Реферат: Локальные вычислительные сети на базе IBM PC AT совместимых ПЭВМ

ОГЛАВЛЕНИЕ

 TOC «Заголовок 4;1» ОГЛАВЛЕНИЕ---------------------------------------------------------------------------------- PAGEREF _Toc415336952 h 1

Введение--------------------------------------------------------------------------------------- PAGEREF _Toc415336953 h 2

Постановказадачи------------------------------------------------------------------- PAGEREF _Toc415336954 h 3

Анализметодов решения задачи----------------------------------------- PAGEREF _Toc415336955 h 3

Базоваямодель OSI-------------------------------------------------------------------- PAGEREF _Toc415336956 h 5

Сетевыеустройства и средства коммуникаций----------- PAGEREF _Toc415336957 h 9

Топологиивычислительных сетей----------------------------------- PAGEREF _Toc415336958 h 11

Типыпостроения сетей по методам передачи информации PAGEREF _Toc415336959 h 19

Сетевыеоперационные системы для локальных сетей         PAGEREF _Toc415336960 h 21

Техническоерешение------------------------------------------------------------ PAGEREF _Toc415336961 h 28

Организациясети-------------------------------------------------------------------- PAGEREF _Toc415336962 h 29

Заключение------------------------------------------------------------------------------- PAGEREF _Toc415336963 h 31

Литература-------------------------------------------------------------------------------- PAGEREF _Toc415336964 h 33


Введение.

 

На сегодняшний день в миресуществует более 130 миллионов компьютеров и более 80 % из них объединены вразличные информационно-вычислительные сети от малых локальных сетей в офисахдо глобальных сетей типа Internet, FidoNet, FREEnet ит.д. Всемирнаятенденция к объединению компьютеров в сети обусловлена рядом важных причин,таких как ускорение передачи информационных сообщений, возможность быстрогообмена информацией между пользователями, получение и передача сообщений (факсов,E–Mail писем, электронных конференций и т.д.) не отходя от рабочего места,возможность мгновенного получения любой информации из любой точки земного шара,а так же обмен информацией между компьютерами разных фирм производителейработающих под разным программным обеспечением.

Такие огромные потенциальныевозможности, которые несет в себе вычислительная сеть и тот новый потенциальныйподъем, который при этом испытывает информационный комплекс, а так же значительноеускорение производственного процесса не дают нам право игнорировать и не применятьих на практике.

Зачастую возникаетнеобходимость в разработке принципиального решения вопроса по организации ИВС(информационно–вычислительной сети) на базе уже существующего компьютерногопарка и программного комплекса, отвечающей современнымнаучно–техническим требованиям с учетом возрастающих потребностей ивозможностью дальнейшего постепенного развития сети в связи с появлением новыхтехнических и программных решений.


Постановка задачи.

 

На текущем этапе развития объединениякомпьютеров сложилась ситуация когда:

1.       В определенном замкнутомпространстве имеется большое количество компьютеров работающих отдельно от всехостальных компьютеров и не имеющих возможность гибко обмениваться с другимикомпьютерами информацией.

2.       Невозможно созданиеобщедоступной базы данных, накопление информации при существующих объемах иразличных методах обработки и хранения информации.

3.       Существующие ЛВС объединяютв себе небольшое количество компьютеров и работают  только над конкретными и узкими задачами.

4.       Накопленное программное иинформационное обеспечение не используется в полном объеме и не имеет общегостандарта хранения данных.

5.       При имеющейся возможностиподключения к глобальным вычислительным сетям типа Internet необходимо осуществить подключениек информационному каналу не одной группы пользователей, а всех пользователей спомощью объединения в глобальные группы.

Анализ методов решения задачи.

Для решения даннойпроблемы предложено создать единую информационную сеть (ЕИС) предприятия. ЕИСпредприятия должна выполнять следующие функции:

1.      Создание единогоинформационного пространства, способного охватить всех пользователей и предоставитьим информацию созданную в разное время и в разном программном обеспечении дляее обработки, а также осуществлять распараллеливание и жесткий контроль данногопроцесса.

