Основные компоненты ЛВС

Арендный блок

Лекция №2. ОСНОВНЫЕ КОМПОНЕНТЫ ЛВС

Компьютер, предназначенный для локальной сети, называют рабочей станцией. Для подключения к ЛВС компьютер должен быть оснащен специальной платой, которая позволяет ему взаимодействовать с другими устройствами данной сети. Такая плата называется сетевым адаптером.

Общие компоненты сетей:

серверы – компьютеры, предоставляющие свои ресурсы сетевым пользователям;

клиенты – компьютеры, осуществляющие доступ к сетевым ресурсам, предоставляемым сервером;

среда – способ соединения компьютеров;

совместно используемые данные – файлы, предоставляемые серверами по сети;

ресурсы – файлы, принтеры и другие элементы, используемые в сети.

Сети ПЭВМ характеризуют следующими параметрами:

Администрирование – управление работой пользователей и защитой данных; обеспечение доступа к ресурсам; поддержка приложений и данных; установка и модернизация прикладного программного обеспечения.

Разделяемые ресурсы – ресурсы, используемые пользователями совместно. К ним относятся каталоги, принтеры, модемы и т.д.

Требования к серверу.

Уровень защиты.

Подготовка пользователя.

Серверы ЛВС

Основой локальной вычислительной сети с центральным управлением является выделенный компьютер, называемый сервером. Сервер ЛВС отвечает за коммуникацию всех других компьютеров сети, а также предоставляет им доступ к ресурсам общего пользования: дисковому пространству, принтерам, межсетевому интерфейсу и т.д. Таким образом, можно выделить две основные функции сервера:

управление компонентами ЛВС;

организация доступа к ресурсам общего пользования.

В рамках одной ЛВС может использоваться несколько выделенных серверов. По своему функциональному назначению различают несколько типов серверов:

файловый сервер;

сервер печати;

сервер приложений;

сервер базы данных;

коммуникационный сервер и т.д.

Файловый сервер – компьютер, который выполняет функции управления ЛВС, отвечает за коммуникационные связи, хранит файлы, разделяемые в ЛВС, и предоставляет доступ к совместно используемому дисковому пространству.

Сервер печати (принт-серверы) – компьютер, программа или специальное устройство, обеспечивающее доступ станциям сети к центральному разделяемому принтеру. Запросы на печать поступают от каждой рабочей станции к серверу печати, который разделяет их на индивидуальные задания принтеру, создает очередь печати. Задания обычно обрабатываются в порядке их поступления. В функции сервера печати входит также управление принтером.

Коммуникационный сервер (сервер удаленного доступа) позволяет работать с различными протоколами (правилами передачи информации в сети) и позволяет станциям разделять модем или узел связи с большой ЭВМ. Это дает возможность получить информацию, хранящуюся в сети, практически с любого места, где есть телефон, модем и компьютер.

Серверы приложений. На серверах приложений выполняются прикладные части клиент-серверных приложений, а также находятся данные, доступные клиентам. Если в файл-сервере файл или данные целиком копируются на компьютер пользователя, то в сервере приложения на запрашивающий компьютер пересылаются только результаты запроса.

Почтовые серверы управляют передачей электронных сообщений между пользователями сети.

Факс серверы – управляют потоком входящих и исходящих факсимильных сообщений через один или несколько факс-модемов.

Один выделенный компьютер в сети может одновременно выполнять функции файл-сервера, сервера печати, приложений и т.д.

Топология сетей (Виды топологий)

Способ объединения компьютеров в сети между собой называют топологией. Под топологией понимают описание физических соединений в ЛВС (или логических связей между узлами), указывающее, какие пары узлов могут связываться между собой.

Узел – точка сети, в которой обслуживается пользователь или присоединен коммуникационный канал. Термин узел иногда используется вместо термина рабочая станция.

Топология сети обуславливает ее характеристики. Выбор той или иной топологии влияет на:

состав необходимого сетевого оборудования;

характеристики сетевого оборудования;

возможности расширения сети;

способ управления сетью.

Тип топологии также определяет стоимость, защищенность, производительность и надежность эксплуатации рабочих станций, для которых имеет значение время обращения к файловому серверу.

При выборе оптимальной топологии преследуются три основных цели:

обеспечение альтернативной маршрутизации и максимальной надежности передачи данных;

выбор оптимального маршрута передачи блоков данных;

предоставление приемлемого времени ответа и нужной пропускной способности.

Классическими топологиями ЛВС являются, «общая шина» (Bus), «дерево» (Tree), «звезда» (Star) (относится к широковещательному типу) и «кольцо» (Ring) (с передачей от узла к узлу).

