Особенности лвс:

• Обеспечивают возможность использования общей коммуникационной среды несколькими компьютерами одновременно;

• Размещаются на небольшой территории;

• Имеют общий интерфейс, позволяющий взаимодействовать между собой различному оборудованию.

Преимущество локальной сети в том, что она использует совместное использование ресурсов: принтера, диска памяти, модема (выход в глобальную сеть). Кроме локальных сетей, бывают глобальные сети (WAN) и городские сети (MAN). Глобальные сети позволяют организовать взаимодействие между абонентами на больших расстояниях. Эти сети работают на относительно низких скоростях и могут вносить значительные задержки в передачу информации. Протяженность глобальных сетей может составлять тысячи километров. Поэтому они, так или иначе, интегрированы с сетями масштаба страны.

Городские сети позволяют взаимодействовать на территориальных образованиях меньших размеров и работают на средних и высоких скоростях. Они меньше замедляют передачу данных, чем глобальные, но не могут обеспечить взаимодействие на больших расстояниях. Протяженность городских сетей находится в пределах от десятков до сотен километров.

Локальные вычислительные сети обеспечивают наивысшую скорость обмена информацией между компьютерами. Типичная локальная сеть занимает пространство в одно здание. Протяженность локальных сетей составляет около одного километра. Их основное назначение состоит в объединении пользователей для совместной работы. Такие сети организуются внутри здания, этажа или комнаты.

Цели создания локальных и глобальных сетей различны. Глобальная сеть создается для того, чтобы обеспечить связь для неограниченного числа потенциальных абонентов, которые располагаются на неограниченном расстоянии. Т.к. здесь важен факт связи, а не ее качество.

Локальная сеть создается для разделения и совместного использования ресурсов. Здесь важно качество связи.

Для того чтобы спроектировать локальную сеть необходимо решить несколько задач:

1. Определить количество и месторасположение компьютеров;

2. Выяснить какие прикладные задачи будет использовать сеть;

3. Исходя из этих задач, выбрать тип сети – либо - одноранговую сеть, либо – сеть с централизованным управлением;

4. Выбрать сетевую операционную систему;

5. Определить топологию сети и метод доступа к среде передачи;

6. Выбрать сетевое аппаратное обеспечение.

Все локальные сети имеют общие компоненты:

1. Сервер – это компьютер, который предоставляет свои ресурсы для сетевого общего пользования; и

2. Компьютер-клиент, который использует сетевые ресурсы сервера.

Необходимо добавить, что к ресурсам относятся – файлы, каталоги, принтеры, модемы, факс-модемы, а средой является способ соединения компьютеров.

ЛВС обладают, как свойствами шины (параллельное кодирование), так и свойствами последовательного кодирования, которое применяется в сетях с пакетной коммутацией. В ЛВС информация передается в виде пакетов последовательными кодами, и эти пакеты обеспечивают взаимодействие каждого устройства с каждым за счет объединения их в один единый интерфейс.

10^-1

10⁰

10¹

10²

10³

10⁴

Из рисунка следует, что сети ЛВС занимают промежуточное положение между сетями с коммутацией пакетов и внутренней шиной ЭВМ.

Существуют два типа локальных сетей: централизованные (на основе сервера) и одноранговые.

В одноранговой сети все компьютеры равноправны, нет иерархии и нет выделенного сервера. В таких сетях сетевое управление таково, что каждый узел может выступать и как рабочая станция, и как файл-сервер. Рабочие станции можно объединить и совместно использовать базы на файл-сервере. Пользователь сети является администратором, он сам решает какие данные сделать общедоступными в сети. Такие сети недорогие, но число пользователей невелико. Причем все пользователи имеют единообразное программное обеспечение. Одноранговые сети дешевы и просты.

Одноранговую сеть можно использовать, если:

1. Число компьютеров не превышает 10;

2. Пользователи расположены компактно;

3. Не критичны вопросы защиты данных и в ближайшем будущем не ожидается расширение сети.

В централизованной сети имеется хотя бы один выделенный сервер, который предназначен для быстрой обработки запросов пользователей и для управления защитой донных. Рабочие станции не контактируют друг с другом. В такой сети должен быть администратор, который выполняет следующие функции:

• Формирует пароли пользователей;

• Формирует пароли на ресурсы;

• Может осуществлять резервное копирование и дублирование данных.

Число пользователей в централизованных сетях более десяти. При увеличении объема сети увеличивается ее трафик и необходимо иметь не 1, а несколько серверов, на каждый из которых возлагаются собственные функции. В больших сетях может быть несколько выделенных серверов: файл-сервер (который управляет доступом к файлам), сервер файлов печати (который управляет доступом к принтеру, пользователь не ждет когда освободится принтер, а сбрасывает информацию печати на сервер), сервер-приложение (обеспечивает доступ к приложению и хранит данные в структурированном виде), сервер почтовый (управляет работой электронной почты), сервер факсов (управляет факсами), сервер коммуникационный (управляет работой модемов), сервер служб каталога (имеет информацию об остальных серверах и служит для их управления).

Кроме централизованных и одноранговых сетей, могут быть организованны и комбинированные сети, которые совмещают преимущества одноранговых сетей и сетей на основе сервера.

В комбинированных сетях функционируют 2 операционные системы:

1. Отвечает за совместное использование приложений и данных. Эта система ориентирована на централизованные сети.

2. Обеспечивает доступ к ресурсам сервера и предоставляет в совместное использование диски (блоки) пользователей. Эта система ориентирована на одноранговые сети.

К наиболее распространенным локальным сетевым ОС относят Unix для создания средних и больших сетей – с сотнями пользователей, NetWare 3.11 для создания средних сетей – от 20 до100 пользователей в пределах одного здания, Vines для создания больших распределенных ЛВС, LAN Manager для средних и больших сетей с числом пользователей от 25 до 200 и др.

Необходимо заметить, что наблюдается тенденция ускорения передачи данных до гигабитовых скоростей. Кроме того, в сетях стала обрабатываться несвойственная ранее вычислительным сетям информация – высококачественный звук, голос, видеоизображения, рисунки. Это потребовало внесения изменений в работу протоколов, сетевых операционных систем и коммутационного оборудования. Сложность передачи такой мультимедийной информации по сети связана с ее чувствительностью к задержкам, при передаче пакетов данных – задержки обычно приводят к искажению такой информации в конечных узлах связи. Так как традиционные службы вычислительных сетей, – такие как передачи файлов или электронная почта – создают малочувствительный к задержкам трафик и все элементы сетей разрабатывались в расчете на него, то появление трафика реального времени привело к большим проблемам. Все это приводит к отмиранию таких «древних» локальных сетей, как Token Ring, ArcNet, не позволяющих использовать новые информационные технологии.

Падает престиж сетевой операционной системы LAN Manager. Операционная система Windows NT фирмы Microsoft вытесняет с рынка операционную систему Unix.

В последнее время большой популярностью стали пользоваться виртуальные локальные сети VLAN. Их отличие от обычных ЛВС заключается в том, что они не имеют физических ограничений. Виртуальные ЛВС определяют, какие рабочие станции объединяются в конкретные физические группы на основе протокольной адресации, что позволяет располагать их в любом месте сети.

Виртуальные сети предоставляют большие преимущества пользователям, но порождают ряд проблем, решениями которых заняты ведущие фирмы.

Объединение нескольких ЛВС на основе протоколов TCP/IP и HTTP в пределах одного или нескольких зданий одной корпорации получило название интрасети. На принципе интрасети формируются корпоративные сети, подсоединяемые к глобальным сетям. Особое распространение интрасети получили в сети Internet, обеспечивающей так называемую технологию intranet/internet.

К современным сетям, передающим большие объемы видео-, аудио- и других видов информации, предъявляются следующие требования:

• Большая пропускная способность (до 15 Мбит/с);

• Предсказуемость и малые задержки, так как видеоизображение резко ухудшается при задержках даже несколько миллисекунд.

• Масштабируемость передачи данных, иначе требуются скорости передачи до 10 Мбит/с.

Для того чтобы достичь заветной цели –слияния технологий не только локальных и глобальных сетей, но и технологий любых информационных сетей – вычислительных, телефонных, телевизионных и т.п. - в области передачи различных типов трафика предстоит еще много сделать. И хотя сегодня эта идея многим кажется утопией, серьезные специалисты считают, что предпосылки для такого синтеза уже существуют, и их мнения расходятся только в оценке примерных сроков такого объединения, – называются сроки от 10 до 25 лет. Причем считается, что основой для объединения послужит технология коммутации пакетов, применяемая сегодня в вычислительных сетях.