Типы локальных компьютерных сетей, их сравнение, топология и средства подключения ПК к сети

Задание № 1

Описать указанные в варианте задания аппаратные средства компьютеров, отразить их особенности и привести основные информационно-технические характеристики.

Типы локальных компьютерных сетей, их сравнение, топология и средства подключения ПК к сети.

Компьютерная (вычислительная) сеть - это совокупность компьютеров и другого периферийного оборудования, соединенных с помощью каналов связи в единую систему так, что они могут связываться между собой и совместно использовать ресурсы сети.

На сегодняшний день можно классифицировать компьютерные сети по разным группам признаков:

· по скорости передачи информации компьютерные сети делятся на: низкоскоростные (до 10 Мбит/с); среднескоростные (до 100 Мбит/с) и высокоскоростные (свыше 100 Мбит/с). Типичной скоростью работы локальной сети сейчас является 100 Мбит/с. Более низкие скорости в локальных сетях редкость, а вот для глобальных или, как их еще называют – территориально-распределенных сетей, 100 Мбит/с это достаточно много, хотя с распространением магистрального оптоволоконного кабеля такие сети могут работать и на больших скоростях. VPN часто также работают с невысокими скоростями - до 10 Мбит/с.

· по типу среды передачи сети строятся на основе: медных проводников (витая пара), где используются электрические сигналы для передачи данных между устройствами; оптических проводников (оптоволоконные кабели) для передачи информации в виде световых импульсов. Это проводные сети. Существуют также и беспроводные технологии, которые устанавливают связь через радиоканал посредством технологий Wi-Fi, Bluetooth, GPRS.

· по типу организации взаимодействия компьютеров сети делят на одноранговые и с выделенным сервером. Все компьютеры одноранговой сети равноправны. Любой пользователь сети может получить доступ к данным, хранящимся на любом компьютере. В сетях с выделенным сервером - специально выделенный компьютер берет на себя управление сетевыми ресурсами общего доступа. Но стоит отметить, что эта группа параметров относится в большей степени к прикладным аспектам работы сетей, нежели к самим сетевым технологиям, т.е. одноранговые сети не отличаются от сетей с выделенным сервером с точки зрения технологии передачи данных.

· по технологии передачи данных существует множество типов сетей, среди которых доминируют: Ethernet, SDH, PDH и xDSL. Архитектура Ethernet основана на стандарте IEEE 802.3, который указывает, что в сети используется способ управления доступом типа "множественный доступ с контролем несущей и обнаружением столкновений" (CSMA/CD). При таком способе управления доступом узел получает право передачи кадра в сеть по принципу "первым пришел, первым обслужен". Стандартными являются скорости передачи данных 10 Мбит/с и 100 Мбит/с, но в новом стандарте Gigabit Ethernet имеется возможность поддержания скоростей до 1000 Мбит/с (1 Гбит/с). Ведутся также работы по стандартизации 10-ти гигабитного Ethernet.

· по территориальной протяженности сети делятся на глобальные или территориально-распределенные сети (WAN - Wide Area Network), сети города или региона (MAN-metropolitean Area Network) и локальные сети (LAN – Local Area Network - ЛВС).

На классификации сетей по данному признаку остановимся более подробно.

Глобальная вычислительная сеть объединяет абонентов, расположенных в различных странах, на разных континентах, городах, районах, зданиях. Взаимодействие между абонентами такой сети осуществляется на базе магистральных оптоволоконных линий, цифровых телефонных линий связи, радиосвязи и систем спутниковой связи. Технологии передачи данных в глобальной сети – это, как правило, SDH, xDSL: ADSL, SDSL, VDSL, хотя все чаще встречается Ethernet. Строят глобальные сети также и на основе беспроводных технологий - Radio-Ethernet (WiFi) или WiMAX.

