Τηλεεπεξεργασία- μια ορισμένη οργάνωση πληροφοριών και υπολογιστικής διαδικασίας, στην οποία οι πόροι ενός ή περισσότερων υπολογιστών χρησιμοποιούνται ταυτόχρονα από πολλούς χρήστες μέσω διάφορα είδηεπικοινωνιών (κανάλια).

Το σύστημα τηλεεπεξεργασίας παρέχει την εφαρμογή δύο βασικών μεθόδων επεξεργασίας δεδομένων:

1. Σύνολο παραγωγής.
2. Διάλογος.

Σύνολο παραγωγήςΗ μέθοδος επεξεργασίας δεδομένων παρέχει:

Συνδυασμός και ομαδοποίηση ενός συγκεκριμένου συνόλου δεδομένων σύμφωνα με ορισμένα χαρακτηριστικά σε ένα ενιαίο πακέτο.

Το πακέτο μεταδίδεται σε μία συνεδρία επικοινωνίας.

Η επεξεργασία δεδομένων είναι δυνατή μετά τη μετάδοση ολόκληρου του πακέτου.

Η ένταση και ο χρόνος μετάδοσης δεν είναι περιορισμένοι.

Διάλογοςμια μέθοδος επεξεργασίας δεδομένων που χαρακτηρίζεται από μια μικρή ποσότητα δεδομένων που μεταδίδονται από έναν υπολογιστή (που λαμβάνονται από αυτόν) και από έναν σύντομο χρόνο αντίδρασης του υπολογιστή σε ένα αίτημα συνδρομητή που έχει λάβει.

Οι υπάρχοντες τύποι τηλεεπεξεργασίας παρουσιάζονται στον Πίνακα 3.1.

Πίνακας 3.1. Τύποι τηλεεπεξεργασίας

Δίκτυο υπολογιστών (υπολογιστών).- ένα σύμπλεγμα γεωγραφικά κατανεμημένων υπολογιστών και τερματικών συσκευών που διασυνδέονται με κανάλια μετάδοσης δεδομένων.

Ένα δίκτυο υπολογιστών παρέχει στους χρήστες τις ακόλουθες δυνατότητες:

Αποτελεσματικότητα και αξιοπιστία της ανταλλαγής πληροφοριών.

Αύξηση της λειτουργικής αξιοπιστίας με δέσμευση πόρων.

Δημιουργία κατανεμημένων και κεντρικών βάσεων δεδομένων.

Μείωση φορτίων αιχμής.

Εξειδίκευση υπολογιστικών πόρων, μετανάστευση λογισμικόκαι ταυτόχρονη εργασία σε μια εργασία από πολλούς χρήστες.

Οικονομικός.

Ανάλογα με την εδαφική τοποθεσία, τα δίκτυα υπολογιστών χωρίζονται σε τρεις κύριες κατηγορίες:

Παγκόσμιο (WAN - Δίκτυο ευρείας περιοχής);

Περιφερειακό (MAN - Μητροπολιτικό Δίκτυο);

Τοπικό (LAN - Τοπικό δίκτυο).

ΚαθολικόςΤο δίκτυο υπολογιστών ενώνει συνδρομητές που βρίσκονται σε διαφορετικές χώρες και σε διαφορετικές ηπείρους.

Περιφερειακόςένα δίκτυο υπολογιστών συνδέει συνδρομητές που βρίσκονται σε σημαντική απόσταση μεταξύ τους (εντός μεγάλης πόλης, οικονομικής περιοχής ή μεμονωμένης χώρας).

Τοπικό δίκτυο (LAN)ενώνει συνδρομητές που βρίσκονται σε μια μικρή περιοχή (επιχείρηση, οργανισμός, πανεπιστήμιο). Τα τοπικά δίκτυα είναι η βάση πληροφορικήςστην εταιρεία.

