2014 Раздел 1 Организация сетевого взаимодействия в современных

2014 Раздел 1. Организация сетевого взаимодействия в современных ЛВС. Способы передачи данных в ЛВС Тема 1. 1 Введение. Архитектура локальных сетей. Топология ЛВС Программное обеспечение локальных вычислительный сетей. Программное обеспечение локальных вычислительных сетей. Гилевский П. Г. Автор: Гилевский П. Г. , преподаватель 2 ой кат. ЦК ПОИТ, м. т. н. 1

Компьютерная сеть - это соединение двух или более компьютеров для решения следующих задач: § обмен информацией; § общее использование программного обеспечения; § общее использование оборудования (принтеры, модемы, диски и т. п. ). Программное обеспечение локальных вычислительных сетей. Гилевский П. Г. 2

Основные понятия Локальная сеть (локальная вычислительная сеть, ЛВС / LAN) – это комплекс оборудования и программного обеспечения, обеспечивающий передачу, хранение и обработку информации. Клиент – это программа, использующая ресурсы ЛВС. Сервер - это программа, обслуживающая запросы клиентов на получение ресурсов ЛВС определенного вида. Программное обеспечение локальных вычислительных сетей. Гилевский П. Г. 3

Топология локальных вычислительных сетей Программное обеспечение локальных вычислительных сетей. Гилевский П. Г. 4

Понятие «топология» Топология (компоновка, конфигурация) – это способ физического расположение компьютеров сети друг относительно друга и соединения их линиями связи. Топология определяет: § требования к оборудованию § тип используемого кабеля/среды § допустимые и наиболее удобные методы управления обменом § надежность работы § возможности расширения сети. Программное обеспечение локальных вычислительных сетей. Гилевский П. Г. 5

Базовые топологии сети: § Шина § Звезда • Активная звезда • Пассивная звезда § Кольцо § Смешанная Программное обеспечение локальных вычислительных сетей. Гилевский П. Г. 6

Топология «шина» Шина (bus) — все компьютеры параллельно подключаются к одной линии связи. Информация от каждого компьютера одновременно передается всем остальным компьютерам Программное обеспечение локальных вычислительных сетей. Гилевский П. Г. 7

Шина +/ Топология типа общая шина, представляет собой общий кабель (называемый шина или магистраль), к которому подсоединены все рабочие станции. На концах кабеля находятся терминаторы, для предотвращения отражения сигнала. Достоинства Ø Небольшое время установки сети; Ø Дешевизна (требуется меньше кабеля и сетевых устройств); Ø Простота настройки; Ø Выход из строя рабочей станции не отражается на работе сети. Недостатки Ø Неполадки в сети, такие как обрыв кабеля и выход из строя терминатора, полностью блокируют работу всей сети; Ø Сложная локализация неисправностей; Ø С добавлением новых рабочих станций падает производительность сети. Программное обеспечение локальных вычислительных сетей. Гилевский П. Г. 8

Топология «активная звезда» Активная звезда (истинная звезда) - к одному центральному компьютеру присоединяются остальные периферийные компьютеры, причем каждый из них использует отдельную линию связи. Информация от периферийного компьютера передается только центральному компьютеру, от центрального — одному или нескольким периферийным. Программное обеспечение локальных вычислительных сетей. Гилевский П. Г. 9

Топология «пассивная звезда» Пассивная звезда - в центре сети с данной топологией помещается не компьютер, а специальное устройство — коммутатор или, как его еще называют, свитч (switch). Информация передается непосредственно получателю. Программное обеспечение локальных вычислительных сетей. Гилевский П. Г. 10

Звезда +/Достоинства Недостатки Ø выход из строя одной рабочей станции не отражается на работе всей сети в целом; Ø хорошая масштабируемость сети; Ø лёгкий поиск неисправностей и обрывов в сети; Ø высокая производительность сети (при условии правильного проектирования); Ø гибкие возможности администрирования. Ø выход из строя центрального концентратора приводит неработоспособностью сети (или сегмента сети) в целом; Ø для прокладки сети зачастую требуется больше кабеля, чем для большинства других топологий; Ø конечное число рабочих станций в сети (или сегменте сети) ограничено количеством портов в центральном концентраторе. Программное обеспечение локальных вычислительных сетей. Гилевский П. Г. 11

Топология «кольцо» Кольцо (ring) — компьютеры последовательно объединены в кольцо. Передача информации в кольце всегда производится только в одном направлении. Каждый из компьютеров передает информацию только одному компьютеру, следующему в цепочке за ним, а получает информацию только от предыдущего в цепочке компьютера Программное обеспечение локальных вычислительных сетей. Гилевский П. Г. 12

