Аппаратное обеспечение. Внешняя память.Компьютерные сети. Классификация вычислительных сетей. Локальные вычислительные сети, типы ЛВС, то

Федеральное Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Пермская государственная сельскохозяйственная академия

имени академика Д.Н.Прянишникова

Кафедра Информатики

Контрольная работа

по дисциплине: «Информатика»

Вопрос №1. Аппаратное обеспечение. Внешняя память

Вопрос №2 Компьютерные сети. Классификация вычислительных сетей. Локальные вычислительные сети, типы ЛВС, топология локальной сети, среда передачи данных.

Вариант практики № 1

Пермь 2012

СОДЕРЖАНИЕ

1.       ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………………….....3

2.       КОМПЬЮТЕРНЫЕ СЕТИ…………………………………………………………….4

3.       КЛАССИФИКАЦИЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СЕТЕЙ………………………………5

4.       ЛОКАЛЬНЫЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ СЕТИ………………………………………..8

5.       ЗАКЛЮЧЕНИЕ……………………………………………………………………….14

6.       СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ……………………………………………………………16

ВВЕДЕНИЕ

Локальной вычислительной сетью (ЛВС) называют сеть, элементы которой – вычислительные машины (в том числе мини- и микрокомпьютеры), терминалы, связная аппаратура – располагаются на сравнительно небольшом удалении друг от друга (до 10 км).

Локальная сеть обычно предназначается для сбора, передачи, рассредоточенной и распределенной обработки информации в пределах одной лаборатории, отдела, офиса или фирмы, часто специализируется на выполнении определенных функций в соответствии с профилем деятельности фирмы и отдельных ее подразделений. Во многих случаях ЛВС, обслуживающая свою локальную информационную систему, связана с другими вычислительными сетями, внутренними или внешними, вплоть до региональных или глобальных сетей.

Основное назначение любой вычислительной сети – предоставление информационных и вычислительных ресурсов подключенным к ней пользователям.

Связь ЛВС с сетью Интернет может выполняться через хост-компьютер, в качестве которого может использоваться web-сервер или сервер-шлюз (часто именуемый прокси-сервером) – рабочая станция, имеющая специализированное программное обеспечение для непосредственной работы в Интернете, например, программы EasyProxy, WinProxy, WinGate.

КОМПЬЮТЕРНЫЕ СЕТИ

Компьютерная сеть (Computer Network) – это множество компьютеров, соединенных линиями связи и работающих под управлением специального программного обеспечения.

Главной целью объединения компьютеров в сеть является предоставление пользователям возможности доступа к различным информационным ресурсам (например, документам, программам, базам данных и т.д.), распределенным по этим компьютерам и их совместного использования.

Важной характеристикой любой компьютерной сети является широта территории, которую она охватывает. Широта охвата определятся взаимной удаленностью компьютеров, составляющих сеть и, следовательно, влияет на технологические решения, выбираемые при построении сети. Классически выделяют два типа сетей: локальные сети и глобальные сети.

К локальным сетям (Local Area Network, LAN) обычно относят сети, компьютеры которых сосредоточены на относительно небольших территориях (как правило, в радиусе до 1-2 км). Классическим примером локальных сетей является сеть одного предприятия, расположенного в одном или нескольких стоящих рядом зданиях. Небольшой размер локальных сетей позволяет использовать для их построения достаточно дорогие и высококачественные технологии, что обеспечивает высокую скорость обмена информацией между компьютерами.

Глобальные сети (Wide Area Network, WAN) – это сети, предназначенные для объединения отдельных компьютеров и локальных сетей, расположенных на значительном удалении (сотни и тысячи километров) друг от друга. Поскольку организация специализированных высококачественных каналов связи большой протяженности является достаточно дорогой, то в глобальных сетях нередко используются уже существующие и изначально не предназначенные для построения компьютерных сетей линии (например, телефонные или телеграфные). В связи с этим скорость передачи данных в таких сетях существенно ниже, чем в локальных.

КЛАССИФИКАЦИЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СЕТЕЙ

По уровню управления выделяют следующие ЛВС:

−         ЛВС рабочих групп, которые состоят из нескольких ПК, работающих под одной операционной системой. В такой ЛВС, как правило, имеется несколько выделенных серверов: файл-сервер, сервер печати;

−         ЛВС структурных подразделений (отделов). Данные ЛВС содержат несколько десятков ПК и серверы типа: файл-сервер, сервер печати, сервер баз данных;

−         ЛВС предприятий (фирм). Эти ЛВС могут содержать свыше 100 компьютеров и серверы типа: файл-сервер, сервер печати, сервер баз данных, почтовый сервер и другие серверы.

По назначению сети подразделяются на:

−         вычислительные сети, предназначенные для расчетных работ;

−         информационно-вычислительные сети, которые предназначены, как для ведения расчетных работ, так и для предоставления информационных ресурсов;

−         информационно-советующие, которые на основе обработки данных вырабатывают информацию для поддержки принятия решений;

−         информационно-управляющие сети, которые предназначены для управления объектов на основе обработки информации.

По типам используемых компьютеров можно выделить:

−         однородные сети, которые содержат однотипные компьютеры и системное программное обеспечение;

−         неоднородные сети, которые содержат разнотипные компьютеры и системное программное.

По административным отношениям между компьютерами можно выделить:

−         ЛВС с централизованным управлением (с выделенными серверами). Централизованные локальные сети строятся на основе архитектуры "клиент-сервер", которая предполагает выделение в сети "серверов" и "клиентов";

−         ЛВС без централизованного управления (децентрализованные) или одноранговые (одноуровневые) сети. Одноранговые ЛВС основаны на равноправной (peer-to-peer) модели взаимодействия компьютеров, в которой каждый компьютер может быть как сервером, так и клиентом.