2.      Повышение достоверностиинформации и надежности ее хранения путем создания устойчивой к сбоям и потериинформации вычислительной системы, а так же создание архивов данных которыеможно использовать в дальнейшем, но на текущий момент необходимости в них нет.

3.      Обеспечения эффективнойсистемы накопления, хранения и поиска технологической, технико–экономической ифинансово–экономической информации по текущей работе и проделанной некотороевремя назад (архивная информация) с помощью создания глобальной базы данных.

4.      Обработка документов ипостроения на базе этого действующей системы анализа, прогнозирования и оценкиобстановки с целью принятия оптимального решения и выработки глобальныхотчетов.

5.      Обеспечивать прозрачныйдоступ к информации  авторизованному пользователюв соответствии с его правами и привилегиями.

В данной работе на практикерассмотрено решение 1–го пункта поставленной задачи – создание единогоинформационного пространства, путем рассмотрения и выбора лучшего изсуществующих способов или их комбинации.

Рассмотрим нашу ИВС.Упрощая задачу можно сказать, что это локальная вычислительная сеть (ЛВС).

Что такое ЛВС? Под ЛВСпонимают совместное подключение нескольких отдельных компьютерных рабочих мест(рабочих станций) к единому каналу передачи данных. Самая простая сеть (англ. network) состоиткак минимум из двух компьютеров, соединенных друг с другом кабелем. Это позволяетим использовать данные совместно. Все сети (независимо от сложности) основываютсяименно на этом простом принципе. Рождение компьютерных сетей было вызванопрактическими потребностью – иметь возможность для совместного использованияданных.

Понятие локальнаявычислительная сеть – ЛВС (англ. LAN – Local Area Network) относится к географически ограниченным(территориально или производственно) аппаратно-программным реализациям, вкоторых несколько компьютерных систем связанны друг с другом с помощьюсоответствующих средств коммуникаций. Благодаря такому соединению пользователь можетвзаимодействовать с другими рабочими станциями, подключенными к этой ЛВС.

Существует два основныхтипа сетей: одноранговыеи сети на основе сервера. В одноранговой сети все компьютеры равноправны: нет иерархии средикомпьютеров и нет выделенного (англ.dedicated) сервера. Какправило, каждый компьютер функционирует и как клиент, и как сервер; иначе говоря, нет отдельного компьютера,ответственного за администрирование всей сети. Все пользователи самостоятельнорешают, какие данные на своем компьютере сделать общедоступным по сети. Насегодняшний день одноранговые сети бесперспективны, поэтому в данной работе онине рассматриваются. Если к сети подключено более 10 пользователей, тоодноранговая сеть, где компьютеры выступают в роли и клиентов, и серверов,может оказаться недостаточно производительной. Поэтому большинство сетейиспользует выделенные серверы. Выделенным называется такой сервер, которыйфункционирует только как сервер (исключая функции клиента или рабочей станции).Они специально оптимизированы для быстрой обработки запросов от сетевыхклиентов и для управления защитой файлов и каталогов. Сети на основе серверастали промышленным стандартом, и именно они будут рассмотрены в этой работе.Существуют и комбинированные типы сетей, совмещающие лучшие качестваодноранговых сетей и сетей на основе сервера.

В производственнойпрактики ЛВС играют очень большую роль. Посредством ЛВС в систему объединяютсяперсональные компьютеры, расположенные на многих удаленных рабочих местах,которые используют совместно оборудование, программные средства и информацию.Рабочие места сотрудников перестают быть изолированными и объединяются в единуюсистему. Рассмотрим преимущества, получаемые при сетевом объединении персональныхкомпьютеров в виде внутрипроизводственной вычислительной сети.

● Разделение ресурсов.

Разделение ресурсовпозволяет экономно использовать ресурсы, например, управлять периферийнымиустройствами, такими как печатающие устройства, внешние устройства храненияинформации, модемы и т.д. со всех подключенных рабочих станций.

● Разделение данных.

