Лекции.Орг


Поиск:




Категории:

Астрономия
Биология
География
Другие языки
Интернет
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Механика
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Транспорт
Физика
Философия
Финансы
Химия
Экология
Экономика
Электроника

 

 

 

 


Архитектура компьютерных сетей и протоколы компьютерной сети




Локальные вычислительные сети

Первоначально компьютерные сети были небольшими и объединяли до десяти компьютеров и один принтер. Технология ограничивала размеры сети, в том числе количество компьютеров в сети и её физическую длину. Например, в начале 1980-х годов наиболее популярный тип сетей состоял не более, чем из 30 компьютеров, а длина её кабеля не превышала 600 футов (185 метров). Такие сети легко располагались в пределах одного этажа здания или небольшой организации. Для маленьких фирм подобная конструкция подходит и сегодня. Эти сети называются локальными вычислительными сетями (ЛВС или LAN).

Глобальные компьютерные сети

Сегодня, когда географические рамки компьютерных сетей раздвигаются, чтобы соединить пользователей из разных городов и государств, ЛВС объединяются в глобальную вычислительную сеть (ГВС или WAN), а количество компьютеров в сети уже может варьировать от десятка до нескольких тысяч. В настоящее время большинство организаций хранит и совместно использует в сетевой среде огромные объемы жизненно важных данных.

Архитектура компьютерных сетей и протоколы компьютерной сети.

Первоначально локальные вычислительные сети (ЛВС) были созданы для сравнительно небольшого количества компьюте­ров — около 30 для малых и 100 для больших Ethernet-сетей. Для поддержки вычислительных систем большего размера были разработаны специальные устройства, которые позволили объ­единять две и более ЛВС и образовывать сетевые комплексы, по сути являющиеся «сетями сетей», т.е. позволяющие компьютерам одной сети взаимодействовать с компьютерами другой.

Отдельные ЛВС могут быть связаны друг с другом посредством использования различных ти­пов устройств, к которым относятся, в частности, повторители, мосты, ком­мутаторы и маршрутизаторы.

Повторитель представляет собой полностью электрическое устройство, которое увеличивает максимальную протяженность кабеля ЛВС путем усиления сигнала, проходящего через такое устройство. Концентраторы, используемые в сетях, основанных на топологии «звезда», иногда называются многопортовыми по­вторителями, поскольку сами по себе имеют способность к усиле­нию сигнала. Автономные повторители могут применяться в се­тях, созданных с использованием коаксиального кабеля, для уве- личения протяженности этих сетей. Употребление повторителя с целью расширения сегмента сети не разделяет последний физи­чески на две ЛВС и не образует сетевого комплекса.

Мост выполняет функпию усиления сигнала, как и повтори­тель, но вместе с тем имеет способность избирательно отфильтро­вывать пакеты по их адресам. Пакеты, приходящие на вход моста, пропускаются на выход только в том случае, если они адресованы компьютеру, находящемуся по другую сторону моста. Поскольку мосты не препятствуют прохождению широковещательных сооб­щений, они также не делят ЛВС на сегменты и не создают интер­сети.

Коммутатор— устройство, которое во многих случаях абсо­лютно устраняет необходимость наличия среды передачи данных. Коммутатор является многопортовым повторителем, как и кон­центратор, однако вместо работы на чисто электрическом уровне он считывает адрес назначения каждого входящего пакета и пере­дает его только через тот порт, с которым соединен компьютер-адресат. Коммутаторы могут функционировать на разных уровнях, объединяя сети с другими сетями или сетевыми комплексами.

Маршрутизатор — устройство, соединяющее различные ЛВС и формирующее интерсеть. Равно как и мост, маршрутизатор про­пускает только информацию, предназначенную для сегмента, с ко­торым он соединен. Однако в отличие от повторителей и мостов маршрутизаторы препятствуют прохождению широковещательных сообщений. Они могут объединять и сети различных типов (напри­мер, Ethernet и Token Ring), в то время как мосты и повторители мо­гут интегрировать только однотипные сети или сетевые сегменты.

 

3. Локальные компьютерные сети: особенности организации, топология и методы доступа.

Локальная вычислительная сеть (ЛВС) — группа компьютеров, объединенных совместно используемой средой передачи данных, как правило кабелем. Используя единый кабель, каждый компью­тер требует только одну точку подключения к сети, при этом он может полноценно взаимодействовать с любым другим компью­тером в группе. Геометрически локальная вычислительная сеть всегда ограничена по размерам небольшой площадью в силу элек­трических свойств кабеля, используемого для построения сети, и относительно небольшим количеством компьютеров, которые могут разделять одну сетевую среду передачи данных. ЛВС обыч­но располагается в одном здании или нескольких близко располо­женных зданиях. Некоторые технологии, например волоконная оптика, позволяют увеличить длину линий ЛВС до одного — двух километров.

