Топология вида « звезда » (Star)

Звезда – это топология локальной сети, где каждая рабочая станция присоединена к центральному устройству (коммутатору или маршрутизатору). Центральное устройство управляет движением пакетов в сети. Каждый компьютер через сетевую карту подключается к коммутатору отдельным кабелем. При необходимости можно объединить вместе несколько сетей с топологией «звезда» – в результате вы получите конфигурацию сети с древовидной топологией. Древовидная топология распространена в крупных компаниях.

Топология вида «звезда» применяется в системах передачи данных, например, в электронной почте сети RelCom. Вся информация между двумя периферийными рабочими местами проходит через центральный узел вычислительной сети.

Пропускная способность сети определяется вычислительной мощностью узла и гарантируется для каждой рабочей станции. Коллизий (столкновений) данных не возникает.

Кабельное соединение довольно простое, так как каждая рабочая станция связана с узлом. Затраты на прокладку кабелей высокие, особенно когда центральный узел географически расположен не в центре топологии.

При расширении вычислительных сетей не могут быть использованы ранее выполненные кабельные связи: к новому рабочему месту необходимо прокладывать отдельный кабель из центра сети.

Топология «звезда» является наиболее быстродействующей из всех топологий вычислительных сетей, поскольку передача данных между рабочими станциями проходит через центральный узел (при его хорошей производительности) по отдельным линиям, используемым только этими рабочими станциями. Частота запросов передачи информации от одной станции к другой невысокая по сравнению с достигаемой в других топологиях.

Производительность вычислительной сети в первую очередь зависит от мощности центрального файлового сервера.

Центральный узел управления - файловый сервер реализует оптимальный механизм защиты против несанкционированного доступа к информации. Вся вычислительная сеть может управляться из её центра.

Топология «звезда» на сегодняшний день стала основной при построении локальных сетей. Это произошло благодаря её многочисленным достоинствам:

· выход из строя одной рабочей станции или повреждение ее кабеля не отражается на работе всей сети в целом;

· отличная масштабируемость: для подключения новой рабочей станции достаточно проложить от коммутатора отдельный кабель;

· легкий поиск и устранение неисправностей и обрывов в сети;

· высокая производительность;

· простота настройки и администрирования;

· в сеть легко встраивается дополнительное оборудование.

Однако, как и любая топология, «звезда» не лишена недостатков:

· выход из строя центрального коммутатора обернется неработоспособностью всей сети;

· дополнительные затраты на сетевое оборудование – устройство, к которому будут подключены все компьютеры сети (коммутатор);

· число рабочих станций ограничено количеством портов в центральном коммутаторе.

 

Звезда – самая распространенная топология для проводных и беспроводных сетей. Примером звездообразной топологии является сеть с кабелем типа витая пара, и коммутатором в качестве центрального устройства. Именно такие сети встречаются в большинстве организаций.

 

В данной дипломной работе поставлена задача разработки проекта локальной компьютерной сети ( LAN ) во вновь открываемом магазине  по продаже компьютерной техники «ComputerZone» ООО «Фирма ComputerZone»,  выбора оборудования и ПО.

Каждая фирма формулирует собственные требования к конфигурации сети, определяемые характером решаемых задач. В первую очередь необходимо определить, сколько человек будут работать в сети. От этого решения будут зависеть все последующие этапы создания сети.

Количество рабочих станций напрямую зависит от предполагаемого числа сотрудников.

Фирме, построенной по принципу вертикальной структуры, в которой точно известно, какой сотрудник и к какой информации должен иметь доступ, следует ориентироваться на более дорогой вариант сети – с выделенным сервером. Только в такой сети существует возможность администрирования прав доступа.

В данном случае на предприятии имеется 5 рабочих станций, которые и требуется объединить в локальную сеть: в магазине 4 помещения, из которых в кабинете директора будут располагаться  1 компьютер, в кабинете бухгалтерии 1 компьютер и 1 сетевой принтер, в кабинете маркетинга/менеджмента  1  компьютер, сервер и коммутатор, в торговом зале  2  компьютера и 1 сетевой принтер.

