Глава vi. сетевые технологии

6.1.Компьютерные сети. Локальные сети

Компьютерная сеть – это совокупность компьютеров и различных устройств, обеспечивающих информационный обмен между компьютерами в сети без использования каких-либо промежуточных носителей информации.

Создание компьютерных сетей вызвано практической потребностью пользователей удаленных друг от друга компьютеров в одной и той же информации. Сети предоставляют пользователям возможность не только быстрого обмена информацией, но и совместной работы на принтерах и других периферийных устройствах, и даже одновременной обработки документов.

Все многообразие компьютерных сетей можно классифицировать по группе признаков:
• Территориальная распространенность (по территориальной распространенности сети могут быть локальными, глобальными, и региональными);

• Ведомственная принадлежность (ведомственные и государственные сети);

• Скорость передачи информации (по скорости передачи информации компьютерные сети делятся на низко-, средне- и высокоскоростные);

• Тип среды передачи (по типу среды передачи разделяются на сети коаксиальные, на витой паре, оптоволоконные, с передачей информации по радиоканалам, в инфракрасном диапазоне);

Локальные компьютерные сети(Local area network (LAN))

Локальная сеть – группа компьютеров и периферийное оборудование, объединенные одним или несколькими автономными высокоскоростными каналами передачи цифровых данных в пределах одного или нескольких близлежащих зданий. Различают:

- в зависимости от технологии передачи данных: локальные сети с маршрутизацией данных и локальные сети с селекцией данных;

- в зависимости от используемых физических средств соединения: кабельные локальные сети и беспроводные локальные сети.

Каждый компьютер, подключенный к локальной сети, должен иметь специальную плату (сетевой адаптер). Между собой компьютеры (сетевые адаптеры) соединяются с помощью кабелей.

6.2. Топологии сети.

Общая схема соединения компьютеров в локальные сети называется топологией сети. Топология сети обуславливает ее характеристики. Выбор той или иной топологии влияет на состав необходимого сетевого оборудования, возможности расширения сети, способ управления сетью.

Базовые топологии:

Все сети строятся на основе трех базовых топологий: шина, звезда, кольцо.

1. Шина. Все компьютеры подключены к одному общему кабелю (шине).

Структура типа «шина» проще и экономичнее, так как для нее не требуется дополнительное устройство и расходуется меньше кабеля. Но она очень чувствительна к неисправностям кабельной системы. Если кабель поврежден хотя бы в одном месте, то возникают проблемы для всей сети. Место неисправности трудно обнаружить.

На быстродействие влияет количество ПК, тип сетевого кабеля, расстояние между ПК в сети. Шина – пассивная топология, ПК только слушают передаваемые по сети данные, но не перемещают их от отправителя к получателю. Поэтому, если один из ПК выйдет из строя, это не скажется на работе остальных. На конце кабеля должны стоять терминаторы, которые должны гасить сигнал, дошедший до конца кабеля во избежание отражения.

2. Звезда. В данной топологии имеется специальное центральное устройство (хаб), от которого идут «лучи» к каждому компьютеру, т.е. каждый компьютер подключен к своему кабелю.

Концентратор (хаб) – устройство или функциональный блок, связывающее сетевые сегменты в центральном пункте. Суммарная пропускная способность входных каналов выше пропускной способности выходного канала. Обычно для объединения входной информации используется множественный доступ с разделением времени. Служит для «разветвления» сигнала в сегменте сети. Сигнал, полученный хабом на одном порту, усиливается и передается на все порты устройства.

«Звезда» более устойчива. Поврежденный кабель – проблема для одного конкретного компьютера, на работе сети в целом это не сказывается. Не требуется усилий по локализации неисправности.

3. Кольцо. При данной топологии компьютеры подключаются к кабелю, замкнутому в кольцо. Сигналы передаются по кольцу в одном направлении и проходят через каждый ПК. Здесь каждый ПК выступает в роли повторителя, усиливая сигналы и передавая их следующему ПК. Поэтому, если выйдет из строя один ПК, прекращает функционировать вся сеть.

В сети, имеющей структуру типа «кольцо» информация передается между станциями по кольцу с переприемом в каждом сетевом контроллере. Переприем производится через буферные накопители, выполненные на базе оперативных запоминающих устройств, поэтому при выходе их строя одного сетевого контроллера может нарушиться работа всего кольца.

Достоинство кольцевой структуры – простота реализации устройств, а недостаток – низкая надежность.