Локальные сети

Локальные сети

 

серверы, ПО, оборудование для ЛВС, топология сети, коммуникаторы и другие типы сетей.

• ЛВС - набор аппаратных средств и алгоритмов, которые обеспечивают соединение компьютеров и других периферийных устройств (принтеров, дисковых контроллеров и т.п.), расположенных на сравнительно небольшой территории (одного предприятия, офиса, одной комнаты), и позволяющих совместно использовать информационные ресурсы, периферийные устройства, обмениваться данными.

Задачи, которые позволяет выполнять ЛВС:

 

 

• совместная работа с документами;
• упрощение документооборота: вы получаете возможность просматривать, корректировать и комментировать документы, не покидая своего рабочего места, не организовывая собраний и совещаний, отнимающих много времени;
• сохранение и архивирование своей работы на сервере, чтобы не использовать ценное пространство на жестком диске ПК;
• простой доступ к приложениям на сервере;
• облегчение совместного использования в организациях дорогостоящих ресурсов, таких как принтеры, накопители CD-ROM, жесткие диски и приложения (например, текстовые процессоры или программное обеспечение баз данных).

Топология сети

 

     Под топологией вычислительной сети понимается способ соединения ее отдельных  компонентов (компьютеров, серверов, принтеров и т.д.).

 

Различают три основных топологий:

• топология типа звезда;
• топология типа кольцо;
• топология типа общая шина.

     При использовании топологии типа звезда информация между клиентами сети передается через единый центральный узел. В качестве центрального узла может выступать сервер или специальное устройство - концентратор (Hub).

 

Рис. Топология типа звезда

Преимущества данной топологии состоят в следующем:

 

• Высокое быстродействие сети, так как общая производительность сети зависит только от производительности центрального узла.

 

• Отсутствие столкновения передаваемых данных, так как данные между рабочей станцией и сервером передаются по отдельному каналу, не затрагивая другие компьютеры.

Однако помимо достоинств у данной топологии есть и недостатки:

 

• Низкая надежность, так как надежность всей сети определяется надежностью центрального узла. Если центральный компьютер выйдет из строя, то работа всей сети прекратится.

 

• Высокие затраты на подключение компьютеров, так как к каждому новому абоненту необходимо ввести отдельную линию.

     При топологии типа кольцо все компьютеры подключаются к линии, замкнутой в кольцо. Сигналы передаются по кольцу в одном направлении и проходят через каждый компьютер.

 

Рис. Топология типа кольцо

Преимущества топологии типа кольцо состоят в следующем:

 

• Пересылка сообщений является очень эффективной, т.к. можно отправлять несколько сообщений друг за другом по кольцу. Т.е. компьютер, отправив первое сообщение, может отправлять за ним следующее сообщение, не дожидаясь, когда первое достигнет адресата.

 

• Протяженность сети может быть значительной. Т.е. компьютеры могут подключаться к друг к другу на значительных расстояниях, без использования специальных усилителей сигнала.

К недостаткам данной топологии относятся:

 

• Низкая надежность сети, так как отказ любого компьютера влечет за собой отказ всей системы.

 

• Для подключения нового клиента необходимо отключить работу сети.

 

• При большом количестве клиентов скорость работы в сети замедляется, так как вся информация проходит через каждый компьютер, а их возможности ограничены.

 

• Общая производительность сети определяется производи­тельностью самого медленного компьютера.

        При топологии типа общая шина все клиенты подключены к общему каналу передачи данных. При этом они могут непосредственно вступать в контакт с любым компьютером, имеющимся в сети.

 

 
Рис. Топология типа общая шина

Преимущества топологии общая шина: 

 

• Вся информация находится в сети и доступна каждому компьютеру.

 

• Рабочие станции можно подключать независимо друг от друга. Т.е. при подключении нового абонента нет необходимости останавливать передачу информации в сети.

 

• Построение сетей на основе топологии общая шина обходится дешевле, так как отсутствуют затраты на прокладку дополнительных линий при подключении нового клиента.

 

• Сеть обладает высокой надежностью, т.к. работоспособность сети не зависит от работоспособности отдельных компьютеров.

К недостаткам топологии типа общая шина относятся:

 

• Низкая скорость передачи данных, т.к. вся информация циркулирует по одному каналу (шине).

 

• Быстродействие сети зависит от числа подключенных компьютеров. Чем больше компьютеров подключено к сети, тем медленнее идет передача информации от одного компьютера к другому.

 

• Для сетей, построенных на основе данной топологии, характерна низкая безопасность, так как информация на каждом компьютере может быть доступна с любого другого компьютера.

Компоненты ЛВС:

 

Рабочая станция – узел – ПК подключенный к сети.