Разделение данныхпредоставляет возможность доступа и управления базами данных с периферийныхрабочих мест, нуждающихся в информации.

● Разделение программных средств.

Разделение программныхсредств предоставляет возможность одновременного использования централизованных,ранее установленных программных средств.

● Разделение ресурсов процессора.

При разделении ресурсовпроцессора возможно использование вычислительных мощностей для обработки данныхдругими системами, входящими в сеть. Предоставляемая возможность заключается втом, что на имеющиеся ресурсы не «набрасываются» моментально, а только лишьчерез специальный процессор, доступный каждой рабочей станции.

● Многопользовательский режим.

Многопользовательскиесвойства системы содействуют одновременному использованию централизованныхприкладных программных средств, обычно заранее установленных на сервере приложения (англ. Application Server).

Все ЛВС работают в одномстандарте принятом для компьютерных сетей – в стандарте Open Systems Interconnection (OSI).

 

Базовая модель OSI (Open System
Interconnection).

 

Для того чтобывзаимодействовать, люди используют общий язык. Если они не могут разговариватьдруг с другом непосредственно, они применяют соответствующие вспомогательныесредства для передачи сообщений. Похожие механизмы используются для передачисообщений от отправителя к получателю.

Для того чтобы привести вдвижение процесс передачи информации через линии связи, необходимы машины содинаковым кодированием данных и непосредственное соединение между ними. Дляединого представления данных в линиях связи, по которым передается информация,сформирована Международная организация по стандартизации (англ. ISO – International Standards Organization).

ISO предназначена дляразработки модели международного коммуникационного протокола, в рамках которойможно разрабатывать международные стандарты. Для наглядного пояснения разделимее на семь уровней.

Международная организация постандартизации (англ. ISO) разработала базовую модель взаимодействия открытыхсистем OSI (англ. Open Systems Interconnection) в 1984 году. Эта модельявляется международным стандартом для передачи данных.

Модель содержит семьотдельных уровней:

Уровень № 1: физический – битовые протоколы передачи информации;

Уровень № 2: канальный – формирование кадров, управление доступом к среде;

Уровень № 3: сетевой – маршрутизация, управление потоками данных;

Уровень № 4: транспортный – обеспечение взаимодействия удаленных процессов;

Уровень № 5: сеансовый – поддержка диалога между удаленными процессами;

Уровень № 6: представления данных – интерпретация передаваемых данных;

Уровень № 7: прикладной – пользовательское управление данными.

Основная идея этоймодели заключается в том, что каждому уровню отводится конкретная роль, в томчисле и транспортной среде. Благодаря этому общая задача передачи данныхразделяется на отдельные легко обозримые задачи. Необходимые соглашения длясвязи одного уровня с выше– и нижерасположенными называют протоколом.

Так как пользователинуждаются в эффективном управлении, система вычислительной сети представляетсякак комплексное строение, которое координирует взаимодействие задачпользователей.

С учетом вышеизложенногоможно вывести следующую уровневую модель с административными функциями,выполняющимися на пользовательском прикладном уровне.

Отдельные уровни базовоймодели проходят в направлении вниз от источника данных (от уровня 7 к уровню 1)и в направлении вверх от приемника данных (от уровня 1 к уровню 7).Пользовательские данные передаются в нижерасположенный уровень вместе соспецифическим для уровня заголовком до тех пор, пока не будет достигнутпоследний уровень.

На приемной сторонепоступающие данные анализируются и, по мере надобности, передаются далее ввышерасположенный уровень, пока информация не будет передана в пользовательскийприкладной уровень.

Уровень № 1. Физический (англ. physical).

Определяет механический иэлектрический интерфейс с физическим носителем (т.е. коаксиальным кабелем иливитой парой). Под этот уровень подходят физические устройства, управляющиепередающим данные электрическим напряжением.

Уровень № 2. Канальный (англ. data link).

