2. Особенности построения локальных сетей
Подавляющая часть компьютеров зарубежных стран объединена в ту или иную сеть. Опыт эксплуатации сетей показывает, что около 80% всей пересылаемой по сети информации замыкается в рамках одного офиса. Поэтому особое внимание разработчиков стали привлекать так называемые локальные вычислительные сети (LAN). Локальные вычислительные сети отличаются от других сетей тем, что они обычно ограничены умеренным пространством (одна комната, одно здание, один район).
Локальная сеть представляет собой набор компьютеров, периферийных устройств (принтеров и т. п.) и коммутационных устройств, соединенных кабелями. В качестве кабеля используются толстый коаксиальный кабель, тонкий коаксиальный кабель, витая пара, волоконно-оптический кабель. Толстый кабель в основном пользуется на участках большой протяженности при требованиях высокой пропускной способности. Волоконно-оптический кабель позволяет создавать протяженные участки без ретрансляторов при ie достижимой с помощью других кабелей скорости и надежности. Но из-за дороговизны данный вид не нашел пока широкого распространения в локальных сетях. В основном локальные компьютерные сети создаются на базе тонкого кабеля или витой пары.
Существует два типа компьютерных сетей: одноранговые сети и сети с выделенным сервером. Одноранговые сети не предусматривают выделения специальных компьютеров, организующих работу сети. Каждый пользователь, подключаясь к сети, выделяет в сеть какие-либо ресурсы (дисковое пространство, принтеры) и подключается к ресурсам, предоставленным в сеть другими пользователями. Такие сети просты в установке, налаживании; они существенно дешевле сетей с выделенным сервером. В свою очередь, сети с выделенным сервером, несмотря на сложность настройки и относительную дороговизну, позволяют осуществлять централизованное управление.
Объединение компьютеров в единую сеть позволяет получить следующие преимущества:
• совместное использование ресурса;
• обратное разделение времени (совместное использование компьютерной периферии, например памяти, принтеров, модема и т. д.);
• совместное сопровождение баз данных разными пользователями;
• организация согласованной работы нескольких компьютеров, когда компьютеры используются для решения задач управления, измерения, контроля, там, где компьютер сопрягается с теми или иными внешними устройствами.
Локальные сети отличаются от региональных и глобальных сетей не только различием по географическому признаку. Основной параметр, отличающий ее от других сетей - это большая скорость передачи и связанная с данной характеристикой высокая надежность передачи данных. Поэтому локальные сети обязательно используют специально прокладываемые высококачественные и хорошо защищенные от помех линии связи.
3. Топология локальных сетей
Физическое расположение компьютеров сети относительно друг друга и способ соединения их линиями связи называют топологией. Важно отметить, что понятие «топология» относится прежде всего к локальным сетям, потому что в данном случае структуру связей можно легко проследить. В глобальных сетях структура связей обычно скрыта от пользователей и не слишком важна, так как каждый сеанс связи может производиться по собственному пути.
Топология определяет требования к оборудованию, типу используемого кабеля, допустимым и наиболее удобным методам управления обменом данных, надежности работы сети, возможности ее расширения. И хотя выбирать топологию пользователю сети приходится нечасто, знать об особенностях основных топологий, их достоинствах и недостатках надо.
Различают три базовые топологии сети.
1. Шина - все компьютеры параллельно подключаются к одной линии связи (рис.1). Информация от каждого компьютера одновременно передается всем остальным компьютерам. В ней используется один кабель (магистраль или сегмент), вдоль которого подключены все компьютеры сети. В сети, построенной на данной топологии, компьютеры адресуют данные конкретному компьютеру, передавая их по кабелю в виде электронных сигналов, причем эти данные передаются всем компьютерам сети. Однако информацию принимает только тот, адрес которого соответствует адресу получателя, зашифрованному в этих сигналах.
Шина - пассивная топология. Это значит, что компьютеры только "слушают" передаваемые по сети данные, но не перемещают их от отправителя к получателю. Поэтому, если один из компьютеров выйдет из строя, это не отразится на работе остальных. В активных топологиях компьютеры регенерируют сигналы и передают их по сети.
К достоинствам шинной топологии следует отнести:
простота и популярность для ЛВС;
простота подключения новых компьютеров;
приспособленность к передаче сообщений с резкими колебаниями интенсивности потока сообщений.
К недостаткам шинной топологии можно отнести:
топология пассивна, а, следовательно, необходимо усиление сигналов, затухающих в сегменте кабеля;
при росте числа компьютеров пропускная способность сети падает;
затруднена защита информации, так как легко можно присоединится к сети;
Рис.1 Топология шина
2. Кольцо - компьютеры последовательно объединены в кольцо (рис.2). Сигналы передаются по кольцу в одном направлении и проходят через каждый компьютер. В отличии от пассивной топологии "шина", здесь каждый компьютер выступает в роли репитора (repeator). Репитор - устройство, усиливающее сигнал и передающий его следующему компьютеру. Если выйдет из строя один компьютер, прекращает функционировать вся сеть.
Для прокладки локальной сети необходимо наличие сетевого адаптера. Сетевой адаптер представляет собой устройство, с помощью которого компьютер подключается к сети. По типу включения различают внешние и внутренние. Для установки внешних сетевых адаптеров не требуется вскрывать компьютер. Достаточно подсоединить внешний адаптер к порту USB на задней панели компьютера. Использование внешних сетевых адаптеров - это самый быстрый и простой способ установки домашней сети. Выпускаются внешние адаптеры для сети Ethernet, для домашней сети на базе телефонной линии и для беспроводной сети.
Внутренний сетевой адаптер устанавливается в гнездо расширения внутри компьютера. Большинство компьютеров оборудуются несколькими гнездами расширения PCI, что позволяет увеличивать возможности компьютера, добавляя новые компоненты оборудования, такие, как сетевые адаптеры.
Преимущество кольцевой топологии заключаются в том, что отсутствует зависимость сети от функционирования отдельных узлов (компьютеров). При этом имеется возможность отключить узел без нарушения работы сети.
К недостаткам этой топологии можно отнести сложность защиты информации, так как данные при передаче проходят через узлы сети.
Рис.2. Топология кольцо