«Локальные информационные сети»




Название«Локальные информационные сети»
страница1/12
Дата публикации05.03.2013
Размер1.37 Mb.
ТипКонспект
uchebilka.ru > Информатика > Конспект
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   12
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ

СУМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ


КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ

по дисциплине

„Локальные информационные сети”

для студентов специальности 7.090803

"Электронные системы"

ЧАСТЬ 1

Сумы

Изд-во СумГУ

2007

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ

СУМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ


КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ

по дисциплине

„Локальные информационные сети”

для студентов специальности 7.090803

"Электронные системы"

ЧАСТЬ 1

Утверждено

на заседании кафедры электроники и компьютерной техники как конспект лекций по дисциплине „Локальные информационные сети”.

Протокол № 7 от 19.12.2006 г.


Сумы

Изд-во СумГУ

2007

Учебное издание


^ КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ

по дисциплине

„Локальные информационные сети”

для студентов специальности 7.090803 "Электронные системы"

дневной формы обучения

ЧАСТЬ 1
Составитель О.В. Бережная
Ответственный за выпуск А.А. Борисенко
Редакторы: Е.А. Пугаева, С.Н. Симоненко
Компьютерный набор Н.В. Усик
Подп. к печати

Формат 60х84/16. Бумага офс. Печать офс.

Усл. печ. л. Уч.-изд. л.

Тираж 100 экз.

Заказ №


Издательство СумГУ при Сумском государственном университете

40007, Сумы, ул. Римского-Корсакова, 2

Свидетельство о внесении субъекта издательского дела в Государственный реестр ДК № 2365 от 08.12.2005 г.

Напечатано в типографии СумГУ

40007, Сумы, ул. Римского-Корсакова, 2.

^ МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ

СУМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

К печати и в свет

разрешаю на основании

«Единых правил»,

п. 2.6.14

Заместитель первого проректора

начальник организационно-

методического управления В.Б. Юскаев

^ КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ

по дисциплине «Локальные информационные сети»

для студентов специальности 7.090803 «Электронные системы»

ЧАСТЬ 1


Все цитаты, цифровой

и фактический материал,

библиографические сведения

проверены, запись единиц

соответствует стандартам





Составитель О.В. Бережная
Ответственный за выпуск А.А. Борисенко
Декан факультета Г.С. Воробьев


Сумы

Изд-во СумГУ

2007
Конспект лекций по дисциплине „Локальные информационные сети” для студентов специальности 7.090803 "Электронные системы" / О.В. Бережная.– Сумы: Изд-во СумГУ, 2007. Ч.1.– 106 с.


Кафедра электроники и компьютерной техники

ВВЕДЕНИЕ

Для классификации компьютерных сетей используются различные признаки, но чаще всего сети делят на типы по территориальному признаку, то есть по величине территории, которую покрывает сеть. И для этого есть веские причины, так как отличия технологий локальных и глобальных сетей очень значительны, несмотря на их постоянное сближение [1-3].

К локальным сетям – Local Area Networks (LAN) – относят сети компьютеров, сосредоточенные на небольшой территории (обычно в радиусе не более 1 – 2 км). В общем случае локальная сеть представляет собой коммуникационную систему, принадлежащую одной организации. Из-за коротких расстояний в локальных сетях имеется возможность использования относительно дорогих высококачественных линий связи, которые позволяют, применяя простые методы передачи данных, достигать высоких скоростей обмена данными порядка 100 Мбит/с [4].

Глобальные сети – Wide Area Networks (WAN) – объединяют территориально рассредоточенные компьютеры, которые могут находиться в различных городах и странах. Так как прокладка высококачественных линий связи на большие расстояния обходится очень дорого, в глобальных сетях часто используются уже существующие линии связи, изначально предназначенные совсем для других целей. Например, многие глобальные сети строятся на основе телефонных или телеграфных каналов общего назначения. Из-за низких скоростей таких линий связи в глобальных сетях (десятки килобит в секунду) набор предоставляемых услуг обычно ограничивается передачей файлов, преимущественно не в оперативном, а в фоновом режиме, с использованием электронной почты. Для устойчивой передачи дискретных данных по некачественным линиям связи применяются методы и оборудование, существенно отличающиеся от методов и оборудования, характерных для локальных сетей. Как правило, здесь применяются сложные процедуры контроля восстановления данных, так как режим передачи данных по территориальному каналу связи сопровождается значительными искажениями сигналов.