Организует биты в«кадры», физический уровень передает их в виде электрических импульсов. На этомуровне происходит отслеживание и исправление ошибок. Довольно часто уровеньпередачи данных (т.е. канальный уровень) подразделяется еще на два слоя,которые позволяют сгладить различие между физическими сетями, используемыми длясоединений в локальных и глобальных сетях. Деление происходит на два подуровня: MAC (англ. Media Access Control – Управлениепередающей средой) и LLC (англ.Logical Link Control –Управление логической связью).Подуровень MAC предоставляетсетевым картам совместные доступ к физическому уровню. Уровень MAC напрямую связан с сетевойкартой и отвечает за безошибочную передачу данных между двумя сетевыми картами.Подуровень LLC управляетпередачей данных и определяет точки логического интерфейса (англ. Service Access Points – точкидоступа к службам), которые другие компьютеры могут использовать для передачиинформации из подуровня LLC ввысшие уровни OSI.

Уровень № 3. Сетевой (англ. network).

Используетпредоставляемые нижележащим уровнем услуги связи для того, чтобы организоватьпередачу данных по сети. Сетевой уровень устанавливает правила связикомпьютеров через многочисленные сегменты сети, включая «упаковку» сообщений впакеты, снабженные адресами. Этот уровень отвечает за надежность передачиданных, основной его функцией является предоставление возможностей передачиданных для вышележащего транспортного уровня. Стандартными протоколами этогослоя являются CNLS, CONS, IP иIPX.

Уровень № 4. Транспортный (англ. transport).

Отвечает за надежностьобработки данных, вне зависимости от нижележащих уровней. Этот уровеньуправляет потоком данных в сети и контролем соединения между конечнымиадресами. К стандартным протоколам этого уровня относятся Transport Class 0, Class 1 и 4,относящиеся к модели OSI, TCPи SPX.

Уровень № 5. Сеансовый (англ. session).

Выполняет функциюпосредника между верхними уровнями, которые ориентированы на работу сприложениями, и нижними уровнями, ориентированными на коммуникации в реальномвремени. Сеансовый уровень предоставляет возможности для управления и контроляданных в множестве одновременных соединений, контролируя диалог связанных посети приложений. Этот уровень обеспечивает возможности запуска, приостановки,инициализации и перезапуска сети.

Уровень № 6. Представления данных (англ. presentation).

Определяет форму,которую принимают данные при обмене между рабочими станциями. На компьютере–отправителеПО этого уровня конвертирует данные из формата уровня приложений в промежуточный,распознаваемый остальными уровнями формат. На компьютере–получателе этот уровеньсовершает обратное преобразование данных. Уровень представления также управляетсредствами защиты сети от несанкционированного доступа, предоставляя такиеуслуги, как кодирование данных. Кроме того, этот уровень устанавливает правилапередачи данных и занимается сжатием передаваемой информации для повышенияпропускной способности сети.

Уровень № 7. Прикладной (англ. application).

Предоставляет конечнымпользователям возможность пользоваться сетью. На этом уровне производятсявысокоуровневые действия, управляемые компонентами локальной операционнойсистемы. В отличие от остальных уровней модели OSI, этот уровень напрямую доступенконечным пользователям. В его функции входят передача данных, обработкасообщений, управление структурой каталогов, удаленное выполнение программ и эмуляциятерминал.

Для передачи информациипо коммуникационным линиям данные преобразуются в цепочку следующих друг задругом битов (двоичное кодирование с помощью двух состояний: «0» и «1»).

Передаваемыеалфавитно–цифровые знаки представляются с помощью битовых комбинаций. Битовыекомбинации располагают в определенной кодовой таблице, содержащей 4-, 5-, 6-,7- или 8-битовые коды.

Количество представленныхзнаков в ходе передачи данных зависит от количества битов, используемых в коде:код из 4 битов может представить максимум 16 алфавитно–цифровых знаков,5–битовый код – 32 знака, 6–битовый код – 64 знака, 7–битовый – 128 знаков и8–битовый код – 256 знаков.

При передаче информациикак между одинаковыми, так и между различными вычислительными системамиприменяют следующие коды.

