КОМПЬЮТЕРНЫЕ СЕТИ. ПРАКТИЧЕСКИЙ АСПЕКТ

Список вопросов 1. Компьютерная сеть 1.1. Определение 1.2. Классификация 2. Топология сетей 2.1. Топология Шина 2.2. Топология Звезда 2.3. Топология Кольцо 3. Сетевое оборудование 3.1. Кабельная система 3.2. Сетевой адаптер 3.3. Повторитель 3.4. Коммутатор 3.5. Маршрутизатор 3.6. Модем 4. Проводная составляющая сети 4.1. Витая пара 4.2. Коаксиальный кабель 4.3. Оптоволоконный кабель 4.4. Обжим витой пара 2

Компьютерная сеть. Определение Компьютерная сеть – совокупность компьютеров, соединенных с помощью каналов связи в единую систему для обмена сообщениями и доступа пользователей к программным, техническим, информационным и организационным ресурсам сети. 3

Компьютерная сеть. Классификация По назначению: 1. Вычислительные – предназначены главным образом для решения задач связанных с обменом данных между абонентами сети; 2. Информационные – ориентированы в основном на предоставление информационных услуг пользователям; 3. Смешанные – совмещают функции первых двух. По типу среды передачи: 1. Проводные – передача информации при помощи проводной системы компьютерной сети; 2. Беспроводные – передача информации по радиоволнам в определенном частотном диапазоне. 4

Компьютерная сеть. Классификация По территории: 1. Локальные (LAN) – сети одной квартиры, дома, организации; 2. Городские (MAN) – сети между учреждениями в пределах одного или нескольких городов, связывающие много локальных вычислительных сетей; 3. Региональные – объединяют компьютеры географической области; 4. Глобальные (WAN) – покрывающая большие географические регионы, включающие в себя как локальные сети, так и прочие телекоммуникационные сети и устройства. 5

Топология сетей. Шина Под топологией (компоновкой, конфигурацией, структурой) компьютерной сети обычно понимается физическое расположение компьютеров сети друг относительно друга и способ соединения их линиями связи. Существует три базовые топологии сети: Шина – все компьютеры параллельно подключаются к одной линии связи. Информация от каждого компьютера одновременно передается всем остальным компьютерам; 6

Топология сетей. Шина Топология общая шина предполагает использование одного кабеля, к которому подключаются все компьютеры сети. Отправляемое рабочей станцией сообщение распространяется на все компьютеры сети. Каждая машина проверяет – кому адресовано сообщение и если ей, то обрабатывает его. Принимаются специальные меры для того, чтобы при работе с общим кабелем компьютеры не мешали друг другу передавать и принимать данные. Для того, чтобы исключить одновременную посылку данных, один из компьютеров является главным и «даёт слово» МАРКЕР остальным станциям. 7

Топология сетей. Звезда Звезда – к одному центральному компьютеру присоединяются остальные периферийные компьютеры, причем каждый из них использует отдельную линию связи. Информация от периферийного компьютера передается только центральному компьютеру, от центрального – одному или нескольким периферийным; 8

Топология сетей. Звезда Звезда, это единственная топология сети с явно выделенным центром, к которому подключаются все остальные абоненты. Обмен информацией идет исключительно через центральный компьютер, на который ложится большая нагрузка, поэтому ничем другим, кроме сети, он, как правило, заниматься не может. Сетевое оборудование центрального абонента должно быть существенно более сложным, чем оборудование периферийных абонентов. Обычно центральный компьютер самый мощный, именно на него возлагаются все функции по управлению обменом. Никакие конфликты в сети с топологией звезда невозможны, так как управление полностью централизовано. 9

Топология сетей. Звезда 10 Нередко применяется также сетевая топология дерево, которую можно рассматривать как комбинацию нескольких звезд.

Топология сетей. Кольцо Кольцо – компьютеры последовательно объединены в кольцо. Передача информации в кольце всегда производится только в одном направлении. Каждый из компьютеров передает информацию только одному компьютеру, следующему в цепочке за ним, а получает информацию только от предыдущего в цепочке компьютера. 11

Топология сетей. Кольцо Работа в сети кольца заключается в том, что каждый компьютер ретранслирует (возобновляет) сигнал, потому затухание сигнала во всем кольце не имеет никакого значения, важно только затухание между соседними компьютерами кольца. Четко выделенного центра в этом случае нет, все компьютеры могут быть одинаковыми. Однако достаточно часто в кольце выделяется специальный абонент, который управляет обменом или контролирует обмен. Наличие такого управляющего абонента снижает надежность сети, потому что выход его из строя сразу же парализует весь обмен. 12

Сетевое оборудование 13 Базовые компоненты и технологии, связанные с архитектурой сетей, могут включать в себя: 1. Кабельная система; 2. Сетевой адаптер; 3. Повторитель; 4. Коммутатор; 5. Маршрутизатор; 6. Модем.

