Лабораторна робота №2 Тема: Локальна комп’ютерна мережа
Мета: ознайомитись з поняттям локальної комп’ютерної мережі (ЛКМ) та її основними характеристиками, здійснити загальний огляд топологій ЛКМ.
Завдання:
З’ясувати суть понять «локальна комп’ютерна мережа», «топологія»;
Ознайомитися з основними топологіями локальних мереж, їх перевагами та недоліками
Основні теоретичні відомості
Локальна комп'ютерна мережа (англ. Local Area Network (LAN)) — комп'ютери, об'єднані за допомогою комунікаційного обладнання з метою обміну даними або спільного використання ресурсів комп'ютерної системи.
Локальна комп'ютерна мережа — комп'ютерна мережа для обмеженого кола користувачів, що зазвичай об'єднує комп'ютери в одному приміщенні або в рамках одного підприємства.4
Локальна обчислювальна мережа - Local Area Networks (LAN) – система, яка забезпечує на обмеженій території один чи декілька каналів зв’язку, наданих приєднаним до неї абонентам для короткочасного монопольного користування. Зазвичай до локальних мереж відносять мережі комп'ютерів, зосереджені на невеликій території (зазвичай в радіусі не більше 1-2 км), які об’єднують невелику кількість комп’ютерів.
У загальному випадку локальна мережа є комунікаційною системою, що належить одній організації. Через короткі відстані в локальних мережах є можливість використання дорогих високоякісних ліній зв'язку, які дозволяють, застосовуючи прості методи пересилання даних, досягати високих швидкостей обміну даними, близько 100 Мбіт/с. У зв'язку з цим послуги, що надаються локальними мережами, відрізняються широкою різноманітністю і зазвичай передбачають реалізацію в режимі on-line.
Розглядаючи сучасні характеристики локальної мережі можна побачити, що вони об’єднують близько тисячі комп’ютерів на відстані декілька десятків кілометрів, та використовують різні середовища пересилання даних.
Локальна мережа дозволяє абоненту (користувачу) не помічати з’єднання, тобто забезпечує прозоре з’єднання. По суті, комп'ютери, зв'язані локальною мережею об'єднуються, в один віртуальний комп'ютер, ресурси якого можуть бути доступні всім користувачам, причому цей доступ не менш зручний, чим доступ до ресурсів, що входять безпосередньо в кожен окремий комп'ютер.
Головна відмінність ЛОМ від будь якої іншої – висока швидкість пересилання інформації (зараз зустрічається 1000 Мбіт/с), а також вірогідність інформації, що передається, визначається кількістю помилок на один знак. Цей показник становить 10-8 – 10-12 помилок/знак.5
Основні властивості ЛКМ:
Радіус дії обмежується невеликими географічними відстанями;
Надає множинний доступ до спільного передавального середовища;
Права користувача надаються локальним адміністратором;
Надає постійний доступ до сервісів локальної мережі;
Фізично з'єднує пристрої на невеликій відстані.
Існують такі поширені реалізації локальних мереж:
Ethernet — локальна мережа з шинною топологією і випадковим методом доступу;
Token Ring — кільцева мережа з маркерним методом доступу;
FDDI — технологія побудови комп'ютерних мереж, що використовує для передачі сигналу оптоволоконний кабель.
Ethernet (від лат. aether — етер) — базова технологія локальних обчислювальних (комп'ютерних) мереж з комутацією пакетів, що використовує протокол CSMA/CD (множинний доступ з контролем несучої та виявленням колізій). Цей протокол дозволяє в кожний момент часу лише один сеанс передачі в логічному сегменті мережі. При появі двох і більше сеансів передачі одночасно виникає колізія, яка фіксується станцією, що ініціює передачу. Станція аварійно зупиняє процес і очікує закінчення поточного сеансу передачі, а потім знову намагається повторити передачу.
Ethernet-мережі функціонують на швидкостях 10Мбіт/с, Fast Ethernet — на швидкостях 100Мбіт/с, Gigabit Ethernet — на швидкостях 1000Мбіт/с, 10 Gigabit Ethernet — на швидкостях 10Гбіт/с. В кінці листопада 2006 року було прийняте рішення про початок розробок наступної версії стандарту з досягненням швидкості 100Гбіт/с (100 Gigabit Ethernet).6
Token ring — «маркерне кільце», архітектура кільцевої мережі з маркерним (естафетним) доступом. Token Ring (маркерне кільце) - архітектура мереж з кільцевою логічною топологією і детермінованим методом доступу, заснованому на передачі маркера. Мережі Token Ring (стандарт 802.5), так само як і мережі Ethernet, характеризує колективне середовище передачі даних, яка в даному випадку складається з відрізків кабелю, що з'єднують усі станції мережі в кільце. Кільце розглядається як загальний ресурс, і для доступу до нього потрібно не випадковий алгоритм, як в мережах Ethernet, а детермінований, заснований на передачі станціям права на використання кільця у визначеному порядку. Це право передається за допомогою кадру спеціального формату, званого маркером, або токенів (token). Це тип мережі, в якій всі комп'ютери схематично об'єднані в кільце.7
Fiber Distributed Data Interface – FDDI - (укр. розподілений волоконний інтерфейс даних) — специфікація, що описує високошвидкісні мережі з методом доступу із передачею маркера на основі оптоволокна.
Забезпечує зв'язок між мережами різних типів, може використовуватись в MAN, але має обмеження на довжину кільця (не більше 100 км). Виступає в ролі магістральної мережі, до якої можуть підключатись інші менш продуктивні мережі. Має суттєву відмінність від традиційної технології з передачею маркера. Так, певний комп'ютер може захопити маркер на певний проміжок часу і звільнити його одразу після завершення передачі. Тому в даних мережах можлива циркуляція декількох кадрів одночасно. Вибір оптоволокна як середовища передачі визначив такі переваги нової мережі, як висока перешкодозахищеність, максимальна таємність передачі інформації й прекрасна гальванічна розв'язка абонентів. Висока швидкість передачі, що у випадку оптоволоконного кабелю досягається набагато простіше, дозволяє вирішувати багато завдань, недоступних менш швидкісним мережам, наприклад, передачу зображень у реальному масштабі часу.8
Досить ефективним при побудові мережі, на даний час, є використання тонкого клієнта.
Тонким клієнтом - називається пристрій введення і відображення інформації (термінал). Фізично тонкий клієнт це компактний і безшумний комп'ютер без жорсткого диска (і без вентиляторів), завантаження основної операційної системи якого відбувається на сервері. Всі призначені для користувача програми виконуються на термінальному сервері (сервері додатків). Оскільки все обчислюване навантаження лягає на сервер, то тонкий клієнт є з мінімальною апаратною конфігурацією, без якого або збитку продуктивності. Тонкі клієнти застосовуються в організаціях, де більшість користувачів використовують комп'ютери для виконання однотипних завдань: робота з базами даних, інформаційні каталоги, робота з web-браузерами (магазини, аптеки, бібліотеки, школи, вузи, лікарні, готелі, супермаркети), робота в якості банківських терміналів і т.д. Найпростіша схема організації мережі, виглядає так:
