57. Локальные компьютерные сети. Принципы организации и функционирования. Стандартизация в области компьютерных сетей. Основные сетевые архитектуры ( Ethernet, ArcNet, TokenRing).

Компьютерная сеть может быть определена как 2 или более компьютера, способных взаимодействовать через среду передачи данных.

Под средой передачи данных понимают кабельную среду и различные типы беспроводной связи.

Локальные вычислительные сети (ЛВС) – объединяют находящиеся недалеко друг от друга компьютеры в пределах одной комнаты, здания, рядом стоящие здания.

Преимущества и причины создания и использования компьютерных сетей

1.Локальные сети позволяют организовать совместное использование дорогостоящей аппаратуры (принтер).

2.Создание единого дискового пространства в сети

3.Коллективное использование одного модема.

4.Возможность распределенной обработки данных.

5.Возможность общения в реальном времени между пользователями сети.

LAN

Простейший способ соединения компьютеров в сеть – использование нуль-модемов (соединяются последовательно и параллельно порты компьютеров).

(LAN – Local Area Network).

Чаще всего компьютеры в LAN соединяются кабелями различного типа (витая пара, коаксиальный, оптоволоконный). В LAN скорость передачи данных в пределах от 5 до сотен Мегабит в секунду.

Топология сетей определяет геометрическое размещение узлов сетей и способ соединения между ними.

93

Все сообщения адресуются через Hub. Концентраторы бывают активные, пассивные и гибридные. Активные Hubы генерируют и передают сигналы. Пассивные Hubы просто пропускают через сегмент сигналы, как узлы коммуникации. Гибридные Hubы позволяют подключать различные типы кабелей. В топологии «Звезда» обычно применяется кабель «витая пара».

Преимущество: 1) Разрыв одного кабеля отключает от сети только один компьютер; 2) высокая степень защиты данных; 3) простой поиск неисправности сетей.

Недостатки: Выход из строя концентратора ведет к отказу

терминатор

Здесь используется один кабель (обычно коаксиальный), вдоль которого подключены все компьютеры сети. В такой сети компьютеры адресуют данные конкретному компьютеру, передавая их по кабелю в виде определенных сигналов, причем эти данные передаются ко всем компьютерам сети. Но информацию принимают только тот, адрес которого

94

соответствует адресу получателя, зафиксированному в этих сигналах. «Шина» - пассивная топология и не перемещают данные от отправителя к получателю. В каждый конкретный момент времени только один компьютер может вести передачу данных, отсюда следует, что производительность сети зависит от количества компьютеров, подключенных к шине. Для гашения сигнала на концах шины устанавливают специальные устройства – «терминаторы».

Преимущества: 1) простота подключения новых компьютеров; 2) приспособленность к передаче сообщений с резкими колебаниями интенсивности потока сообщений.

Недостатки: 1) среда передачи пассивна, поэтому на больших участках кабеля сигнал может затухать; 2) затруднена защита информации; 3) при росте числа компьютеров падает производительность сети; 4) при обрыве любого сегмента шины нарушается пропускная способность всей сети.

3. «Кольцо»

Преимущество: 1) используется простая маршрутизация пакетов; 2) легко определяются неисправные узлы и выполняется перегруппировка.

Недостатки: 1) надежность сети зависит от надежности кабельной системы; 2) сложность защиты информации, т.к. данные проходят через узлы сети.

4. Смешанная топология.

95

Здесь в единую локальную сеть объединяются локальные сети разных топологий.

Аппаратное обеспечение локальных сетей

Взависимости от топологии сетей состав оборудования может меняться. В любом случае для каждого компьютера, входящего в состав сети, необходимо наличие сетевого адаптера (сетевая плата), который подключается к материнской плате и имеет 1 или 2 разъема для подключения к кабелю сети.

Существуют проводные и беспроводные каналы связи, они характеризуются следующими параметрами:

1.Скорость передачи данных.

2.Максимальная длина линии.

3.Помехозащищенность.

4.Механическая прочность.

5.Удобство и простота монтажа.

6.Стоимость.

Внастоящее время обычно используются 4 типа сетевых кабелей: коаксиальный; незащищенная витая пара; защищенная витая пара; оптоволоконный кабель.

Сетевые архитектуры.

Сетевая архитектура – комбинация стандарта топологий и протоколов, необходимых для создания сети.

Существует 3 основных архитектуры:

1.Ethernet и Fast Ethernet

2.Arcnet

3.Token Ring

Ethernet: она использует физические топологии типа «шина», «звезда» и «звезда-шина», логическая топология-шина, узкополосная передача данных 10/100 Мбит/с, метод доступа CSMA/CD. Информация передается файлами. Аппаратура Ethernet включает в себя кабели (толстый коаксиальный, тонкий коаксиальный и витая пара), Т-коннекторы, терминаторы и сетевые адаптеры. Скорость передачи данных

96

в сети Ethernet достигает 10 Мбит в секунду. Каждая рабочая станция через сетевой адаптер специальным многожильным трансиверным кабелем подключается к трансиверу. Трансивер служит для подключения компьютера к коаксиальному кабелю.

Arcnet: простая гибкая система. Физическая топологиязвезда, шина, звезда-шина. Логическая топология-кольцо. V: 25 Мбит/с, метод доступа-маркерный. Среда передачи – витая пара. Эта архитектура одна из самых старых и практически не применяется. В Arcnet применяется маркерный метод доступа, которые имеет свои особенности. Заключается в следующем:

1)абонент, желающий передавать данные, ждет прихода маркера

2)получив маркер, он посылает запрос приемнику на его готовность принять информацию

3)приемник, приняв запрос, отвечает о своей готовности 4)получив подтверждение, передатчик посылает свой

пакет 5)приемник, получив пакет, посылает передатчику

подтверждение 6)передатчик, получив подтверждение, заканчивает свой

сигнал связи.

Такой алгоритм во много раз повышает надежность передачи. В этой сети практически отсутствуют конфликты. Сетевые адаптеры сети Arcnet отлич. от адаптеров др. сетей тем, что в них необходимо установить свой собственный адрес с помощью перемычек.

Для организации сети Arcnet требуется специальный сетевой адаптер, имеющий один разъем для подключения коаксиального кабеля. Каждый адаптер должен иметь свой номер, и они подключаются к концентратору.

Token Ring: предназнач для объединения в сеть всех типов компьютеров, выпускаемых фирмой IBM. В этой сети исп.

97