Локальные вычислительные сети предприятий формируются уже более 40 лет, с момента установки электронно-вычислительных машин (ЭВМ), которые иногда занимали размер целого помещения.

Термин «локально-вычислительные сети» пришел к нам с запада. В английском языке он звучит как «Local Area Network».
Local Area Network (LAN) - это аппаратные средства и ПО, в совокупности, используемые для задачи объединения вычислительных ресурсов компании в единую распределенную систему обработки и хранения информации. Таким образом, монтаж лвс означает создание высокофункциональной сети обмена цифровыми данными.

Кроме компьютеров к ЛВС подсоединяется другое оборудование: активное сетевое оборудование, к которому относятся адаптеры, концентраторы, коммутаторы, и маршрутизаторы, сетевые шлюзы.

К программному обеспечению можно отнести сетевые операционные системы, протоколы передачи информации и используемые сетевые технологии. От качества используемых технологий зависит жизнеспособность будущей локальной сети.

Широко используемыми технологиями при создании локальных сетей в настоящий момент являются технологии: Asynchronous Transfer Mode (ATM), Gigabit Ethernet и Fast Ethernet (100BaseT). Отличительная особенность современных локальных сетей – высокая скорость передачи данных, гибкость, модульная архитектура.

Технология Virtual Private Network (VPN) позволяет объединить разрозненные локально-вычислительные сети в единую корпоративную сеть с высокой степенью защиты и резервируемостью каналов связи. VPN сети позволяют компании уйти от использования дорогостоящих городских каналов связи. VPN позволяет использовать для коммуникаций сотрудников компании и передачи данных внутренние каналы связи и Интернет.

Сетевая инфраструктура предприятия имеет следующие функциональные возможности:

Передача файлов - любая, даже самая малая локально-вычислительная сеть обладает возможностью передачи информации.
инструменты для совместной работы. Пользователи ЛВС имеют доступ к общим папкам и файлам для совместной работы.
разграничение прав доступа сотрудников в сеть Интернет
общее пользование офисной оргтехникой.
корпоративная электронная почта. Возможности корпоративного сервера электронной почты в зависимости от настроек позволяют принимать и отправлять емкие вложения, осуществлять массовые рассылки, пользоваться общей адресной книгой сотрудников и др.
защита информации – одна из основных возможностей локально-вычислительных сетей. Сетевой администратор может ввести ограничение прав доступа сотрудников к сети Интернет, организовать спам-фильтры на входящий трафик корпоративной почты, исключить развлекательные Интернет-ресурсы, онлайн-каталоги продаж, социальные сети для просмотра.

• Производительность. Обеспечивается грамотно спроектированной архитектурой без узких мест и применением Hi-end оборудования с высокой пропускной способностью, в частности, модульных коммутаторов на уровне ядра и агрегации.
• Надежность и отказоустойчивость. Обеспечивается построением отказоустойчивых логических топологий и протоколов автоматического перестроения путей прохождения сетевого трафика в случае отказа отдельных устройств, без перерыва в работе ЛВС. На уровне технических средств – дублированием оборудования ключевых узлов и его компонентов (блоков питания, модулей управления и т.п.), а также каналов связи.
• Управление и мониторинг. Обеспечиваются внедрением комплексной системы управления и мониторинга всем сетевым оборудованием. Как правило, для максимальной совместимости применяется система управления и мониторинга того же производителя, что и используемое сетевое оборудование. Но могут также использоваться решения сторонних производителей, обладающие порой не худшими функциональными возможностями.
• Защита и контроль. Обеспечивается сквозным применением политик безопасности на всем пути прохождения сетевого трафика. Управление политиками, анализ журналов безопасности и корреляция событий осуществляются централизованно.
• Масштабирование. Обеспечивается путем условного разделения всей сетевой инфраструктуры на отдельные функциональные модули и использования классической трехуровневой архитектуры с четко выделенными уровнями доступа, агрегации и ядра сети. Это позволяет гибко наращивать возможности каждого модуля и добавлять новые модули. На уровне технических средств – применением модульных коммутаторов с высокой пропускной способностью и портовой емкостью. Модульная архитектура позволяет оптимизировать первоначальные затраты и наращивать портовую емкость по мере необходимости.
• Стандартизация и унификация. Обеспечивается применением только утвержденных типовых решений и регламентов облуживания. По возможности, используются открытые стандартные протоколы и технологии, что позволяет снизить зависимость от проприетарных решений и отдельных производителей. Унификация также способствует максимальной совместимости всех компонентов сетевой инфраструктуры и позволяет сократить затраты на ее обслуживание.
• Затраты должны быть обоснованы, но не должны ограничивать возможности предлагаемого решения.

ВВЕДЕНИЕ

Еще не так давно работа на удаленном расстоянии представляла собой трудность для работодателя. Но прогресс, как всем нам известно, не стоит на месте и современные телекоммуникационные технологии, с каждым годом все более прочно входят в нашу жизнь. И касается это скорее рабочей жизни, в которой постоянно появляются инновации.

В настоящее время в любой организации, в различных сферах рабочей деятельности, если на предприятии необходимы вычислительные машины и их кол-во насчитывается больше двух, то целесообразно объединить их в локальную вычислительную сеть. Вычислительная сеть несет за собой огромные потенциальные возможности: ускорение производственного процесса; совместное использование элементов сети; возможность быстрого доступа к необходимой информации; надежное хранение и резервирование данных; защиту информации; использование ресурсов современных технологий (доступ в Интернет, системы электронного документооборота и проч.)

Сеть - это группа компьютеров соединенных друг с другом каналами связи. Канал обеспечивает обмен данными внутри сети (т.е. обмен данными между компьютерами данной группы). Сеть может состоять из двух-трех компьютеров, а может объединять несколько тысяч ПК.

Физически обмен данными между компьютерами может осуществляться по специальному кабелю, телефонной линии, волокно - оптическому кабелю или радиоканалу.

Целью моего курсового проекта является организация и описание локально вычислительной сети (ЛВС) сервисного центра с выходом в интернет.

1 ТЕОРИТИЧЕСИЙ РАЗДЕЛ

.1 ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ СХЕМА ЛОКАЛЬНОЙ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ СЕТИ

.1.1 Анализ структуры сети и информационных потребностей предприятия.

Локально вычислительная сеть (ЛВС) сервисного центра состоит из первого этажа и подвала.

В организации данной сети будут использоваться:

Сетевые розетки

Коммутаторы

Серверная стойка

Программное обеспечение

Первый этаж:

Цокольный этаж:

Сетевая розетка - 13

Концентратор - 2

Сетевая розетка - 26 Серверная стойка - 1

Концентратор -3

Для создаваемой сети предусматриваются различные информационные потребности.

Такие как:

· Локальная вычислительная сеть

· Выход в интернет

· Возможность обмена информацией между пользователями

· База данных

1.2 ПЛАНИРОВАНИЕ СТРУКТУРЫ СЕТИ

.2.1 Компьютерная сеть. Топология

Компьютерная сеть (вычислительная сеть, сеть передачи данных <#"865298.files/image001.gif">

Рисунок 1. Виды топологий сетей

1.2.2 Топология звезда

Рисунок 2. Топология типа «звезда»

Топология типа звезда - вид топологии <#"865298.files/image003.gif">

Рисунок 3. Топология тип «шина»

локальный вычислительный сеть

Топология типа шина (или, как ее еще называют, общая шина) самой своей структурой предполагает идентичность сетевого оборудования компьютеров, а также равноправие всех абонентов по доступу к сети. Компьютеры в шине могут передавать информацию только по очереди, так как линия связи в данном случае единственная. Если несколько компьютеров будут передавать информацию одновременно, она исказится в результате наложения (конфликта, коллизии). В шине всегда реализуется режим так называемого полудуплексного (half duplex) обмена (в обоих направлениях, но по очереди, а не одновременно).