Рис. 2.1 Типы топологий

Общая шина

Общая шина – топология ЛВС, к которой все рабочие станции присоединены к единому участку кабеля, называемому сегментом. К оконечным контактам кабеля присоединяется оконечная нагрузка (терминатор) – электрическая схема, подавляющая нежелательные отражения сигнала (рис. 2.2).

Рис. 2.2

В такой топологии все станции прослушивают все сообщения в кабеле. Рабочая станция отбирает адресованные ей сообщения, пользуясь адресной информацией, содержащейся в сообщении.

Выход из строя отдельных компьютеров не нарушает работоспособности сети в целом.

Поиск неисправности в сети затруднен, т.к. используется только один кабель, в случае обрыва, нарушается работа всей сети.

До последнего времени шинная топология, как наиболее простая, являлась наиболее распространенной.

Кольцо

Кольцо – топология ЛВС, в которой каждая рабочая станция соединена с двумя другими рабочими станциями, образуя петлю (кольцо).

Рис. 2.3

Данные передаются от одной рабочей станции к другой в одном направлении (по кольцу). Каждый ПК работает как повторитель, ретранслируя сообщения к следующему ПК. При этом данные передаются от одного компьютера к другому как бы по эстафете (рис. 2.3).

Если компьютер получает данные, предназначенные для другого компьютера, он передает их дальше по кольцу, в ином случае они дальше не передаются. Очень просто делается запрос на все станции одновременно. 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. Подключение новой рабочей станции требует краткосрочного выключения сети, т.к. во время установки кольцо должно быть разомкнуто.

Сеть данной топологии имеет хорошо предсказуемое время отклика, определяемое числом рабочих станций.

Топологии типа «кольцо» и «шины» не обеспечивают высокой производительности и мобильности сети. Кроме того, надежность этих соединений невысока, т.к. разрыв кабеля в любом месте приведет к остановке всей сети до устранения неисправности, место локализации которой трудно выявить в рамках всей ЛВС.

Звезда

Недостатков, присущих топологиям «общая шина» и «кольцо», лишено соединение компонентов ЛВС по топологии типа «звезда». В этом случае компьютеры объединяются посредством специального устройства, называемого концентратором (hub – хаб). Таким образом, топология «звезда» предполагает присоединение рабочих станций в единой точке (рис. 2.4).

Рис. 2.4

Концентраторы (многопортовые повторители), пришедшие на смену «общему» кабелю, создали более гибкую и удобную основу для создания ЛВС. Концентратор работает как повторитель, передавая сигнал, поступивший на один из портов, без изменения на остальные порты. Следовательно, каждый компьютер «слышит» весь график в сети, как если бы это была «широковещательная» сеть с общим кабелем. Все разъемные соединения оказываются сосредоточенными в одном месте, упрощая тем самым подключение дополнительных узлов в сеть. Среди концентраторов выделяются активные и пассивные.

Активные концентраторы регенерируют и передают сигналы так же, как это делают репитеры (повторители сигналов). Иногда их называют многопортовыми репитерами – они имеют от 8 до 16 портов для подключения компьютеров.

Некоторые типы концентраторов являются пассивными, например монтажные панели или коммутирующие блоки. Они просто пропускают через себя сигнал как узлы коммутации, не усиливая и не восстанавливая его. Пассивные концентраторы не надо подключать к источнику питания.

Гибридными называются концентраторы, к которым можно подключать кабели различных типов.

Сети, построенные на концентраторах, легко расширить, если подключить дополнительные концентраторы.

Использование концентраторов дает ряд преимуществ. Разрыв кабеля в сети с обычной топологией «линейная шина» приведет к «падению» всей сети. Между тем разрыв кабеля, подключенного к концентратору, нарушит работу только данного сегмента. Остальные сегменты останутся работоспособными.

Топология «звезда» обеспечивает высокую надежность, большую мобильность, сокращает время простоя что, значительно уменьшает время поиска неисправностей в системе. Выход из строя любого соединения приведет к отказу только одного устройства, не оказывая никакого влияния на работу остальной сети.

Топология «дерево» является более сложной реализацией топологии «звезды». В топологии «дерево» петли не допускаются. То есть между любыми двумя узлами существует только один маршрут.

Для создания топологии «дерево» необходимо, чтобы концентраторы имели возможность каскадирования, то есть подключения к концентратору верхнего уровня концентраторов нижнего. Для этого концентратор должен иметь два вида портов:

порт связи «вниз» (LAN downlik port) – используется для подключения устройств к сети. Подобные порты требуются для включения в сеть всех конечных узлов и концентраторов более низких уровней.

порт связи «вверх» (LAN upling port) – предназначен для каскадирования концентраторов, с его помощью подключается концентратор низкого уровня к концентратору высокого уровня. Обычно допускается до трех уровней каскадирования.

