-
Лабораторная работа №1
Организация взаимодействия устройств в сети Цель работы
Изучение основных принципов построения локальных вычислительных сетей, изучение основных видов топологий, аппаратного и программного обеспечения, базовых аспектов проектирования сетей.
Методические указания
Знакомство с сетями.
Рождение компьютерных сетей было вызвано практической потребностью – иметь возможность для совместного использования данных.
Сеть - это группа компьютеров, соединенных между собой при помощи специальной аппаратуры, обеспечивающей обмен данными между любыми компьютерами данной группы.
Компьютеры, входящие в сеть, могут совместно использовать:
данные;
принтеры;
факсимильные аппараты;
модемы;
другие устройства.
Компьютеры, подключенные к сети, могут работать в качестве клиентов или серверов. Клиенты (например, компьютеры пользователей) – компьютеры, осуществляющие доступ к сетевым ресурсам. Серверы – компьютеры, предоставляющие свои ресурсы сетевым пользователям. Если в сети каждый компьютер выступает и в качестве клиента, и в качестве сервера, то такая сеть называется одноранговой или рабочей группой.
Сети в соответствии с областью обхвата делятся на две категории: локальные сети и глобальные сети.
Если компьютеры расположены недалеко друг от друга и соединяются в сеть при помощи высокоскоростных адаптеров (со скоростью передачи данных порядка 1-10 Мбит в секунду), то такие сети называются локальными. При этом компьютеры обычно располагаются в пределах одной комнаты, одного здания или в нескольких близко расположенных зданиях. В локальных сетях применяются высокоскоростные цифровые линии связи.
Если требуется объединить компьютеры или локальные сети, расположенные на значительном удалении друг от друга (в разных районах города, в разных городах или на разных континентах), для связи компьютеров используются модемы и дальние линии связи. Соответственно, применяются относительно низкоскоростные аналоговые линии связи. В этом случае говорят о глобальных сетях. В настоящее время создано много глобальных сетей на базе телефонных линий и линий спутниковой связи.
Для классификации сетей можно считать, что если организация владеет линией связи (использует для сети выделенный высокоскоростной канал связи), то это локальная сеть. Если организация арендует низкоскоростные каналы связи (например, арендует телефонные линии), то это глобальная сеть, использующая арендуемые каналы связи.
Топологии локальных вычислительных сетей
Под сетевой топологией понимается порядок расположения компьютеров, кабельных соединений и других компонентов сети. Наиболее широко используются топологии типа звезда, шина, кольцо и гибрид. На рис. 1 показаны компьютеры, соединенные по топологии типа звезда. В этом случае каждый компьютер через специальный сетевой адаптер подключается отдельным кабелем к объединяющему устройству.
Рис. 1. Топология "звезда"
При необходимости можно объединять вместе несколько сетей с топологией типа звезда, при этом получаются разветвленные конфигурации сети.
С точки зрения надежности эта топология не является наилучшим решением, так как выход из строя центрального узла приведет к остановке всей сети. Однако при использовании топологии типа звезда легче найти неисправность в кабельной сети.
Топология типа шина предполагает использование одного кабеля, к которому подключаются все компьютеры сети (рис. 2). В случае шинной топологии кабель используется совместно всеми станциями по очереди. Принимаются специальные меры для того, чтобы при работе с общим кабелем компьютеры не мешали друг другу передавать и принимать данные.
Рис. 2. Топология " шина"
В шинной топологии все сообщения, посылаемые отдельными компьютерами, принимаются всеми остальными станциями, подключенными к сети. Надежность в таких сетях выше, так как выход из строя отдельных компьютеров не нарушит работоспособность сети в целом. Поиск неисправностей в кабеле затруднен. Кроме того, так как используется только один кабель, в случае обрыва нарушается работа всей сети.
В топологии типа кольцо (рис. 3) все компьютеры подключаются к единому кольцевому кабелю. В этом случае данные передаются от одного компьютера к другому как бы по эстафете. Каждая станция сети играет роль повторителя, усиливая сигнал.
Рис. 3. Топология "кольцо"
Гибридная топология объединяет в себе две или более различных топологий.