В топологии шина отсутствует явно выраженный центральный абонент, через которого передается вся информация, это увеличивает ее надежность (ведь при отказе центра перестает функционировать вся управляемая им система). Добавление новых абонентов в шину довольно просто и обычно возможно даже во время работы сети. В большинстве случаев при использовании шины требуется минимальное количество соединительного кабеля по сравнению с другими топологиями.

Поскольку центральный абонент отсутствует, разрешение возможных конфликтов в данном случае ложится на сетевое оборудование каждого отдельного абонента. В связи с этим сетевая аппаратура при топологии шина сложнее, чем при других топологиях. Тем не менее из-за широкого распространения сетей с топологией шина (прежде всего наиболее популярной сети Ethernet) стоимость сетевого оборудования не слишком высока.

Рассмотрев три основных вида топологий, для построения проекта у нас в сервисном центре будет задействована смешанная топология типа: «Шина - Звезда». Такая топология обеспечивает высокую надежность, высокую производительность, гибкие возможности администрирования. По всем критериям соответствует целям и задачам сервисного центра.

Рисунок 4. Смешанная топология

1.3 СПОСОБЫ УПРАВЛЕНИЯ СЕТЬЮ

В зависимости от масштабируемости сети, будет зависеть, каким способом на данном предприятии, будет происходить управления сети. Существует несколько способов управления. Локальные вычислительные сети по способу управления подразделяются на две подгруппы: одноранговые и иерархичные (многоуровневые) сети.

1.3.1 Одноранговые сети

В одноранговой сети все компьютеры равноправны: нет иерархии среди компьютеров и нет выделенного (dedicated) сервера. Как правило, каждый компьютер функционирует и как клиент, и как сервер; иначе говоря, нет отдельного компьютера, ответственного за администрирование всей сети. Все пользователи самостоятельно решают, какие данные на своем компьютере сделать общедоступными по сети.

Одноранговые сети называют также рабочими группами. Рабочая группа это - небольшой коллектив, поэтому в одноранговых сетях чаще всего не более 30 компьютеров. Одноранговые сети относительно просты.

Поскольку каждый компьютер является одновременно и клиентом, и сервером, нет необходимости в мощном центральном сервере или в других компонентах, обязательных для более сложных сетей.

Одноранговые сети обычно дешевле сетей на основе сервера, но требуют более мощных (и более дорогих) компьютеров. В одноранговой сети требования к производительности и к уровню защиты для сетевого программного обеспечения, как правило, ниже, чем в сетях с выделенным сервером.

Рисунок 5. Одноранговая сеть

1.3.2 Иерархические сети

В иерархических сетях имеется один или несколько серверов, на которых хранится информация, совместно используемая различными пользователями. С целью повышения надежности хранения информации на сервере может быть установлено два работающих параллельно и дублирующих друг друга диска,

при этом в случае отказа одного из них в работу автоматически включается другой. В зависимости от способов использования сервера в иерархических сетях различают серверы следующих типов:

Файловый сервер. В этом случае на сервере находятся совместно обрабатываемые файлы или (и) совместно используемые программы. Одним из примеров применения файлового сервера является размещение на нем программ MS Office. В этом случае на рабочих станциях находится только небольшая (клиентская) часть этих программ, требующая незначительных ресурсов. Программы, допускающие такой режим работы, называются программами с возможностью инсталляции в сети.

Сервер баз данных. В этом случае на сервере размещается база данных (например, Консультант Плюс, Гарант, Счета клиентов банка и др.). База данных на сервере может пополняться с различных рабочих станций или (и) выдавать информацию по запросам с рабочей станции.

Клиенты Иерархической сети могут использовать операционные системы: Windows XP, Windows Vista,Windows 7, для серверов необходимы специальные серверные версии операционных систем.

Рисунок 6. Иерархическая сеть

В нашем сервисном центре будет использоваться иерархическая сеть. Для нашего случая это самый подходящий вариант. Чтобы наша сеть не превратилась в информационную «помойку», а также, чтоб повысить надежность хранения информации, необходимо иметь несколько серверов. В данном случае файловый сервер, интернет сервер и сервер баз данных. На сервере будут размещаться программы MS Office, 1С и другие, а на рабочих станциях, будет находиться только небольшая (клиентская) часть этих программ, требующая незначительных ресурсов. Также необходимо каждому пользователю выделить его права, в локальной сети.

1.4 ОРГАНИЗАЦИЯ СЕТИ НА ОСНОВЕ СЕТЕВОЙ ОПЕРАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ

.4.1 Выбор Операционной системы

При выборе Операционной системы, необходимо знать для каких целей она будет использоваться. Тут необходимо учесть какая сеть Одноранговая или Иерархическая. В настоящие время существует много ОС Например:

Семейства WindowsWindows 2000/NT…server 2003/2008….XP/ 7 /8…

Также семейства Linux

Нам необходимо чтоб наша ОС была:

1. Стабильная

2. Имела хорошую защиту

Проста в управлении

Имела хорошую скорость работы

5. Поддержка более 4 Гб ОЗУ

Нечего лишнего

Windows Server 2003, доступен в четырёх основных изданиях, каждое из которых ориентировано на определённый сектор рынка.

Все эти издания, за исключением Web Edition, доступны также в 64-разрядных вариантах (AMD64 <#"865298.files/image009.gif">

Рисунок 7. 1 - эй этап настройки

Рисунок 8. 2 - ой этап настройки

Рисунок 9. 3 - ий этап настройки

На этом настройка компьютера <#"865298.files/image013.gif">

Рисунок 11. 1-э вариант подключения

Рисунок 12. 2 - ой вариант подключения

Настройка: Рассмотрим первый вариант настройки принтера.

1. В меню Пуск нажмаем Настройка > Принтеры и факсы

2. В левой части окна Принтеры и факсы в разделе Задачи печати для запуска мастера, помогающего установить принтер, нажимаем Установка принтера.

В окне с подзаголовком Локальный принтер или подключение к принтеру выбираем Сетевой принтер или принтер, подключенный к другому компьютеру и нажимаем кнопку Далее >.

4. В окне с подзаголовком: Укажите принтер выбираем Подключиться к принтеру или выполнить обзор принтеров (кнопка "Далее"). В поле «Имя» печатаем путь к сетевому принтеру.

Например: \\base\elephant (это принтер на 4-м этаже, HP LaserJet 9000dn)

Рисунок 13. Мастер установки принтера

5. В окне с подзаголовком Обзор принтеров в поле Общие принтеры выбираем Сеть Microsoft Windows > MI > BASE и там выбираем принтер, который необходимо подключить. Например: elephant (это принтер на первом этаже, HP LaserJet 9000dn). Далее >

6. В окне с подзаголовком Принтер по умолчанию выбираем, использовать или нет этот принтер по умолчанию. При печати из какого-либо приложения, если другой принтер не будет выбран, печатаемые документы всегда будут отправляться на принтер по умолчанию. Далее >.