Τοπικοί υπολογιστές δίκτυο-ομάδαυπολογιστές και άλλες συσκευές, το οποίο είναι ένα κατανεμημένο σύστημα επεξεργασίας πληροφοριών που βρίσκεται σε σχετικά μικρό χώρο (σε αντίθεση με τα παγκόσμια και τοπικά δίκτυα υπολογιστών) και επιτρέπει σε οποιονδήποτε υπολογιστή να αλληλεπιδρά απευθείας με οποιαδήποτε άλλη συσκευή σε αυτό το δίκτυο.

Τα κύρια στοιχεία ενός LAN είναι:

Διακομιστές – υπολογιστές που παρέχουν τους πόρους τους στους χρήστες του δικτύου.

Σταθμοί εργασίας ή πελάτες (πελάτες) - υπολογιστές που έχουν πρόσβαση σε πόρους δικτύου που παρέχονται από διακομιστές ή άλλους πελάτες.

Ομάδες εργασίας – υπολογιστές ενωμένοι για την εκτέλεση κοινών εργασιών.

Μέσο μετάδοσης (μέσα) – μέθοδος σύνδεσης υπολογιστών.

Οι πόροι είναι δεδομένα, εφαρμογές ή περιφερειακές συσκευές που μοιράζονται σε ένα δίκτυο.

Σύγχρονη ταξινόμηση τοπικά δίκτυαυποτιθεμένος:

Με σκοπό?

Σχετικά με την οργάνωση της διαχείρισης.

Σύμφωνα με την ιεραρχία των υπολογιστών?

Ανά τύπο υπολογιστών που χρησιμοποιούνται.

Με τοπολογία?

Σχετικά με την οργάνωση της μεταφοράς πληροφοριών·

Από φυσικούς φορείς σημάτων.

Κατά ιεραρχίαυπολογιστές:

1. Δίκτυο peer-to-peer.

2. Δίκτυο με ειδικό διακομιστή.

Αξιοπρέπεια δίκτυο peer-to-peerείναι ότι το υλικό και τα περιφερειακά που συνδέονται με μεμονωμένους υπολογιστές είναι κοινόχρηστα σε όλους τους σταθμούς εργασίας. Η εγκατάσταση και η διατήρηση δικτύων peer-to-peer είναι σχετικά φθηνή. Τα μειονεκτήματα ενός τέτοιου δικτύου είναι: μεγάλο αριθμόχρήστες, αδυναμία σημαντικής επέκτασης του δικτύου, τα θέματα προστασίας δεδομένων δεν είναι κρίσιμα. Η κατασκευή ενός δικτύου peer-to-peer φαίνεται στο Σχήμα 3.1.

Εικόνα 3.1. Δίκτυο peer-to-peer

Δίκτυο αποκλειστικού διακομιστήπροϋποθέτει την παρουσία μόνο σταθμών εργασίας (PC), αλλά και διακομιστή. Η κατασκευή ενός τέτοιου δικτύου φαίνεται στο Σχήμα 3.2.

Εικόνα 3.2. Δίκτυο αποκλειστικού διακομιστή

Τα πλεονεκτήματα μιας τέτοιας κατασκευής δικτύου περιλαμβάνουν:

Αξιόπιστο σύστημα ασφάλειας πληροφοριών.

Υψηλή απόδοση?

Δεν υπάρχουν περιορισμοί στον αριθμό των σταθμών εργασίας.

Ευκολία διαχείρισης σε σύγκριση με δίκτυα peer-to-peer.

Τα μειονεκτήματα ενός δικτύου με αποκλειστικό διακομιστή είναι το υψηλό κόστος, καθώς και η εξάρτηση της ταχύτητας και της αξιοπιστίας του δικτύου από τον διακομιστή.

Ταξινόμηση τοπικών δικτύων κατά τοπολογία:

1. λεωφορείο (λεωφορείο);
2. αστέρι (αστέρι)?
3. δαχτυλίδι;
4. star-bus (star-bus);
5. αστέρι-δαχτυλίδι?
6. δέντρο;
7. δίκτυο (πλέγμα)
8. μικτά ή δωρεάν.

Οι κύριοι (βασικοί) τύποι κατασκευής δικτύου στην παρουσιαζόμενη ταξινόμηση είναι η τοπολογία «αστέρων», οι τοπολογίες διαύλου και δακτυλίου.