Большинство ЛВС созданы с использованием медных кабелей, применяющих обычный электрический ток для передачи сигна­лов. Изначально большинство ЛВС состояли из компьютеров, со­единенных коаксиальным кабелем. Позже ему на смену пришел кабель, используемый в телефонных системах, типа «витая пара» (7Т — twisted pair). В настоящее время большой популярностью пользуется оптоволоконный кабель, не использующий электри­ческие сигналы, а проходящая по нему двоичная информациядируется импульсами света. Также существуют виды сетевых ре­шений, в принципе не использующие кабель и, соответственно, передающие сигналы по так называемым неограниченным сре­дам, таким, как радиоволны, инфракрасные волны и излучение микроволнового диапазона.

Топологии сетей.

Термин «топология», или «топология сети», характеризует физическое расположение компьютеров, кабелей и других компонентов сети.

Выбор той или иной топологии влияет на:

- состав необходимого сетевого оборудования;

- характеристики сетевого оборудования;

- возможности расширения сети;

- способ управления сетью.

Базовые топологии.

Все сети строятся на основе трёх базовых топологий:

шина (bus) звезда (star) кольцо (ring)

Если компьютеры подключены вдоль одного кабеля, топология называется шиной. В том случае, когда компьютеры подключены к сегментам кабеля, исходящим из одной точки, или концентратора, топология называется звездой. Если кабель, к которому подключены к компьютеры, замкнут в кольцо, такая топология носит название кольца.

Шина.

Топологию «шина» часто называют «линейной шиной» (linear bus). Данная топология относится к наиболее простым и широко распространенным топологиям. В ней используется один кабель, именуемый магистралью или сегментом, вдоль которого подключены все компьютеры сети.

В сети с топологией «шина» компьютеры адресуют данные конкретному компьютеру, передавая их по кабелю в виде электрических сигналов.

Так как данные в сеть передаются только одним компьютером, её производительность зависит от количества компьютеров, подключенных к шине. Чем их больше, тем медленнее сеть.

Шина – пассивная топология. Это значит, что компьютеры только «слушают» передаваемые по сети данные, но не перемещают их от отправителя к получателю. Поэтому, если один из компьютеров выйдет из строя, это не скажется на работе остальных. В активных топологиях компьютеры регенерируют сигналы и передают их по сети.

Звезда.

При топологии «звезда» все компьютеры с помощью сегментов кабеля подключаются к центральному компоненту, именуемому концентратором (hub). Сигналы от передающего компьютера поступают через концентратор ко всем остальным. Эта топология возникла на заре вычислительной техники, когда компьютеры были подключены к главному компьютеру.

В сетях с топологией «звезда» подключение кабеля и управление конфигурацией сети централизованы. Но есть и недостаток: так как все компьютеры подключены к центральной точке, для больших сетей значительно увеличивается расход кабеля. К тому же, если центральный компонент выйдет из строя, нарушится работа всей сети.

Кольцо.

При топологии «кольцо» компьютеры подключают к кабелю, замкнутому в кольцо. Сигналы здесь передаются по кольцу в одном направлении и проходят через каждый компьютер. В отличие от пассивной топологии «шина», здесь каждый компьютер, усиливая сигналы, передает их следующему компьютеру. Поэтому, если выйдет из строя один компьютер, прекращает функционировать вся сеть.

Беспроводные сети.

В зависимости от технологии беспроводные сети можно разделить на три типа:

- локальные вычислительные сети;

- расширенные локальные вычислительные сети;

- мобильные сети (переносные компьютеры).

Способы передачи:

- инфракрасное излучение;

- лазер;

- радиопередача в узком спектре (одночастотная передача);

- радиопередача в рассеянном спектре.

Кроме этих способов передачи и получения данных можно использовать мобильные сети, пакетное радиосоединение, сотовые сети и микроволновые системы передачи данных.

4. Глобальные компьютерные сети: структура, способы организации передачи информации. Интернет.

ГЛОБАЛЬНЫЕ КОМПЬЮТЕРНЫЕ СЕТИ:





Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2016-03-28; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 912 | Нарушение авторских прав


Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

Настоящая ответственность бывает только личной. © Фазиль Искандер
==> читать все изречения...

2364 - | 2087 -


© 2015-2025 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.009 с.