7. В окне с подзаголовком Завершение работы мастера установки принтеров нажимаем кнопку Готово.

1.7 НАСТРОЙКА АНТИВИРУСНОЙ СИСТЕМЫ NOD 32

Имея антивирусную программу на сервере, ее необходимо настроить так, чтобы, антивирусная база на клиентских машинах обновлялась автоматически и по локальной сети.

Приступим к настройке: В самом начале, нам необходимо настроить обновления сервера через интернет. На сервере, открываем окно программы - NOD 32. Заходим в раздел: Настройки >Обновления, откроется окно «Настройка автоматическое обновления» , на вкладке «Расположение» нажимаем кнопку «Серверы» и вводим свой сервер обновления, который прилагается к диску антивирусной системы. Затем вводим наше имя и пароль, который также прилагается к диску. Вторым этапом нам нужно настроить «Зеркало».

Рисунок 14. Настройка антивируса

Зеркало это - такая папка, находящаяся на сервере, к которой будут обращаться клиентские компьютеры по локальной сети, для обновления антивирусных программ. Для этого: на вкладки зеркало, заходим в настройки. В появившемся окне, ставим галочку «создать зеркало обновления», нажимаем на кнопку «Папка», создаем папку на диске C:\ , прописываем ей имя, например « NOD obnov» , нажимаем Ок. Необходимо зайти в раздел «Дополнительно» и смотрим какой порт используется для предоставления файлов через HTTР (2221), нажимаем Ок.На клиентской машине открываем окно антивирусной программы >обновления > Расположения > Серверы >Добавить > ://192.168.98.1 :2221 т.е прописывает IP адрес нашего сервера и порт HTTP сервера, нажимаем Ок. Затем из выпадающего списка выбираем наш сервер и нажимаем Ок.

1.8 СЕТЕВЫЕ РЕСУРСЫ

Практически на любом стремительно развивающем предприятии, имеется локально вычислительная сеть, также на предприятии имеется много периферийных устройств, например: Сканер, принтер, плоттер, нестандартное периферийное устройство, терминалы в зависимости от направления деятельности предприятия. Есть такое понятие как общий сетевой ресурс.

Общий сетевой ресурс - это устройство или часть информации, к которой может быть осуществлён удалённый доступ с другого компьютера <#"865298.files/image017.gif">

Рисунок 11. Оптоволоконный кабель

В основе каждого из них - сердцевина из германия и кремния, покрытая сверху кремниевой же оболочкой, облицовкой и внешним покрытием.

Несколько слоев буферных обшивок способствуют уменьшению механического воздействия (трения, растяжения, изгиба и прочих) на сердцевину. Внешняя оболочка защищает ее от перепадов температуры, влажности, пыли и других внешних неблагоприятных факторов. Количество оптических волокон в кабеле может быть различным. Традиционно выпускаются 4, 6, 8, 12, 16, 24, 32, 48 - волоконные кабели. В зависимости от типа волокон оптические кабели делятся на: одномодовые и многомодовые.

2.1.4. Витая пара

Витая пара - вид кабеля <#"865298.files/image018.gif">

Рисунок 12. Витая пара

Неэкранированная витая пара: Свивание проводников производится, с целью повышения степени связи между собой, проводников одной пары и последующего уменьшения электромагнитных помех <#"865298.files/image019.gif">

Рисунок 13. Кабель - канал

2.2 ТЕХНОЛОГИЯ ПРОКЛАДКИ КАБЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ

.2.1 Прокладка оптоволоконного кабеля

По осветительным столбам оптический кабель тянется до торцовой стены здания, на уровне второго этажа. Затем крепится к торцовой стене здания, металлическими скобами.

Рисунок 14. Прокладка оптоволокна

По торцовой стене оптоволоконный кабель попадает, в специальную гофрированную трубу, она является как дополнительной защитой, так и изоляцией основного кабеля. После, по гофрированной трубе, кабель попадает в помещенье, где установлен ШКОС (Шкаф кроссовый оптический стоечный), он предназначен для концевой заделки, распределения и коммутации оптических кабелей связи.

Рисунок 15. ШКОС

С выходных портов, по специальному оптоволоконному патч корду, само оптоволокно, идет на медиаконвертер. Медиаконвертер - это устройство, преобразующее среду распространения сигнала из одного типа в другой. Чаще всего средой распространения сигнала являются медные провода и оптические кабели. В нашем случае, световой сигнал, выходящий из оптоволокна, медиаконвертер преобразует в электрический сигнал, который в дальнейшем будет передаваться по медным кабелям. Технология прокладка витой пары

На выход медиаконвертера, в разъем Rj - 45 подключается экранированная витая пара. Второй конец витой пары с первого этажа, по кабель каналу спускается на цокольный этаж. Так как потолок цокольного этажа навесной, состоящий из металлического каркаса и ГКЛ плит. Витая пара будет прокладываться по навесному потолку, с внутренней стороны.

Рисунок 16. Навесной потолок

По навесному потолку кабель тянется до кабинета, где расположен телекоммуникационный шкаф «серверный шкаф». Где потом кабель, витая пара, подключается к маршрутизатору, так как по этому кабелю, осуществляется выход в интернет.

2.3 ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫЙ ШКАФ

Телекоммуникационный шкаф он же «серверный шкаф» - представляет из себя, сам шкаф, сделанный из сплава алюминия, что делает его легким, на котором надежно размещается: пассивное и активное сетевое оборудование, он обеспечивает удобный доступ ко всему сетевому оборудованию. Также он прост в установке и монтаже в различных коммерческих помещениях. Шкафы бывают открытые и закрытые, в данном проекте используется открытый телекоммуникационный шкаф.

Рисунок 17. Серверная стойка

2.3.1 Организация линий связи в телекоммуникационном шкафу

К первой сетевой карте интернет сервера подключается витая пара, выходящая с маршрутизатора, она принимает интернет трафик. Вторая сетевая карта с помощью патч корда подключается к концентратору, она раздает интернет трафик по всей сети. К концентратору подключаются все имеющиеся сервера, в нашем случае это - файл сервер и сервер БД.

С тыльной стороны патч панели располагаются так называемые IDC-разъемы (разъем со смещением изоляции), к которым коммутируются кабель, витая пара. Это тот кабель, который приходит с клиентских машин и внешних коммутаторов.

Рисунок 18. Патч панель. Тыловая сторона

На лицевой стороне коммутационной панели располагается множество портов, наиболее часто используемое количество -12, 24, 25.

Рисунок 19. Патч панель. Лицевая сторона

Рисунок 20. Концентратор соединенный патч кордами с патч панелью

К патч панели у нас подключены клиентские машины и внешние коммутаторы, с тыльной стороны. На лицевой стороне располагаются порты. Каждый порт подключен к отдельной машине. Патч кордом, соединяем патч панель с концентратором. Над каждым портом патч панели, подписываем номер кабинета, где находится клиентская машина, подключенная к этому порту. Также при прокладке витой пары, два конца маркируем, затем чтоб разобраться, где какой кабель. Например, это может быть цифровая маркировка, т.е. к одному концу проводу цепляем бирку с номером «1» и второй конец маркируем номером «1». В случае разрыва сети, мы способны без проблем определить, какая машина подключена к соответствующему порту, на патч панели, а также, каким проводом. Это позволяет нам сократить время, на поиски поврежденного кабеля.