Τοπολογία διαύλου. Κατασκευή τοπικών δίκτυο υπολογιστώνσύμφωνα με τον τύπο «bus» φαίνεται στο σχήμα 3.3.

Εικόνα 3.3. Κατασκευή LAN με χρήση τύπου “bus”.

Το πλεονέκτημα της τοπολογίας διαύλου είναι ότι οι σταθμοί εργασίας μπορούν να εγκατασταθούν ή να αποσυνδεθούν χωρίς να διακοπεί η λειτουργία ολόκληρου του δικτύου και μπορούν επίσης να εναλλάσσονται μεταξύ τους χωρίς τη βοήθεια διακομιστή.

Τα μειονεκτήματα μπορούν να επισημανθούν:

Μια διακοπή καλωδίου δικτύου οδηγεί σε αστοχία ολόκληρου του τμήματος δικτύου από το σημείο διακοπής.

Δυνατότητα μη εξουσιοδοτημένης σύνδεσης στο δίκτυο.

Τοπολογία αστεριών.Αυτή η τοπολογία δικτύου βασίζεται στην ιδέα ενός κεντρικού κόμβου στον οποίο συνδέονται περιφερειακές συσκευές. Όλες οι πληροφορίες μεταδίδονται μέσω ενός κεντρικού κόμβου. Η κατασκευή ενός τοπικού δικτύου τύπου «αστέρι» παρουσιάζεται στο Σχήμα 3.4.

Εικόνα 3.4. Κατασκευή LAN με τον τύπο «αστέρι».

Τοπολογία δακτυλίου.Το πλεονέκτημα ενός δικτύου αυτής της τοπολογίας είναι η μείωση του χρόνου πρόσβασης στα δεδομένα. Τα μειονεκτήματα της κατασκευής ενός LAN χρησιμοποιώντας τον τύπο "ring" είναι:

Η αποτυχία ενός σταθμού μπορεί να διαταράξει ολόκληρο το δίκτυο.

Η σύνδεση νέων σταθμών εργασίας είναι αδύνατη χωρίς την απενεργοποίηση του δικτύου.

Η κατασκευή ενός τοπικού δικτύου τύπου «ring» φαίνεται στο σχήμα 3.5.

Εικόνα 3.5. Κατασκευή LAN χρησιμοποιώντας τον τύπο "ring".

Μια συγκριτική αξιολόγηση δικτύων διαφόρων τοπολογιών ως προς τις παραμέτρους όπως η αξιοπιστία, η απόδοση και η καθυστέρηση παρουσιάζεται στον Πίνακα 3.2

Πίνακας 3.2. Συγκριτική αξιολόγηση δικτύων.

Χαρακτηριστικός	Βαθμός
"Tire" και "Tree"	"Δαχτυλίδι"	"Αστέρι"
Αξιοπιστία	Μια διακοπή καλωδίου απενεργοποιεί ένα LAN που έχει δημιουργηθεί σύμφωνα με τον τύπο "δίαυλος" σε ένα LAN με τον τύπο "δέντρο" που αποκόπτει ένα τμήμα.	Μια αποτυχία σε ένα άκρο σύστημα οδηγεί σε αστοχία ολόκληρου του συστήματος.	Η αποτυχία του κεντρικού κόμβου καθιστά ολόκληρο το δίκτυο μη λειτουργικό. Η αστοχία των τελικών συστημάτων δεν επηρεάζει τη λειτουργία ολόκληρου του δικτύου.
Εύρος ζώνης	Πέφτει καθώς προστίθενται νέοι κόμβοι και όταν ανταλλάσσονται μεγάλα μηνύματα.	Πέφτει καθώς προστίθενται νέοι κόμβοι.	Εξαρτάται από την ταχύτητα του εσωτερικού διαύλου συστήματος του κεντρικού κόμβου.
Καθυστέρηση	Σε ένα LAN με τον τύπο «bus» εξαρτάται από τον αριθμό των κόμβων δικτύου, σε ένα δίκτυο με τον τύπο «δέντρο» είναι απρόβλεπτο.	Εξαρτάται από τον αριθμό των κόμβων δικτύου.	Υπό βαρύ φορτίο, τα αιτήματα ενδέχεται να αποκλειστούν στον κεντρικό κόμβο.