Основные отличия локальных сетей от глобальных можно увидеть по результатам анализа их основных свойств, показателей качества и характеристик.

^ Протяженность, качество и способ прокладки линий связи. Класс локальных вычислительных сетей по определению отличается от класса глобальных сетей небольшим расстоянием между узлами сети. Это позволяет использовать в локальных сетях качественные линии связи: коаксиальный кабель, витую пару, оптоволоконный кабель, которые не всегда доступны (из-за экономических ограничений) на больших расстояниях, свойственных глобальным сетям. В глобальных сетях часто применяются уже существующие линии связи (телеграфные или телефонные), а в локальных сетях они прокладываются заново.

^ Сложность методов передачи и оборудования. В условиях низкой надежности физических каналов в глобальных сетях требуются более сложные, чем в локальных, методы передачи данных и соответствующее оборудование. Так, в глобальных сетях широко применяются модуляция, асинхронные методы, сложные методы контрольного суммирования, квитирование и повторные передачи искаженных кадров. С другой стороны, качественные линии связи в локальных сетях позволили упростить процедуры передачи данных за счет применения немодулированных сигналов и отказа от обязательного подтверждения получения пакета.

^ Скорость обмена данными. Одним из главных отличий локальных сетей от глобальных является наличие высокоскоростных каналов обмена между компьютерами, скорость которых (10, 16 и 100 Мбит/с) сравнима со скоростями работы устройств и узлов компьютера – дисков, внутренних шин обмена данными и т.п. За счет этого у пользователя локальной сети, подключенного к удаленному разделяемому ресурсу (например, к диску сервера), складывается впечатление, что он пользуется этим диском, как «своим». Для глобальных сетей типичны гораздо более низкие скорости передачи данных – 2400, 9600, 28800, 33600 бит/с, 56 и 64 Кбит/с и только на магистральных каналах – до 2 Мбит/с.

^ Разнообразие услуг. Локальные сети предоставляют, как правило, широкий набор услуг – это различные виды услуг файловой службы, услуги печати, услуги службы передачи факсимильных сообщений, услуги баз данных, электронная почта и другие, в то время как глобальные сети в основном предоставляют почтовые услуги и иногда файловые услуги с ограниченными возможностями – передачу файлов из публичных архивов удаленных серверов без предварительного просмотра их содержания.

^ Оперативность выполнения запросов. Время прохождения пакета через локальную сеть обычно составляет несколько миллисекунд, время же его передачи через глобальную сеть может достигать нескольких секунд. Низкая скорость передачи данных в глобальных сетях затрудняет реализацию служб для режима on-line, который является обычным для локальных сетей.

Масштабируемость. «Классические» локальные сети обладают плохой масштабируемостью из-за жесткости базовых топологий, определяющих способ подключения станций и длину линии. При использовании многих базовых топологий характеристики сети резко ухудшаются при достижении определенного предела по количеству узлов или протяженности линий связи. Глобальным же сетям присуща хорошая масштабируемость, так как они изначально разрабатывались в расчете на работу с произвольными топологиями.

В мире локальных и глобальных сетей явно наметилось движение навстречу друг другу, которое уже сегодня привело к значительному взаимопроникновению технологий локальных и глобальных сетей. Одним из проявлений этого сближения является появление городских сетей - Metropolitan Area Networks (MAN), занимающих промежуточное положение между локальными и глобальными сетями.

Главным требованием, предъявляемым к сетям, является выполнение сетью ее основной функции – предоставление пользователям потенциальной возможности доступа к разделяемым ресурсам всех компьютеров, объединенных в сеть. Все остальные требования – производительность, надежность, совместимость, управляемость, защищенность, расширяемость и масштабируемость – связаны с качеством выполнения этой основной задачи.

К основным характеристикам производительности сети относятся:

- время реакции, которое определяется как время между возникновением запроса к какому-либо заданному сервису и получение ответа на него;

- пропускная способность, которая отражает объём данных, переданных сетью в единицу времени;

- задержка передачи, которая равна интервалу между моментом поступления пакета на вход какого-либо сетевого устройства и моментом его появления на выходе этого устройства.