Рисунок 21. Маркировка кабеля

Рисунок 22.Укладка кабеля

С тыльной стороны патч панели, витая пара выводится под навесной потолок, потому, что именно там у нас будут пролегать все провода, до того кабинет где необходима локальная сеть. Затем в стене кабинета, где нужно проложить сеть, сверлится сквозное отверстие, между навесным потолком и обычным. В отверстие вставляется гофрированная труба. Через отверстие протягивается кабель. В кабинете, где будет находится клиентские машины, заранее устанавливаются кабель каналы, в которых и будет находится витая пара и силовой кабель. Затем, укладываем кабеля в кабель каналах. Электросиловой кабель монтируем в электросиловую розетку, для обеспечения данного кабинета электричеством. Витую пару монтируем в специальные сетевые розетки «RJ-45».

2.3.2 Монтирование витой пары, к сетевой розетки RJ - 45

1. Для монтажа мы будем использовать: розетку RJ-45 <#"865298.files/image029.gif">

Рисунок 23. Обжимка кабеля

Рисунок 24. Необходимые инструменты

2.4 ТЕХНОЛОГИЯ СОЗДАНИЯ ПАТЧ - КОРДА

Берем конец кабеля с витой парой из бухты. Отмеряем отрезок необходимой длины: кабель должен свободно дотягиваться от компьютера до свитча, не загромождая при этом проход. Желательно, чтобы рассчитать длину кабеля так, чтобы впоследствии можно было убрать в его короб или спрятать за плинтус.

Аккуратно снимаем верхний защитный слой (внешнюю изоляцию) отрезанного кабеля. Если есть нить или изоляционная фольга, то обрезаем их. Изоляция удаляется на участке длиной примерно в 30-40 мм от конца электрического шнура. После того как мы сняли верхнюю обмотку кабеля, мы видим восемь жил проводов, отличающихся друг от друга цветом. Они скручены попарно.

Расправляем каждый провод. Все провода должны быть абсолютно ровными, прямыми и четко отделенными друг от друга. Далее составляем эти восемь цветных проводов вместе (плотно и в одну линию) в определенной последовательности. Последовательность следующая (T568B), слева направо, как показано на рисунке:

Рисунок 25. Обжимка витой пары

Приступаем к обжимке концов кабеля. Нам понадобятся обжимные клещи. Аккуратно поддерживаем торцовую часть ваших проводов: Возьмем коннектор. Его нужно повернуть язычком вниз, а контактами вверх (рисунок). Удерживая контакты, осторожно вставляем торец кабеля до упора внутрь коннектора, таким образом, чтобы каждый провод попал в свою дорожку коннектора. Убедившись в верном расположении контактов, помещаем коннектор в обжимные клещи. В них есть специальный разъем. Придерживая кабель, сжимаем клещи до упора - все контакты должны хорошо «прожаться». Вынимаем из клещей уже готовый, обжатый коннектор. Со вторым концом кабеля повторяем тоже самое, что и с первым. Теперь необходимо проверить наш патч корд. Берем тестер и вставляем в него патч корд обоими концами. Если индикаторы на обоих приборах совпадают, то патч корд готов к применению.

2.5 КОММУНИКАЦИОННОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ СЕТИ

Для соединения компьютеров в локальную сеть, используется коммуникационное оборудование. В зависимости от масштабируемости сети, будет зависеть, какое оборудование и какое количества, необходимо применять для организации ЛВС.

В моей сети, для соединения компьютеров в локальную сеть, применяется следующее коммуникационное оборудование:

Сетевые платы (адаптер, сетевой адаптер)- это платы расширения, вставляемые в порты расширения на системной плате компьютера. О сновная функция - передача и прием информации по сети.

Маршрутизатор (router) - устройство, используемое для организации крупных локальных сетей. Обеспечивает трафик между локальными сетями, имеющими разные сетевые адреса. Маршрутизаторы помогают уменьшить загрузку сети, благодаря её разделению на домены коллизий и широковещательные домены, а также благодаря фильтрации пакетов. В основном их применяют для объединения сетей разных типов, зачастую несовместимых по архитектуре и протоколам, например для объединения локальных сетей Ethernet и WAN-соединений, использующих протоколы xDSL, PPP, ATM, Frame relay и т.д. Нередко маршрутизатор используется, для обеспечения доступа из локальной сети в глобальную сеть Интернет, осуществляя функции трансляции адресов и межсетевого экрана.

Рисунок 26. Концентратор Рисунок 27. Маршрутизатор

2.6 РАСЧЕТ ЗАТРАТ НА СОЗДАНИЕ СЕТИ

2.6.1 Определение стоимости материальной части сети

Таблица 1.Стоимость всего оборудования

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данном курсовом проекте мы рассмотрели основные вопросы по созданию локальной вычислительной сети на предприятии. В нашем случае мы организовали локально вычислительную сеть в сервисном центре.

В нашей сети имеется 39 рабочих станций. Наша сеть имеет иерархическую структуру, построена на смешанной топологии типа «Шина - Звезда», это подразумевает, что управление всей сетью будет осуществляться через, специально отведенные компьютеры, так называемые сервера. Для осуществления безопасности информации, целостности и быстрой доступности к информации в нашей сети, мы используем четыре сервера. Интернет сервер, сервер баз данных, два файл сервера, один из них резервный.

Основным устройством, соединяющим разные участки сети в единую сеть, являются концентраторы. Применяется два вида кабелей, это витая пара и оптоволоконный кабель. Прокладка кабеля осуществляется по кабель каналам и по навесному потолку.

Исходя из всего вышеперечисленного, можно сделать вывод, что данная сеть весьма надежная, но требует постоянного обслуживания. Стоимость построения сети составила 287 457,0 рублей.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ

1 Косарев В.П. «Компьютеры и сети»

2

Крупные компании имеют в обороте большой объем данных разного характера:

• текстовые файлы;
• графические;
• изображения;
• таблицы;
• схемы.

Для руководства важно, чтобы вся информация имела удобный формат, легко конвертировалась и передавалась на любом носителе в нужные руки. Но бумажные документы давно начали сменяться оцифрованными, так как компьютер может содержать множество данных, с которыми намного удобнее работать с помощью автоматизации процессов. Также этому способствует перемещение сведений, отчетов и договоров партнерам или проверяющим компаниям без длительных переездов.

Так появилась необходимость повсеместного снабжения отделов фирм электронно-вычислительными устройствами. Вместе с этим встал вопрос о соединении этих приборов в единый комплекс для защиты, сохранности и удобства перемещения файлов.

В этой статье мы расскажем, как облегчить проектирование локальной вычислительной (компьютерной) сети на предприятии.

Что такое ЛВС, ее функции

Это связующее подключение ряда компьютеров в одно замкнутое пространство. Часто такой метод используется в крупных компаниях, на производстве. Также можно самостоятельно создать небольшую связь из 2 – 3 приборов даже в домашних условиях. Чем больше включений в структуру, тем она становится сложнее.

Виды составления сетей

Бывает два типа подключения, они различаются по сложности и наличию руководящего, центрального звена:

• Равноправные.
• Многоуровневые.

