Основы вычислительных сетей

Выч сеть - совокупность комп, соединенных с помощью соответствующего аппаратного и программного обеспечения в единую систему. Назначение ЛВС - обесп доступ к общесетевым (информационным, программным, аппаратным) ресурсам, позволяют сотрудникам оперативно обмениваться друг с другом инф.

ЛВС решают такие проблемы: Распред данных. Данные в лок сети хранятся на центральном ПК и м б доступны на РС. Распред ресурсов. Периферийные устройства м б доступны для всех польз ЛВС: сканер, принтер. Распред программ. Все польз м совместно иметь доступ к программам, кот б централизованно установлены на одном из комп.

В ЛС реализуется технология «клиент – сервер». Сервер –объект (комп, программа) кот предоставляет сервисные услуги, клиент – это объект, кот запрашивает сервер предоставить эти услуги. В зависимости от территор расположения абонентов сети делятся на: глобальные - объед абонентов, расположенных в различ странах, на различ континентах; региональные - … абонентов, располож на значительном L друг от друга: абоненты большого города, экономич региона, отдельной страны; локальные - … расположенных в пределах небольшой территории: сети фирм, офисов и т. д. ( 10-15 км).

ЛС в зависимости от административных взаимоотнош между ЭВМ разделяются на: иерарх-ие (централизован); одноранговые. В одноранговойкомп равноправны. Каждый польз решает сам, какие ресурсы своего комп он предоставит в общее пользование®комп выступает в роли клиента и сервера. Одноранговое разделение ресурсов является вполне приемлемым для малых офисов с 5-10 польз, объединяя их в рабочую группу.Иерархическаяорганизуется на основе сервера, на котором регистрируются польз сети.

Локальные сети в зависимости от физических и логических взаимоотношений между ЭВМ отличаются архитектурой (Ethernet, Token Ring, FDDI и т.д.) и топологией (шинная, кольцевая, звезда и т.д.).

Топология сети - расположение комп по отношению друг к другу. Одним из подходов к классификации топологий ЛВС является выделение двух основных классов топологий: широковещательных и последовательных.

В широковещательных конфигурациях каждый ПК передает сигналы, которые м б восприняты остальными ПК. К таким конфигурациям относятся топологии «общая шина», «дерево». В последовательных каждый физический подуровень передает инф только одному ПК: иерархическая, «кольцо», «звезда с интеллектуальным центром», «снежинка» и др.

1) «Шина» предполагает исп одного кабеля, к которому подключаются все комп. Инф по нему передается комп поочередно. +: меньшая протяженность кабеля, простота добавления новых узлов в сеть, недорогое сетевое оборудование; выход из строя отдельной станции не нарушает работоспособности сети в целом. -: обрыв кабеля влечет за собой выход из строя всей сети; ограничение на максимальную длину линий связи из-за того, что сигналы при передаче ослабляются; слабая защищенность инф: сообщения, посылаемые одним комп другому, м б приняты на любом другом компьютере.

2) «Кольцо»: данные передаются от одного ПК к др по эстафете (по кольцу), адресат предназначенные ему данные никуда не передаёт. +: большое кол-во узлов, кот м подключить к сети (более 1000) высокая устойчивость к перегрузкам. -: большая протяженность кабеля; слабая защищенность инф, как и при топологии с общей шиной.

3) «Звезда» предусматривает подключение комп не друг к другу, а к спец устройству (хабу).+: выход из строя периферийного комп никак не отражается на функционировании сети; позволяет легко локализовать неисправности сети путем отключения от центра тех или иных периферийных устройств; не происходит затухания сигналов.-: выход из строя центрального узла приводит к потере работоспособности всей сети; жесткое ограничение кол-ва периферийных комп, большая протяженность кабелей.

Структура сети в общем случае определяется: количеством объединяемых ПК, требованиями по надежности, оперативности передачи информации, экономическими соображениями.

Архитектура сети- это реализованная структура сети передачи данных, определяющая её топологию, состав устройств и правила их взаимодействия в сети. В рамках архитектуры сети рассматриваются вопросы кодирования инф, её адресации и передачи, управления потоком сообщений, контроля ошибок и анализа работы сети в аварийных ситуациях, при ухудшении характеристик.

Ethernet - широковещательная сеть. Все станции сети м принимать все сообщения. Топология – линейная, звездообразная. V передачи данных 10 или 100 Мбит/сек.

Arcnet - широковещательная сеть. Физическая топология - дерево. Скорость передачи данных 2,5 Мбит/сек.

Token Ring (передача маркера) - кольцевая сеть, в кот принцип передачи данных основан на том, что каждый узел кольца ожидает прибытия некоторой короткой уникальной последовательности битов - маркера - из смежного узла. Поступление маркера указывает на то, что м передавать сообщение из данного узла дальше по ходу потока. Скорость передачи данных 4 или 16 Мбит/сек.

FDDI - сетевая архитектура высокоскоростной передачи данных по оптоволоконным линиям. V передачи - 100 Мбит/сек. Топология - двойное кольцо, смешанная (с включением звездообразных подсетей). Маx количество станций = 1000. Очень высокая стоимость оборудования.

АТМ - перспективная, пока ещё очень дорогая архитектура, обеспечивает передачу цифровых данных, видеоинформации и голоса по одним и тем же линиям. V передачи до 2,5 Гбит/сек. Линии связи оптические.

Трансиверы ↑ уровень качества передачи данных по кабелю, отвечают за приём сигналов из сети и обнаруж конфликтов. Хабы (концентраторы) и коммутирующие хабы (коммутаторы) расширяют топологич, функцион и скоростные возможности сетей. Хаб с набором разнотипных портов позволяет объединять сегменты сетей с различными кабельными системами. Повторители (репитеры) усили сигналы, передаваемые по кабелю при его большой l. Мост - связывает две ЛС. Передаёт данные между сетями в пакетном виде, не производя в них никаких ∆. Маршрутизатор (router) объединяет сети с общим протоколом более эффективно, чем мост. Он позволяет расщеплять большие сообщ на более мелкие куски®взаимодействие ЛС с разным размером пакета. Шлюз (GateWay) применяется в случаях, когда соединяемые сети имеют различные сетевые протоколы.

В зависимости от способов исп сервера в иерархических ЛВС различают серверы следующих типов: файловый сервер (на сервере совместно обрабатываемые файлы, используемые программы), сервер БД, сервер доступа (удал доступ (напр, с ноута) к ресурсам ЛС), сервер – печати и почтовый сервер.