Содержание

Введение.

Организация компьютерных сетей___________________________________________________4

1. Общая часть

   1. Роль компьютерных сетей____________________________________________________10

   2. Общие принципы построения компьютерных сетей______________________________10

2. Технологическая часть

   1. Основные системы построения сети 10 BASE T__________________________________17

   2. Протоколы передачи информации в сети 10 BASE T______________________________17

   3. Используемые топологии сети 10 BASE T_______________________________________18

   4. Способы передачи данных в сети 10 BASE T____________________________________18

   5. Используемые средства связи, при построении 10 BASE T_________________________20

   6. Программное обеспечение сети 10 BASE T______________________________________20

   7. Технология разветвления и монтажа сети 10 BASE T_____________________________21

3. Литературa____________________________________________________________________27

Заключение

Общая часть.

1. Роль компьютерных сетей.

В основном компьютерная сеть используется для объединения ПК в сеть с цель обмена информации. Либо увеличения скорости обрабатывания информации (на подобии супер ЭВМ).

Применяются компьютерные сети в сферах:

-Технологической сфере (производство, учреждение, сфера образования. Служит для управления технологическими процессами).

-Социальная сфера (служит для обеспечения доступа к разнообразной информации необходимой для человека).

-Экономическая сфера (Необходима для связи всей экономики (всех ее сфер) и управление экономикой).

-Политическая сфера (осознание и использование возможностей сети Интернет в своей политической деятельности. Служит для управления политическими процессами).

-Культурная сфера (создания информационных культурно-образовательных ресурсов в сети Интернет. Театры, кино, музей и т. д.).

-Используется в науке, медицине, промышленности, сельском хозяйстве, военной области, космической области, в быту и др.

Виды обрабатываемой информации: - Аналоговая (телефонная) - Цифровая (дискретная)

1.2 Общие принципы построения компьютерной сети.

Система «терминал-хост». Взаимодействие терминала – источник вопросов и заданий и хоста – абонента является коллективным использованием ресурсов. Использование осуществляется в локальном или удаленном режиме.

Система «клиент-сервер». Взаимодействие в этой системе осуществляется по средствам протокола (совокупность соглашений об установлении, прекращении связи и обмене данными).

Информационно – вычислительные сети. Главной особенностью таких сетей является наличие в каждом узле компьютера, который способен автономно выполнять некоторые задачи. Терминал по сложности оборудования может не уступать компьютеру, но его автономная работа не предусмотрена.

Коммутация пакетов. Суть технологии — обработка без участия центрального процессора маршрутизатора. Первый пакет заданного типа обрабатывается процессором в полном объёме, все последующие аналогичные уже не обрабатываются процессором, а коммутируются, как в устройствах второго уровня (чаще всего с использованием аппаратных средств коммутации, вроде коммутационной матрицы).

Для построения компьютерной сети используется топологии:

Шинная топология.

Шинная топология самая простая и использует один кабель к которому последовательно подключаются все ПК используемые по очереди. Концы кабеля заканчиваются терминаторами сопротивление которых равно пятьдесят Ом (R=50 Ом.). Недостатком этой топологии является то что в случае обрыва основного кабеля выводит всю сеть из строя, но выход отдельного ПК не приводит к выходу из строя всей сети.

Кольцевая топология.

В данной топологии каждый узел подключается к общему кабелю в виде кольца. Передача информации ведется с помощью «маркера». Управление маркером осуществляет каждый очередной ПК получивший маркер. Недостатком данной топологии является то что при выходе из строя одного ПК или порыве основного кольца (кабеля), сеть выходит из строя. Для устранения данного недостатка используется двойное кольцо.

При выходе из строя одного ПК, ПК получивший маркер переводит направление передачи на второе кольцо и направление передачи будет противоположное.

Топология звезда.

В данный топологии каждый узел подключается с центром (концентратором) каждый концентратор имеет свое диагностическое средство с программным обеспечением, которое определяет приоритетность передачи информации положительно в этой топологии является, то что при выходе из строя любого узла, компьютерная сеть продолжает работать.

В качестве концентратора может выступать любой компьютер или сервер.

Гибридная топология.

Гибридная топология может использовать несколько простых топология, она в основном используется в больших сетях и глобальных.

За основную топологию большой частью берется кольцевая, остальные топологии соединяются с ней через маршрутизаторы.

Ячеистая топология.

В данной топологии каждый компьютер связан с каждым другим компьютером. Это необходимо чтобы не было отказов, потери информации.

В основном используется в областях связанных с финансам, а также в военной и космической области. При выходе из строя любого компьютера или узла, сеть останется в работе. Отрицательная черта заключается в том что они очень дороги и сложны в монтаже.

