Файл: 1. Разновидности компьютерных сетей 6 Обзор сетевого оборудования 12.docx

Содержание

Введение

На сегодняшний день компьютерные сети прочно вошли в современную жизнь. Давно миновали времена, когда компьютер понимался исключительно как автономное вычислительное устройство – ЭВМ. Компьютеры и другие цифровые устройства практически всегда подключаются в сеть, что позволяет обмениваться информацией, получать доступ к цифровым ресурсам, совместно использовать периферийные устройства и др. Компьютерные сети обеспечивают и новый уровень вычислений – за счет распределения нагрузки между многими машинами создаются высокопроизводительные вычислительные сети.

Идея объединения компьютеров в сеть потребовала решения многих задач – разработки принципов совместного использования сетевых ресурсов, сетевых стандартов и протоколов, технологий защиты данных и др. Для практической реализации компьютерных сетей было создано разнообразное аппаратное обеспечение, сетевые операционные системы, а также сетевые приложения, используемые как на серверах, так и на рабочих станциях сети.

Целью курсовой работы является разработка пакета документов, с помощью которого можно будет создать локально-вычислительную сеть игрового клуба “TANK”, отвечающую всем современным требованиям.

Актуальность темы обусловлена появившейся необходимостью создания на предприятии ЛВС и обеспечить ей выход в глобальную сеть.

Объектом для монтажа сети выбран игровой зал “TANK”.

1. Разновидности компьютерных сетей

Компьютерная сеть- это набор компьютеров, совместно использующих ресурсы, расположенные на сетевых узлах или предоставляемые ими. Компьютеры используют общие протоколы связи п цифровым соединениям для связи друг с другом. Эти соединения состоят из телекоммуникационных сетевых технологий, основанных на физически проводных, оптических и беспроводных радиочастотных методах, которые могут быть организованы в различные сетевые топологии.

ЛВС можно классифицировать по следующим критериям:

---

• 
  Топология сети
  
• 
  канал передачи
  
• 
  способ управления
  
• 
  назначение
  
• 
  территория покрытия
  

• 
  топология сети
  

Под топологией сети понимается то, как компьютеры объединены в сеть.

Топология шины — это тип сети, где каждое устройство подключается к одному кабелю, который проходит от одного конца сети к другому. Этот тип топологии часто называют линейная топология. В топологии шины данные передаются только в одном направлении. Если топология шины имеет две конечные точки, она называется топология линейной шины.

Меньшие сети с топологией этого типа используют коаксиальный кабель или кабель RJ45 для объединения устройств. Однако схема топологии шины устарела, и вы вряд ли встретите компанию, использующую топологию шины сегодня.




Рисунок 1.1. Топология «шина»

Топология звезда — это топология, в которой одному центральному узлу или рабочей станции присоединяются другие рабочие станции, причем каждая из них использует свою отдельную линию связи

Рисунок 1.2. Топология «звезда»

Топология кольцо — узлы в такой сети соединяются друг с другом в кольцевом формате. Каждое устройство в сети будет иметь двух соседей и не больше или не меньше.

Первый узел подключен к последнему узлу, чтобы связать цикл вместе. Как следствие размещения в этом формате пакеты должны проходить через все узлы на пути к месту назначения.




Рисунок 1.3. Топология «кольцо»

Т
акже существует версия «двойное кольцо», в котором связь одного узла может быть двунаправленной.

Рисунок 1.4. Топология «двойное кольцо»

Это самые базовые архитектуры ЛВС, также существуют архитектуры: дерево, ячеистая, полносвязная.

• 
  Канал передачи
  

Раньше сети использовали проводные каналы передачи данных, на сегодняшний момент уже большое количество сетей перешли на беспроводной канала передачи.

ЛВС существуют с:

• 
  Проводными каналами
  
• 
  Оптоволоконными каналами
  
• 
  Беспроводными каналами
  

---

• 
  Способы управления
  

ЛВС классифицируются в зависимости от способа управления узлами. В настоящее времяпринято выделять следующие виды ЛВС:

• 
  Локальные сети с централизованным управлением. Управление осуществляется централизованным образом. Управление всеми узлами сети происходит с помощью выделенных серверов, которые составляют центральный узел сети.
  
• 
  Одноранговые сети. Существует совмещение функций – так как каждый из узлов локальной вычислительной сети одновременно может выполнять функции сервера и клиентского узла;
  
• 
  Терминальные сети. Функции каждого узла ЛВС ограничены. Каждый из узлов выполняет только взаимодействие с пользователем. Информация хранится на основном узле локальной вычислительной сети – сервере терминалов.
  

