Институт цветных металлов и материаловедения СФУ
Кафедра автоматизации производственных процессов
ЦМ |
Дисциплина “Информационные технологии в металлургии” Красноярск 2010 г.
|
Лабораторная работа № 2
“Изучение топологии, компоновки и аппаратуры компьютерных сетей: типы, топологии, компоновка”
Цель работы
Изучить виды, топологию и компоновку локальных сетей.
Изучить аппаратные средства локальных сетей.
Методика выполнения работы
1. Изучить теоретические сведения.
2. Определить топологию LAN в лаборатории ВТ ИМ.
3. Определить аппаратные средства LAN в лаборатории ВТ ИМ.
4. Изучить и освоить работы по монтажу локальных сетей, разъемов витой пары.
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ
Понятие о компьютерной сети
Обычно пользователю, особенно проектанту систем управления нужно обмениваться информацией с другими пользователями, и поэтому одиночные (Stand alone) PC желательно организовать в общую группу, где они будут поддерживать совместную работу. Для этого они должны использовать одинаковые языки – протоколы.
При этом важно сделать возможным дальнейшее расширение сети и ее связь с другими сетями.
Самая простая сеть (network) состоит как минимум из двух компьютеров, соединенных друг с другом кабелем. Это позволяет им использовать данные совместно. Все сети (независимо от сложности) основываются именно на этом простом принципе.
Рождение компьютерных сетей было вызвано практической потребностью иметь возможность для совместного использования данных. Персональный компьютер – хороший инструмент для создания документа, подготовки таблиц, графических данных и других видов информации, но при этом нельзя быстро поделиться своей информацией с другими. При отсутствии сетей приходилось распечатывать каждый документ, чтобы другие пользователи могли работать с ним, или копировать информацию на дискеты. Одновременная обработка документа несколькими пользователями исключалась. Подобная схема работы называется работой в автономной среде.
|
Рис. 1. Автономная среда |
Если бы пользователь, изображенный на рис. 1, подключил свой компьютер к другим, он смог бы работать с их данными и их принтерами. Сетью называется группа соединенных компьютеров и других устройств. А концепция соединенных и совместно использующих ресурсы компьютеров носит название сетевого взаимодействия.
|
Рис. 2. Простая сеть |
Компьютеры, входящие в сеть, могут совместно использовать:
данные;
принтеры;
факсимильные аппараты;
модемы;
сканеры и другие устройства.
Локальные вычислительные сети
Первоначально компьютерные сети были небольшими и объединяли до десяти компьютеров и один принтер. Технология ограничивала размеры сети, в том числе количество компьютеров в сети и ее физическую длину. Так, в начале 1980-х годов наиболее популярный тип сетей состоял не более чем из 30 компьютеров, а длина ее кабеля не превышала 185 м. Такие сети легко располагались в пределах одного этажа здания или небольшой организации. Для маленьких фирм подобная конфигурация подходит и сегодня. Эти сети называются локальными вычислительными.
Локальная сеть (LAN, Local Area Network) - это соединение нескольких PC с помощью соответствующего аппаратного и программного обеспечения. Все соединенные PC, как правило, находятся в пределах одного здания или соседних зданий.
MAN (Metropolitan Area Network) - это соединение систем для коммуникации данных в пределах города. Пример -районные и городские информационные системы.
WAN (Wide Area Network) - это сеть, которая соединять несколько стран.
GAN (Global Area Network) обозначает сеть, которая соединяет континенты.
PC может работать в любой из этих сетей. Однако пользователь обычно сталкивается с локальной сетью.
Преимущества сети
1. Распределение данных (Data Sharing). Данные хранятся на центральном PC и доступны на децентрализованных PC. Поэтому не надо на каждом РС хранить одну и ту же информацию.
2. Распределение ресурсов (Resource Sharing). Периферийные (дорогие) устройства доступны для всех пользователей сети. Такими могут быть плоттер или лазерный принтер.
3. Распределение программ (Software Sharing). Все пользователи могут совместно иметь доступ к программам (сетевая версия), которые были централизовано установлены.
4. Электронная почта (Electronic Mail). Все пользователи сети могут интерактивно соединяться друг с другом, чтобы передавать или принимать сообщения.
Для организации работы и обслуживания сети, обеспечения прав доступа к информации в ней назначается специалист – сетевой администратор или супервизор. Кроме того, необходимо обеспечить защиту информации в сети.
1. Необходимы устройства на случай выхода из строя электрической сети. Для этого используют устройство бесперебойного питания (UPS). Необходимо также иметь дополнительную ЭВМ для замены отказавшего сервера или станции.
2. Устанавливают дополнительные HDD ("зеркальные" винчестеры), на которых дублируется информация, или накопители большой емкости для регулярного копирования (архивирования) данных.
3. Каждый пользователь имеет доступ лишь к необходимой информации. Его права определяет сетевой администратор.
Расширение компьютерных сетей
Первые типы локальных сетей не отвечали потребностям крупных предприятий, офисы которых обычно расположены в различных местах. Но как только преимущества компьютерных сетей стали неоспоримы и сетевые программные продукты начали заполнять рынок, перед корпорациями – для сохранения конкурентоспособности – встала задача расширения сетей. Так на основе локальных сетей возникли более крупные системы.
Сегодня, когда географические рамки сетей раздвигаются, чтобы соединить пользователей из разных городов и государств, ЛВС превращаются в глобальную вычислительную сеть [ГВС (WAN)], а количество компьютеров в сети уже может варьироваться от десятка до нескольких тысяч.
В настоящее время большинство организаций хранит и совместно использует в сетевой среде огромные объемы жизненно важных данных. Поэтому сети сейчас так же необходимы, как еще совсем недавно были необходимы пишущие машинки и картотеки.