 

Выбор топологии компьютерной сети определяется, в частности, планировкой помещения, в котором она устанавливается. Кроме того, большое значение имеют затраты на приобретение и установку сетевого оборудования, что является важным вопросом для фирмы, разброс цен здесь также достаточно велик.

Топология типа «звезда» в данном случае представляет собой наиболее производительную структуру, где каждый компьютер, в том числе и сервер, соединяется отдельным сегментом кабеля с центральным концентратором или коммутатором ( Hab ).

Основное преимущество такой сети - устойчивость к сбоям, возникающим вследствие неполадок на отдельных ПК или из-за повреждения сетевого кабеля.

В зависимости от типа сети возникает вопрос об ограничении длины кабельного сегмента, но в данной ситуации сеть располагается на одном этаже  и расстояние между сегментами сети не столь велико.

В настоящее время технология, применяющая кабель на основе витой пары (100Base–TХ, Стандарт Fast Ethernet IEEE 802.3u), является наиболее популярной. Такой кабель не вызывает трудностей при прокладке.

Сетевые ресурсы

Важным аспектом планирования сети является совместное использование сетевых ресурсов (принтеров, модемов, IT-видеооборудования, торгового оборудования и т.д).

Чтобы работать с перечисленными компонентами в одноранговой сети, их нужно установить на рабочую станцию, или подключить к ней периферийные устройства. При отключении этой станции все компоненты и соответствующие службы становятся недоступными для коллективного пользования.

В сетях с сервером сетевой сервер никогда не выключается, если не считать коротких остановок для технического обслуживания. Таким образом, обеспечивается постоянный доступ рабочих станций к сетевой периферии.

 

Для создания компьютерной сети (LAN – Local Area Network) необходимо выбрать следующее оборудование:

- Сервер

- Сетевой коммутатор (Switch)

- Маршрутизатор (Router, Gateway)

- Сетевой принтер

- Рабочая станция

- Оборудование для автоматизации торговли

- Оборудование для IP-видеонаблюдения

- Оборудование для выхода в Интернет

Сервером называется компьютер, выделенный из группы персональных компьютеров (или рабочих) для выполнения какой-либо сервисной задачи без непосредственного участия человека. Сервер и рабочая станция могут иметь одинаковую аппаратную конфигурацию, так как различаются лишь по участию в своей работе человека за консолью.

Сетевой коммутатор( Switch ) – устройство, предназначенное для соединения нескольких узлов компьютерной сети в пределах одного или нескольких сегментов сети. Коммутатор работает на канальном (втором) уровне модели OSI. Коммутаторы были разработаны с использованием основных технологий и часто рассматриваются как многопортовые мосты. Для соединения нескольких сетей на основе сетевого уровня служат маршрутизаторы  (3 уровень OSI).

 

Маршрутизатор ( Router )– специализированный сетевой компьютер, имеющий два или более сетевых интерфейса и пересылающий пакеты данных между различными сегментами сети. Маршрутизатор может связывать разнородные сети различных архитектур. Для принятия решений о пересылке пакетов используется информация о топологии сети и определённые правила, заданные администратором.

Сетевой принтер – принтер, позволяющий принимать задания на печать от нескольких компьютеров, подключенных к локальной сети. Существует программно-настраиваемый сетевой принтер (то есть это любой подключенный принтер со специальной сетевой настройкой в компьютере) и аппаратно-поддерживаемый (это принтер с IP-адресом, имеющий встроенный сетевой адаптер и подключаемый напрямую в локальную сеть без обязательного подключения к компьютеру). Программное обеспечение сетевых принтеров поддерживает один или несколько специальных протоколов передачи данных, таких, как IPP. Такое решение является наиболее универсальным, так как обеспечивает возможным вывод на печать из различных операционных систем, чего нельзя сказать о Bluetooth- и USB-принтерах.

В магазине планируется установить два принтера в обособленных помещениях.

Для подключения принтера к локальной компьютерной сети существует несколько способов.

1. Подключение к рабочей станции.

2. Прямое подключение к серверу.

3. Подключение к сети через специальный сетевой интерфейс.

