Автор работы: Пользователь скрыл имя, 12 Мая 2014 в 22:44, реферат
Локальные сети в настоящее время являются обязательной принадлежностью любой компании, имеющей больше одного компьютера. В связи с этим, технологии локальных сетей, аппаратного их обеспечения развиваются очень быстрыми темпами. Усложняется организация локальных сетей, появляются новые методы, технологии и механизмы передачи данных.
В данной работе рассматриваются вопросы локальных сетей, их конфигураций, вопросы взаимодействия сетевых средств между собой, какие алгоритмы они используют, чем отличаются друг от друга.
Введение 3
1. Определение локальных сетей и их топология 4
1.1 Место и роль локальных сетей 4
2. Топология локальных сетей 10
2.1 «Общая шина» 11
2.2 «Дерево» 13
2.3 «Звезда» 14
2.4 «Кольцо» 15
2.5 «Полносвязная» 16
2.6 «Многосвязная» 16
2.7 «Смешанная» 17
Заключение 18
Список литературы 19
Рисунок 2.1.1 - Сетевая топология «общая шина».
В компьютерной сети, организованной способом «общая шина», отсутствует сервер - центральный абонент, который управлял бы распределением информации между остальными компьютерами сети. Это увеличивает надежность КС, т. к. при отказе одного компьютера вся система не выйдет из строя и остальные компьютеры сети смогут нормально продолжать обмен. Добавление новых абонентов в шину довольно просто, даже во время работы сети. Затраты на использование кабеля невелики - его количество при данной топологии минимально, по сравнению с другими топологиями. Стоимость сетевого оборудования также не слишком высока, несмотря на то, что аппаратура сетевого адаптера сложнее, чем при других топологиях.
Все это можно отнести к достоинствам данной конфигурации сети. Но существуют также значимые недостатки.
Из-за особенностей распространения электрических сигналов по длинными линиям при построения сети структуры «общая шина» следует особое внимание уделять защите кабеля от внешних воздействий - повреждений и физических помех, ведь при обрыве кабеля сеть выйдет из строя. Также необходимо включать на концы шин специальные согласующие устройства - терминаторы, показанные на рисунке 2.1.1 в виде прямоугольников. Без этих устройств сигнал отражается от конца линии и сильно искажается - связь по сети становится невозможной. Короткое замыкание в любой точке кабеля линии выводит из строя всю сеть. Одним из существенных недостатков данной конфигурации является также то, что любой отказ сетевого оборудования в шине трудно локализовать (особенно, если число абонентов сети велико), так как все адаптеры включены параллельно, и понять, какой из них вышел из строя, бывает достаточно проблематично.
На суммарную длину линий связи накладываются жесткие ограничения из-за того, что информационный сигнал при прохождении по шине ослабляется, и не восстанавливаются, кроме того, каждый абонент может получать из сети сигналы разного уровня в зависимости от расстояния до передающего объекта. Для увеличения протяженности сети используют специальное устройство - репитер (повторитель), с помощью которого соединяются несколько сегментов, каждый из которых является шиной. Но такое увеличение размеров линий связи не может продолжаться сколь угодно из-за существующих ограничений. Например, ограничений на конечную скорость распространения сигналов.
Топология «дерево», формируется по принципу «минимума суммарной длины связей между узлами сети» и является основой для построения иерархических сетей. «Дерево» может быть активным (рисунок 2.2.1), или истинным, и пассивным (рисунок 2.2.2). При топологии «активное дерево» в центрах объединения нескольких линий связи находятся центральные компьютеры или серверы, а при пассивном - концентраторы (хабы).
Рисунок 2.2.1 - Топология «активное дерево».
Рисунок 2.2.2 - Топология «пассивное дерево»; К - концентраторы.
Топология «активная звезда» (рисунок 2.3.1) содержит один центральный узел (более мощный компьютер, сервер), к которому присоединяются все остальные узлы сети (менее мощные периферийные компьютеры). При такой конфигурации сервер может представлять свои ресурсы периферийным компьютерам, либо управлять распределением ресурсов при обмене данными между компьютерами сети - выполнять роль маршрутизатора.
Рисунок 2.3.1 - Топология «активная звезда» (центральный узел - сервер).
Рисунок 2.3.2 - Топология «пассивная звезда» (центральный узел - сетевое устройство).