На международном уровнепередача символьной информации осуществляется с помощью 7–битового кодирования,позволяющего закодировать заглавные и строчные буквы английского алфавита, атакже некоторые спецсимволы.

Национальные и специальные знакис помощью 7–битово кода представить нельзя, для их передачи используютспециальную шифровку и/или перекодировку информации. Для представления национальныхзнаков применяют наиболее употребимый 8–битовый код.

Для правильной и,следовательно, полной и безошибочной передачи данных необходимо придерживатьсясогласованных и установленных правил. Все они оговорены в протоколе передачиданных.

Протокол передачи данныхтребует следующей информации:

● Синхронизация

Под синхронизацией понимаютмеханизм распознавания начала блока данных и его конца.

● Инициализация

Под инициализацией понимаютустановление соединения между взаимодействующими партнерами по сеансу связи.

● Блокирование

Под блокированием понимаютразбиение передаваемой информации на блоки данных строго определенноймаксимальной длины (включая опознавательные знаки начала блока и его конца).

● Адресация

Адресация обеспечиваетидентификацию различного используемого оборудования данных, котороеобменивается друг с другом информацией во время взаимодействия.

● Обнаружение ошибок

Под обнаружением ошибокпонимают установку битов четности и, следовательно, вычисление контрольныхбитов с целью проверки правильности передачи данных.

● Нумерация блоков

Текущая нумерация блоковпозволяет установить ошибочно передаваемую или потерявшуюся информацию.

● Управление потоком данных

Управление потокомданных служит для распределения и синхронизации информационных потоков. Так,например, если не хватает места в буфере устройства данных или данные недостаточно быстро обрабатываются в периферийных устройствах (например,принтерах), сообщения и / или запросы накапливаются.

● Методы восстановления

После прерыванияпроцесса передачи данных используют методы восстановления, чтобы вернуться копределенному положению для повторной передачи информации.

● Разрешение доступа

Распределение, контрольи управление ограничениями доступа к данным вменяются в обязанность пунктаразрешения доступа (например, «только передача» или «только прием»).

Сетевые устройства и средства коммуникаций.

В качестве средствкоммуникации наиболее часто используются витая пара, коаксиальный кабель иоптоволоконные линии. При выборе типа кабеля учитывают следующие показатели:

·        Стоимость монтажа иобслуживания;

·        Скорость передачи информации;

·        ;

·        Безопасность передачиданных.

Главная проблема заключаетсяв одновременном обеспечении этих показателей, например, наивысшая скоростьпередачи данных ограничена максимально возможным расстоянием передачи данных,при котором еще обеспечивается требуемый уровень защиты данных. Легкаянаращиваемость и простота расширения кабельной системы влияют на ее стоимость ибезопасность передачи данных.

Витая пара.

Наиболее дешевымкабельным соединением является витое двухжильное проводное соединение частоназываемое «витой парой» (англ. twistedpair). Она позволяет передавать информацию со скоростью до 10 Мбит/с,легко наращивается, однако является помехонезащищенной. Длина кабеля не можетпревышать 1000 м при скорости передачи 1 Мбит/с. Преимуществами являются низкаяцена и беспроблемная установка. Для повышения помехозащищенности информациичасто используют экранированную витую пару, т.е. витую пару, помещенную вэкранирующую оболочку, подобно экрану коаксиального кабеля. Это увеличиваетстоимость витой пары и приближает ее цену к цене коаксиального кабеля.

Коаксиальный кабель.

Коаксиальный кабельимеет среднюю цену, хорошо помехозащищен и применяется для связи на большиерасстояния (несколько километров). Скорость передачи информации от 1 до 10Мбит/с, а в некоторых случаях может достигать 50 Мбит/с. Коаксиальный кабельиспользуется для основной и широкополосной передачи информации.

Широкополосный коаксиальныйкабель.