Для оценки надёжности сетей используются различные характеристики, в том числе: коэффициент готовности, означающий долю времени в течение которого система может быть использована; безопасность, то есть способность системы защищать данные от несанкционированного доступа; отказоустойчивость – способность системы работать в условиях отказа некоторых ёё элементов.

Расширяемость означает возможность сравнительно простого добавления в определенных пределах отдельных элементов сети (пользователей, компьютеров, приложений, сервисов), наращивание длины сегментов сети и замены существующей аппаратуры более мощной с возможным понижением производительности сети.

Масштабируемость означает, что сеть позволяет наращивать количество узлов и протяженность связей в очень широких пределах, при этом производительность сети не ухудшается.

Прозрачность – свойство сети скрывать от пользователя детали своего внутреннего устройства, упрощая тем самым его работу в сети.

Управляемость сети подразумевает возможность централизовано контролировать состояние основных элементов сети, выявлять и разрешать проблемы, возникающие при работе сети, выполнять анализ производительности и планировать развитие сети.

Совместимость означает, что сеть способна включать в себя самое разнообразное программное и аппаратное обеспечение.
^ 1 ТОПОЛОГИЯ ЛОКАЛЬНЫХ СЕТЕЙ
Под топологией локальной сети понимается конфигурация графа, вершинам которого соответствуют компьютеры сети, концентраторы или другое оборудование, а ребрам - связи между ними. Компьютеры (станции) и маршрутизаторы, подключаемые к сети и имеющие сетевые адреса, называются узлами сети. Оконечные узлы, которые создают или потребляют информацию, передаваемую по сети, являются хостами. Промежуточные узлы сети, через которые информация проходит, но не создается и не потребляется ими, относятся к коммуникационным узлам сети.

В зависимости от выбранного типа связи различают соответствующий вид топологий [4-6].

Под физической топологией понимается физическое расположение компьютеров сети друг относительно друга и способ соединения их линиями связи (как проводными, так и беспроводными).

Конфигурация физических связей может отличаться от конфигурации логических связей между узлами сети. В этом случае под логической топологией понимают структуру логических связей, представляющих собой маршруты передачи данных между узлами сети, которые образуются соответствующей настройкой коммуникационного оборудования.

Под полносвязной топологией понимается сеть, в которой каждый компьютер сети связан со всеми остальными. Все другие варианты основаны на неполносвязных топологиях, когда для обмена данными между двумя компьютерами может потребоваться промежуточная передача данных через другие сети, например, топологии типа «шина», «звезда», «кольцо», «дерево», «сетка» (рис. 1.1).

На практике нередко используют и комбинации базовых топологий, но большинство сетей ориентированы на топологии вида «шина», «звезда», «кольцо».

^ Общая шина (рис. 1.1 а) является очень распространенной (а до недавнего времени самой распространенной) топологией для локальных сетей. В этом случае компьютеры подключаются к одному коаксиальному кабелю по схеме «монтажного ИЛИ». Передаваемая информация может распространяться в обе стороны. Применение общей шины снижает стоимость проводки, унифицирует подключение различных модулей, обеспечивает возможность почти мгновенного широковещательного обращения ко всем станциям сети. Таким образом, основными преимуществами такой схемы являются дешевизна и простота разводки кабеля по помещениям. Самый серьезный недостаток общей шины заключается в ее низкой надежности: любой дефект кабеля или какого-нибудь из многочисленных разъемов полностью парализует всю сеть. К сожалению, дефект коаксиального разъема редкостью не является. Другим недостатком общей шины является ее невысокая производительность, так как при таком способе подключения в каждый момент времени только один компьютер может передавать данные в сеть. Поэтому пропускная способность канала связи всегда делится здесь между всеми узлами сети.

Рисунок 1.1 – Виды топологий: а – шина, б – звезда, в – кольцо,

г – дерево (иерархическая звезда), д – сетка
Топология звезда (рис. 1.1 б). В этом случае каждый компьютер подключается отдельным кабелем к общему устройству, называемому концентратором, который находится в центре сети. В функции концентратора входит направление передаваемой компьютером информации одному или всем остальным компьютерам сети. Главное преимущество этой топологии перед общей шиной — существенно большая надежность. Любые неприятности с кабелем касаются лишь того компьютера, к которому этот кабель присоединен, и только неисправность концентратора может вывести из строя всю сеть. Кроме того, концентратор может играть роль интеллектуального фильтра информации, поступающей от узлов в сеть, и при необходимости блокировать запрещенные администратором передачи.