По топологии (основным топологиям) ЛВС делятся на:

−         топологию "шина";

−         топологию "звезда";

−         топологию "кольцо";

−         топологию "дерево".

По архитектуре (основным типам архитектур) ЛВС делятся на:

−         Ethernet;

−         Arcnet;

−         Token ring;

−         FDDI.

Выбор типа ЛВС зависит от потребностей пользователей и финансовых возможностей предприятия.

Локально-вычислительные сети (LAN) являются "транспортной" системой передачи данных любого предприятия. По LAN передается весь внутренний информационный трафик, по ним поступает информация извне и по ним уходит опять во внешний мир.

Независимо от объема передаваемого трафика должна быть правильно выстроена вся структура сети, включая систему маршрутизации внутренних сетевых информационных потоков.

При проектировании LAN учитывается ряд самых разных факторов, основными из которых являются:

−         объем информационных потоков;

−         количество существующих пользователей сети;

−         необходимость расширения (масштабируемости) сети в будущем.

От совокупности сочетания вышеназванных факторов для каждого клиента разрабатывается топология будущей сети, на основе которой в дальнейшем осуществляется проектирование локально-вычислительных сетей (LAN).

ЛОКАЛЬНЫЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ СЕТИ

Лока́льная вычисли́тельная сеть (ЛВС, локальная сеть, сленг. локалка; англ. Local Area Network, LAN) — компьютерная сеть, покрывающая обычно относительно небольшую территорию или небольшую группу зданий (дом, офис, фирму, институт). Также существуют локальные сети, узлы которых разнесены географически на расстояния более 12 500 км (космические станции и орбитальные центры). Несмотря на такие расстояния, подобные сети всё равно относят к локальным.

Типы ЛВС делятся на группы, используя определенные классификационные признаки. ЛВС делятся по назначению на поисковые, информационно-поисковые, управляющие, расчетные, информационно-расчетные и др. По типу используемых в сети ЭВМ ЛВС делятся на однородные и неоднородные. Организация управления однородных ЛВС имеет два вида: сети с централизованным и децентрализованным управлением.

Также ЛВС различают по скорости передачи данных. Бывают ЛВС с не большой пропускной способностью (единицы мегабит за секунду), со средней пропускной способностью (десятки мегабит за секунду) и с высокой пропускной способностью (сотни мегабит за секунду). Конфигурация элементов в сети ЛВС может выглядеть «звездой», «кольцом», «шиной».

Типы ЛВС могут быть различными в различных ситуациях. Но при этом, все типы ЛВС имеют общие свойства и характеристики, которые являются неотъемлемыми составляющими сети. Таким образом, ЛВС сети состоят из ряда составляющих, которые характеризуют ту или иную сетевую направленность.

Различают типы ЛВС без выделенных серверов, так называемые одноранговые, и на основе выделенного сервера или нескольких выделенных серверов.

В одноранговых сетях нет выделенного сервера, все компьютеры равноправны и могут работать, как сервер, и как клиент. Каждый пользователь сам определяет, какая информация на их компьютере может стать достоянием других пользователей. Типы лвс без выделенных серверов требуют более дорогих и мощных компьютеров, но они дешевле, чем сети с выделенным сервером. Кабельная система, объединяющая компьютеры достаточно проста. Недостатком является низкая защищенность от несанкционированного вторжения. Количество userов может быть не более шестнадцати.

Типы ЛВС на основе выделенного сервера дают возможность доступа к ресурсам этого сервера всем пользователям сети. Главным аргументом в пользу ЛВС на основе выделенного сервера является защита данных. Такие типы ЛВС могут поддерживать тысячи пользователей. Достоинствами ЛВС на основе сервера являются надежность и возможность управления доступом. Недостатком можно считать необходимость в администраторе.

Среда передачи данных является общим ресурсом для всех узлов сети. Чтобы получить возможность доступа к этому ресурсу из узла сети, необходимы специальные механизмы - методы доступа.

Метод доступа к передающей среде - метод, обеспечивающий выполнение совокупности правил, по которым узлы сети получают доступ к ресурсу. Существуют два основных класса методов доступа: детерминированные, недетерминированные.

При детерминированных методах доступа передающая среда распределяется между узлами с помощью специального механизма управления, гарантирующего передачу данных узла в течение некоторого, достаточно малого интервала времени. Наиболее распространенными детерминированными методами доступа являются метод опроса и метод передачи права. Метод опроса был рассмотрен ранее. Он используется преимущественно в сетях звездообразной топологии. Метод передачи права применяется в сетях с кольцевой топологией. Он основан на передаче по сети специального сообщения - маркера. Маркер - служебное сообщение определенного формата, в которое абоненты сети могут помещать свои информационные пакеты. Маркер циркулирует по кольцу, и любой узел, имеющий данные для передачи, помещает их в свободный маркер, устанавливает признак занятости маркера и передает его по кольцу. Узел, которому было адресовано сообщение, принимает его, устанавливает признак подтверждения приема информации и отправляет маркер в кольцо. Передающий узел, получив подтверждение, освобождает маркер и отправляет его в сеть. Существуют методы доступа, использующие несколько маркеров.

Недетерминированные - случайные методы доступа предусматривают конкуренцию всех узлов сети за право передачи. Возможны одновременные попытки передачи со стороны нескольких узлов, в результате чего возникают коллизии. Наиболее распространенным недетерминированным методом доступа является множественный метод доступа с контролем несущей частоты и обслуживанием коллизий (CSMA/CD). В сущности, это описанный ранее режим соперничества. Контроль несущей частоты заключается в том, что узел, желающий передать сообщение, «прослушивает» передающую среду, ожидая ее освобождения. Если среда свободна, узел начинает передачу.