Организационные аспекты и компоненты ЛВС

Локальная сеть (LAN) – сеть, системы которой расположены на небольшом расстоянии друг от друга. Она охватывает небольшое пространство и характеризуется большими скоростями передачи данных. Важно то, что в локальной сети каналы имеют высокое качество и принадлежит одной организации.

Локальную вычислительную сеть (ЛВС) модно рассматривать как коммуникационную систему, которая поддерживает, как правило, в пределах одного здания или ограниченной территории (до 10 км) один или несколько высокоскоростных каналов передачи информации, предоставляемых подключаемым абонентским системам (АС) для кратковременного использования.

В обобщенной структуре ЛВС выделяются совокупность абонентских узлов или систем (их число может бать от десятков до сотен), серверов и коммутационная подсеть (КП).

Основными компонентами сети являются (рис. 6):

- физическая среда передачи данных (сетевой кабель);

- рабочие станции (АРМ пользователей сети) на базе компьютеров;

- платы интерфейса среды (сетевые адаптеры;

- серверы сети.

Рабочими станциями (РС) в ЛВС служат, как правило, персональные компьютеры (ПК) из-за своей небольшой сложности и невысокой стоимости ПК используются при автоматизации коммерческой, бухгалтерской, банковской деятельности, а также для создания распределенных, управляющих и информационно-справочных систем. На РС пользователями сети реализуются прикладные задачи, выполнение которых связано с понятием вычислительного процесса.

Международный комитет IEEE 802 (институт инженеров по электронике и электротехнике, США), специализирующийся на стандартизации в области ЛВС, дает следующее определение этим системам: «ЛВС отличаются от других видов сетей тем, что обычно ограничены умеренной географической областью, такой, как группа рядом стоящих зданий, и в зависимости от каналов связи осуществляют передачу данных в диапазонах скоростей от умеренных до высоких с низкой степенью ошибок» (рис. 7).

Структурно локальную сеть можно представить в виде множества абонентских систем, объединенных высокоскоростными каналами передачи данных.

Серверы сети – это аппаратно программные системы, выполняющие функции управления распределением сетевых ресурсов общего доступа, которые могут работать и как обычная абонентская система. В качестве аппаратной части сервера используется достаточно мощный ПК, мини-ЭВМ, большая ЭВМ или компьютер, спроектированный специально как сервер. В ЛВС может быть несколько различных серверов для управления сетевыми ресурсами, однако всегда имеется один (или более) файл-сервер (сервер без данных) для управления внешними запоминающими устройствами (ЗУ) общего доступа и организации распределенных баз данных (РБД).

Рабочие станции и серверы соединяются с кабелем коммуникационной подсети с помощью интерфейсных плат – сетевых адаптеров (СА). Основные функции СА: организация приема (передачи) данных из (в) РС, согласование скорости приема (передачи) информации (буферизация), формирование пакета данных, параллельно-последовательное преобразование (конвертирование), кодирование (декодирование) данных, проверка правильности передачи, установление соединения с требуемым абонентом сети, организация собственно обмена данными.

В ряде случаев перечень функций СА существенно увеличивается, и тогда они строятся на основе микропроцессоров и встроенных модемов.

В ЛВС в качестве физических передающих средств используется витая проволочная пара, коаксиальный и оптоволоконный кабель, радио и оптические средства связи.

Кроме указанного выше в ЛВС используется следующее сетевое оборудование:

- приемопередатчики (трансиверы) и повторители (репитеры) – для объединения сегментов локальной сети с шинной технологией;

- концентраторы (хабы) – для формирования сети производительной технологии (используются активные и пассивные концентраторы);

- мосты – для объединения локальных сетей в единое целое и повышения производительности этого целого путем регулирования трафика (данных пользователя) между отдельными подсетями;

- маршрутизаторы и коммутаторы – для реализации функций коммутации и маршрутизации при управлении трафиком в сегментированных (состоящих из взаимосвязанных сегментов) сетях. В отличие от мостов, обеспечивающих сегментацию сети на физическом уровне, маршрутизаторы выполняют ряд «интеллектуальных» функций при управлении трафиком. Коммутаторы, выполняя практически те же функции, что и маршрутизаторы, превосходят их по производительности и обладают меньшей латентностью (аппаратная временная задержка между получением и пересылкой информации;

- модемы (модуляторы-демодуляторы) – для согласования цифровых сигналов, генерируемых компьютером, с аналоговыми сигналами типичной современной телефонной линии;

- анализаторы – для контроля качества функционирования сети;

- сетевые тестеры – для проверки кабелей и отыскания неисправностей в системе установленных кабелей.