Ταξινόμηση δικτύου μέσω φυσικών φορέων σήματος:

1. συνεστραμμένο ζευγάρισύρματα Το πλεονέκτημα είναι το χαμηλό κόστος. Ελαττώματα:

Κακή ανοσία στον θόρυβο.

Χαμηλή ταχύτητα μεταφοράς πληροφοριών - έως 10 Mbit/s.

Απόσταση - έως 100 m.

1. Ομοαξονικό καλώδιο. Διαθέτει υψηλή ατρωσία θορύβου και παρέχει ταχύτητες μετάδοσης πληροφοριών έως 100 Mbit/s, απόσταση - έως 185 (500) m.
2. Καλώδιο οπτικών ινών. Η ταχύτητα μετάδοσης είναι μεγαλύτερη από 100 Mbps, χωρίς ακτινοβολία.
3. Ασύρματο δίκτυο WiFi(Αγγλικά: Wireless Fidelity - “wireless accuracy”) με βάση τα πρότυπα IEEE 802.11. Εγκατάσταση δικτύου όπου η ανάπτυξη ενός καλωδιακού συστήματος είναι αδύνατη ή οικονομικά ανέφικτη. Η ταχύτητα δικτύου είναι μεγαλύτερη από 100 Mbit/s. Οι χρήστες μπορούν να μετακινούνται μεταξύ σημείων πρόσβασης σε όλη την περιοχή κάλυψης Δίκτυα Wi-Fi. Επιτρέπει στις κινητές συσκευές την πρόσβαση στο δίκτυο.

Καλησπέρα αγαπητοί αναγνώστες του ιστολογίου, σήμερα θέλω να μιλήσω για τη δημιουργία ενός τοπικού δικτύου Cisco με απλά λόγια, γιατί πολύ συχνά μου κάνουν κάθε είδους ερωτήσεις σχετικά με αυτό το θέμα. Και αποφάσισα να τους απαντήσω σε ένα άρθρο, είμαι σίγουρος ότι αυτές οι πληροφορίες θα είναι χρήσιμες για αρχάριους μηχανικούς δικτύου.

Κύκλος ζωής δικτύου Cisco

Ο κύκλος ζωής, μεταφρασμένος από τα αγγλικά ως ο χρόνος εργασίας ή ζωής της λύσης σας, περιλαμβάνει έξι στάδια:

• Προετοιμασία > σε αυτό το στάδιο οικοδόμησης τοπικού δικτύου λαμβάνει χώρα, αιτιολόγηση με τη μορφή οικονομικών επενδύσεων σε αυτό το έργο
• Σχεδιασμός > Αξιολόγηση της ετοιμότητας για υποστήριξη της προτεινόμενης λύσης, για παράδειγμα, υπάρχουν ειδικοί που θα το κάνουν αυτό ή ολοκληρωτές
• Σχεδιασμός > Σε αυτό το στάδιο βρίσκεται σε εξέλιξη η δημιουργία του πιο λεπτομερούς έργου, το οποίο περιγράφει όλες τις επιθυμίες και ανάγκες της επιχείρησης, με τεχνικές απαιτήσεις
• Υλοποίηση > Λοιπόν, είναι σαφές ότι αυτό που σχεδιάστηκε πρέπει να εφαρμοστεί
• Λειτουργία > καθημερινή λειτουργία και διασφάλιση ομαλής λειτουργίας του δικτύου
• Βελτιστοποίηση > αναζήτηση λύσεων ή τεχνολογιών που μπορούν να βελτιώσουν τη λειτουργία του τοπικού δικτύου.

Τι είναι ένα παγκόσμιο δίκτυο υπολογιστών

Αφού εξετάσουμε τον κύκλο ζωής και ανάπτυξης ενός δικτύου, πρέπει να εξοικειωθούμε με τον ορισμό που το περιγράφει.

