Минобрнауки России

Юго-Западный государственный университет
Кафедра космического приборостроения и систем связи

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине « Основы сетевых технологий »

на тему « Топологии телекоммуникационных сетей »

Направление подготовки 11.03.02 Инфокоммуникационные технологии и - системы связи -

Автор работы Е.А. Шульгин - - -

(инициалы, фамилия) (подпись, дата)

Группа ИТ-11Б -
Руководитель работы А.А. Чуев - -

(инициалы, фамилия) (подпись, дата)

Работа защищена- -

(дата)

Оценка- -
Члены комиссии- - -

(подпись, дата) (инициалы, фамилия)

- - -

(подпись, дата) (инициалы, фамилия)

- - - -

(подпись, дата) (инициалы, фамилия)


Курск 2022 г.

Минобрнауки России

Юго-Западный государственный университет
Кафедра космического приборостроения и систем связи

ЗАДАНИЕ НА КУРСОВУЮ РАБОТУ

Студент Шульгин Е. A. шифр 21-06-0036 группа ИТ-11Б t

(фамилия, инициалы)
1. Тема «Топологии телекоммуникационных сетей»

2. Срок предоставления работы к защите «16 » декабря 2022 г.

3. Исходные данные: книги, учебные пособия для вузов, диссертационные работы, материалы конференций, зарубежная и отечественная научные статьи по теме исследования

4. Содержание пояснительной записки курсовой работы:

4.1. Виды топологий в телекоммуникационных сетях t

4.2. Базовые виды топологий t

4.3. Дополнительные виды топологий t

5. Перечень графического материала:

не предусмотрено t

Руководитель работы t А.А. Чуев t

(подпись, дата) (инициалы, фамилия)
Задание принял к исполнениюt Е.А. Шульгин t

(подпись, дата) (инициалы, фамилия)

РЕФЕРАТ
Курсовая работа содержит 34 страницы, включая 9 иллюстраций. В работе использовано 15 источников.

Ключевые слова: топология, сеть, устройства, схема, технологии, телекоммуникации.

Объектом курсовой работы является топологии, используемые в телекоммуникационных сетях.

Предметом курсовой работы являются виды сетевых топологий.

Целью курсовой работы является изучение разновидности топологических сетей; способы их взаимодействия для дальнейшего использования.

---

Задачи исследования:

• 
  раскрыть сущность разного вида топологий в телекоммуникациях;
  
• 
  рассмотреть их особенности и недостатки;
  
• 
  определить их наилучшее место в телекоммуникациях.
  

Методы исследования: просмотр и анализ разных видов источников, касающихся темы топологий и сети в целом.

Краткое содержание работы. Данная работа посвящена топологиям в телекоммуникационных сетях. Их внешний вид, место применения, положительные и отрицательные стороны, разного рода информация о сетях.

СОДЕРЖАНИЕ



Развитие в телекоммуникационной сфере не стоит на месте. Раньше даже никто не задумывался, что сможет учиться, совершать поиски разного рода информации, не выходя из дома. Сейчас, в эру технологического взрыва, каждый человек может получить доступ к огромной библиотеке знаний, носящий название – Интернет. Но каким способом можно это сделать? Нельзя же просто взять кабель, вставить его куда ни попадя и надеяться, что всё заработает. К нам на помощь придут схемы подключения разного вида устройств к сети. Схемы эти зовутся топологии и в этой курсовой работе о них мы и поговорим.

Топологии являются связующим звеном между компьютерными сетями и будущим пользователем. Что же такое топология? Топология – схема соединения компьютеров и различного сетевого оборудования между собой, путём объединения их каналами связи. Существует множество вариаций топологических соединений, но основными видами топологий являются: топология шина, топология кольцо, топология звезда, полносвязная и смешанная топология. Постройка всех схем строится исходя из этих видов.

