Приложение 2

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ КЫРГЫЗСКОЙ РЕСПУБЛИКИ

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Кыргызско-Российский Славянский университет

Кафедра Информационно-вычислительных технологий

“УТВЕРЖДАЮ”

___________________________________

___________________________________

^{(подпись)}

___________________________________

^{(фамилия, И.О.)}

«____»_________________ 20___ г.

Учебно-методические указания

к внеаудиторным самостоятельным работам по дисциплине

Сети ЭВМ и телекоммуникации

для специальности 220400 – «Программное обеспечение вычислительной техники и автоматизированных систем»/направления 654600 – «Информатика и вычислительная техника»

^{(код и наименование специальности/направления)}

Разработаны: ст. преп. Сухининым А.М.

Рекомендовано кафедрой

Протокол № ____ от «___»________ 20__ г.

Заведующий кафедрой

проф. Десятков Г.А. .

^{фамилия, И.О заведующего, подпись}

г. Бишкек 2014 г.

Оглавление

Внеаудиторная практическая работа №1 Построение топологических схем 3

Задание: 3

Краткие теоретические сведения 3

Внеаудиторная практическая работа №2 Определение метрики и выбор оптимального пути передачи данных 6

Задание: 6

Краткие теоретические сведения 7

Внеаудиторная практическая работа №3 Построение несущего сигнала, промодулированного на основании данных, представленных в виде цифрового и аналогового сигналов 8

Задание: 8

Краткие теоретические сведения 9

Внеаудиторная практическая работа №4 Изучение зависимостей между пропускной способностью канала связи и его шириной полосы пропускания 11

Задание: 11

Краткие теоретические сведения 12

Внеаудиторная практическая работа №5 Изучение способов кодирования цифровых сигналов 15

Задание: 15

Краткие теоретические сведения 16

Методы физического кодирования 16

Методы логического кодирования 18

Внеаудиторная практическая работа №6 Изучение вида адресов, используемых в составных сетях 19

Задание: 19

Основные представления об объединённых сетях 21

Аппаратные (локальные) адреса 22

Доменные адреса 22

Сетевые или IP-адреса 23

Классы IP-адресов 24

Использование масок при IP-адресации 26

Примеры определения номера сети и номера узла по маске подсети 26

Пример 1. 26

Пример 2. 27

Определение возможности установления соединения между двумя сетями. 28

Внеаудиторная практическая работа №1 Построение топологических схем

Тема 3. Топология сетей эвм. Задание:

1. В тетради для выполнения лабораторных и практических работ начертить следующие простейшие топологические схемы, считая двойное кольцо – разновидностью топологии кольцо:

1. Точка-точка;

2. Шина;

3. Кольцо;

4. Двойное кольцо;

5. Звезда;

6. Полносвязанная топологическая схема.

Над схемой записать её название, схематично показать сетевые устройства. Например:

Топология шина:

Рис. 1.1. Пример топологической схемы «шина»

2. С правой стороны от каждой схемы кратко записать её характеристику:

1. Определение данной топологической схемы;

2. Используемый вид кабеля;

3. Количество сетевых устройств на каждое из компьютеров;

4. Записать преимущества каждой схемы и причины таких преимуществ;

5. Записать недостатки каждой схемы и причины такого преимущества;

6. Область использования в настоящее время.

3. Нарисовать нижеуказанные гибридные топологические схемы, схематично показать сетевые устройства и те сетевые устройства, посредством которых осуществляется соединение между простейшими схемами, для каждой схемы описать условие осуществления связи между простейшими схемами:

1. Шина – кольцо;

2. Кольцо – кольцо:

3. Трёхуровневая звезда

Источник материала: КСлк, тема 3 «Топология сетей ЭВМ».

Краткие теоретические сведения

Под топологией понимается схема соединения компьютеров между собой.

Основные разновидности топологий сети:

Различают одноточечное и многоточечное соединение компьютеров, последнее из которых включает простейшие и гибридные (смешанные) топологические схемы. Классификация топологических схем представлена в следующей таблице:

Табл. 4.1. Классификация топологических схем

I. Одноточечное соединение	II. Многоточечное (множественное) соединение
Простейшая схема	Простейшие (базовые) топологические схемы:				Гибридные топологические схемы.
1. Точка-Точка (Point to Point)	2.Шина (Bus)	3.Кольцо (Ring) или двойное кольцо	4.Звезда (Star)	5.Полносвязанная топология (Mesh)	Любая комбинация из простейших схем

Одноточечное соединение.