Δίκτυο υπολογιστών(Computer NetWork) είναι μια συλλογή υπολογιστών και άλλων συσκευών που συνδέονται με γραμμές επικοινωνίας και ανταλλάσσουν πληροφορίες μεταξύ τους σύμφωνα με ορισμένους κανόνες - ένα πρωτόκολλο. Το πρωτόκολλο παίζει πολύ σημαντικό ρόλο γιατί δεν αρκεί να συνδέουμε μόνο υπολογιστές με γραμμές επικοινωνίας.

Παρακάτω είναι γενικό σχέδιο, πώς μέσω του Διαδικτύου όλα ενώνονται σε ένα σύνολο, να σας υπενθυμίσω ότι το Διαδίκτυο μπορεί να περιγραφεί με μια απλή περιγραφή, είναι ένα δίκτυο δικτύων, δηλαδή ένα σωρό τοπικά δίκτυα ενωμένα σε ένα μεγάλο δίκτυο. Όπως μπορείτε να δείτε στην εικόνα, επιτρέπει στα Γραφεία να επικοινωνούν με τα κεντρικά τους γραφεία, ο χρήστης του κινητού μπορεί να εργάζεται εξ αποστάσεως ή από το σπίτι, ο κόσμος έχει γίνει κινητός. Νομίζω ότι τώρα καταλαβαίνετε τι είναι ένα παγκόσμιο δίκτυο υπολογιστών.

Φυσικά στοιχεία δικτύου

Ας δούμε ποια στοιχεία συνθέτουν ένα τοπικό δίκτυο. Ποιο έργο αντιμετώπισαν οι μηχανικοί που δημιουργούσαν δίκτυα έτσι ώστε οι πληροφορίες να μεταφέρονται από τη μνήμη RAM της συσκευής Α ΕΜΒΟΛΟσυσκευή Β. Περαιτέρω, μέσω εφαρμογών που εργάζονται σε ορισμένα πρωτόκολλα, οι πληροφορίες ανακτώνται και παρέχονται στον χρήστη. Το σχήμα έχει ως εξής:

• Η κάρτα δικτύου τοποθετήθηκε στον υπολογιστή > Ο χρήστης στέλνει πληροφορίες στη φόρμα πακέτα δικτύουδιακόπτης
• Ο διακόπτης > με τη σειρά του το στέλνει στο upstream router
• Ο δρομολογητής > μπορεί να στείλει είτε σε άλλη αλυσίδα δρομολογητών είτε αμέσως στον επιθυμητό μεταγωγέα εάν έχει μια διαδρομή προς αυτόν και στη συνέχεια τα πακέτα επεξεργάζονται από τον υπολογιστή παραλήπτη και δίνονται στον χρήστη με τη μορφή πληροφοριών.

Όπως μπορείτε να δείτε, η κατασκευή ενός τοπικού δικτύου (LAN) είναι πολύ λογική και απλή.

Αν κοιτάξετε το μέσο στατιστικό δίκτυο μιας επιχείρησης, φαίνεται κάπως έτσι. Υπάρχει ένας διακόπτης ρίζας, ο πυρήνας του δικτύου, οι διακόπτες δεύτερου επιπέδου είναι συνδεδεμένοι σε αυτό, περιέγραψα πώς διαμορφώνεται αυτό στο άρθρο Πώς να ρυθμίσετε τους διακόπτες επιπέδου 3 της Cisco. Ολόκληρο το δίκτυο μπορεί να τμηματοποιηθεί από VLAN, υπάρχει ένας διακομιστής Cisco DHCP ή στα Windows, δεν έχει σημασία, τότε όλη η κίνηση πέρα ​​από το τοπικό δίκτυο πηγαίνει στο δρομολογητή και μετά στο Διαδίκτυο, χάρη στη στατική δρομολόγηση Cisco. Έχω ήδη δώσει παραδείγματα ρύθμισης ενός δρομολογητή Cisco.

Πώς οι εφαρμογές των χρηστών επηρεάζουν το δίκτυο

Ας δούμε ποιοι τύποι κίνησης υπάρχουν στο δίκτυο και πώς το επηρεάζουν.