Актуальность исследования – эта тема больше всего актуальна сейчас, так как жизнь человека, в настоящий момент времени, обусловлена постоянной передачей информации другим людям. Во временна коронавируса топология была «путеводителем» в мир беззаботной жизни. Если бы не её многогодовое развитие кто знает, что бы с нами было. Развитие корпоративного общества, учебные программы, даже самое банальное интернет-соединение не сможет обойтись без топологических схем. Бизнес – это главный предлог актуальности этой темы. Корпорации расширяют свой горизонт, и для поддержки связи с другими отделами используют локальные (и не только) сети, а где они, там же и кроются топологии. Актуальность темы будет всегда, как сеть производит свои рывки в развитие, так и топологии не стоят на месте.

---

В современном обществе не осталось ни одного предприятия, которое не использует в производственных нуждах компьютерные сети. Даже малые производственные площадки имеют так называемую одноранговую сеть. Одноранговая сеть – сеть, при которой все подключённые устройства имеют одинаковый приоритет. Все эти сети зачастую строятся на основе каких-нибудь топологий.

Большое количество разных видов топологий позволяют произвести постройку сети без каких-либо трудностей. Но, в большинстве своём, может возникнуть проблема в выборе топологии для построения. Так как не всем нужно строить громоздкие схемы сети.

При выборе топологии надо учитывать количество используемого кабеля, нужную пропускную способность и количество подключённых устройств. Исходя из этих данных можно выбрать, подходящую по характеристикам, топологию.

Плюсы и недостатки топологий будут описаны в основной части курсовой работы.

Целью курсовой работы является изучение разновидности топологических сетей, способы их взаимодействия.

1. Виды топологий в телекоммуникационных сетях

В большинстве своём, используются шесть видов топологий сети: шинная, кольцевая, звёздная, ячеистая, полносвязная, древовидная [1].

Все топологии по-своему хороши и уникальны. Топологию сети подбирают по таким характеристикам как: надежность, масштабируемости, стоимость, пропускная способность и задержка сети (рисунок 1).


Рисунок 1 – Основные виды топологий
Топология имеет несколько видов [2]:

• 
  физическая – схема расположения сетевых устройств в физической среде и связи между узлами сети;
  
• 
  логическая – схема прохождения сигнала внутри физической топологии;
  
• 
  информационная – схема передачи данных от одного узла к другому узлу;
  
• 
  управления обменом – схема передачи прав на пользование сетью.
  

Основными сетевыми устройствами, которыми собирают сетевую топологию являются: маршрутизатор, шлюз, концентратор или хаб, коммутатор, мост, повторитель, медиаконвертер [3].

Описание сетевых устройств:

1. 
   Маршрутизатор – занимается поиском оптимального маршрута сети.
   
2. 
   Шлюз – объединяет различные сетевые архитектуры.
   
3. 
   Концентратор или хаб – объединяет устройства в один сегмент.
   
4. 
   Коммутатор - объединяет устройства в один сегмент. Отличием от концентратора является метод передачи сообщения. Путём передачи напрямую получателю.
   
5. 
   Мост – объединяет два сегмента локальной сети.
   
6. 
   Повторитель – увеличивает длину сети, путём копирования и повторения проходящего сигнала.
   
7. 
   Медиаконвертер – преобразует среду передачи из одного типа в другой.
   

---

2. Базовые виды топологий

Основными видами топологий являются: топология шина, топология кольцо и топология звезда.

1. Топология Шина

Топология шина считается самой простой в использование топологией из всех существующих. Её также называют «общей» или же «линейной». Она представляет собой общий (чаще всего коаксиальный) кабель, носящий название магистраль, и подключённых к нему устройств передачи данных. Так же на концах магистрали должны стоять терминаторы (заглушки), предотвращающие потерю и искажение сигнала (рисунок 2).


Рисунок 2 – Топология Шина
Во время передачи сообщения одного компьютера другому, остальные не могут совершать никакие виды обмена пока не завершится существующий.

Так как передачу производит только один компьютер, то при большом количестве подключённых устройств, сеть будет работать медленно. Но на производительность влияет не только факт большого количества подключённых компьютеров, а также:

• 
  вид кабеля, по которому производится передача информации;
  
• 
  вид используемых сетевых приложений;
  
• 
  расстояние между компьютерами подключённых в сеть;
  
• 
  частота передачи;
  
• 
  характеристики аппаратного обеспечения компьютеров в сети.
  

