Сетевые компоненты региональных и глобальных сетей

ЛЕКЦИЯ 14

Тема: Программные и аппаратные компоненты компьютерных сетей.

Рассматриваемые вопросы:

1. Сетевые компоненты локальных сетей

2. Сетевые компоненты региональных и глобальных сетей

 

 

Литература:

1. Информатика. /Под ред. Н.В.Макаровой. – М.: Финансы и статистика, 2006

2. Информатика. Базовый курс /Под ред. С.В.Симоновича. – СПб.: «Питер», 2002

3. Информатика для юристов и экономистов /Под ред. С.В.Симоновича. – СПб.: «Питер», 2001

4. Семакин И.Г. Информатика и ИКТ. Базовый уровень: учебник для 10-11 классов / И.Г.Семакин, Е.К.Хеннер. – 6-е изд. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2010

 

Сетевые компоненты локальных сетей

Базовые компоненты и технологии, связанные с архитектурой локальных сетей, могут включать в себя аппаратное обеспечение, а именно:

§ Серверы

§ сетевые платы (NIC, Network Interface Card)

§ Каналы связи

§ Специальные устройства (маршрутизаторы, коммутаторы, концентраторы)

Серверы

Сервер – компьютер, предоставляющий свои ресурсы другим компьютерам.

Сервер в сети клиент/сервер представляет собой ПК с жестким диском большой емкости, на котором можно хранить приложения и файлы, доступные для других ПК в сети. Сервер может также управлять доступом к периферийным устройствам (таким как принтеры) и используется для выполнения сетевой операционной системы (NOS – Network Operating System).

Компьютеры, подключаемые к локальной сети должны быть укомплектованы специальным устройством – сетевой платой (сетевым адаптером) – для подключения компьютера к сетевому кабелю. Платы вставляются в слоты расширения материнской платы или интегрируются на материнскую плату. Плата выполняет подготовку данных, поступающих от ПК, к передаче по сетевому кабелю, и прием данных из кабеля.

Плата также должна указать свой сетевой адрес, чтобы ее могли отличить от других сетевых плат сети.

 

Используемые сетевые адаптеры имеют три основные характеристики: тип шины компьютера, к которому они подключаются (PCI, ISA, EISA, Micro Channel и пр.), разрядность(32, 64) и топология образуемой сети (Ethernet, Arcnet, Token-Ring).

 

Каналы связи

В большинстве сетей применяются три основные группы кабелей:

§ Тонкий и толстый коаксиальный кабель;

§ Витая пара (twisted pair), неэкранированная (unshielded) и экранированная (shielded);

§ Оптоволоконный кабель.

Тонкий коаксиальный кабель: диаметр 0,64 см. Передает сигнал на 185м. Толстый коаксиальный кабель: диаметр 1,27см. Передает сигнал на 500 м., его еще называют стандартный Ethernet. Для подключения к толстому коаксиальному кабелю применяется специальное устройство – трансивер.

Витая пара – представляет собой набор из восьми проводов, скрученных попарно таким образом, чтобы обеспечить защиту от электромагнитных помех (200м., до 500). Каждая витая пара соединяет с сетью только один компьютер.

Оптоволоконный кабель поддерживает скорость передачи данных (в виде пакетов) 10, 100 или 1000 Мбит/с. и более. Данные передаются с помощью световых импульсов, проходящих по оптическому волокну. Этот кабель часто применяется в центральных магистральных сетях, поскольку обеспечивает полную защиту от электрических помех и позволяет передавать информацию на очень большие расстояния. Кроме того, благодаря совершенствованию оптоволоконной технологии данный кабель становится все более приемлемым по цене.

 

Беспроводные ЛВС

ЛВС выглядит и функционирует практически так же, как и кабельная, за исключением среды передачи. Беспроводный сетевой адаптер с трансивером установлены в каждом компьютере, и пользователи работают так, будто их компьютеры соединены кабелем. Трансивер или точка доступа обеспечивает обмен сигналами между компьютерами с беспроводным подключением и кабельной сетью. Используются небольшие настенные трансиверы, которые устанавливают радиоконтакт с переносными устройствами.

Работа беспроводных ЛВС основана на четырёх способах передачи данных:

§ инфракрасное излучение;

§ лазер;

§ радиопередача в узком диапазоне (одночастотная);

§ радиопередача в рассеянном спектре.

 

Повторители.

Основная функция повторителя (repeater), как это следует из его названия ‑ повторение сигналов, поступающих на один из его портов. Повторитель улучшает электрические характеристики сигналов и их синхронность, и за счет этого появляется возможность увеличивать общую длину кабеля между самыми удаленными в сети станциями.

Концентраторы

Многопортовый повторитель часто называют концентратором (hub, concentrator), что отражает тот факт, что данное устройство реализует не только функцию повторения сигналов, но и концентрирует в одном центральном устройстве функции объединения компьютеров в сеть. Практически во всех современных сетевых стандартах концентратор является необходимым элементом сети, соединяющим отдельные компьютеры в сеть.

В структурированной кабельной конфигурации все входящие в сеть ПК взаимодействуют с концентратором (или коммутатором), hab (хаб; концентратор) – разветвитель – устройство множественного доступа, выполняющее роль центральной точки соединения в топологии "физическая звезда".

Сетевые компоненты региональных и глобальных сетей

Мосты (bridge)

Используются для связи между собой нескольких локальных сетей с однотипным аппаратным оборудованием и ПО.

Мост (bridge), а также его быстродействующий функциональный аналог ‑ коммутатор (switching hub), делит общую среду передачи данных на логические сегменты. Логический сегмент образуется путем объединения нескольких физических сегментов (отрезков кабеля) с помощью одного или нескольких концентраторов. Каждый логический сегмент подключается к отдельному порту моста/коммутатора. При поступлении кадра на какой-либо из портов мост/коммутатор повторяет этот кадр, но не на всех портах, как это делает концентратор, а только на том порту, к которому подключен сегмент, содержащий компьютер-адресат.