коммутация локальный сеть топология
Существует и другая конфигурация данного типа - «пассивная звезда», рисунок 2.3.2, когда в качестве центрального узла используется сетевое устройство - например, концентратор или коммутатор, с помощью которого все абоненты сети связаны в единую сеть и которое обеспечивает только обмен данными между компьютерами. Недостатками данной топологии являются:
- обязательное наличие нескольких сетевых плат;
- большой расход кабеля, все это сказывается на стоимости сети;
- возможные коллизии - столкновения пакетов данных при их передаче.
Однако существуют и достоинства. Самое главное из них - КС не выйдет из строя при выходе из строя любого из периферийных компьютеров.
В топологии «кольцо» каждый узел связан с соседним узлом (рисунок 2.4.1). Данные, передаваемые каким-либо узлом, пройдя через все другие узлы сети, могут вернуться в исходный узел.
Рисунок 2.4.1 - Топология «кольцо».
Достоинство этой конфигурации - возможность передачи данных по двум направлениям. Таким образом, данные могут быть переданы по альтернативному пути, в случае отказа основного. При небольшом количестве абонентов стоимость данной сети соизмерима со стоимостью сетей топологии «звезда» и «дерево». Но с увеличением числа узлов затраты на покупку и прокладку кабеля могут оказаться значительными и, кроме того, надежность сети уменьшается.
Данная конфигурация формируется по принципу «каждый с каждым» - каждый узел сети имеет связь со всеми другими узлами (рисунок 2.5.1). Топология «полносвязная» является наиболее эффективной по всем основным показателям качества функционирования: быстроте, надежности, производительности. Но сети практически не строятся по этой топологии из-за ее большой стоимости - расходы на кабель оказываются очень велики.
Рисунок 2.5.1 - Топология «полносвязная».
Топология «многосвязная» или «ячеистая» (рисунок 2.6.1) - это КС, построенная по принципу «каждый узел сети связан с не менее чем с двумя другими узлами», то есть для каждого узла сети должен существовать, по крайней мере, один альтернативный путь.
Рисунок 2.6.1 - Топология «многосвязная».
Такая конфигурация может быть получена путем удаления, например, из полносвязной сети некоторых соединений, по которым наименее интенсивно передаются данные. Это позволит сократить затраты на формирование многосвязной сети.
Эта топология представляет собой любую комбинацию рассмотренных выше топологий. Она формируется, как правило, при объединении нескольких локальных сетей. Например, на рисунке 2.7.1 используется комбинация общей шины и пассивной звезды. В этом случае к концентратору подключаются как отдельные компьютеры, так и целые сегменты шин.
Рисунок 2.7.1 - Пример «звездно-шинной» топологии.
Следует заметить, что основными топологиями локальных сетей являются топологии «общая шина», «звезда» и «кольцо». Все остальные сетевые топологии строятся на их основе.
Подводя итог, выделим основные идеи данной работы.
Передача информации между компьютерами позволяет организовать множество функций: совместная работа отдельных компьютеров, решение одной задачи с помощью распределения вычислительных процессов между несколькими компьютерами, специализация компьютера на выполнении какой-то одной функции и множество других. Средств и способов обмена информацией в настоящее время предложено множество: от простейшего переноса файлов с помощью оптических дисков до всемирной компьютерной сети Internet.
Существующая классификация компьютерных сетей по территориальному охвату выделяет следующие их виды:
- персональная сеть (PAN);
- локальная сеть (LAN);
- городская сеть (MAN);
- глобальная сеть, Internet (WAN).
Локальная сеть - компьютерная сеть, охватывающая территорию от нескольких десятков метров до нескольких километров или небольшую группу зданий; она характеризуется высокой, по сравнению с другими видами компьютерных сетей, скоростью передачи данных.
1. Алиев Т.И. Сети ЭВМ и телекоммуникации. - СПб: СПбГУ ИТМО, 2011. - с.400;
2. Новиков Ю.В., Кондратенко С.В. Локальные сети: архитектура, алгоритмы, проектирование. М.: Издательство ЭКОМ, 2000. - 312 с.: илл.
3. Олифер В.Г. Олифер В.А. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы. Санкт-Петербург, 2001г. - 668 с.
4. Абилов А.В. Сети связи и системы коммутации: Учеб. пособие для вузов. - М.: Радио и связь, 2004. - 288 с.:ил.
5. ГОСТ 29099-91. Сети вычислительные локальные. Термины и определения - Введ. 01.01.1993 - М: Изд-во стандартов, 1995 - III, 8с - (Государственный стандарт Российской Федерации).