Элементы, задачи, топологии ЛВС и передающая среда в ЛВС

МИНИСТЕРСТВО  ВЫСШЕГО  И  СРЕДНЕ – СПЕЦИАЛЬНОГО  ОБРАЗОВАНИЯ  РЕСПУБЛИКИ   УЗБЕКИСТАН

ТАШКЕНТСКИЙ ФИНАНСОВЫЙ ИНСТИТУТ

 

Факультет «Финансово-экономический»

 

 

По предмету: ИКТ

 

На тему: Элементы, задачи, топологии ЛВС и передающая среда в ЛВС

                                                                                    

 

 

 

                                                                                 

                                                                                 Выполнил:  Иброхимов  И.

                                                                                    Проверила: Ольховская  И.

                                                                 Группа: ММ-20.

 

 

 

Ташкент-2017

                                          

 

 

Содержание

План:

1.Элементы локальных вычислительных сетей

2.Задачи ЛВС

3.Топологии ЛВС

4.Передающая среда в  ЛВС

 

Основные элементы локальной сети:

Сервер – компьютер, "руководящий обслуживанием" в сети с помощью своих устройств, программ и данных, предоставляющий другим компьютерам (рабочим станциям сети, клиентам) услуги по связи, получению, пересылке и обработке информации, а также совместно используемые ресурсы.

Строго говоря, сервером называется программа, устанавливаемая на компьютер для обслуживания совместной работы в сети других компьютеров. Но поскольку через подобный компьютер "протекает" большое количество информации, его аппаратную часть стараются сделать более мощной. Увеличивают объемы оперативной и дисковой памяти, применяют более быстродействующие процессоры, устанавливают либо несколько обычных сетевых карг, либо сетевые устройства: коммутаторы (свитчи), маршрутизаторы (роутеры). По этой причине сервером называют и компьютер, "руководящий обслуживанием" в сети. Обычно сервер работает круглосуточно для обеспечения бесперебойного доступа к размещенной на нем информации.

Рабочая станция, или хост (host), – компьютер, подключенный к сети и имеющий в сети собственный адрес. Это может быть как сервер, так и клиентский компьютер.

Клиент – компьютер в локальной сети, на котором пользователь запускает прикладные программы и с которого обращается к серверу за обеспечением связи с другими компьютерами и доступом к сетевым ресурсам (файлам, программам и устройствам). В отличие от сервера клиент хотя и подключен физически к сети, в отдельные моменты времени может быть логически (программно) отключен от нее. Еще одно отличие – у клиента в разные моменты времени может быть как постоянный, так и разный (меняющийся в каждом сеансе работы в сети) адрес.

Кроме основных действующих лиц (клиентов, серверов), в сети имеется много других служебных устройств, с которыми пользователь непосредственно не работает, но от которых серьезно зависит и скорость работы в сети, и ее безопасность. Поэтому пользователь должен знать, какие устройства можно установить самостоятельно для усиления защищенности своего компьютера или сегмента сети, если они отсутствуют на участке: компьютер пользователя – сервер провайдера.

Повторитель (repeater) – устройство в сети, позволяющее восстановить амплитуду и мощность предаваемого сигнала, которые уменьшаются вследствие наличия потерь в линиях связи.

Концентратор (concentrator), или хаб (hub), – многовходовый (или многопортовый) повторитель, позволяющий обслуживать сразу несколько компьютеров в сети.

Мост (bridge) – программное или аппаратное средство для преобразования информации при обмене ею между однотипными сетями или их частями (логическими сегментами).

Коммутатор, или свитч (switch, switching hub), – коммуникационное устройство, в котором возможна параллельная независимая обработка информации, поступающей на разные порты (входы). Это отличает его от моста, где информация, поступающая с разных портов, обрабатывается друг за другом (последовательно).

Маршрутизатор (router) – комплекс программных и аппаратных средств, обеспечивающих в сети передачу по назначению (по заданному маршруту) пакетов данных и разделяющий информационные потоки отдельных частей сети друг от друга.