1. Топология Точка-Точка есть прямое соединение между двумя компьютерами. Данное соединение может быть осуществлено через COM-, LPT-, USB-порты, через сетевые адаптеры, модемное соединение и через оптические линии связи. Сеть, построенная на основе соединения Точка – Точка, в отличие от многоточечного соединения обладает большей производительностью по двум причинам:

- из-за отсутствия системы адресации к подсоединенному второму компьютеру, вызывающей задержки в обработке передаваемых пакетах;

- из-за отсутствия методов доступа, которые предоставляют поочередный доступ компьютеров в общий канал связи и также вызывают задержку.

Однако, данное утверждение справедливо только в том случае, если линия связи и используемые технологии обеспечивают дуплексную связь между двумя компьютерами.

Рис.4.1. Схема одноточечного соединения

Множественное соединение.

2. Шинная топология подразумевает линейную среду передачи, к которой непосредственно через Т-коннекторы подключаются компьютеры и необходимое коммуникационное оборудование. На обоих концах шины должны располагаться заглушки-терминаторы (сопротивления 50 Ом) для согласования с сопротивлением линии и предотвращения отражения сигнала от свободного конца. Данная топологическая схема рассчитана на использование только коаксиального кабеля. Для её реализации требуется по одному сетевому адаптеру. Шина использует минимальное количество кабеля. Надежность низкая по двум причинам. Во-первых, для передачи файлов используется одна единая среда передачи и, в случае обрыва линии, сеть перестаёт работать. Во-вторых, также из-за единой среды сигнал до получателя проходит через множество разъемов, в любом из которых может произойти нарушение контакта и сеть перестанет работать. Однако, при выходе из строя оного из компьютеров, сеть по-прежнему продолжает работать. Именно из-за низкой своей надёжности данная топологическая схема имеет ограниченное применение. Стоимость низкая, наиболее дорогостоящее устройство - сетевая карта. Шинная топология используется в сетях стандарта Token Bus и Ethernet.

Рис.4.2. Схема топологии «шина»

3. Кольцо есть множество соединений компьютеров типа точка-точка, крайние из которых соединяются между собой. Кольцевую топологию используют такие технологии как FDDI ( Fiber Distributed Data Interface) и Token Ring. Кольцо может состоять из одной и двух линий. В кольце может использоваться коаксиальный кабель, витая пара и оптоволоконный кабель. Для её реализации требуется по два сетевых адаптера на каждый компьютер и в два раза больше кабеля, чем в топологии «шина».

Рис.4.3. Схема топологии «кольцо» и «двойное кольцо»

Надёжность однокольцевой схемы самая низкая из всех топологических схем, т.к. обрыв линии или выход из строя хотя бы одного компьютера влекут за собой прекращение работы всей сети. Для повышения надёжности её работы используют дополнительный сетевой концентратор, называемый MSAU (Multi-Station Access Unit), к которому при помощи двухпроводной линии связи подключаются компьютеры.

4. Звездообразная топология - это такая схема соединения при котором каждый из компьютеров соединен через соединение Точка-Точка с центральной точкой. Центральную точку часто называют Хаб (Hubs). В качестве хаба может использоваться многопортовый репитер (Multiport repiter), мост (Bridge), называемый также концентратором (Concentrator), и коммутатор (Switch). Центральная точка может быть «пассивной», «активной» или «интеллектуальной».

Рис.4.5. Схема топологии «звезда»

5. Полносвязанная топология – такая схема соединения, где каждый элемент сети связан с другими прямым соединением типа «точка-точка». Надежность полносвязанной топологии самая высокая, т.к. при отказе основных линий могут использоваться резервные пути передачи данных. Выход из строя какого-либо узла связи не влияет на функционировании сети в целом, т.к. передача возможна через обходные каналы связи. Такая топология редко используется в локальных сетях. Главная проблема в том, что в каждом узле на каждое соединение требуется свой сетевой адаптер (или оптический преобразователь), что не всегда удаётся реализовать. Другая проблема - большое количество кабелей для больших сетей. Стоимость сети становится очень высокой при увеличении числа компьютеров и расстояния между ними. Такая сеть также сложна в реализации. Однако такая схема успешно используется в глобальной сети Internet для коммерческого подключения к ней, т.к. фирмы-провайдеры стараются использовать несколько каналов связи с другими узлами связи. В этом случае подключение узлов связи между собой может осуществляться не только при помощи сетевых адаптеров и оптических преобразователей (для оптической связи), но и так же при помощи модемной связи. Для соединения может использоваться любой вид кабеля, включая даже телефонный (для глобальных сетей).

Рис.4.6. Схема топологии «звезда»