В большинстве своём, пытаются исправить проблему и предотвратить такую большую нагрузку, которая происходит во время передачи данных между устройствами. Для исправления обычно используют либо «несущий» сигнал, либо повышают приоритет одной из рабочих станций, давая ей возможность решать кому отправлять, а кому нет.

Достоинства:

• 
  если определённое количество устройств подключены друг к другу в шинной топологии, то количество кабелей, необходимых для их соединения, равняется одному, известному как магистральный кабель, и требуется такое же количество ответвлений, сколько подключено устройств в сети;
  
• 
  коаксиальные кабели или кабели с витой парой в основном используются в шинных сетях, поддерживающих скорость до 10 Мбит/с;
  
• 
  стоимость кабеля меньше по сравнению с другими топологиями, но он используется для построения небольших сетей;
  
• 
  шинная топология является знакомой технологией, так как методы установки и устранения неполадок хорошо известны.
  

Недостатки:

• 
  шинная топология намного проще, но требует большого количества кабелей;
  
• 
  при выходе из строя магистрального кабеля, вся сеть прекратит свою работу;
  
• 
  если сетевой трафик большой, это увеличивает коллизии в сети.
  

---

Чтобы избежать этого, на уровне MAC используются различные протоколы, известные как Pure Aloha, Slotted Aloha, CSMA/CD и так далее;

• 
  при добавление новых устройств, производительность сети упадёт;
  
• 
  уровень безопасности данной топологии очень низок, из-за присутствия общего кабеля, по которому производят передачу.
  

Самая часто используемая топология шина представляет собой простую систему проводов с маленькими отрезками кабелей. По этой причине, сравнивая с другими топологиями, стоимость её реализации небольшая. Самым большим её минус является проблема в нахождение неисправностей, что очень важно в любой компьютерной сети, но чаще всего предприятия закрывают глаза на это в угоду бюджету.

Пример использования топологии шина служит сеть 10BASE2 и 10BASE5.

2. Топология Кольцо

Топология кольцо представляет собой рабочие станции или другие сетевые устройства, обязательно подключённые только к двум другим рабочим станциям, находящимся внутри одной и той же сети, при помощи линии связи (рисунок 3).


Рисунок 3 – Топология Кольцо

В кольцевой топологии выполняются следующие операции:

1. 
   Одна станция, известная как станция мониторинга, берет на себя всю ответственность за выполнение операций.
   
2. 
   Для передачи данных станция должна удерживать маркер. После завершения передачи, маркер должен быть выпущен, для использования другими станциями.
   
3. 
   Когда ни одна станция не передает данные, маркер будет без перебойно продолжать своё движение по кольцу.
   
4. 
   Существует два типа методов выпуска маркера:
   

• 
  ранний выпуск маркера – высвобождает маркер сразу после передачи данных
  
• 
  отложенный выпуск маркера – высвобождает маркер после получения подтверждения от получателя.
  

При использовании сети одним из компьютеров, он способен производить, с подключёнными, только два вида действий: одному передачу, а у другого получать. Внешне, топология похожа на кольцо (отсюда и имеет своё название) с подключёнными компьютерами, связанных с двумя соседними, образуя замкнутую круговую связь (первый узел подключён к последнему), не имея входов и выходов. Каждое устройство в сети будет иметь двух соседей и не больше, и не меньше. Конечно, можно подключить к одному из компьютеров ещё одно устройство, не входящее в кольцо, но на это понадобиться ещё одна сетевая карта. Эта топология будет иметь название «смешанная» [5].

---

Смотрите также файлы

• Инженерный вестник Дона.docx

• Срс 3 При тщательном изучении текста источника ( Русская правда) необходимо определить состав преступления (субъект, субъективная сторона, объект, объективная сторона), виды преступлений, цель наказания.docx

• Лабораторная работа 1 Проверка основного закона динамики поступательного движения.doc

• 1 тема Что такое текст Что такое предложение текст и предложение.docx

• Ртинок, который должен соответствовать логике развития повествования.docx