Равнозначные, они же одноранговые, характеризуются схожестью по техническим характеристикам. На них идет одинаковое распределение функций – каждый пользователь может получить доступ во все общие документы, совершить одинаковые операции. Такая схема легка в управлении, для ее создания не требуется множественных усилий. Минусом является ее ограниченность – не более 10 членов может вступить в этот круг, в ином случае нарушается общая эффективность работы, скорость.

Серверное проектирование локальной сети компании более трудоемкое, однако, у такой системы выше уровень защиты информации, а также есть четкое распределение обязанностей внутри паутины. Самый лучший по техническим характеристикам (мощный, надежный, с большей оперативной памятью) компьютер назначается сервером. Это центр всей ЛВС, здесь хранятся все данные, с этой же точки можно открывать или прекращать доступ к документам другим пользователям.

Функции компьютерных сетей

Основные свойства, которые нужно учесть при составлении проекта:

• Возможность подключения дополнительных устройств. Первоначально в сетке может находиться несколько машин, с расширением фирмы может понадобится дополнительное включение. При расчете мощности на это стоит обратить внимание, иначе понадобится делать перепланировку и докупать новые расходные материалы повышенной прочности.
• Адаптация под разные технологии. Необходимо обеспечить гибкость системы и ее приспособленность к разным сетевым кабелям и разным ПО.
• Наличие резервных линий. Во-первых, это относится к точкам выхода рядовых компьютеров. При сбое должна быть возможность подключить другой шнур. Во-вторых, нужно обеспечить бесперебойность работы сервера при многоуровневом подключении. Это можно сделать, обеспечив автоматический переход на второй концентратор.
• Надежность. Оснащение бесперебойниками, резервами автономной энергии, чтобы минимизировать возможность перебоя связи.
• Защита от посторонних влияний и взлома. Хранящиеся данных можно защищать не просто паролем, а целой связкой приспособлений: концентратор, коммутатор, маршрутизатор и сервер удаленного доступа.
• Автоматизированное и ручное управление. Важно установить программу, которая будет анализировать состояние сетки в каждый момент времени и оповещать о неисправностях для быстрого их устранения. Пример такого софта – RMON. При этом можно использовать и личный мониторинг через интернет-серверы.

Составление технических требований для проектирования и расчета локальной сети (ЛВС) на предприятии

Из свойств выходят условия, которые нужно учитывать при составлении проекта. Весь процесс конструирования начинается с составления технического задания (ТЗ). Оно содержит:

• Нормы по безопасности сведений.
• Обеспечение всем подключенным компьютерам доступа к информации.
• Параметры по производительности: время реакции от запроса пользователя до открытия нужной страницы, пропускная способность, то есть объем данных в работе и задержка передачи.
• Условия надежности, то есть готовность длительной, даже постоянной работы без перебоев.
• Замену комплектующий – расширение сетки, дополнительные включения или монтаж аппаратуры другой мощности.
• Поддержку разных видов трафика: текст, графика, мультимедийный контент.
• Обеспечение централизованного и дистанционного управления.
• Интеграцию различных систем и программных пакетов.

Когда ТЗ составлено с соблюдением потребностей пользователей, выбирается вид включенности всех точек в одну сеть.

Основные топологии ЛВС

Это способы физического соединения устройств. Самые частотные представлены тремя фигурами:

• шина;
• кольцо;
• звезда.

Шинная (линейная)

При сборке используется один ведущей кабель, от него уже отходят провода к пользовательским компьютерам. Основной шнур напрямую подключен к серверу,который хранит информацию. В нем же происходит отбор и фильтрация данных, предоставление или ограничение доступов.

Преимущества:

• Отключение или проблемы с одним элементом не нарушают действия остальной сетки.
• Проектирование локальной сети организации довольно простое.
• Относительно низкая стоимость монтажа и расходных материалов.

Недостатки:

• Сбой или повреждение несущего кабеля прекращает работу всей системы.
• Небольшой участок может быть подключен таким образом.
• Быстродействие может от этого страдать, тем более если связь проходит между более чем 10 устройствами.

«Кольцо» (кольцевая)

Все пользовательские компьютеры соединены последовательно – от одного прибора к другому. Так часто делают в случае одноранговых ЛВС. В целом эта технология применяется все реже.

Преимущества:

• Нет расходов на концентратор, маршрутизатор и прочее сетевое оборудование.
• Передавать информацию могут сразу несколько пользователей.

Недостатки:

• Скорость передачи во всей сетке зависит от мощности самого медленного процессора.
• При неполадках в кабеле или при отсутствии подключения любого элемента прекращается общая работа.
• Настраивать такую систему достаточно сложно.
• При подключении дополнительного рабочего места необходимо прерывать общую деятельность.

«Звезда»

Это параллельное включение устройств в сеть к общему источнику – серверу. Как цент чаще всего применяется хаб или концентратор. Все данные передаются через него. Таким способом может осуществляться работа не только компьютеров, но и принтеров, факсов и прочего оборудования. На современных предприятиях это самый частотный применяемый метод организации деятельности.

Преимущества:

• Легко выполнить подключение еще одного места.
• Производительность не зависит от быстродействия отдельных элементов, поэтому остается на стабильном высоком уровне.
• Просто найти поломку.

Недостатки:

• Неисправность центрального прибора прекращает деятельность всех пользователей.
• Количество подключений обусловлено числом портов серверного устройства.
• На сетку расходуется много кабеля.
• Дороговизна оборудования.

Этапы программного проектирования ЛВС

Это многоступенчатый процесс, который требует компетентного участия многих специалистов, так как следует предварительно рассчитать необходимую пропускную способность кабелей, учесть конфигурацию помещений, установить и настроить технику.

Планирование помещений организации

Следует расположить кабинеты работников и начальства в соответствии с выбранной топологией. Если для вас подходит форма звезды, то стоит поместить основную технику в ту комнату, что является основной и располагается в центре. Это же может быть офис руководства. В случае шинного распределения, сервис может находиться в самом удаленном по коридору помещении.

Построение схемы локальной сети

Чертеж можно сделать в специализированных программах автоматизированного проектирования. Идеально подходят продукты компании «ЗВСОФТ» – в них содержатся все базовые элементы, которые потребуются при построении.

Сетка должна учитывать:

• максимальное напряжение;
• последовательность вхождений;
• возможные перебои;
• экономичность установки;
• удобная подача электроэнергии.

Характеристики ЛВС необходимо подбирать в соответствии с планом помещений организации и используемым оборудованием.

Параметры компьютеров и сетевых устройств

При выборе и покупке элементов сетки важно учитывать следующие факторы:

• Совместимость с разными программами и новыми технологиями.
• Скорость передачи данных и быстродействие аппаратов.
• Количество и качество кабелей зависит от выбранной топологии.
• Метод управления обменов в сети.
• Защищенность от помех и сбоев обмоткой проводов.
• Стоимость и мощность сетевых адаптеров, трансиверов, репитеров, концентраторов, коммутаторов.

Принципы проектирования ЛВС с помощью компьютерных программ

При составлении проекта важно учесть большое количество нюансов. В этом поможет программное обеспечение от ZWSOFT. Компания занимается разработкой и продажей многофункциональных софтов для автоматизации работы инженеров-проектировщиков. Базовый САПР – является аналогом популярного, но дорогого пакта от Autodesk – AutoCAD, но превосходит его по легкости и удобству лицензирования, а также по более лояльной ценовой политике.