Оборудование. Кабельная система 14 Данные по кабелю передаются в виде пакетов, пересылающихся с одного сетевого устройства на другое. Сетевые кабели бывают трех основных типов: 1. Витая пара; 2. Коаксиальный кабель; 3. Оптоволоконный кабель.

Оборудование. Сетевые адаптеры 15 Сетевой адаптер – это периферийное устройство компьютера, непосредственно взаимодействующее со средой передачи данных, которая прямо или через другое коммуникационное оборудование связывает его с другими компьютерами.

Оборудование. Сетевые адаптеры 16

Оборудование. Повторитель 17 Повторитель предназначен для увеличения расстояния сетевого соединения путём повторения электрического сигнала «один в один». Первоначально в построении сети использовался коаксиальный кабель с топологией «шина», и нужно было соединять между собой всего несколько протяжённых сегментов. Для этого обычно использовались повторители, имевшие два порта. Несколько позже появились многопортовые устройства, называемые концентраторами. Их физический смысл был точно такой же, но восстановленный сигнал транслировался на все активные порты, кроме того, с которого пришёл сигнал.

Оборудование. Повторитель 18

Оборудование. Коммутатор 19 Сетевой коммутатор или свитч – устройство, предназначенное для соединения нескольких узлов компьютерной сети в пределах одного сегмента сети. В отличие от концентратора, который распространяет трафик от одного подключенного устройства ко всем остальным, коммутатор передаёт данные только непосредственно получателю. Это повышает производительность и безопасность сети, избавляя остальные сегменты сети от необходимости (и возможности) обрабатывать данные, которые им не предназначались.

Оборудование. Коммутатор 20

Оборудование. Маршрутизатор 21 Маршрутизаторы могут выполнять следующие простые функции: - Подключение локальных сетей (LAN) к глобальным сетям (WAN); - Соединение нескольких локальных сетей. Маршрутизатор может быть реализован в виде отдельного высокопроизводительного устройства, или функцию маршрутизации может выполнять сетевая операционная система обычного компьютера, подключенного одновременно к нескольким сетям, при помощи сетевых адаптеров.

Оборудование. Маршрутизатор 22

Оборудование. Модем 23 Модемы позволяют пользователям компьютеров обмениваться информацией и подключаться к Internet по обычным телефонным линиям. Название "модем" обусловлена от функцией устройства и означает "модулятор/демодулятор". Модем модулирует цифровые сигналы, поступающие от компьютера, в аналоговые сигналы, передаваемые по телефонной сети общего пользования, а другой модем демодулирует эти сигналы на приемном конце, снова преобразуя их в цифровую форму.

Оборудование. Пример сети 24

Проводная составляющая сети. Витая пара 25 Кабель типа "витая пара" бывает двух видов: экранированная витая пара и неэкранированная витая пара. Оба типа кабеля состоят из пары скрученных медных проводов. Кабель типа "неэкранированная витая пара" стал наиболее популярным благодаря своей низкой стоимости и гибкости. Единственным недостатком такого кабеля является уязвимость к электрическим помехам и "шумам" в линии. Кабели "витая пара" бывают разной категории (1-7). Чем выше номер категории, тем большую скорость передачи поддерживает кабель.

Проводная составляющая сети. Коаксиальный кабель 26 Это типы кабеля аналогичны стандартному телевизионному кабелю. Поскольку с такими кабелями труднее работать, в настоящее время практически всегда применяется витая пара или оптоволоконный кабель.

Проводная составляющая сети. Оптоволоконный кабель 27 В оптоволоконном кабеле для передачи сигналов используется свет. Они обладают отличными характеристиками: защищенность от электромагнитных помех, механическая прочность (в изоляции) и хорошая гибкость. Однако у них есть серьезный недостаток – сложность соединения волокон с разъемами и между собой при необходимости наращивания длины кабеля.

Проводная составляющая сети. Обжим витой пары 28 Для обжима витой пары используют специальное устройство которое имеет три рабочие области и соответственно выполняет три функции: 1. Ближе всего к рукояткам устройства располагается область, в которой установлен нож для обрезания проводников "витой пары". Так же, в этой области есть специальная выемка для снятия внешней изоляции с круглого кабеля. 2. В центре находится гнездо для обжима разъема RJ В верхней части устройства, область для зачистки наружной изоляции витой пары.

Проводная составляющая сети. Обжим витой пары 29 Схема прямого обжима, соединение компьютер – сетевое устройство. Четырехпарный проводник.

30 Схема прямого обжима, соединение компьютер – сетевое устройство. Двухпарный проводник. Проводная составляющая сети. Обжим витой пары

31 Схема перекрестного обжима, соединение компьютер – компьютер. Четырехпарный проводник. Проводная составляющая сети. Обжим витой пары