Файл: Лекция 4 Аппаратные средства и оборудование локальных вычислительных сетей. 1 Локальные вычислительные сети.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 25.10.2023
Просмотров: 18
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
;
•сложность настройки и эксплуатации;
В проводных сетях данная топология используется редко, поскольку из-за преизбыточного расхода кабеля становится слишком дорогой. Однако, в беспроводных технологиях сети на основе ячеистой технологии встречаются всё чаще, поскольку затраты на сетевой носитель не увеличиваются и на первый план выходит надёжность сети.
Древовидная структура ЛВС.
Образуется в основном в виде комбинаций основных топологий вычислительных сетей.
Основание дерева вычислительной сети располагается в точке (корень), в которой собираются коммуникационные линии информации (ветви дерева).
Применяются там, где невозможно непосредственное применение базовых сетевых структур в чистом виде.
2.2 Физическая передающая среда ЛВС
Физическая передающая среда обеспечивает перенос информации между абонентами вычислительной сети. Для ЛВС она, как правило, представлена тремя типами кабелей: витая пара проводов, коаксиальный кабель, оптоволоконный кабель.
Витая пара.
Витая пара (англ. twisted pair) — вид кабеля связи, представляет собой одну или несколько пар изолированных проводников, скрученных между собой (с небольшим числом витков на единицу длины), покрытых пластиковой оболочкой. Свивание проводников производится с целью повышения связи проводников одной пары (электромагнитная помеха одинаково влияет на оба провода пары) и последующего уменьшения электромагнитных помех от внешних источников, а так же взаимных наводок при передаче дифференциальных сигналов.
Витая пара — один из компонентов современных структурированных кабельных систем. В настоящее время, благодаря своей дешевизне и лёгкости в установке, является самым распространённым для построения локальных сетей.
Кабель подключается к сетевым устройствам при помощи соединителя RJ45, немного большим, чем телефонный соединитель RJ11.
В зависимости от наличия защиты — электрически заземлённой медной оплетки или алюминиевой фольги вокруг скрученных пар, определяют разновидности данной технологии.
Незащищенная витая пара:
•неэкранированная витая пара (UTP — Unscreened twisted pair) — экранирование полностью отсутствует;
•фольгированная витая пара (FTP — Foiled twisted pair) — также известна как S/UTP[1] присутствует один общий внешний экран;
•фольгированная экранированная витая пара (SFTP — Shielded Foiled twisted pair) — отличается от FTP наличием дополнительного внешнего экрана из медной оплетки;
Защищенная витая пара:
•защищенная витая пара (STP — Shielded twisted pair) — присутствет экран для каждой пары;
•защищенная экранированная витая пара (S/STP — Screened shielded twisted pair) — отличается от STP наличием дополнительного общего внешнего экрана.
Экранирование обеспечивает защиту от электромагнитных наводок как внешних, так и внутренних.
При использовании 100 мегабитного соединения используются только 2 из 4-х пар.
Коаксиальный кабель
Коаксиальный кабель (от лат. co — совместно и axis — ось, то есть «соосный») — вид электрического кабеля. Состоит из двух цилиндрических проводников, соосно вставленых один в другой. Чаще всего используется центральный медный проводник, покрытый пластиковым изолирующим материалом, поверх которого идёт второй проводник — медная оплётка или алюминиевая фольга с оплёткой из медных луженых проволок.
Основной характеристикой кабеля является волновое сопротивление. В зависимости от этой величины и толщины коаксиальный кабель делится на несколько категорий. Компьютерные сети на основе этого кабеля обычно требуют наличия терминаторов на оконечных точках.
Тонкий Ethernet
Был наиболее распространённым кабелем для построения локальных сетей. Диаметр примерно 6 миллиметров и значительная гибкость позволяли ему быть проложенным практически в любых местах. Кабели соединялись друг с другом и с сетевой платой в компьютере при помощи Т-коннектора BNC (British Naval Connector). Между собой кабели могли соединяться с помощью I-коннектора BNC (прямое соединение). На обоих концах сегмента должны быть установлены терминаторы. Поддерживает передачу данных до 10 Мб/с на расстояние до 185 метров.