Преимущества программы:

• Интуитивно понятный, удобный интерфейс в черном цвете.
• Широкий выбор инструментов.
• Работа в двухмерном и трехмерном пространстве.
• 3D-визуализация.
• Интеграция с файлами большинства популярных расширений.
• Организация элементов ЛВС в виде блоков.
• Подсчет длин кабельных линий.
• Наглядное расположение элементов и узлов.
• Одновременная работа с графикой и текстовыми данными.
• Возможность установки дополнительных приложений.

Для ZWCAD – модуль, который расширяет функции базового САПРа в сфере проектирования мультимедийных схем. Все чертежи выполняются с автоматизированным расчетом кабелей локальной вычислительной сети и их маркировкой.

Преимущества:

• автоматизация подбора коммутационных систем;
• широкая библиотека элементов;
• параллельное заполнение кабельного журнала;
• автоматическое создание спецификаций;
• добавление оборудования в библиотеку;
• одновременная работа нескольких пользователей с базой данных;
• схематичные отметки расположения устройств и предметов мебели.

Поможет сделать проект в объемном виде, создать его в 3D. Интеллектуальные инструменты позволяют быстро проложить трассы ЛВС до точек подключения, наглядно представить места прохождения кабелей, организовать пересечения линий, выполнить разрезы подключаемого оборудования и технологической мебели (в том числе в динамическом режиме). С помощью редактора компонентов можно создать библиотеку как шкафов, коммутационных аппаратов, кабелей, зажимов и проч., а также присвоить им характеристики, на основе которых в дальнейшем можно составить спецификации и калькуляции. Таким образом, функции этого софта помогут завершить генплан помещений организации с трассировкой всех линий ЛВС.

Создавайте проект локальной вычислительной сети в своем предприятии вместе с программами от «ЗВСОФТ».

Хотя массовый характер создание локальных сетей приняло после появления персональных компьютеров, связь между компьютерами на небольших расстояниях существовала еще задолго до того.

Одной из первых, возникших в ходе развития вычислительной техники задач, потребовавшей создания сети хотя бы из двух компьютеров, явилось обеспечение большой надежности при управлении ответственным процессом в режиме реального времени. Так, при управлении запуском космического аппарата выход из строя управляющего компьютера грозит непоправимыми последствиями. Для повышения надежности системы управления используется дублирующий компьютер. При сбое в работе активной машины содержимое ее процессора и ОЭУ очень быстро перебрасывается на вторую, которая подхватывает управление.

Другой пример - присоединение к большим компьютерам второго-третьего поколений многочисленных терминалов - устройств ввода/вывода данных и программ. Эти терминалы практически никакой обработки информации не вели, но позволяли разделить машинное время мощного и дорогого компьютера между разными пользователями. Соответствующий режим работы назывался режимом разделения времени, так как компьютер последовательно во времени решал задачи множества пользователей.

Вскоре после появления в начале 1980-х годов персональных компьютеров их стали объединять в сети, что позволило совместно использовать файлы, базы данных и аппаратные ресурсы (например, принтеры). Сегодня локальные сети являются системами, требующими сложного технического и программного обслуживания.

Компьютерные сети породили новые технологии обработки информации - сетевые технологии, позволяющие совместно использовать аппаратные и программные средства: накопители большой емкости, печатающие устройства, базы и банки данных. Для сотрудников многих учреждений стало привычным пользоваться электронной почтой для обмена сообщениями и документами, для совместной работы над проектами. В школах и вузах локальные сети помогают вести уроки, организовывать доступ к учебным ресурсам, библиотекам и т. д. На предприятиях на базе локальных сетей создаются автоматизированные системы управления предприятием и технологическими процессами.

Информационные системы, построенные на базе локальных вычислительных сетей, обеспечивают решение следующих задач:

o хранение данных;

o обработка данных;

o организация доступа пользователей к данным;

o передача данных и результатов их обработки пользователям.

Аппаратные средства локальной сети

Аппаратура локальной сети в общем случае включает в себя:

• компьютеры (серверы и рабочие станции);
• сетевые платы;
• каналы связи;
• специальные устройства, поддерживающие функционирование
• сети (маршрутизаторы, концентраторы, коммутаторы).

По признаку распределения функций локальные компьютерные сети делятся на одноранговые и двухранговые (иерархические сети или сети с выделенным сервером).

В одноранговой сети компьютеры равноправны по отношению друг к другу. Каждый пользователь в сети решает сам, какие ресурсы своего компьютера он предоставит в общее пользование. Таким образом, компьютер выступает и в роли клиента, и в роли сервера. Одноранговое разделение ресурсов является вполне приемлемым для малых офисов с 5-10 пользователями, объединяя их в рабочую группу.

Двухранговая сеть организуется на основе сервера, на котором регистрируются пользователи сети.

Для современных компьютерных сетей типичной является смешанная сеть, объединяющая рабочие станции и серверы, причем часть рабочих станций образует одноранговые сети, а другая часть принадлежит двухранговым сетям.

Более развитые сети, помимо компьютеров конечных пользователей - рабочих станций , включают специальные компьютеры - серверы. Сервер - это выделенный в сети компьютер, выполняющий функции обслуживания рабочих станций. Есть разные виды серверов: файл-серверы, серверы баз данных и др. Например, компьютер, выполняющий функции файл-сервера, используется только для одной цели: обеспечивать пользователям доступ к аппаратным и программным ресурсам сервера, а не компьютеров друг друга, что улучшает защиту персональных данных.

Каждый компьютер подключается к сети с помощью сетевой платы - адаптера, которая поддерживает конкретную схему подключения. Так, широко распространенными являются адаптеры Ethernet с пропускной способностью от 10 или 100 Мбит/с. К сетевой плате подключается сетевой кабель. Если используется радиосвязь или связь на инфракрасных лучах, то кабель не требуется.

В современных локальных сетях чаще всего применяют два типа сетевых кабелей:

• неэкранированная витая пара;
• волоконно-оптический кабель.

Витая пара представляет собой набор из восьми проводов, скрученных попарно таким образом, чтобы обеспечивать защиту от электромагнитных помех. Каждая витая пара соединяет с сетью только один компьютер, поэтому нарушение соединения сказывается только на этом компьютере, что позволяет быстро находить и устранять неисправности.

Волоконно-оптические кабели передают данные в виде световых импульсов по стеклянным проводам. Большинство технологий локальных сетей в настоящее время позволяют использовать волоконно-оптические кабели. Волоконно-оптический кабель обладает существенными преимуществами по сравнению с любыми вариантами медного кабеля. Волоконно-оптические кабели обеспечивают наивысшую скорость передачи; они более надежны, так как не подвержены электромагнитным помехам. Оптический кабель очень тонок и гибок, что делает его транспортировку более удобной по сравнению с более тяжелым медным кабелем. Скорость передачи данных по оптическому кабелю составляет сотни тысяч мегабитов в секунду, что примерно в тысячу раз быстрее, чем по проводам витой пары.

Беспроводная связь на радиоволнах может использоваться для организации сетей в пределах больших помещений там, где применение обычных линий связи затруднено или нецелесообразно. Кроме того, беспроводные линии могут связывать удаленные части локальной сети на расстояниях до 25 км (при условии прямой видимости).

