Аппаратное обеспечение. Внешняя память.Компьютерные сети. Классификация вычислительных сетей. Локальные вычислительные сети, типы ЛВС, то

Следует отметить, что топология сети, метод доступа к передающей среде и метод передачи тесным образом связаны друг с другом. Определяющим компонентом является топология сети.

Топология сети определяется размещением узлов в сети и связей между ними. Из множества возможных построений выделяют следующие структуры: звезда, кольцо, шина, дерево.

Star (network) - звезда - топология сети, в которой соединения между станциями или узлами сети устанавливаются через концентратор.

Ring (network) - кольцо - топология сети, все станции которой соединены только с двумя соседними (слева и справа). Все данные в этой сети передаются от одной станции к другой в одном направлении. Каждая станция работает как повторитель.

Bus (network) - шина - топология сети, все станции которой подсоединены к одному кабелю. Каждая станция принимает сигналы, переданные любой другой станцией, распознает предназначенные ей пакеты и имеет возможность проигнорировать к ней не относящиеся.

Tree (network) - дерево - топология сети с более чем двумя оконечными и по крайней мере двумя промежуточными узлами (концентраторами). В такой сети между любыми двумя узлами существует только один путь.

Топология "звезда". Каждый компьютер через сетевой адаптер подключается отдельным кабелем к объединяющему устройству. Все сообщения проходят через центральное устройство, которое обрабатывает поступающие сообщения и направляет их к нужным или всем компьютерам.

Звездообразная структура чаще всего предполагает нахождение в центральном узле специализированной ЭВМ или концентратора.

Достоинства "звезды":

−         простота периферийного оборудования;

−         каждый пользователь может работать независимо от остальных пользователей;

−         высокий уровень защиты данных;

−         легкое обнаружение неисправности в кабельной сети.

Недостатки "звезды":

−         выход из строя центрального устройства ведет к остановке всей сети;

−         высокая стоимость центрального устройства;

−         уменьшение производительности сети с увеличением числа компьютеров, подключенных к сети.

Топология "кольцо". Все компьютеры соединяются друг с другом в кольцо. Здесь пользователи сети равноправны. Информация по сети всегда передается в одном направлении. Кольцевая сеть требует специальных повторителей, которые, приняв информацию, передают ее дальше как бы по эстафете; копируют в свою память (буфер), если информация предназначается им; изменяют некоторые служебные разряды, если это им разрешено. Информацию из кольца удаляет тот узел, который ее послал.

Достоинства "кольца":

−         отсутствие дорогого центрального устройства;

−         легкий поиск неисправных узлов;

−         отсутствует проблема маршрутизации;

−         пропускная способность сети разделяется между всеми пользователями, поэтому все пользователи гарантированно последовательно получают доступ к сети;

−         простота контроля ошибок.

Недостатки "кольца":

−         трудно включить в сеть новые компьютеры;

−         каждый компьютер должен активно участвовать в пересылке информации, для этого нужны ресурсы, чтобы не было задержек в основной работе этих компьютеров;

−         время отклика в кольце зависит от числа подключенных к нему станций - чем их больше, тем длительнее задержка передаваемых данных;

−         в случае выхода из строя хотя бы одного компьютера или отрезка кабеля вся сеть парализуется. Однако большинство сетей, основанных на этой топологии, имеют средства автоматического восстановления работоспособности после отказа узла. Например, в сетях Token Ring и FDDI неисправная рабочая станция просто исключается из кольца, так что соседние с нею станции соединяются напрямую. В этих сетях предусмотрены также средства восстановления магистрального кабеля между концентраторами.

Топология "общая шина". Общая шина наиболее широко распространенна в локальных вычислительных сетях. Топология "общая шина" предполагает использование одного кабеля (шины), к которому непосредственно подключаются все компьютеры сети. В данном случае кабель используется всеми станциями по очереди, т.е. шину может захватить в один момент только одна станция. Доступ к сети (к кабелю) осуществляется путем состязания между пользователями. В сети принимаются специальные меры для того, чтобы при работе с общим кабелем компьютеры не мешали друг другу передавать данные. Возникающие конфликты разрешаются соответствующими протоколами. Информация передается на все станции сразу.

Достоинства "обшей шины":

−         простота построения сети;

−         сеть легко расширяется;

−         эффективно используется пропускная способность канала;

−         надежность выше, т.к. выход из строя отдельных компьютеров не нарушит работоспособности сети в целом.

Недостатки "общей шины":

−         ограниченная длина шины;

−         нет автоматического подтверждения приема сообщений;

−         возможность возникновения столкновений (коллизий) на шине, когда пытаются передать информацию сразу несколько станций;

−         низкая защита данных;

−         выход из строя какого-либо отрезка кабеля ведет к нарушению работоспособности сети;

−         трудность нахождения места обрыва.

Топология "дерево". Эта структура позволяет объединить несколько сетей, в том числе с различными топологиями или разбить одну большую сеть на ряд подсетей.

Разбиение на сегменты позволит выделить подсети, в пределах которых идет интенсивный обмен между станциями, разделить потоки данных и увеличить, таким образом, производительность сети в целом. Объединение отдельных ветвей (сетей) осуществляется с помощью устройств, называемых мостами или шлюзами. Шлюз применяется в случае соединения сетей, имеющих различную топологию и различные протоколы. Мосты объединяют сети с одинаковой топологией, но может преобразовывать протоколы. Разбиение сети на подсети осуществляется с помощью коммутаторов и маршрутизаторов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Итак, при выборе локальной сети основное внимание обращают на следующие характеристики:

−      топология сети;

−      ранговый тип сети (одноранговая или с выделенным сервером);

−      типы используемых в сети протоколов, регламентирующих форматы и процедуры обмена информацией между абонентами;

−      тип используемой операционной системы;

−      максимальное количество рабочих станций;

−      максимально допустимое удаление рабочих станций друг от друга;

−      типы компьютеров, входящих в сеть (однородность или неоднородность сети);

−      вид физической среды передачи данных (коммутируемый или некоммутируемый канал; телефонный канал, витая пара, коаксильный кабель, оптоволоконный кабель);

− максимальная пропускная способность;

−      методы передачи данных (коммутация каналов, сообщений или пакетов);

−      тип передачи данных - синхронный или асинхронный;

−      методы доступа к моноканалу;

−      надежность сети, определяемая способностью сохранять работоспособность при выходе из строя отдельных ее участков (узлов и линий связи).

Перед выбором или проектированием ЛВС следует уяснить для себя цели создания сети, особенности ее организационного и технического использования, в том числе:

−      какие проблемы предполагается решать при использовании ЛВС;

−      какие задачи планируется решать в будущем;

−      кто будет выполнять техническую поддержку ЛВС после ее создания и запуска;

−      нужен ли доступ из ЛВС к глобальной сети Интернет;

−      какие требования предъявляются к секретности и безопасности информации;

−      какие технические и программные средства необходимо приобрести при создании ЛВС;

−      насколько подготовлены сотрудники для работы в сети и какое обучение потребуется для них.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.       Бройдо, В.Л. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации: Учебник для вузов. - 2-е изд. - СПб.: Питер, 2006. - 703с.

2.       Олифер, В.Г., Олифер, Н.А. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы: Учебник для вузов. - 3-е изд. - СПб.: Питер, 2006. - 958с.

3.       http://www.lessons-tva.info/edu/telecom-loc/m1t4_3loc.html

4.       http://www.ip-link.ru/knowledge_base/tipy_lvs.html

5.       http://ru.wikipedia.org

16