• Μαζικές εφαρμογές > παραδείγματα περιλαμβάνουν πρωτόκολλα ftp ή tftp, η επικοινωνία πραγματοποιείται μεταξύ υπολογιστών και δεν υπάρχει άμεση ανθρώπινη παρέμβαση. Εδώ το εύρος ζώνης είναι φυσικά σημαντικό, αλλά δεν παίζει βασικό ρόλο.

• Διαδραστικές εφαρμογές > αυτός είναι ο επόμενος τύπος επισκεψιμότητας > Υπάρχει ήδη αλληλεπίδραση μεταξύ του χρήστη και των υπολογιστών. Ένα απλό παράδειγμα είναι ένα πρόγραμμα περιήγησης ή ένα ερώτημα βάσης δεδομένων. Δεδομένου ότι ο χρήστης περιμένει μια απάντηση, ο χρόνος απόκρισης του συστήματος είναι σημαντικός για αυτόν, αλλά δεν παίζει τον σημαντικότερο ρόλο, εκτός φυσικά αν είναι πολύ μεγάλος. Ένα απλό παράδειγμα: ένας άντρας ήρθε στη δουλειά, και στο δρόμο του ήταν αγενείς και του πάτησαν το πόδι, και βράχηκε επίσης :), τώρα οποιαδήποτε σπίθα θα ανάψει φωτιά σε αυτόν εάν το πρόγραμμα περιήγησής του, κατά τη γνώμη του, αργεί να δώσει σελίδες ή δεν φτάνει ένα γράμμα σε ένα λεπτό, και μετά από δύο θα γκρινιάζει ότι όλα δεν πάνε καλά, αλλά αν κοιμήθηκε καλά το πρωί, έτρωγε και η ομάδα μας κέρδισε το ποδόσφαιρο εναντίον των Βρετανών, τότε οποιαδήποτε καθυστέρηση δεν θα του προκαλέσει κρίσεις οργής, θα κουβεντιάσει όσο περιμένει για το χθεσινό ποδόσφαιρο.

• Εφαρμογές σε πραγματικό χρόνο > συνεχίζουμε να εξετάζουμε πώς φράσσονται τα κανάλια επικοινωνίας και εδώ έχουμε επικοινωνία από άνθρωπο σε άνθρωπο. Ένα παράδειγμα θα ήταν η κίνηση VOIP και βίντεο, όπου ο ήχος έχει προτεραιότητα έναντι του βίντεο. Ο χρόνος καθυστέρησης είναι πολύ κρίσιμος.

• Επισκεψιμότητα P2P > αυτά είναι δίκτυα peer-to-peer (Peer-to-Peer), απλό παράδειγμαΤα torrents μπορούν να εξυπηρετήσουν 🙂 για τους τηλεπικοινωνιακούς παρόχους αυτά είναι σκουπίδια που φράζουν τα κανάλια, αλλά δεν έχουν ακόμη εξοντωθεί για έναν απλό λόγο ότι η χωρητικότητα των καναλιών επικοινωνίας τους επιτρέπει να χειριστούν τις τρέχουσες ανάγκες των καταναλωτών και των επιχειρήσεων. Παρεμπιπτόντως, το Skype λειτουργεί επίσης χρησιμοποιώντας το πρωτόκολλο p2p.

Χαρακτηριστικά τοπικών δικτύων

Κατά τη δημιουργία ενός τοπικού δικτύου Cisco, και όχι μόνο, πρέπει να λάβετε υπόψη μια σειρά από απαιτήσεις:

• Ταχύτητα
• Τιμή
• Ασφάλεια
• Διαθεσιμότητα
• Επεκτασιμότητα
• Τοπολογία

Μοντέλα κατασκευής δικτύου

Παραπάνω ανακαλύψαμε τα κύρια χαρακτηριστικά, τώρα ας καταλάβουμε ποια μοντέλα κατασκευής δικτύου υπάρχουν. Η πρώτη τοπολογία που εφευρέθηκε ονομάζεται