К недостаткам топологии типа звезда относится более высокая стоимость сетевого оборудования из-за необходимости приобретения концентратора. Кроме того, возможности по наращиванию количества узлов в сети ограничиваются количеством портов концентратора. Иногда имеет смысл строить сеть с использованием нескольких концентраторов, иерархически соединенных между собой связями типа звезда (рис. 1.1 г). В настоящее время иерархическая звезда является самым распространенным типом топологии связей как в локальных, так и глобальных сетях.

В сетях с кольцевой конфигурацией (рис. 1.1 в) данные передаются по кольцу от одного компьютера к другому, как правило, в одном направлении. Если компьютер распознает данные как «свои», то он копирует их себе во внутренний буфер. В сети с кольцевой топологией необходимо принимать специальные меры, чтобы в случае выхода из строя или отключения какой-либо станции не прервался канал связи между остальными станциями. Кольцо представляет собой очень удобную конфигурацию для организации обратной связи — данные, сделав полный оборот, возвращаются к узлу-источнику. Поэтому этот узел может контролировать процесс доставки данных адресату. Часто это свойство кольца используется для тести­рования связности сети и поиска узла, работающего некорректно. Для этого в сеть посылаются специальные тестовые сообщения.

Исходя из определения, понятие топологии многозначно, так, например, топология сети определяет не только физическое расположение компьютеров, но, что гораздо важнее, характер связей между ними, особенности распространения сигналов по сети. Именно характер связей определяет степень отказоустойчивости сети, требуемую сложность сетевой аппаратуры, наиболее подходящий метод управления обменом, возможные типы сред передачи (каналов связи), допустимый размер сети (длина линий связи и количество абонентов), необходимость электрического согласования и многое другое.

Когда упоминается о топологии сети, то могут подразумевать четыре совершенно разных понятия, относящихся к различным уровням сетевой архитектуры [6]:
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   12

Добавить документ в свой блог или на сайт

Похожие:

«Локальные информационные сети» iconМетодические указания к выполнению контрольной работы по дисциплине...
Методические указания к выполнению контрольной работы по дисциплине «Локальные информационные сети» для студентов специальности 090803...

«Локальные информационные сети» iconМетодические указания по обеспечению практических занятий, самостоятельной...
«Локальные информационные сети» для студентов специальности 090803 «Электронные системы» дневной формы обучения / О. В. Бережная,...

«Локальные информационные сети» iconУкраина, г. Киев, почтовый индекс: 02105
Ищу постоянную работу в сфере телекоммуникаций. Возможные направления: мобильная связь, коммутация и маршрутизация потоков, мониторинг...

«Локальные информационные сети» iconРеферат скачан с сайта allreferat wow ua
Однако стоимость кабельной сети на его основе высока, и поэтому он не нашел пока широкого распространения в локальных сетях. В основном...

«Локальные информационные сети» iconПравовые информационные ресурсы украины
Все правовые информационные ресурсы представленные в сети Интернет можно классифицировать следующим образом

«Локальные информационные сети» iconФакультет экономики и менеджмента
Интернет – это мировая компьютерная сеть электронной связи, объединяющая региональные, национальные, локальные и др сети

«Локальные информационные сети» iconОбзор технологий 7
Интернет – это глобальная компьютерная сеть, объединяющая многие локальные, региональные и корпоративные сети и включающая сотни...

«Локальные информационные сети» iconПрограмма курса amp act 1 1-й день: Презентация. Введение в кабельную...
Разъяснение различий между применением специальных и универсальных кабельных систем

«Локальные информационные сети» iconКафедра кибернетики и вычислительной техники
«Компьютерные системы и сети». Работает также аспирантура, в которой готовятся кандидаты технических наук по новейшим специальностям,...

«Локальные информационные сети» iconПеречень условных обозначений, сокращений, терминов
Лвс (Локальные Вычислительные Сети) представляют собой несколько компьютеров, имеющих общую среду передачи данных, и физически расположенных...

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
uchebilka.ru
Главная страница


<