• 
  Назначение ЛВС
  

По назначению ЛВС можно разделить:

• 
  на вычислительные, выполняющие преимущественно расчетные работы;
  
• 
  информационно-вычислительные, которые кроме расчетных операций осуществляют информационное обслуживание пользователей;
  
• 
  информационные, выполняющие в основном информационное обслуживание пользователей (создание и оформление документов, доставку пользователю текущей, справочной и другой нужной ему информации);
  
• 
  информационно-поисковые (разновидность информационных сетей) специализируются на поиске информации в сетевых хранилищах по нужной пользователю тематике сетей;
  
• 
  информационно-советующие, которые обрабатывают текущую организационную, техническую и технологическую информацию и вырабатывают результирующую информацию для поддержки принятия пользователем правильных решений;
  
• 
  информационно-управляющие, они обрабатывают текущую техническую и технологическую информацию и вырабатывают результирующую информацию, на базе которой автоматически вырабатываются воздействия на управляемую систему и т. д.
  

• 
  Территория покрытия
  

• 
  локальные сети; 
  

     Локальная сеть (LAN) связывает ПК и принтеры, обычно находящиеся в одном здании (или комплексе зданий). Локальные сети (ЛС), представляющие собой самую элементарную форму сетей, соединяют вместе группу ПК или связывают их с более мощным компьютером, выполняющим роль сетевого сервера. Все ПК в локальной сети могут использовать специализированные приложения, хранящиеся на сетевом сервере, и работать с общими устройствами: принтерами, факсами и другой периферией. Каждый ПК в локальной сети называется рабочей станцией или сетевым узлом.

---

• 
  городские сети.
  

Промежуточное положение между л.с. и г.с. Обладают качественными линиями связи, скорость обмена иногда даже выше, чем в классических локальных сетях. 

• 
  глобальные сети; 
  

Объединяют компьютеры, рассредоточенные на расстояние сотен тысяч километров. Часто используются не очень качественные линии связи. Скорость передачи данных ниже, чем в локальных сетях. Для устойчивой передачи данных применяются более сложные методы и оборудование.

2. Обзор сетевого оборудования

Сетевое оборудованиеэто устройства, необходимые для работы компьютерной сети, например: маршрутизатор, коммутатор, концентратор, патч-панель и др. Можно выделить активное и пассивное сетевое оборудование.

 Активное сетевое оборудование–оборудование, за которым следует некоторая «интеллектуальная» особенность. То есть маршрутизатор, коммутатор (свитч) и т.д. являются активным сетевым оборудованием.

Пассивное сетевое оборудование –оборудование, не наделенное «интеллектуальными» особенностями. Например - кабельная система: кабель (коаксиальный и витая пара (UTP/STP)), вилка/розетка (RG58, RJ45, RJ11, GG45), повторитель (репитер), патч панель, концентратор (хаб), балун (balun) для коаксиальных кабелей (RG-58) и т.д. Также, к пассивному оборудованию можно отнести монтажные шкафы и стойки, телекоммуникационные шкафы.

Сетевые карты  – это контроллеры, подключаемые в слоты расширения материнской платы компьютера, предназначенные для передачи сигналов в сеть и приема сигналов из сети.



Рисунок 1. Сетевая карта

Терминаторы – это резисторы номиналом 50 Ом, которые производят затухание сигнала на концах сегмента сети.



Рисунок 2. Терминатор

Концентраторы (Hub) – это центральные устройства кабельной системы или сети физической топологии "звезда", которые при получении пакета на один из своих портов пересылает его на все остальные. В результате получается сеть с логической структурой общей шины. Различают концентраторы активные и пассивные. Активные концентраторы усиливают полученные сигналы и передают их. Пассивные концентраторы пропускают через себя сигнал, не усиливая и не восстанавливая его.

---

Рисунок 3. Концентратор

Повторители (Repeater) – устройства сети, усиливает и заново формирует форму входящего аналогового сигнала сети на расстояние другого сегмента. Повторитель действует на электрическом уровне для соединения двух сегментов. Повторители ничего распознают сетевые адреса и поэтому не могут использоваться для уменьшения трафика.



Рисунок 4. Повторитель

Коммутаторы (Switch) – управляемые программным обеспечением центральные устройства кабельной системы, сокращающие сетевой трафик за счет того, что пришедший пакет анализируется для выяснения адреса его получателя и соответственно передается только ему.



Рисунок 5. Коммутатор

Использование коммутаторов является более дорогим, но и более производительным решением. Коммутатор обычно значительно более сложное устройство и может обслуживать одновременно несколько запросов. Если по какой-то причине нужный порт в данный момент времени занят, то пакет помещается в буферную память коммутатора, где и дожидается своей очереди. Построенные с помощью коммутаторов сети могут охватывать несколько сотен машин и иметь протяженность в несколько километров.

Маршрутизаторы (Router) – стандартные устройства сети, работающие на сетевом уровне и позволяющее переадресовывать и маршрутизировать пакеты из одной сети в другую, а также фильтровать широковещательные сообщения.



Рисунок 6. Маршрутизатор

Мосты (Bridge) – устройства сети, которое соединяют два отдельных сегмента, ограниченных своей физической длиной, и передают трафик между ними. Мосты также усиливают и конвертируют сигналы для кабеля другого типа. Это позволяет расширить максимальный размер сети, одновременно не нарушая ограничений на максимальную длину кабеля, количество подключенных устройств или количество повторителей на сетевой сегмент.

---