Толстый Ethernet
Более толстый, по сравнению с предыдущим кабель — около 12 миллиметров в диаметре, имел более толстый центральный проводник. Плохо гнулся и имел значительную стоимость. Кроме того в присоединении к компьютеру были некоторые сложности — использовались трансиверы AUI (Attachment Unit Interface), присоединённые к сетевой карте с помощью ответвления, пронизывающего кабель, т. н. «вампирчики». За счёт более толстого проводника передачу данных можно было осуществлять на расстояние до 500 метров со скоростью 10 Мб/с.
Оптоволоконный кабель.
Оптоволоконный кабель – идеальная передающая среда. Он не подвержен действию электромагнитных полей и сам практически не имеет излучения. Последнее свойство позволяет использовать его в сетях, требующих повышенной секретности информации.
Скорость передачи информации по оптоволоконному кабелю может достигать несколько Гбит/с. Большое распространение получил 30-волоконный кабель. Толщина оптического волокна 50-100 мкм. Основным стандартным соотношением номинальных диаметров сердцевины и окружающего его слоя считается соотношение 62.5/125 мкм. По сравнению с предыдущими типами передающей среды он более дорог, менее технологичен в эксплуатации.
Помимо кабелей необходимо применение и других устройств для создания ЛВС.
Сетевая плата
Сетевая плата (также известная как сетевая карта, сетевой адаптер, Ethernet-адаптер, NIC (англ. network interface card)) — периферийное устройство, позволяющее компьютеру взаимодействовать с другими устройствами сети.
На сетевой плате для подключения к локальной сети имеются разъёмы для подключения кабеля витой пары и/или BNC-коннектор для коаксиального кабеля, а также несколько информационных светодиодов, сообщающих о наличии подключения и передаче информации.
Плата сетевого адаптера принимает последовательность электрических сигналов из сетевого кабеля и переводит в форму, понятную центральному процессору компьютера.
Повторитель
Повторитель (англ. Repeater) предназначен для увеличения расстояния сетевого соединения путем повторения электрического сигнала «один в один». Бывают однопортовые повторители и многопортовые. В терминах модели OSI работает на физическом уровне.
Первоначально в Ethernet использовался коаксиальный кабель с топологией "шина", и нужно было соединять между собой всего несколько протяженных сегментов. Для этого обычно использовались повторители (repeater), имевшие два порта. Несколько позже появились многопортовые устройства, называемые концентраторами (concentrator). Их физический смысл был точно такой же, но восстановленный сигнал транслировался на все активные порты, кроме того, с которого пришел сигнал.
С появлением протокола 10baseT (витой пары) для избежания терминологической путаницы многопортовые повторители для витой пары стали называться сетевыми концентраторами (хабами), а коаксиальные - повторителями (репитерами).
Мост
Мост (с англ. Bridge) — сетевое оборудование для объединения сегментов локальной сети. Сетевой мост работает на втором уровне модели OSI, обеспечивая ограничение домена коллизий (в случае сети Ethernet).
Мост принимает кадр, буферизует его, анализирует адрес назначения кадра и только в том случае, когда адресуемый узел действительно принадлежит другой сети, он передает его туда.
Мост, изолирует трафик одного сегмента от трафика другого сегмента, фильтруя кадры. Так как в каждый из сегментов теперь направляется трафик от меньшего числа узлов, то коэффициент загрузки сегментов уменьшается.
Маршрутизатор
Маршрутизатор или роутер (от англ. router) — сетевое устройство, на основании информации о топологии сети и определённых правил принимающее решения о пересылке пакетов сетевого уровня (уровень 3 модели OSI) между различными сегментами сети.
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.
После изучения лекционного материала необходимо выполнить следующие задания!!!!!!!!
1.Ознакомится с средствами и оборудованием ЛВС.
2.Записать алгоритм, как составить паспорт локальной сети лаборатории.
3.Каким образом определить параметры сети.
4.Как исследовать достижимость узлов сети и маршрутов к ним?
5.Как исследовать ресурсы домена?
6. Отличие сетей одноранговой и иерархической структуры.
7. Основные сетевые топологии. Достоинства и недостатки.