Кольцо +/Достоинства Ø Легкость установки; Ø Практически полное отсутствие дополнительного оборудования; Ø Возможность устойчивой работы без существенного падения скорости передачи данных при интенсивной загрузке сети. Недостатки Ø Выход из строя одной рабочей станции, и другие неполадки (обрыв кабеля), отражаются на работоспособности всей сети; Ø Сложность настройки; Ø Сложность поиска неисправностей; Ø Необходимость иметь две сетевые платы, на каждой рабочей станции. Программное обеспечение локальных вычислительных сетей. Гилевский П. Г. 13

Классификация компьютерных сетей Программное обеспечение локальных вычислительных сетей. Гилевский П. Г. 14

Классификация компьютерных сетей Компьютерные сети классифицируются по: признаку территориального размещения способу управления топологии архитектуре используемым каналам связи назначению Программное обеспечение локальных вычислительных сетей. Гилевский П. Г. 15

По признаку территориального размещения Разделение компьютерных сетей по признаку территориального размещения: PAN (Personal Area Network) — персональная сеть, предназначенная для взаимодействия различных устройств, принадлежащих одному владельцу. LAN - локальные сети (Local Area Networks); MAN – городские (региональные) сети (Metropolitan Area Networks); WAN - глобальные сети (Wide Area Networks); Программное обеспечение локальных вычислительных сетей. Гилевский П. Г. 16

По способу управления: с централизованным управлением – в сети имеется один или несколько центров управления. с децентрализованным управлением – каждая абонентская система имеет средства для управления сетью. с смешанным управлением – в определенном сочетании реализованы принципы централизованного и децентрализованного управления. Программное обеспечение локальных вычислительных сетей. Гилевский П. Г. 17

По архитектуре Клиент-сервер (иерархические) - сетевая архитектура, в которой задания или сетевая нагрузка распределены между поставщиками услуг, называемыми серверами, и заказчиками услуг, называемыми клиентами Одноранговая (пиринговая, P 2 P) - сетевая архитектура основанная на равноправии участников. Часто в такой сети отсутствуют выделенные серверы, а каждый узел (peer) является как клиентом, так и выполняет функции сервера. Программное обеспечение локальных вычислительных сетей. Гилевский П. Г. 18

По используемым каналам связи Проводные: § § телефонный провод коаксиальный кабель витая пара волоконно-оптический кабель Беспроводные - передача информации по радиоволнам в определенном частотном диапазоне Программное обеспечение локальных вычислительных сетей. Гилевский П. Г. 19

По назначению вычислительные сети, предназначенные для расчетных работ; информационно-вычислительные сети, которые предназначены, как для ведения расчетных работ, так и для предоставления информационных ресурсов; информационно-советующие, которые на основе обработки данных вырабатывают информацию для поддержки принятия решений; информационно-управляющие сети, которые предназначены для управления объектов на основе обработки информации. Программное обеспечение локальных вычислительных сетей. Гилевский П. Г. 20

Виды кабелей используемых в ЛВС Программное обеспечение локальных вычислительных сетей. Гилевский П. Г. 21

Коаксиальный кабель – один из первых проводников, использовавшихся для создания сетей. Коаксиальный кабель состоит из центрального проводника, заключенного в толстую изоляцию, медной или алюминиевой оплетки и внешней изолирующей оболочки BNC-коннектор Программное обеспечение локальных вычислительных сетей. Гилевский П. Г. 22

Витая пара Типичный кабель несет в себе 8 проводников (4 пары), хотя выпускается и кабель с 4 проводниками (2 пары). В зависимости от наличия защиты – электрически заземленной медной оплетки или алюминиевой фольги вокруг скрученных пар, существуют разновидности витой пары коннектор RJ-45 Программное обеспечение локальных вычислительных сетей. Гилевский П. Г. 23

Оптоволоконный кабель – самая современная среда передачи данных. Он содержит несколько гибких стеклянных световодов, защищенных мощной пластиковой изоляцией. Скорость передачи данных по оптоволокну крайне высока, а кабель абсолютно не подвержен помехам. Программное обеспечение локальных вычислительных сетей. Гилевский П. Г. 24

Длины сегментов Витая пара - 100 м Тонкий коаксиальный кабель - 185 м (максимальная длина кабелей всей сети при использовании дополнительного оборудования может достигать 925 м) Толстый коаксиальный кабель - 500 м (общая длина кабелей сети при использовании специальных усилителей может составлять 2500 м) Оптоволоконный кабель одномодовый -10 км Оптоволоконный кабель многомодовый - 2 км Программное обеспечение локальных вычислительных сетей. Гилевский П. Г. 25