4. Подключение к выделенному серверу печати.

В данном случае в связи с нерентабельностью установки специального сетевого принтера, покупкой отдельной интерфейсной карты для принтера, самым подходящим способом подключения сетевого принтера является подключение к рабочей станции.

На это решение влияет ещё и тот факт, что принтеры расположены около тех рабочих станций, потребность которых в принтере наибольшая.

Рабочая станция – комплекс аппаратных и программных средств, предназначенных для решения определённого круга задач.

Рабочая станция как место работы специалиста представляет собой полноценный компьютерный терминал (устройства ввода-вывода, отделённые и часто удалённые от управляющего компьютера), набор необходимого ПО, по необходимости дополняемые вспомогательным оборудованием: печатающее устройство, внешнее устройство хранения данных на магнитных или оптических носителях, сканер штрих-кода и пр.

Также термином рабочая станция обозначают стационарный компьютер в составе локальной вычислительной сети (ЛВС) по отношению к серверу. 

В локальных сетях компьютеры подразделяются на рабочие станции и серверы. На рабочих станциях пользователи решают прикладные задачи, работают в базах данных, создают документы, делают расчёты. Сервер обслуживает сеть и предоставляет собственные ресурсы всем узлам сети, в том числе и рабочим станциям.

Оборудование для автоматизации торговли.

Данная работа имеет свою специфику — речь идёт о компьютерной сети магазина. Поэтому не обойти стороной тему оборудовани для автоматизации торговли. К такому оборудованию относят кассовые аппараты, оборудование для считывания штрих-кодов, фискальные регистраторы.

Стоит различать простые кассовые аппараты и фискальные регистраторы.

Фискальный регистратор работает только под управлением компьютера, на котором установлена специальная программа, которая управляет продажами и дает команду фискальному регистратору пробить чек и записать его в свою память. Вся эта система называется POS -системой.

 

Рисунок. POS-система

Кассовый аппарат, по сути, является компьютером с принтером, памятью и дисплеем, который сам пробивает чек. Кассовые аппараты можно разделить на стационарные и портативные.

Как можно понять из названия, стационарные кассовые аппараты более тяжёлые, массивные, занимают больше места и не имеют аккумуляторной батареи. Стационарные аппараты зачастую имеют денежный ящик. Вопреки расхожему мнению, денежный ящик в кассовом аппарате не обязателен и его наличие или отсутствие никак не регулируется законодательным актом. Он используется исключительно для удобства кассира.

Портативные же наоборот не зависят от стационарного источника питания, их с лёгкостью можно переносить.

Помимо того, кассовые аппараты разделяют на автономные и активные. Автономный кассовый аппарат ни к чему не подключается, да и возможности подключить к нему что-либо тоже нет. Активный кассовый аппарат сам управляет подключенным к нему оборудованием, таким как сканеры, весы и т.д.

 

Рисунок. Портативный кассовый аппарат

В большинстве кассовых аппаратов сейчас используется термопечать. На таком же принципе работают и факсы — текст печатается на специальной бумаге, темнеющей под действием тепла.

 

Рисунок. Фискальные регистраторы

IP-видеонаблюдение

В общем понимании система видеонаблюдения включает себя технические и аппаратные средства для обеспечения наблюдения за территорией с помощью видеокамер, так же может позволять сохранять данные с камеры на сервер и предоставлять доступ к камере через Интернет.  

 Основным и самым главным отличием IP-видеонаблюдения от аналоговых систем является то, что IP-видеокамеры это цифровые камеры, работающие на основных принципах компьютерных сетей, и могут рассматриваться в сети как обычные конечные точки.

Выход в Интернет

Выход в Интернет в данном проекте сети осуществляется через роутер, который использует технологию NAT для "маскирования" адресов. Данная технология позволяет подменять во всех кадрах, отправленных во внешнюю сеть из внутренней, адрес отправителя из локального адреса в единый внешних адрес сети. Аутентификация в сети провайдера осуществляется при использовании PPPoE. Для установления такого соединения необходимо знать логин и пароль. Технологию PPPoE иногда классифицируют как один из видов VPN соединения.