8. Основные типы кабелей, применяемых при построение компьютерных сетей.
9. Основные сетевые устрйоства и их назначение.
•сложность настройки и эксплуатации;
В проводных сетях данная топология используется редко, поскольку из-за преизбыточного расхода кабеля становится слишком дорогой. Однако, в беспроводных технологиях сети на основе ячеистой технологии встречаются всё чаще, поскольку затраты на сетевой носитель не увеличиваются и на первый план выходит надёжность сети.
Древовидная структура ЛВС.
Образуется в основном в виде комбинаций основных топологий вычислительных сетей.
Основание дерева вычислительной сети располагается в точке (корень), в которой собираются коммуникационные линии информации (ветви дерева).
Применяются там, где невозможно непосредственное применение базовых сетевых структур в чистом виде.
2.2 Физическая передающая среда ЛВС
Физическая передающая среда обеспечивает перенос информации между абонентами вычислительной сети. Для ЛВС она, как правило, представлена тремя типами кабелей: витая пара проводов, коаксиальный кабель, оптоволоконный кабель.
Витая пара.
Витая пара (англ. twisted pair) — вид кабеля связи, представляет собой одну или несколько пар изолированных проводников, скрученных между собой (с небольшим числом витков на единицу длины), покрытых пластиковой оболочкой. Свивание проводников производится с целью повышения связи проводников одной пары (электромагнитная помеха одинаково влияет на оба провода пары) и последующего уменьшения электромагнитных помех от внешних источников, а так же взаимных наводок при передаче дифференциальных сигналов.
Витая пара — один из компонентов современных структурированных кабельных систем. В настоящее время, благодаря своей дешевизне и лёгкости в установке, является самым распространённым для построения локальных сетей.
Кабель подключается к сетевым устройствам при помощи соединителя RJ45, немного большим, чем телефонный соединитель RJ11.
В зависимости от наличия защиты — электрически заземлённой медной оплетки или алюминиевой фольги вокруг скрученных пар, определяют разновидности данной технологии.Незащищенная витая пара:
•неэкранированная витая пара (UTP — Unscreened twisted pair) — экранирование полностью отсутствует;
•фольгированная витая пара (FTP — Foiled twisted pair) — также известна как S/UTP[1] присутствует один общий внешний экран;
•фольгированная экранированная витая пара (SFTP — Shielded Foiled twisted pair) — отличается от FTP наличием дополнительного внешнего экрана из медной оплетки;
Защищенная витая пара:
•защищенная витая пара (STP — Shielded twisted pair) — присутствет экран для каждой пары;
•защищенная экранированная витая пара (S/STP — Screened shielded twisted pair) — отличается от STP наличием дополнительного общего внешнего экрана.
Экранирование обеспечивает защиту от электромагнитных наводок как внешних, так и внутренних.
При использовании 100 мегабитного соединения используются только 2 из 4-х пар.
Коаксиальный кабель
Коаксиальный кабель (от лат. co — совместно и axis — ось, то есть «соосный») — вид электрического кабеля. Состоит из двух цилиндрических проводников, соосно вставленых один в другой. Чаще всего используется центральный медный проводник, покрытый пластиковым изолирующим материалом, поверх которого идёт второй проводник — медная оплётка или алюминиевая фольга с оплёткой из медных луженых проволок.
Основной характеристикой кабеля является волновое сопротивление. В зависимости от этой величины и толщины коаксиальный кабель делится на несколько категорий. Компьютерные сети на основе этого кабеля обычно требуют наличия терминаторов на оконечных точках.
Тонкий Ethernet
Был наиболее распространённым кабелем для построения локальных сетей. Диаметр примерно 6 миллиметров и значительная гибкость позволяли ему быть проложенным практически в любых местах. Кабели соединялись друг с другом и с сетевой платой в компьютере при помощи Т-коннектора BNC (British Naval Connector). Между собой кабели могли соединяться с помощью I-коннектора BNC (прямое соединение). На обоих концах сегмента должны быть установлены терминаторы. Поддерживает передачу данных до 10 Мб/с на расстояние до 185 метров.