Шлюз (gateway) – устройство для соединения разнотипных сетей, работающих с отличающимся сетевым программным обеспечением и по разным протоколам.

Когда-то локальные сети можно было встретить только в деловой сфере или домах отъявленных компьютерщиков, но постепенно они становятся более распространенными. В настоящее время подключенными могут быть не только компьютеры, но и медиацентры, консоли а также множество других устройств. Существует три основных варианта организации локальных сетей: Ethernet, когда для соединения элементов сети применяется специальный кабель Category 5; Сети, для создания которых используются линии электропередач; Wi-Fi, позволяет создать беспроводную сеть, так как обеспечивает передачу сигнала по радиоволнам. Беспроводная сеть является удобной в использовании, так как не требует применения большого количества проводов для соединения отдельных элементов. Но кабельные сети, зачастую более защищены, а также лучше подходят для передачи больших объемов данных. Ну а те, кто хочет использовать линии электропередач, для создания локальной сети, должны позаботиться об установке качественных проводов с целью обеспечения приемлемой скорости соединения. В зависимости от потребностей можно выбрать вариант, объединяющий элементы проводной и беспроводной сети. В целом это относительно не сложно, нужно только заранее обдумать, как именно будет использоваться создаваемая сеть. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Варианты сетевой инфраструктуры  

 

Ethernet  

Данное подключение имеет наибольшую скорость для передачи данных. Ethernet передает данные с максимальной скоростью, которая превышает сто мегабайт в секунду. Для такого подключения характерен стандарт 1000Base-T или IEEE 802.3ab. Также для качественного соединения потребуется специальный кабель Category 5e. Нужно быть внимательным при его покупке, и обращать внимание на изготовителя, чтобы случайно не купить дешевый вариант. Недостатки данного подключения находятся рядом с его достоинствами. Это необходимость в проводах, которые должны быть в каждой комнате, где применяется такой вид соединения.   

 

 

 

 

Сети использующие линии электропередач  

 

На стороне проводных подключений, находится технология передачи сигнала по линиям электрической сети. Данный способ является очень привлекательным, так как не требует дополнительных затрат на приобретение и установку Ethernet кабелей. Такой вариант организации беспроводной сети может быть большим конкурентом для стандарта 802.11n, так как обеспечивает хорошие условия для передачи аудио и видео файлов через локальную сеть. Лишь одним недостатком такого варианта является зависимость скорости передачи данных от применяемых электрических проводов. Новые кабели способны обеспечить скорость до 100 мегабит в секундку, тогда как старые значительно уменьшают данный показатель. Многие изготовители выпускают оборудование для создания такой сети. Но в настоящее время данный вариант находится на стадии развития и не так распространен, как широко применяемый и более простой в установке Wi-Fi.  

 

 

 

 

Wi-Fi 

Данное подключение в варианте 802.11n предлагает скорость до 300 мегабит в секунду и отсутствие каких-либо физических соединений. Но одновременно с этим оно не является идеальным вариантом, когда требуется передача большого количества контента. Для тех, кому подходит такое соединение для подключения других компьютеров или телефонов, приемлемым может быть вариант смешанной сети. Она объединяет Wi-Fi и Ethernet. Когда же Wi-Fi является единственной альтернативой, то лучше приобретать вариант с 802.11n. Цены на такие роутеры постепенно снижаются, покупать оборудование с 802.11g можно лишь, когда сетевые требование минимальны. Существует несколько типов Wi-Fi соединения. Самый новый и наиболее встречаемый это стандарт 802.11n. Он является одним из наиболее быстрых беспроводных вариантов, и позволяет передавать данные со скоростью до 300 мегабит в секунду. Он также превосходит предыдущие стандарты по другим параметрам, характерным для беспроводных сетей. Новые роутеры способны передавать данные на частоте 5.4-GHz, которая меньше подвержена интерференции. И лучше подходит для передачи больших мультимедийных файлов.