Широкополосныйкоаксиальный кабель невосприимчив к помехам, легко наращивается, но цена еговысокая. Скорость передачи информации равна 500 Мбит/с. При передачи информациив базисной полосе частот на расстояние более 1,5 км требуется усилитель, илитак называемый репитер (англ.repeater – повторитель). Поэтому суммарное расстояние при передачеинформации увеличивается до 10 км. Для вычислительных сетей с топологией типа «шина» или «дерево» коаксиальный кабельдолжен иметь на конце согласующий резистор (терминатор).

Еthernet-кабель.

Ethernet-кабель такжеявляется коаксиальным кабелем с волновым сопротивлением 50 Ом. Его называют ещетолстый Ethernet (англ. thick) или желтый кабель (англ. yellow cable). Он использует 15–контактное стандартное включение. Вследствие помехозащищенностиявляется дорогой альтернативой обычным коаксиальным кабелям. Средняя скоростьпередачи данных 10 Мбит/с. Максимально доступное расстояние без повторителя непревышает 500 м., а общее расстояние сети Ethernet – около3000 м. Ethernet-кабель, благодаря своей магистральной топологии, использует вконце лишь один нагрузочный резистор.

Сheapernеt–кабель.

Более дешевым, чемEthernet–кабель является соединение Cheapernet-кабель (RG–58) или, как его частоназывают, тонкий (англ. thin) Ethernet. Это также 50-омныйкоаксиальный кабель со скоростью передачи информации в 10 Мбит/с. При соединении сегментов Cheapernet–кабелятакже требуются повторители. Вычислительные сети с Cheapernet–кабелем имеютнебольшую стоимость и минимальные затраты при наращивании. Соединения сетевыхплат производится с помощью широко используемых малогабаритных байонетныхразъемов (СР–50). Дополнительное экранирование не требуется. Кабельприсоединяется к ПК с помощью тройниковых соединителей (T–connectors). Расстояние между двумя рабочими станциями без повторителей можетсоставлять максимум 300 м, а минимум – 0,5 м, общее расстояние для сети наCheapernet–кабеля – около 1000 м. Приемопередатчик Cheapernetрасположен на сетевой плате как для гальванической развязки между адаптерами,так и для усиления внешнего сигнала

Оптоволоконные линии.

Наиболее дорогими являютсяоптопроводники, называемые также стекловолоконным кабелем. Скоростьраспространения информации по ним достигает 100 Мбит/с, а на экспериментальныхобразцах оборудования – 200 Мбит/с. Допустимое удаление более 50 км. Внешнеевоздействие помех практически отсутствует. На данный момент это наиболеедорогостоящее соединение для ЛВС. Применяются там, где возникаютэлектромагнитные поля помех или требуется передача информации на очень большиерасстояния без использования повторителей. Они обладают противоподслушивающимисвойствами, так как техника ответвлений в оптоволоконных кабелях очень сложна.Оптопроводники объединяются в JIBC с помощью звездообразного соединения.

Показатели трехнаиболее типичных средств коммуникаций для передачи данных приведены в таблице № 1.

Таблица SEQ Таблица * ARABIC 1

Основные показатели средств коммуникации.Показатели

Средства коммуникаций для передачи данных

Двух жильная кабель–витая пара

Коаксиальный кабель

Оптоволоконный кабель

Цена

Невысокая

Относительно высокая

Высокая

Наращивание

Очень простое

Проблематично

Простое

Защита от прослушивания

Незначительная

Хорошая

Высокая

Проблемы с заземлением

Нет

Возможны

Нет

Восприимчивость к помехам

Существует

Существует

Отсутствует

Существует ряд принциповпостроения ЛВС на основе выше рассмотренных компонентов. Такие принципы ещеназывают топологиями.

Топологии вычислительных сетей.

Топология типа «звезда».

Концепция топологии сетив виде звезды пришла из области больших ЭВМ, в которой головная машина получаети обрабатывает все данные с периферийных устройств как активный узел обработкиданных. Этот принцип применяется в системах передачи данных, например, вэлектронной почте сети RelCom. Вся информация междудвумя периферийными рабочими местами проходит через центральный узел вычислительнойсети.

