44

ВСТУП

З розвитком комп'ютерної техніки стала можливою обробка потоків інформації, що постійно збільшуються та стають дедалі складними. Для обміну інформацією між комп'ютерами винайшли способи іх з'єднання, використовуючи різні фізичні середовища для передачі данних.

Система, яка поєднує в собі апаратне та програмне забезпечення, а також засоби з'єднання комп'ютерів називається комп'ютерною мережею, яка характеризується багатьма параметрами. Основними з них є топологія та архітектура. Крім того, мережі характеризуються додатковими параметрами, такими як ступень швидкодії, надійності, захищеності та іншими. В цій роботі пропонується взяти за приклад деяки аспекти побудови мережі на 40 - 50 робочих місць (що в реальному житті відповідає мережі середнього офісу або невеликого підприємства) з можливістю її подальшого розвитку.

Важливе місце в галузі комп'ютерних мереж знаходяться високошвидкісні мережі, які нам забезпечують швидкий доступ до даних, можливість швидкого користування Інтернетом, підключення бездротових мереж, мережевий друк, віддалене керування мережею.

Коли з'явилися ПК це дозволило поєднувати ПК у мережі, а потім і створити глобальні, місцеві та локальні мережі. З часом мережі розвинулися до сучасних високошвидкісних, які мають надзвичайно велику пропускну спроможність.

Хоч найбільш важливою областю застосування локальних мереж у теперішній час являється передача цифрових даних, деякі методи можуть бути розповсюджені на передачу мовної, текстової та відеоінформації, що, наприклад, дозволяє об'єднати різні форми затвердженого зв'язку у рамках однієї мережі. Локальні мережі почали використовуватися з середини 70-х років. У результаті зниження цін на електронні компоненти і розширення можливостей термінальних пристроїв, які використовуються в обчислювальних системах, кількість різноманітного обчислювального обладнання, який встановлений у закладах, школах, університетах, на заводах і т.д., збільшилось. Засоби обчислювальної техніки стали більш значними завдяки можливості взаємодії цих засобів один з одним, доступ до спеціальних служб та пристроїв, одночасного розділення обчислювальних ресурсів. Так, користувачі відносно дешевих "інтелектуальних" пристроїв, які зроблені на мікропроцесорах, почали пошук таких же дешевих методів їх з'єднання між собою. Це стало можливим з появою локальних мереж, хоч частіше за все вони розроблялись для інших цілей. В результаті локальні мережі з успіхом стали застосовуватися для вирішення цих нових завдань.

Локальні мережі отримали швидкий розвиток за короткий час. Однаково слід мати на увазі, що методи та засоби, які використовуються при їх створенні, по всій видимості, довго не будуть мінятися, так як вони на протязі багатьох років досліджувались у наукових лабораторіях. У подальшому область застосування локальних мереж буде розширюватися. Крім того, отримає розповсюдження сервіс, який локальні мережі являє користувачу.

Локально-обчислювальна мережа може робити тільки на обмеженій території. Як правило, це територія однієї споруди чи робочої ділянки, а її довжина від кількох сотень метрів до кілометра.

1 Загальні відомості

1.1 Топологія локальних мереж

Локальна мережа являє собою систему розподіленої обробки інформації, яка складається як мінімум з двох комп’ютерів, що взаємодіють маж собою при допомозі спеціальних засобів зв’язку. Комп’ютери, що входять до складу мережі, виконують досить широке коло функцій, основними з яких є:

• організація доступу до мережі;

• управління передачею інформації;

• надання обчислювальних ресурсів i послуг абонентам мережі.

В свою чергу, засоби зв’язку покликані забезпечити надійну передачу інформації між комп’ютерами мережі.

Звичайно, комп’ютерна мережа може складатися i з двох комп’ютерів, але, як правило, їх кiлькiсть в мережі бiльша. При цьому комп’ютерна мережа не являє собою просте об’єднання комп’ютерiв – це досить складна система. Будь-яка комп’ютерна мережа характеризується (рис.1) топологiєю, протоколами, iнтерфейсами, мережевими технiчними та програмними засобами.

			Л о к а л ь н а м е р е ж а
Технiчнi засоби		Iнтерфейси		Топологiя		Протоколи		Програмнi засоби

Рисунок 1.1 – Основнi компоненти архiтектури локальної комп’ютерної мережi

Топологiя комп’ютерної мережi вiдображає структуру зв’язкiв мiж її основними функцiональними елементами. В залежностi вiд компонентiв, що розглядаються, розрiзняють фiзичну i логiчну структури локальних мереж. Фiзична структура визначає топологiю фiзичних з’єднань мiж комп’ютерами. Логiчна структура визначає логiчну органiзацiю взаємодiї комп’ютерiв мiж собою. Доповнюючи одна одну, фiзична та логiчна структури дають найбiльш повне уявлення про комп’ютерну мережу.

Пiд мережевими технiчними засобами маються на увазi рiзноманiтнi пристрої, що забезпечують об’єднання комп’ютерiв в єдину комп’ютерну мережу.

Протоколи являють собою правила взаємодiї функцiональних елементiв мережi.

Мережевий протокол в комп'ютерних мережах — заснований на стандартах набір правил, що визначає принципи взаємодії комп'ютерів в мережі. Протокол також задає загальні правила взаємодії різноманітних програм, мережевих вузлів чи систем і створює таким чином єдиний простір передачі. Хости (будь-який вузол мережі що відправляє або приймає дані через мережу називають хостом (host)) взаємодіють між собою. Для того, щоб прийняти і обробити відповідним чином повідомлення, їм необхідно знати як сформовані повідомлення і що вони означають. Прикладами використання різних форматів повідомлень в різних протоколах можуть бути встановлення з'єднання з віддаленою машиною, відправка повідомлень електронною поштою, передача файлів. Зрозуміло, що різні служби використовують різні формати повідомлень.

Протокол описує:

1. Формат повідомлення, якому застосунки зобов'язані слідувати;

2. Спосіб обміну повідомленнями між комп'ютерами в контексті визначеної дії, як, наприклад, пересилка повідомлення по мережі.

Різні протоколи найчастіше описують лише різні сторони одного типу зв'язку й, узяті разом, утворюють стек протоколів. Назви «протокол» і «стек протоколів» також вказують на програмне забезпечення, яке реалізує протоколи.

Нові протоколи для Інтернету визначаються IETF, інші протоколи — IEEE або ISO. ITU-T займається телекомунікаційними протоколами та форматами.

Найпоширенішою системою класифікації мережних протоколів (і способів мережного зв'язку загалом) є, так звана, модель OSI, відповідно до якої протоколи поділяються на 7 рівнів за своїм призначенням — від фізичного (формування й розпізнавання електричних або інших сигналів) до прикладного (API застосунків для передачі інформації)

Iнтерфейси – засоби узгодження функцiональних елементiв мережi. Слiд звернути увагу, що в якостi функцiональних елементiв можуть виступати як окремi пристрої, так i програмнi модулi. Вiдповiдно до цього iснують апаратнi та програмнi iнтерфейси.

Мережевi програмнi засоби здiйснюють управлiння роботою комп’ютерної мережi i забезпечують вiдповiдний iнтерфейс з користувачами. До мережевих програмних засобiв належать мережевi операцiйнi системи i допомiжнi (сервiснi) програми.

Кожна з складових локальної мережi характеризує її окремi властивостi, i тiльки їх сукупнiсть визначає всю мережу в цiлому. Таким чином, вибiр локальної мережi полягає у виборi її топологiї, протоколiв, апаратних засобiв та мережевого програмного забезпечення. Кожен з цих компонентiв є вiдносно незалежним. Наприклад, мережi з однаковою топологiєю можуть використовувати рiзнi методи доступу, протоколи i мережеве програмне забезпечення. В свою чергу, в рiзних мережах можуть використовуватись однаковi протоколи i (або) мережеве програмне забезпечення. Це, з однiєї сторони, розширює можливостi вибору найоптимальнiшої структури мережi, а з iншої – ускладнює цей процес.