Сети ЭВМ и работа в них

 

Источники бесперебойного питания

 

• это устройство подключения PC к толстому коаксиальному кабелю.

 

Трансивер

 

• предназначен для соединения сегментов сетей.

 

Репитер

 

• необходимы для соединения сетевых адаптеров компьютеров с тонким кабелем, а также для соединения кабелей друг с другом.

 

Коннекторы

 

• служат для подключения к открытым кабелям сети, а также для заземления (так называемые терминаторы с заземлением).

 

Терминаторы

 

• используется в качестве устройства подключения ЛВС или отдельного компьютера к глобальной сети через телефонную связь.

 

Модем

Топология ЛВС

 

• Конфигурация соединения элементов в сеть (топология) во многом определяет такие важнейшие характеристики сети, как ее надежность, производительность, стоимость, защищенность и т. д.
• Одним из подходов к классификации топологий ЛВС является выделение двух основных классов топологий: широковещательных и последовательных.

Топология ЛВС.

 

22

 

Конфигурации сети

 

широковещательные сети

 

последовательные сети

 

Каждый персональный компьютер передает сигналы, которые могут быть восприняты остальными компьютерами.

К таким конфигурациям относятся следующие топологии:

• «общая шина»,
• «дерево»,
• «звезда с пассивным центром».

 

Каждый физический подуровень передает информацию только одному персональному компьютеру.

К таким конфигурациям относятся следующие топологии:

• «кольцо»,
• «цепочка»,
• «звезда с интеллектуальным центром»,
• «снежинка».

Топология «звезда».

 

23

 

• В случае топологии «звезда» каждый компьютер через специальный сетевой адаптер подключается отдельным кабелем к центральному узлу.
• Центральным узлом  служит пассивный соединитель или активный повторитель.

 

• Недостатком такой топологии является низкая надежность, так как выход из строя центрального узла приводит к остановке всей сети, а также обычно большая протяженность кабелей (это зависит от реального размещения компьютеров).

 

Иногда для повышения надежности в центральном узле ставят специальное реле, позволяющее отключать вышедшие из строя кабельные лучи.

Топология «общая шина».

 

24

 

• Топология «общая шина» предполагает использование одного кабеля, к которому подключаются все компьютеры.
• Информация по нему передается компьютерами поочередно.

 

• Достоинством такой топологии является, как правило, меньшая протяженность кабеля, а также более высокая надежность чем, у «звезды», так как выход из строя отдельной станции не нарушает работоспособности сети в целом.
• Недостатки состоят в том, что обрыв основного кабеля приводит к неработоспособности всей сети, а также слабая защищенность информации в системе на физическом уровне, так как сообщения, посылаемые одним  компьютером другому, в принципе, могут быть приняты и на любом другом.

Топология «кольцо».

 

25

 

• При кольцевой топологии данные передаются от одного компьютера другому по эстафете.
• Если некоторый компьютер получает данные, предназначенные не ему, он передает их дальше по кольцу.

 

• Достоинством кольцевой топологии является более высокая надежность системы при разрывах кабелей, чем в случае топологии с общей шиной, так как к каждому компьютеру есть два пути доступа.
• К недостаткам топологии следует отнести большую протяженность кабеля, невысокое быстродействие по сравнению со «звездой» (но соизмеримое с «общей шиной»), а также слабая защищенность информации, как и при топологии с общей шиной.

26

 

Топология реальной ЛВС может в точности повторять одну из приведенных выше  или включать их комбинацию.

Структура сети в общем случае определяется следующими факторами:

• количеством объединяемых компьютеров;
• требованиями по надежности и оперативности передачи информации;
• экономическими соображениями и т.д.

Методы доступа и протоколы передачи данных

 

• Для организации обмена между компьютерами ЛВС чаще всего используются стандартные протоколы, разработанные Международным институтом инженеров по электротехнике и радиоэлектронике IEEE (Institute of Electrical and Electronical Engineers).
• Стандарты IEEE802.3, IEEE802.4 и IEEE802.5 на локальные сети описывают соответственно методы доступа к сетевым каналам данных: Ethernet, Arcnet и Token Ring.
• Эти методы доступа реализуют функции канального уровня модели OSI.

28

 

Название используемого в ЛВС метода часто отождествляют с типом топологии сети.

Метод доступа Ethernet.

 

29

 

• Метод доступа Ethernet разработан фирмой Xerox.
• Обеспечивает высокую скорость передачи и надежность.
• Поддерживает топологию с общей шиной.

Принадлежность передаваемого по обшей шине сообщения определяется включенными в заголовок адресами источника и назначения.

Этот метод является методом множественного доступа с прослушиванием несущей и разрешением конфликтов (CSMA/CD — Carier Sense Multiple Access with Collision Detection).

Суть метода состоит в том, что PC начинает передачу в том случае, если канал свободен, в противном случае передача сообщений задерживается на некоторое время (для каждой станции свое). Возможные случаи одновременной передачи данных распознаются автоматически аппаратным способом.

 

Быстродействие сети заметно снижается при одновременной работе 80-100 PC.

Это происходит из-за задержек, связанных с конфликтами в канале.

Метод доступа Arcnet.

 

30

 

• Метод доступа Arcnet разработан фирмой Datapoint Cоrр.
• Используется в топологии  «звезда».
• Сообщения от одной PC к другой по этому методу доступа передаются с помощью маркера, который создается на одной из PC.

• Если PC хочет передать сообщение, то она дожидается прихода маркера и присоединяет к нему свое сообщение, снабженное адресами отправителя и получателя.
• Если PC ожидает приема, то она ждет прихода маркера, а по его  приходе — анализирует заголовок прикрепленного к нему сообщения.
• Если сообщение предназначено данной PC, то она открепляет его от маркера, а также прикрепляет новое, при наличии такового.

31

 

Оборудование для сетей типа Arcnet дешевле Ethernet и Token Ring, но уступает им характеристикам надежности и производительности.

Метод доступа Token Ring.

 

32

 

• Метод доступа Token Ring разработан фирмой IBM.
• Используется в топологии  «кольцо».
• Этот метод имеет сходство с методом Arcnet. Основное его отличие состоит в том, что имеется механизм приоритета, благодаря которому отдаленные PC могут получать маркер быстрее других и удерживать его дольше.

 

Кроме фирмы IBM, поставщиками оборудования сетей с таким методом доступа являются Proteon, 3Com и Undermann-Bass,

а поставщиками сетевого ПО — выступают фирмы  3Com, Novell и Univation.

протоколы передачи данных.

 

33

 

• Для использования типовых программ в ЛВС важно знать, какой протокол обмена сообщениями (пакетами) поддерживается в сети.
• Существует несколько таких протоколов.
• Среди них широко используются следующие:

• IPX,
• SPX,
• NETBIOS.

Протоколы передачи данных.

 

34

 

• является протоколом транспортного уровня модели OSI.
• имеет интерфейс с нижележащим сетевым уровнем.

 

IPX

(Internetwork Packet Exchenge)

 

• протокол более высокого сеансового уровня.
• основан  на использовании протокола IPX.

 

SPX

(Sequenced Packet Exchenge)

 

• сетевая базовая система ввода-вывода, разработанная фирмой IBM.
• реализует функций сетевого транспортного и сеансового уровней модели OSI.

 

NETBIOS

 (Network Basic Input/Output System)

35

 

Вопросы для самостоятельного изучения:

1. Технология клиент-сервер.
2. Технология Intranet.
3. Трехзвенная модель «сервера приложений» — AS-модель (Application Server).
4. Программные средства ЛВС.

 

1