<img src="/cache/referats/11395/image002.gif" v:shapes="_x0000_i1025">

Рисунок  SEQ Рисунок * ARABIC 1

Структура топологии ЛВС в виде «звезды».

Пропускная способность сетиопределяется вычислительной мощностью узла и гарантируется для каждой рабочейстанции. Коллизий (столкновений) данных не возникает.

Кабельное соединениедовольно простое, так как каждая рабочая станция связана с узлом. Затраты напрокладку кабелей высокие, особенно когда центральный узел географическирасположен не в центре топологии.

При расширениивычислительных сетей не могут быть использованы ранее выполненные кабельныесвязи: к новому рабочему месту необходимо прокладывать отдельный кабель изцентра сети.

Топология в виде звездыявляется наиболее быстродействующей из всех топологий вычислительных сетей,поскольку передача данных между рабочими станциями проходит через центральныйузел (при его хорошей производительности) по отдельным линиям, используемымтолько этими рабочими станциями. Частота запросов передачи информации от однойстанции к другой невысокая по сравнению с достигаемой в других топологиях.

Производительностьвычислительной сети в первую очередь зависит от мощности центрального файловогосервера. Он может быть узким местом вычислительной сети. В случае выхода изстроя центрального узла нарушается работа всей сети.

Центральный узел управления– файловый сервер реализует оптимальный механизм защиты противнесанкционированного доступа к информации. Вся вычислительная сеть можетуправляться из ее центра.

Кольцевая топология.

При кольцевой топологии сетирабочие станции связаны одна с другой по кругу, т.е. рабочая станция 1 срабочей станцией 2, рабочая станция 3 с рабочей станцией 4 и т.д. Последняя рабочаястанция связана с первой. Коммуникационная связь замыкается в кольцо.

<img src="/cache/referats/11395/image004.gif" v:shapes="_x0000_i1026">

Рисунок  SEQ Рисунок * ARABIC 2

Структура кольцевой топологии ЛВС.

Прокладка кабелей от однойрабочей станции до другой может быть довольно сложной и дорогостоящей, особенноесли географическое расположение рабочих станций далеко от формы кольца (например,в линию).

Сообщения циркулируютрегулярно по кругу. Рабочая станция посылает по определенному конечному адресуинформацию, предварительно получив из кольца запрос. Пересылка сообщенийявляется очень эффективной, так как большинство сообщений можно отправлять «вдорогу» по кабельной системе одно за другим. Очень просто можно сделатькольцевой запрос на все станции. Продолжительность передачи информацииувеличивается пропорционально количеству рабочих станций, входящих в вычислительнуюсеть.

Основная проблема прикольцевой топологии заключается в том, что каждая рабочая станция должнаактивно участвовать в пересылке информации, и в случае выхода из строя хотя быодной из них вся сеть парализуется. Неисправности в кабельных соединенияхлокализуются легко.

Подключение новойрабочей станции требует кратко срочного выключения сети, так как во времяустановки кольцо должно быть разомкнуто. Ограничения на протяженностьвычислительной сети не существует, так как оно, в конечном счете, определяетсяисключительно расстоянием между двумя рабочими станциями.

Специальной формой кольцевойтопологии является логическая кольцевая сеть. Физически она монтируется каксоединение звездных топологий. Отдельные звезды включаются с помощьюспециальных коммутаторов (англ. Hub – концентратор), которыепо-русски также иногда называют «хаб». В зависимости от числа рабочих станций идлины кабеля между рабочими станциями применяют активные или пассивныеконцентраторы. Активные концентраторы дополнительно содержат усилитель дляподключения от 4 до 16 рабочих станций. Пассивный концентратор являетсяисключительно разветвительным устройством (максимум на три рабочие станции).Управление отдельной рабочей станцией в логической кольцевой сети происходиттак же, как и в обычной кольцевой сети. Каждой рабочей станции присваивается соответствующийей адрес, по которому передается управление (от старшего к младшему и от самогомладшего к самому старшему). Разрыв соединения происходит только длянижерасположенного (ближайшего) узла вычислительной сети, так что лишь в редкихслучаях может нарушаться работа всей сети.