Совместно используемые внешние устройства включают в себя подключенные к серверу накопители внешней памяти, принтеры, графопостроители и другое оборудование, которое становится доступным с рабочих станций.

Помимо кабелей и сетевых адаптеров, в локальных сетях на витой паре используются другие сетевые устройства - концентраторы, коммутаторы и маршрутизаторы.

1. Повторитель - устройство, обеспечивающее усиление и фильтрацию сигнала без изменения его информативности. По мере передвижения по линиям связи сигналы затухают. Для уменьшения влияния затухания используются повторители. Причем повторитель не только копирует или повторяет принимаемые сигналы, но и восстанавливает характеристики сигнала: усиливает сигнал и уменьшает помехи.

2. Мост - устройство, выполняющее функции повторителя для тех сигналов (сообщений), адреса которых удовлетворяют заранее наложенным ограничениям. Одной из проблем больших сетей является напряженный сетевой трафик (поток сообщений в сети). Эта проблема может решаться следующим образом. Компьютерная сеть делится на сегменты. Передача сообщений из сегмента в сегмент осуществляется только целенаправленно, если абонент одного сегмента передает сообщение абоненту другого сегмента. Мост является устройством, ограничивающим движение по сети и не позволяющим сообщениям попадать из одной сети в другую без подтверждения права на переход.

Мосты бывают локальные и удаленные.

Локальные мосты соединяют сети, расположенные на ограниченной территории в пределах уже существующей системы.

Удаленные мосты соединяют сети, разнесенные территориально, с использованием каналов связи и модемов.

Локальные мосты, в свою очередь, разделяются на внутренние и внешние.

Внутренние мосты обычно располагаются на одном компьютере и совмещают функцию моста с функцией абонентской ЭВМ. Расширение функций осуществляется путем установки дополнительной сетевой платы.

Внешние мосты предусматривают использование отдельного компьютера со специальным программным обеспечением.

3. Маршрутизатор - это устройство, соединяющее сети разного типа, но использующие одну операционную систему. Это, по сути, тот же мост, но имеющий свой сетевой адрес. Используя возможности адресации маршрутизаторов, узлы в сети могут посылать маршрутизатору сообщения, предназначенные для другой сети. Для поиска лучшего маршрута к любому адресату в сети используются таблицы маршрутизации. Эти таблицы могут быть статическими и динамическими.

4. Шлюз - специальный аппаратно-программный комплекс, предназначенный для обеспечения совместимости между сетями, использующими различные протоколы взаимодействия. Шлюз преобразует форму представления и форматы данных при передачи их из одного сегмента в другой. Шлюз осуществляет свои функции на уровне выше сетевого. Он не зависит от используемой передающей среды, но зависит от используемых протоколов обмена данными. Обычно шлюз выполняет преобразования между протоколами .

Топологии сетей

Локальные сети в зависимости от назначения и технических решений могут иметь различные конфигурации (топологии, архитектуры), изображенные на рисунке.

В кольцевой топологии информация передается по замкнутому каналу. Каждый абонент непосредственно связан с двумя ближайшими соседями, хотя в принципе способен связаться с любым абонентом сети. Кольцо . Узлы объединены в сеть замкнутой кривой. Рабочая станция посылает по определенному конечному адресу информацию, предварительно получив из кольца запрос. Передача данных осуществляется только в одном направлении. Каждый узел помимо всего прочего реализует функции ретранслятора. Он принимает и передает сообщения, а воспринимает только обращенные к нему. Используя кольцевую топологию, можно присоединить к сети большое количество узлов, решив проблемы помех и затухания сигнала средствами сетевой платы каждого узла. Пересылка сообщений является очень эффективной, так как большинство сообщений можно отправлять “в дорогу” по кабельной системе одно за другим. Очень просто можно сделать кольцевой запрос на все станции. Продолжительность передачи информации увеличивается пропорционально количеству рабочих станций, входящих в вычислительную сеть.

Основная проблема при кольцевой топологии заключается в том, что каждая рабочая станция должна активно участвовать в пересылке информации, и в случае выхода из строя хотя бы одной из них вся сеть парализуется. Неисправности в кабельных соединениях локализуются легко.

Подключение новой рабочей станции требует кратко срочного выключения сети, так как во время установки кольцо должно быть разомкнуто. Ограничения на протяженность вычислительной сети не существует, так как оно, в конечном счете, определяется исключительно расстоянием между двумя рабочими станциями.

В радиальной топологии (топология «звезда») в центре находится концентратор, последовательно связывающийся с абонентами и связывающий их друг с другом. Звезда . Узлы сети объединены с центром лучами. Вся информация передается через центр, что позволяет относительно просто выполнять поиск неисправностей и добавлять новые узлы без прерывания работы сети. Однако расходы на организацию каналов связи здесь обычно выше, чем у шины и кольца.

В шинной топологии компьютеры подключены к общему для них каналу (шине), через который могут обмениваться сообщениями. Шина . Канал связи, объединяющий узлы в сеть, образует ломаную линию - шину. Любой узел может принимать информацию в любое время, а передавать - только тогда, когда шина свободна. Данные (сигналы) передаются компьютером на шину. Каждый компьютер проверяет их, определяя, кому адресована информация, и принимает данные, если они посланы ему, либо игнорирует.

В древовидной топологии реализована иерархическая подчиненность компьютеров. Вычислительные сети с древовидной структурой применяются там, где невозможно непосредственное применение базовых сетевых структур в чистом виде. Для подключения большого числа рабочих станций соответственно адаптерным платам применяют сетевые усилители и/или коммутаторы. Коммутатор, обладающий одновременно и функциями усилителя, называют активным концентратором .

На практике применяют две их разновидности, обеспечивающие подключение соответственно восьми или шестнадцати линий.

Устройство, к которому можно присоединить максимум три станции, называют пассивным концентратором. Пассивный концентратор обычно используют как разветвитель. Он не нуждается в усилителе. Предпосылкой для подключения пассивного концентратора является то, что максимально возможное расстояние до рабочей станции не должно превышать нескольких десятков метров.

Новые технологии предлагают пассивные штепсельные коробки, через которые можно отключать и / или включать рабочие станции во время работы вычислительной сети.

Благодаря тому, что рабочие станции можно включать без прерывания сетевых процессов и коммуникационной среды, очень легко прослушивать информацию, т.е. ответвлять информацию из коммуникационной среды.

В ЛВС с прямой (не модулируемой) передачей информации всегда может существовать только одна станция, передающая информацию. Для предотвращения коллизий в большинстве случаев применяется временной метод разделения, согласно которому для каждой подключенной рабочей станции в определенные моменты времени предоставляется исключительное право на использование канала передачи данных. Поэтому требования к пропускной способности вычислительной сети при повышенной нагрузке снижаются, например, при вводе новых рабочих станций. Рабочие станции присоединяются к шине посредством устройств ТАР (англ. Terminal Access Point - точка подключения терминала). ТАР представляет собой специальный тип подсоединения к коаксиальному кабелю. Зонд игольчатой формы внедряется через наружную оболочку внешнего проводника и слой диэлектрика к внутреннему проводнику и присоединяется к нему.