Смешанные сети  

В зависимости от потребностей, один роутер с несколькими Ethernet портами и точка доступа могут волне справиться с подключением основных устройств. Для тех, кто предъявляет более высокие требования, может понадобиться дополнительное оборудование. Но в целом данный способ организации беспроводной сети является наиболее универсальным и позволяет добиться наилучших показателей в соотношении скорости работы и удобства подключения. 

 

Задачи ЛС

Локальные сети позволяют отдельным пользователям легко и быстро взаимодействовать друг с другом. Вот лишь некоторые задачи, которые позволяет выполнять ЛС:

• 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);

Какие задачи решает локальная вычислительная сеть (ЛВС):

• Объединение компьютеров, принтеров, факсов, сканеров организации в единую информационную систему.
• Совместное использование техники и данных, ускорение рабочих процессов.
• Защита локальной сети от несанкционированного доступа, контроль прав доступа сотрудников.
• Объединение офисов в единое рабочее информационное поле.

Задачи, решаемые ЛВС

1. Передача файлов. Электрический  сигнал по кабелю из отдела  в отдел движется быстрее, чем  любой сотрудник с документом. Экономия бумаги и чернил принтера.

2. Разделение (совместное использование) файлов данных и программ. Отпадает  необходимость дублировать данные  на каждом компьютере.

3. Разделение (совместное использование) принтеров и другого оборудования. Значительно экономятся средства  на приобретение и ремонт техники (сканеры, принтеры, модемы).

4. Электронная почта.

5. Координация совместной работы. При совместном решении задач  каждый может оставаться на  рабочем месте, но работать в  «команде». Для менеджера проекта  значительно упрощается задача  контроля и координирования действий, т.к. сеть создает единое, легко  наблюдаемое виртуальное пространство  с большой скоростью взаимодействия  территориально разнесенных участников.

6. Упорядочивание делопроизводства, контроль доступа к информации, защита информации. Чем меньше  потенциальных возможностей потерять (забыть, положить не в ту папку) документ, тем меньше таких случаев  будет. Гораздо легче найти документ  на сервере (автоматический поиск, всегда известно авторство документа), чем в груде бумаг на столе. Сеть также позволяет проводить  единую политику безопасности  на предприятии, меньше полагаясь  на сознательность сотрудников: всегда можно определить права  доступа к документам и протоколировать  все действия сотрудников.

С точки зрения организации взаимодействия персональных компьютеров локальные сети делят на одноранговые (Peet to Peet Network) и с выделенным сервером (Dedicated Server Network). Существуют также комбинированные сети, объединяющие свойства обоих типов сетей.

Выбор архитектуры сети зависит от специфики организации, назначения сети и количества рабочих станций. От выбора типа сети зависит также и ее дальнейшее будущее: расширяемость, возможность использования того или иного ПО и оборудования, надежность сети и многое другое.

 

Топология ЛВС

Все компьютеры в локальной сети соединены линиями связи. Геометрическое расположение линий связи относительно узлов сети и физическое подключение узлов к сети называется  физической топологией. В зависимости от топологии различают сети: шинной, кольцевой, звездной, иерархической и произвольной структуры.

Различают физическую и логическую топологию. Логическая и физическая топологии сети независимы друг от друга. Физическая топология - это геометрия построения сети, а логическая топология определяет направления потоков данных между узлами сети и способы передачи данных.

В настоящее время в локальных сетях используются следующие физические топологии:

• физическая "шина" (bus);
• физическая “звезда” (star);
• физическое “кольцо” (ring);
• физическая "звезда" и логическое "кольцо" (Token Ring).

Шинная топология

Сети с шинной топологией используют линейный моноканал (коаксиальный кабель) передачи данных, на концах которого устанавливаются оконечные сопротивления (терминаторы). Каждый компьютер подключается к коаксиальному кабелю с помощью Т-разъема (Т - коннектор). Данные от передающего узла сети передаются по шине в обе стороны, отражаясь от оконечных терминаторов. Терминаторы предотвращают отражение сигналов, т.е. используются для гашения сигналов, которые достигают концов канала передачи данных.