<img src="/cache/referats/11395/image006.gif" v:shapes="_x0000_i1027">

Рисунок  SEQ Рисунок * ARABIC 3

Структура логической кольцевой цепи ЛВС.

Шинная топология.

При шинной топологии средапередачи информации представляется в форме коммуникационного пути, доступногодня всех рабочих станций, к которому они все должны быть подключены. Всерабочие станции могут непосредственно вступать в контакт с любой рабочейстанцией, имеющейся в сети.

<img src="/cache/referats/11395/image008.gif" v:shapes="_x0000_i1028">

Рисунок  SEQ Рисунок * ARABIC 4

Структура шинной топологии ЛВС.

Рабочие станции в любоевремя, без прерывания работы всей вычислительной сети, могут быть подключены кней или отключены. Функционирование вычислительной сети не зависит от состоянияотдельной рабочей станции.

В стандартной ситуации дляшинной сети Ethernet часто используют тонкий кабель или Cheapernet–кабельс тройниковым соединителем. Отключение и особенно подключение к такой сетитребуют разрыва шины, что вызывает нарушение циркулирующего потока информации изависание системы.

Новые технологии предлагаютпассивные штепсельные коробки, через которые можно отключать и/или подключатьрабочие станции во время работы вычислительной сети.

Благодаря тому, что рабочиестанции можно подключать без прерывания сетевых процессов и коммуникационнойсреды, очень легко прослушивать информацию, т.е. ответвлять информацию из коммуникационнойсреды.

В ЛВС с прямой (немодулируемой) передачей информации всегда может существовать только однастанция, передающая информацию. Для предотвращения коллизий в большинствеслучаев применяется временной метод разделения, согласно которому для каждойподключенной рабочей станции в определенные моменты времени предоставляетсяисключительное право на использование канала передачи данных. Поэтомутребования к пропускной способности вычислительной сети при повышенной нагрузкеповышаются, например, при вводе новых рабочих станций. Рабочие станции присоединяютсяк шине посредством устройств ТАР (англ. TerminalAccess Point –точка подключения терминала). ТАР представляет собой специальный типподсоединения к коаксиальному кабелю. Зонд игольчатой формы внедряется черезнаружную оболочку внешнего проводника и слой диэлектрика к внутреннемупроводнику и присоединяется к нему.

В ЛВС с модулированнойширокополосной передачей информации различные рабочие станции получают, по меренадобности, частоту, на которой эти рабочие станции могут отправлять и получатьинформацию. Пересылаемые данные модулируются на соответствующих несущихчастотах, т.е. между средой передачи информации и рабочими станциями находятсясоответственно модемы для модуляции и демодуляции. Техника широкополосныхсообщений позволяет одновременно транспортировать в коммуникационной средедовольно большой объем информации. Для дальнейшего развития дискретнойтранспортировки данных не играет роли, какая первоначальная информация подана вмодем (аналоговая или цифровая), так как она все равно в дальнейшем будетпреобразована.

Основные характеристикитрех наиболее типичных типологий вычислительных сетей приведены в таблице № 2.

Таблица SEQ Таблица * ARABIC 2

Основные характеристики топологийвычислительных сетей.

Характеристики Топологии вычислительных сетей

Звезда

Кольцо

Шина

Стоимость расширения

Незначительная

Средняя

Средняя

Присоединение абонентов

Пассивное

Активное

Пассивное

Защита от отказов

Незначительная

Незначительная

Высокая

Размеры системы

Любые

Любые

Ограниченны

Защищенность от прослушивания

Хорошая

Хорошая

Незначительная

Стоимость подключения

Незначительная

Незначительная

Высокая

Поведение системы при высоких нагрузках

Хорошее

Удовлетворительное

Плохое

Возможность работы в реальном режиме времени

Очень хорошая

Хорошая

Плохая

Разводка кабеля

Хорошая

Удовлетворительная

Хорошая

<p
еще рефераты
Еще работы по компьютерам и переферийным устройствам