Средства связи.

В качестве средств связи используются:

-Телефонный провод.

-Витая пара.

-Коаксиал.

-Оптоволокно.

-Эфир (радио связь).

Телефонный провод.

Телефонный распределительный провод (ТРП) — двух- или четырёхжильный телефонный кабель, предназначенный для стационарной скрытой и открытой абонентской проводки телефонной или трансляционной распределительной сети внутри помещений.

Считается морально устаревшим ввиду ненадёжности, низкой помехозащищённости, невозможности высокоскоростной передачи данных, неудобств при разделке и оконечивании. Однако ввиду своей низкой стоимости находит применение в телефонной разводке внутри помещений, так как является самым дешёвым решением (благодаря своей примитивной конструкции) во многих ситуациях.

Витая пара.

Витая пара (twisted pair) — кабель связи, который представляет собой витую пару медных проводов (или несколько пар проводов), заключенных в экранированную оболочку. Пары проводов скручиваются между собой с целью уменьшения наводок. Витая пара является достаточно помехоустойчивой. Существует два типа этого кабеля: неэкранированная витая пара  UTP и экранированная витая пара STP. Характерным для этого кабеля является простота монтажа. Данный кабель является самым дешевым и распространенным видом связи, который нашел широкое применение в самых распространенных локальных сетях с архитектурой Ethernet, построенных по топологии типа “звезда”. Кабель подключается к сетевым устройствам при помощи соединителя RJ45. Кабель используется для передачи данных на скорости 10 Мбит/с и 100 Мбит/с. Витая пара обычно используется для связи на расстояние не более нескольких сот метров.  К недостаткам кабеля "витая пара" можно отнести возможность простого несанкционированного подключения к сети. 

Коаксиал.

Коаксиальный кабель нашел более широкое распространение в качестве среды передачи ЛВС. Он технологичен, экранирован, что позволяет использовать его в среде с электромагнитными помехами. Этот тип кабеля допускает большую скорость передачи информации. Определения "толстый" и "тонкий" относятся , к диаметру кабеля. "Толстый" кабель дает более надежную защиту от внешних шумов, он прочнее, но требует использования специального отвода (прокалывающего разъема и отводящего кабеля) для подключения компьютера. Тонкий кабель передает информацию на более короткие расстояния, он дешевле и использует более простые BNC-коннекторы.

Оптоволокно.

Волоконно-оптический кабель находит все более широкое распространение в качестве среды передачи ЛВС. Ему не страшны электромагнитные помехи, он практически не имеет электромагнитного излучения (а значит, в отличие от электрических кабелей, не является одной большой антенной, с которой можно перехватить передаваемую информацию). Поэтому такой кабель может быть использован в сетях, требующих повышенной секретности. В то же время по сравнению с электрическими кабелями он более дорог и менее технологичен в эксплуатации.

Эфир.

Например: стандартом беспроводной связи для локальных сетей является технология Wi-Fi. Wi-Fi обеспечивает подключение в двух режимах: точка-точка (для подключения двух ПК) и инфраструктурное соединение (для подключения несколько ПК к одной точке доступа). Скорость обмена данными до 11 Mбит/с при подключении точка-точка и до 54 Мбит/с при инфраструктурном соединении.

Bluetooht - это технология передачи данных на короткие расстояния (не более 10 м) и может быть использована для создания домашних сетей. Скорость передачи данных не превышает 1 Мбит/с.

Аппаратные средства.

-Сетевые платы (устанавливаются для взаимодействия компьютера с другими устройствами с целью повышения производительности, а также назначения приоритетов трафика, поддерживают функцию удаленного изменения конфигураций и удаленной активизации связи с сервером то есть экономит время.).

-Адаптеры (используются 8,16,32 разрядные и т.д. Служит для увеличения скорости на адаптере устанавливаются буферы с увеличенной разрядностью и емкостью).

-Трансиверы (служит для подключения рабочей станции к толстому коаксиальному кабели).

-Линии передач.

-Терминаторы (блок сопротивления на концах кабеля. Каждое сопротивление равно 50 Ом.

волновому сопротивлению).

-репитеры (повторители)(служат для разделения сегментов сети и восстановление информации в первоначальное состояние ).

-Концентраторы (служат для соединения физических сегментов).

-Коммутаторы (много портовые устройство обеспечивающие высоко скоростную коммутацию информации между портами).

-Маршрутизаторы (служат для соединения нескольких компьютерных сетей которые выполняют роль согласования протоколов и программного обеспечения).