 

Сетевая карта или сетевой адаптер – электронная схема, которая обеспечивает посылку или получение данных по сети.

Сетевые адаптеры различают:

• по пропускной способности (10, 100, 1000 мбит/с)
• по типу кабеля
• по среде передачи данных: - проводные - беспроводные

 

Типы кабелей:

• Коаксиальный – ПС - 10 мбит/с; длина – 185м; тип разъема – BNC
• Витая пара – ПС – 10, 100, 1000 мбит/с (в зависимости от категории); длина – 100м; тип разъема - RJ45
• Оптоволоконный – ПС - 10, 100, 1000 мбит/с; длина -2000м; тип разъема – СТ

3) Выделенный сервер

 

     Сети делятся на:

     - одноранговые – небольшие сети до 10 ПК, нет выделенного сервера. ПК могут выступать как в качестве клиента, так и сервера. Преимущество прост в эксплуатации.

 

     - централизованные – присутствует выделенный сервер с установленной сетевой операционной системой, она обеспечивает возможность работы по архитектуре «клиент - сервер».

 

 4) Специализированные периферийные сетевые устройства.

 

Основные сетевые устройства и их характеристики

 

1. Repiter (повторитель):

- используется только при шинной топологии

- коаксиальный кабель

- восстанавливает уровень сигнала

• не изменяет данные при передачи

 

2. HUB (концентратор):

- используется при топологии звезда

- работает на первом уровне модели ОСИ (физический)

- дублирует сигнал на все порты

- не изменяет данные при передачи

Физическая топология – звезда

Логическая топология – шина

3. BRIDLE (Мост):

- работает на втором уровне модели ОСИ (канальный)

- восстанавливает уровень сигнала

- сегментирует сеть – делит разделяемую среду передачи на части (сегменты) передавая информацию из одного сегмента в другой, только в том случаи, если это действительно необходимо, те если адрес назначения лежит в другом сегменте.

- при своей работе использует МАС адрес

• в простом варианте мост представляет собой ПК с двумя сетевыми адаптерами

 

4. Router (маршрутизатор):

- работает на третьем уровне модели ОСИ (сетевой)

- обеспечивает связь между локальными сетями и управляет интерфейсом с глобальной сетью

- может связывать сети с различными сетевыми технологиями

- фильтрация трафика (инфо передаваемая по сети), тем самым препятствует возникновению не обязательного трафика по сети.

 

5. SWITCH (коммутатор):

 

- работает на втором уровне модели ОСИ (канальный)

- позволяет обеспечивать полнодуплексные соединения – это одновременная передача и прием данных

- позволяет создавать микросегменты (когда к одному порту подключен только один комп)

- адаптирует скорость передачи по носителю

- позволяет разделить сеть на виртуальные сети (VLAN)

- коммутатор по принципу обработки кадров ни чем не отличается от моста, основное его отличие в том, что каждый его порт оснащен специализированным процессором, который обрабатывает кадры по алгоритму моста.

- витая пара

 

Сетевой Коммутатор

Сетевое программное обеспечение

 

1). Программные компоненты ОС. Сетевое ПО позволяет всем аппаратным средствам обмениваться данными между собой и безошибочную работу в сети.

2). Клиентская рабочая станция работающая на каждой рабочей станции.

3). База данных сетевых объектов. Это БД содержит информацию о каждом сетевом объекте и ресурсах позволяющие администрирование сети легко настраивать и оптимизировать сеть. Сетевыми объектами могут быть принтер, том, пользователь, группа и т.д. Обращаясь к этой БД сетевая операционная система получает возможность идентифицировать каждый объект, определенное место положения в сети, узнать кто к нему имеет доступ и с какими объектами связан.

4). Служебное ПО. Обеспечивает доступ к сетевым службам, таким как службам печати, служба почтовая и т.д.

5). Утилиты ОС  позволяющие администраторам решать широкий круг задач. Запускаются на сервере или на рабочей станции, предоставляют дополнительные сетевые службы и т.д. 

6). Программные драйверы. Обеспечивают взаимодействие аппаратных устройств с ПО ПК.

7). Маршрутизаторы и шлюзы соединяющие несколько сетей. Маршрутизаторы – это программы обеспечивающие обмен данными между сетями с различной топологией, архитектурой и набор программ. Эти программы работают на специальных аппаратных устройствах или на сервере.

Шлюзы в отличие от маршрутизаторов позволяют обмениваться данными через единственный канал связи.

Другие типы сетей

 

• Опорные мультисервесные сети на основе радиорелейных линий
• Домашние сети на электропроводах
• UltraNet
• Сеть по телефонной проводке: стандарт HomePNA 2.0
• Технология Bluetooth
• Беспроводные сети