В ЛВС с модулированной широкополосной передачей информации различные рабочие станции получают, по мере надобности, частоту, на которой эти рабочие станции могут отправлять и получать информацию. Пересылаемые данные модулируются на соответствующих несущих частотах, т.е. между средой передачи информации и рабочими станциями находятся соответственно модемы для модуляции и демодуляции. Техника широкополосных сообщений позволяет одновременно транспортировать в коммуникационной среде довольно большой объем информации. Для дальнейшего развития дискретной транспортировки данных не играет роли, какая первоначальная информация подана в модем (аналоговая или цифровая), так как она все равно в дальнейшем будет преобразована.

Характеристики топологий вычислительных сетей приведены в таблице.

Организация передачи данных в сети

Необходимым условием работы единой локальной сети является использование сетевой операционной системы. Такие операционные системы обеспечивают совместное использование не только аппаратных ресурсов сети (принтеров, накопителей и т. д.), но и распределенных коллективных технологий при выполнении разнообразных работ. Наибольшее распространение получили сетевые операционные системы Novell, NetWare, Linux и Windows.

Информация в сетях передается отдельными порциями - пакетами, причем длина этих пакетов строго ограничена (обычно величиной в несколько килобайтов). Этот способ передачи связан с тем, что локальная сеть должна обеспечивать качественную связь для всех компьютеров сети за разумное время доступа - время ожидания пользователем начала связи. Естественно, оно не должно быть слишком большим. Поскольку в сетях наиболее распространенных конфигураций не монет происходить несколько передач одновременно во избежание смешивания информации, то без разделения передаваемых данных на пакеты часть пользователей могла бы оказаться фактически отрезанной от сети. Таким образом, процесс информационного обмена в сети представляет собой циркуляцию пакетов, каждый из которых содержит данные (или часть данных), передаваемых от абонента к абоненту.

Выше говорилось, что сети породили новые (сетевые) технологии обработки информации. Распространенный способ организации обработки информации в сети называется технологией «клиент–сервер» . В ней предполагается глубокое разделение функций компьютеров в сети. При этом в функции клиента (рабочей станции) входит:

• предоставление пользовательского интерфейса, ориентированного на нужды пользователя;
• формирование запросов к серверу, причем не обязательно с информированием об этом пользователя; в идеале пользователь вообще не вникает в технологию общения своего компьютера с сервером;
• анализ ответов сервера на запросы и предъявление их пользователю.

Основная функция сервера - выполнение специфических действий по запросам клиента (например, решение сложной математической задачи, поиск данных в базе данных, соединение клиента с другим клиентом и т. д.). Слайд 2

Локальная сеть - это объединение нескольких компьютеров, расположенных на небольшом расстоянии друг от друга (обычно в пределах одного здания) для совместного решения информационных, вычислительных, учебных и других задач. В небольшой локальной сети может быть 10-20 компьютеров, в очень большой – порядка 1000.

Аппаратные средства локальной сети компьютеры (серверы и рабочие станции); сетевые платы; каналы связи; специальные устройства, поддерживающие функционирование сети (маршрутизаторы, концентраторы, коммутаторы).

Сервер и рабочие станции Более развитые сети, помимо компьютеров конечных пользователей - рабочих станций, включают специальные компьютеры - серверы. Сервер - это выделенный в сети компьютер, выполняющий функции обслуживания рабочих станций. Есть разные виды серверов: файл-серверы, серверы баз данных и др. Например, компьютер, выполняющий функции файл-сервера, используется только для одной цели: обеспечивать пользователям доступ к аппаратным и программным ресурсам сервера, а не компьютеров друг друга, что улучшает защиту персональных данных.

Сетевая плата Каждый компьютер подключается к сети с помощью сетевой платы ‑ адаптера, которая поддерживает конкретную схему подключения. Так, широко распространенными являются адаптеры Ethernet с пропускной способностью от 10 или 100 Мбит/с. К сетевой плате подключается сетевой кабель. Если используется радиосвязь или связь на инфракрасных лучах, то кабель не требуется.

Т ипы сетевых кабелей неэкранированная витая пара; волоконно-оптический кабель.

Витая пара Витая пара представляет собой набор из восьми проводов, скрученных попарно таким образом, чтобы обеспечивать защиту от электромагнитных помех. Каждая витая пара соединяет с сетью только один компьютер, поэтому нарушение соединения сказывается только на этом компьютере, что позволяет быстро находить и устранять неисправности.

Волоконно-оптические кабели передают данные в виде световых импульсов по стеклянным проводам. Волоконно-оптический кабель обладает существенными преимуществами по сравнению с любыми вариантами медного кабеля. Волоконно-оптические кабели обеспечивают наивысшую скорость передачи; они более надежны, так как не подвержены электромагнитным помехам. Оптический кабель очень тонок и гибок, что делает его транспортировку более удобной по сравнению с более тяжелым медным кабелем. Скорость передачи данных по оптическому кабелю составляет сотни ты­сяч мегабитов в секунду, что примерно в тысячу раз быстрее, чем по проводам витой пары. Волоконно-оптический кабель

Беспроводная связь на радиоволнах может использоваться для организации сетей в пределах больших помещений там, где применение обычных линий связи затруднено или нецелесообразно. Кроме того, беспроводные линии могут связывать удаленные части локальной сети на расстояниях до 25 км (при условии прямой видимости).

Совместно используемые внешние устройства включают в себя подключенные к серверу накопители внешней памяти, принтеры, графопо­строители и другое оборудование, которое становится доступным с рабочих станций. Помимо кабелей и сетевых адаптеров, в локальных сетях на витой паре используются другие сетевые устройства - концентраторы, коммутато­ры и маршрутизаторы.

Концентратор (h ub) называемый также хаб - устройство, объединяющее несколько (от 5 до 48) ветвей звездообразной локальной сети и передающее информационные пакеты во все ветви сети одинаково.

Коммутатор (switch) делает то яке самое, но, в отличие от концентратора, обеспечивает передачу пакетов в заданные ветви. Это обеспечивает оптимизацию потоков данных в сети и повышение защищенности от несанкционированного проникновения.

Маршрутизатор (роутер) - устройство, выполняющее пересылку данных между двумя сетями, в том числе между локальными и глобальными сетями. Маршрутизатор, по сути, является специализированным микрокомпьютером, имеет собственный процессор, оперативную и постоянную память, операционную систему.

Топологии сетей Локальные сети в зависимости от назначения и технических решений могут иметь различные конфигурации (топологии, архитектуры),

Кольцевая В кольцевой топологии информация передается по замкнутому каналу. Каждый абонент непосредственно связан с двумя ближайшими соседями, хотя в принципе способен связаться с любым абонентом сети.

Радиальная (звезда) В радиальной топологии (топология «звезда») в центре находится концентратор, последовательно связывающийся с абонентами и связывающий их друг с другом.

Шинная В шинной топологии компьютеры подключены к общему для них кана­лу (шине), через который могут обмениваться сообщениями.

Древовидная В древовидной топологии реализована иерархическая подчиненность компьютеров.

Технология «клиент–сервер». Распространенный способ организации обработки информации в сети называется технологией «клиент–сервер» . В ней предполагается глубокое разделение функций компьютеров в сети. При этом в функции клиента (рабочей станции) входит: предоставление пользовательского интерфейса, ориентированного на нужды пользователя; формирование запросов к серверу, причем не обязательно с информированием об этом пользователя; в идеале пользователь вообще не вникает в технологию общения своего компьютера с сервером;

Спасибо за внимание!