• Τοπολογία διαύλου > με αυτό το μοντέλο κατασκευής δικτύου, λαμβάνετε έναν κοινό δίαυλο μετάδοσης δεδομένων και όλοι οι συμμετέχοντες (συσκευές) λαμβάνουν το σήμα, δεν σας θυμίζει τίποτα :) Σας είπα για τον διανομέα. Μια πολύ επικίνδυνη τοπολογία, καθώς θα μπορούσατε εύκολα να λάβετε δεδομένα που δεν προορίζονταν για εσάς, καθώς και ένα διάλειμμα στον κοινό δίαυλο οδήγησε σε πλήρη αλειτουργία του τοπικού δικτύου. Αρχίσαμε να σκεφτόμαστε ποιες άλλες λύσεις θα μπορούσαν να βρεθούν και καταλήξαμε σε αυτό.

• Τοπολογία δακτυλίου > μετάδοση σημάτων σε κύκλο. Ένα από τα πλεονεκτήματα είναι το χαμηλότερο κόστος για τα καλώδια, ειδικά αν είναι οπτικά. Υπάρχει ένα μόνο σημείο αποτυχίας.

Ως αποτέλεσμα, στον αγώνα για την ανοχή σφαλμάτων, χώρισαν αυτή τη σχεδίαση, την τοπολογία διπλού δακτυλίου FDDI. Εδώ τα σήματα μεταδίδονται σε αντίθετες κατευθύνσεις. Χρησιμοποιείται από τηλεπικοινωνιακούς φορείς.

• Τοπολογία αστεριών > Όλα τα δεδομένα μεταδίδονται μέσω ενός κεντρικού κόμβου, αυτό είναι ένα κρίσιμο σημείο αποτυχίας, αλλά στις σύγχρονες συνθήκες όλοι προσπαθούν να το αντιγράψουν μέσω ομαδοποίησης. Και αν, για παράδειγμα, μια από τις γραμμές μεταφοράς ήταν σπασμένη, όλες οι άλλες συνέχιζαν να λειτουργούν αυτό ήταν ένα επίτευγμα σε σύγκριση με άλλα μοντέλα κατασκευής δικτύου.

Εδώ περαιτέρω ανάπτυξηκαι πιο σταθερό από την τοπολογία αστεριών, αλλά ως αποτέλεσμα, πιο ακριβό. Ακόμα κι αν ο πυρήνας αποτύχει, τα τμήματα του τοπικού τους δικτύου θα λειτουργήσουν και θα περιμένουν να εμφανιστεί ο πυρήνας.

Όταν χτίζετε ένα εταιρικό δίκτυο, πρέπει να σκεφτείτε τα πάντα καλά και να γνωρίζετε όλα τα αδύνατα σημεία για να τα ξεφορτωθείτε ή να τα αντιγράψετε αν είναι δυνατόν.

Μπορεί επίσης να υπάρχει μια επιλογή, το καθένα με το καθένα, πλήρη ανοχή σφαλμάτων, αλλά μια ακριβή δεν είναι ρεαλιστική. Ένα παράδειγμα θα ήταν οι κόμβοι τηλεφωνική επικοινωνία(όχι κυψελοειδές), αυτό ονομάζεται πλήρως συνδεδεμένη τοπολογία πλέγματος.

Συνεχίζουμε να κατανοούμε την κατασκευή ενός τοπικού δικτύου και εξετάζουμε ποια καλώδια χρησιμοποιούνται για αυτήν την εργασία.

Καλώδια και πρίζες δικτύου

συνεστραμμένο ζευγάρι

Όταν δημιουργείτε ένα τοπικό δίκτυο, πρέπει να επιλέξετε ποια καλώδια θα χρησιμοποιηθούν για αυτό. Στα σύγχρονα γραφεία, στις περισσότερες περιπτώσεις, η τεχνολογία Ethernet χρησιμοποιείται για τοπική επικοινωνία, όπου το σήμα μεταδίδεται μέσω του λεγόμενου συνεστραμμένου ζεύγους (TP-Twisted Pair) που αποτελείται από τέσσερα χάλκινα ζεύγη καλωδίων στριμμένα μεταξύ τους (για τη μείωση των παρεμβολών). Κάθε διαχειριστής πρέπει να γνωρίζει τη σειρά πτύχωσης ενός δεδομένου σύρματος προκειμένου να δημιουργήσει ένα καλώδιο patch από αυτό.