Локальная вычислительная сеть (ЛВС) включает абонентов, расположенных в пределах небольшой территории – квартиры, офиса, одного или нескольких зданий. Протяженность такой сети обычно ограничена пределами 2 – 2,5 километра, что связано с особенностями работы протокола Ethernet. Технологий передачи данных в локальных сетях существует множество, но в 99% случаев локальные сети строят на основе технологии Ethernet, созданной специально для межкомпьютерных коммуникаций, где для передачи данных используется общий, один на всех, высокоскоростной кабель. Работу такой сети можно представить себе следующим образом: каждый компьютер на сети всегда следит за общим каналом. Если текущая передача адресована ему, он ее принимает. Если он сам должен что-то передать, он дожидается, пока канал освободится и пробует начать передачу. При одновременной попытке нескольких компьютеров занять общий канал обнаруживается столкновение попыток ("коллизия"). При этом компьютерам необходимо выждать каждый свое время, попробовать снова, пока один не опередит другого. Заняв общий канал, его, как правило, используют целиком, на полной его скорости. Статистически, такой алгоритм работы оказывается достаточно эффективным, несмотря на потери времени из-за коллизий.

Впрочем, в большинстве современных локальных сетей используются коммутаторы, на каждом порту которых находится только один компьютер, что позволяет отказаться от применения алгоритма распознавания коллизий, поскольку в такой ситуации они оказываются невозможны, ведь прием и передача сигнала ведется по двум различным парам проводников кабеля локальной сети.

Объединение глобальных и локальных вычислительных сетей обеспечивающие удобное средство обработки огромных информационных массивов и доступ к неограниченным информационным ресурсам. Локальные сети могут входить, как компоненты, в состав глобальных, а глобальные могут быть неотъемлемой частью локальных, например, в состав самой популярной глобальной сети Internet входит множество свободно соединенных сетей, причем каждая внутренняя сеть может обладать собственной структурой и способами управления. Основными же ячейками Internet являются локальные вычислительные сети.

Локальная вычислительная сеть, самый распространенный тип сетей, встречается в жилых домах, в компьютерных клубах в офисах мелких и крупных компаний. Это неотъемлемая часть информатизации любого бизнес-процесса.

В локальных сетях работа пользователя с сетевыми ресурсами происходит так же, как с локальными ресурсами, но применение ЛВС дает следующие преимущества:

· предоставление пользователям общего доступа к различным сетевым ресурсам: накопителям, принтерам, графическим устройствам. Благодаря этому требуется меньшее количество периферийных устройств.

· предотвращение дублирования и порчи файлов за счет ограничения доступа к конфиденциальным или уязвимым данным на сервере.

· более эффективная защита централизованных баз данных, чем для отдельного компьютера. При необходимости для наиболее важных данных могут создаваться резервные копии;

· централизованное администрирование снижает количество людей, которым необходимо управлять устройствами и данными в сети, что снижает временные затраты и расходы компании;

· обеспечение эффективного взаимодействия пользователей друг с другом, например, посредством электронной почты, форумов, службы обмена голосовыми, видео и мгновенными сообщениями. Возможно проведение конференций;

· повышение надежности всей информационной системы, поскольку при отказе одного компьютера другой, резервный, может взять на себя его функции и рабочую нагрузку. Процесс обработки данных также можно распределить по нескольким компьютерам, что позволяет избежать перегрузки одного компьютера задачами обработки.

Локальная сеть - является совокупностью программно-аппаратных средств:

· активных - коммутаторы, маршрутизаторы, конвертеры интерфейсов;

· пассивных - кабели, монтажные шкафы, кабельные каналы, коммутационные панели, информационные розетки;

· компьютерное и периферийное - серверы, рабочие станции, принтеры, сканеры;

При создании локальных сетей особенное внимание требуется к строительству надежной кабельной инфраструктуры здания. Она должна включать в себя системы электропитания и освещения, системы безопасности, структурированную кабельную систему и другие слаботочные системы. Создание СКС - также очень востребованная нашими клиентами услуга.