Каскадирование концентраторов позволяет увеличить расстояние между крайними узлами сети и общее количество узлов (каждый из концентраторов имеет ограниченное число портов 4, 8, 12, 16, 24, 48).

Однако концентраторы не решают проблему увеличения полосы пропускания сети – с ростом количества компьютеров в сети увеличивается и количество пакетов информации, что ведет к росту коллизий (наложений пакетов один на другой) и соответственно к замедлению работы в сети в целом.

Коллизия – ситуация, когда две рабочие станции пытаются одновременно использовать передающую среду (кабель). Электрические сигналы накладываются друг на друга, и оба сообщения теряются. Поэтому оба участника коллизии вынуждены передать сообщения заново. В большинстве систем предусмотрена встроенная задержка повторной передачи, обеспечивающая отсутствие повторения коллизии.

Комбинированные топологии

В настоящее время часто используются топологии, которые комбинируют компоновку сети по принципу шины, звезды и кольца.

Звезда-шина

Звезда-шина (star-bus) – это комбинация топологий «шина» и «звезда». Чаще всего это выглядит так: несколько сетей с топологией «звезда» объединяются при помощи магистральной линейной шины (рис. 2.5).

Рис. 2.5

В этом случае выход из строя одного компьютера не оказывает никакого влияния на сеть – остальные компьютеры по-прежнему взаимодействуют друг с другом. А выход из строя концентратора повлечет за собой остановку подключенных к нему компьютеров и концентраторов.

Звезда-кольцо

Звезда-кольцо (star-ring) кажется несколько похожей на звезду-шину. И в той, и в другой топологии компьютеры подключены к концентратору, который фактически и формирует кольцо или шину. Отличие в том, что концентраторы в звезде-шине соединены магистральной линейной шиной, а в звезде-кольце на основе главного концентратора они образуют звезду (рис. 2.6).

Рис. 2.6

2.3 Выбор топологии

Существует множество факторов, которые необходимо учитывать при выборе наиболее подходящей к данной ситуации топологии.

Топология

Преимущества

Недостатки

Шина

Экономный расход кабеля. Сравнительно недорогая и несложная в использовании среда передачи. Простота, надёжность. Легко расширяется.  

При значительных объёмах трафика уменьшается пропускная способность сети. Трудно локализовать проблемы. Выход из строя кабеля останавливает работу многих пользователей.  

Кольцо

Все компьютеры имеют равный доступ. Наличие избыточного соединения позволяет реализовать надежную передачу информации.  

Трудно локализовать проблемы. Изменение конфигурации сети требует остановки работы всей сети.  

Звезда

Легко модифицировать сеть, добавляя новые компьютеры. Централизованный контроль и управление. Выход из строя одного компьютера не влияет на работоспособность сети.  

Выход из строя центрального узла выводит из строя всю сеть. Имеет ограничения по каскадированию сети.  

  

← Предыдущая
Страница 1
Следующая →

Скачать

Лекция 2 Основные компоненты ЛВС.docx

Лекция 2 Основные компоненты ЛВС.docx
Размер: 54.1 Кб

Бесплатно Скачать

Пожаловаться на материал

Компьютер, предназначенный для локальной сети, называют рабочей станцией. Для подключения к ЛВС компьютер должен быть оснащен специальной платой, которая позволяет ему взаимодействовать с другими устройствами данной сети. Такая плата называется сетевым адаптером.

У нас самая большая информационная база в рунете, поэтому Вы всегда можете найти походите запросы

Искать ещё по теме...

Похожие материалы:

Основы микропроцессорной техники

Конспект микропроцессоры, микропроцессорная техника. Электронная система. Режимы работы, обмен информацией. Мультиплексирование шин адреса и данных. Внутренняя структура микропроцессора. Принцип работы.

Анализ сущности банковской системы

Курсовая работа. Определение перспектив развития банковской системы России, на основе исследования эволюции банковской системы России проанализировать функционирование банковской системы.

Экономико-антропологические аспекты классического менеджмента

Понятия: Бренд, Брендинг, Бренд-имидж, Бренд-менеджмент, Марочный портфель, Совместный брендинг, Архитектура бренда, Каннибализм бренда, Торговая марка

На практике часто путают два близких определения: бренд и торговая марка. Отличие торговой марки от бренда заключается в том, что, как уже было сказано, торговая марка является официально зарегистрированным отличительным знаком товара

Эстетика (Аристотель и Платон)

Аристотель, теории мимезиса, принцип соразмерности человека и прекрасного. Музыкальная эстетика, пифагорейская эстетика, Музыкально-математическая гармония. Идеалистическая эстетика Платона

Сохранить?

Пропустить...

Введите код

Ok