-модемы – демодулятор(модулятор). (служит для организации связи между аппаратными средствами компьютерной сети методом модуляции-демодуляции при преобразовании сигнала из цифрового вида в аналоговый и из аналогового в цифровой).

Программное обеспечение.

Компьютерная сеть использует три вида программ:

-Программа ввода/вывода.

-Системные программы (Операционные системы для компьютерных сетей).

-Прикладные программы (для чего компьютерные сети и что будут обрабатывать).

Операционные системы включают в себя набор управляющих и обслуживающих программ, которые обеспечивают:

- Меж программный метод доступа (переходы с программы на программу)

- Доступ отдельных прикладных программ к ресурсам сети

- Синхронизацию работы прикладных программных средств в условиях их обращения к одному и тому же ресурсу

- Обмен информацией между программами с использованием сетевых - почтовых ящиков

- Выполнение команд оператора с терминала (подключенному к одному из узлов в сети)

- Удаленный ввод заданий, вводимых с любого терминала, в пакетном или оперативном режиме

- Обмен наборами данных (файлами) между ПК сети

- Доступ к файлам хранимым в удаленных ПК и обработку их

- Защита данных и вычислительных ресурсов сети от несанкционированного доступа

- Выдачу различного рода справок об использовании информационно – программных и технических ресурсов сети

- Передача текстовых сообщений с одного терминала пользователя на другие (электронная почта)

С помощью операционная система компьютерной сети можно:

- Устанавливать последовательность решения задач пользователя

- Обеспечивать необходимыми данными задачи пользователя хранящиеся в различных узлах сети

- Контролировать работоспособность аппаратных и программных средств сети

- Обеспечивать плановое и оперативное распределение ресурсов

Быстродействие ОС

Увеличение быстродействия ОС КС можно добиться по средствам трех “M”:

- Многопоточность – обработка основана на том, что микропроцессор работает с большой скоростью, независимо от того, обрабатывает ли он какую-нибудь задачу или нет. То есть какое-то время микропроцессор работает в ”холостую”. Например когда программа ждет, сравнительно медленно работающее оборудование. Для увеличения скорости работы, при многопоточной обработки весь процесс подразделяется на отдельные потоки, которые представлены ОС.

- Многозадачность – одна из особенностей современных ОС, которые предусматривают одновременно выполнять несколько процессов, эта способность создается благодаря высокой скорости работы процессора, и способности его выделять разным задачам интервалы времени, не обязательно завершая выполнение одного процесса до начала другого.

- Многопроцессорность – в сетях где большие объемы трафика, как правило используются несколько процессоров: десятки, даже сотни процессоров, т.е рабочая нагрузка КС распределяется по разным процессорам одновременно. Различают две разновидности многопроцессорной обработки:

- Асимметричная (ASMP – Asymmetric Multiprocessing) – нагрузка распределяется между процессорами, что одни обслуживают только ОС, а остальные –приложение

- Симметричная (SMP – Symmetric Multiprocessing) – любой процесс требующий обработки поручается любому свободному процессору.

Протоколы.

Протоколы делятся на:

- меж сетевые

- протоколы передачи данных

Меж сетевой протокол IP.

Протокол IP является основным протоколом типа TCP/IP и используется для управления рассылкой TCP/IP пакетов по сети Интернет.

Служит для поддержки сетей:

- Стандартный, маршрутизированный протокол сетей предприятия.

- Архитектура облегающая обмен данными.

- Доступ во всемирную сети Интернет.

Выполняет функции:

- Определение пакета который является базовым

- Определение адресной схемы

- Передача данных между канальным уровнем и транспортным уровнем.

- Маршрутизация пакетов по сети (передача пакетов от одного абонента к другому)

- Фрагментация и дефрагментация пакетов транспортного уровня.

Протоколы передачи данных.

Это набор правил и процедур регулирующих порядок осуществления правил, так как ПК участвующие в обмене должны работать с одним и тем же протоколом.

Протоколы передачи данным делятся на:

- Прикладные

- Транспортные

- Сетевые

- Протоколы BIOS.

Прикладные протоколы.

Прикладные протоколы обеспечивают взаимодействие приложений и обмен данными между ними.

Транспортные протоколы.

Транспортные протоколы поддерживают сеансы связи между компьютерами и гарантируют надежный обмен данными между ними.

Сетевые протоколы.

Сетевые протоколы управляют адресацией, маршрутизацией, проверкой ошибок и запросами на повторную передачу.

Протокол BIOS.

Протокол BIOS – NET BIOS- разработан компанией IBM и предназначен для управления ввода/вывода в сети, а так же обеспечение совместимости сетей.