Толстый Ethernet
Более толстый, по сравнению с предыдущим кабель — около 12 миллиметров в диаметре, имел более толстый центральный проводник. Плохо гнулся и имел значительную стоимость. Кроме того в присоединении к компьютеру были некоторые сложности — использовались трансиверы AUI (Attachment Unit Interface), присоединённые к сетевой карте с помощью ответвления, пронизывающего кабель, т. н. «вампирчики». За счёт более толстого проводника передачу данных можно было осуществлять на расстояние до 500 метров со скоростью 10 Мб/с.
Оптоволоконный кабель.
Оптоволоконный кабель – идеальная передающая среда. Он не подвержен действию электромагнитных полей и сам практически не имеет излучения. Последнее свойство позволяет использовать его в сетях, требующих повышенной секретности информации.
Скорость передачи информации по оптоволоконному кабелю может достигать несколько Гбит/с. Большое распространение получил 30-волоконный кабель. Толщина оптического волокна 50-100 мкм. Основным стандартным соотношением номинальных диаметров сердцевины и окружающего его слоя считается соотношение 62.5/125 мкм. По сравнению с предыдущими типами передающей среды он более дорог, менее технологичен в эксплуатации.
Помимо кабелей необходимо применение и других устройств для создания ЛВС.
Сетевая плата
Сетевая плата (также известная как сетевая карта, сетевой адаптер, Ethernet-адаптер, NIC (англ. network interface card)) — периферийное устройство, позволяющее компьютеру взаимодействовать с другими устройствами сети.
На сетевой плате для подключения к локальной сети имеются разъёмы для подключения кабеля витой пары и/или BNC-коннектор для коаксиального кабеля, а также несколько информационных светодиодов, сообщающих о наличии подключения и передаче информации.
Плата сетевого адаптера принимает последовательность электрических сигналов из сетевого кабеля и переводит в форму, понятную центральному процессору компьютера.
Повторитель
Повторитель (англ. Repeater) предназначен для увеличения расстояния сетевого соединения путем повторения электрического сигнала «один в один». Бывают однопортовые повторители и многопортовые. В терминах модели OSI работает на физическом уровне.
Первоначально в Ethernet использовался коаксиальный кабель с топологией "шина", и нужно было соединять между собой всего несколько протяженных сегментов. Для этого обычно использовались повторители (repeater), имевшие два порта. Несколько позже появились многопортовые устройства, называемые концентраторами (concentrator). Их физический смысл был точно такой же, но восстановленный сигнал транслировался на все активные порты, кроме того, с которого пришел сигнал.
С появлением протокола 10baseT (витой пары) для избежания терминологической путаницы многопортовые повторители для витой пары стали называться сетевыми концентраторами (хабами), а коаксиальные - повторителями (репитерами).
Мост
Мост (с англ. Bridge) — сетевое оборудование для объединения сегментов локальной сети. Сетевой мост работает на втором уровне модели OSI, обеспечивая ограничение домена коллизий (в случае сети Ethernet).
Мост принимает кадр, буферизует его, анализирует адрес назначения кадра и только в том случае, когда адресуемый узел действительно принадлежит другой сети, он передает его туда.
Мост, изолирует трафик одного сегмента от трафика другого сегмента, фильтруя кадры. Так как в каждый из сегментов теперь направляется трафик от меньшего числа узлов, то коэффициент загрузки сегментов уменьшается.
Маршрутизатор
Маршрутизатор или роутер (от англ. router) — сетевое устройство, на основании информации о топологии сети и определённых правил принимающее решения о пересылке пакетов сетевого уровня (уровень 3 модели OSI) между различными сегментами сети.
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.
После изучения лекционного материала необходимо выполнить следующие задания!!!!!!!!
1.Ознакомится с средствами и оборудованием ЛВС.
2.Записать алгоритм, как составить паспорт локальной сети лаборатории.
3.Каким образом определить параметры сети.
4.Как исследовать достижимость узлов сети и маршрутов к ним?
5.Как исследовать ресурсы домена?
6. Отличие сетей одноранговой и иерархической структуры.
7. Основные сетевые топологии. Достоинства и недостатки.
8. Основные типы кабелей, применяемых при построение компьютерных сетей.
9. Основные сетевые устрйоства и их назначение.