Κατά την κατασκευή ενός δικτύου υπολογιστών, τις περισσότερες φορές χρησιμοποιούν μη θωρακισμένο καλώδιο της κατηγορίας CAT5 και πιο συχνά τη βελτιωμένη έκδοση του CAT5e. Τα καλώδια αυτής της κατηγορίας σάς επιτρέπουν να μεταδώσετε ένα σήμα με ταχύτητα 100 Mbit/s όταν χρησιμοποιείτε μόνο δύο ζεύγη (μισά) καλωδίων και 1000 Mbit/s όταν χρησιμοποιείτε και τα τέσσερα ζεύγη.

Για τη σύνδεση με συσκευές (δρομολογητές, διακόπτες, κάρτες δικτύου) στα άκρα ενός καλωδίου συνεστραμμένου ζεύγους, χρησιμοποιούνται αρθρωτοί σύνδεσμοι 8 ακίδων, που συνήθως ονομάζονται RJ-45 (αν και το σωστό τους όνομα είναι 8P8C).

Θυμηθείτε ότι το κανονικό καλώδιο συνεστραμμένου ζεύγους δεν έχει σχεδιαστεί για καλωδίωση εξωτερικού χώρου. Αλλαγές θερμοκρασίας, έκθεση σε υγρασία και άλλα φυσικούς παράγοντεςμπορεί να οδηγήσει στη σταδιακή καταστροφή της μόνωσης και στη μείωση των λειτουργικών της ιδιοτήτων, η οποία τελικά θα οδηγήσει σε αποτυχία ενός τμήματος δικτύου. Κατά μέσο όρο καλώδιο δικτύουμπορεί να αντέξει σε εξωτερικούς χώρους για 3 έως 8 χρόνια και η ταχύτητα του δικτύου θα αρχίσει να μειώνεται πολύ πριν το καλώδιο αστοχήσει εντελώς. Για εξωτερική χρήση, πρέπει να χρησιμοποιήσετε ένα ειδικό συνεστραμμένο ζευγάριγια ανοιχτή καλωδίωση.

Η κατασκευή ενός τοπικού δικτύου περιλαμβάνει τη χρήση καλωδίων για τη σύνδεση υπολογιστών σε ένα δίκτυο, φυσικά, μπορείτε να τα συνδέσετε απευθείας από διακόπτες ή δρομολογητές στις υποδοχές στις κάρτες δικτύου του υπολογιστή, αλλά υπάρχει μια άλλη επιλογή - χρησιμοποιώντας υποδοχές δικτύου. Σε αυτήν την περίπτωση, το ένα άκρο του καλωδίου συνδέεται στη θύρα του διακόπτη και, εάν είναι σωστά, τότε στον πίνακα επισκευής και από αυτόν στον διακόπτη και το άλλο στις εσωτερικές επαφές της πρίζας, στον εξωτερικό σύνδεσμο της οποίας μπορεί στη συνέχεια να συνδέσει συσκευές υπολογιστή ή δικτύου.

Γιατί μπορείτε να πείτε ότι χρησιμοποιήστε ένα patch panel στο τοπικό μας δίκτυο, είναι πιο εύκολο να το συνδέσετε απευθείας στον διακόπτη, θα σας δώσω τα πλεονεκτήματα.

Η παραπάνω εικόνα δείχνει την μπροστινή και την πίσω όψη του πίνακα ενημέρωσης κώδικα. Όπως μπορείτε να δείτε, κάθε θύρα είναι αριθμημένη και στο επάνω μέρος μπορείτε να υπογράψετε τον αριθμό της υποδοχής με την οποία είναι συνδεδεμένη, που σας επιτρέπει να σχεδιάσετε έναν χάρτη δικτύου και η εύρεση της υποδοχής που χρειάζεστε θα σας πάρει μερικά λεπτά. Σε αντίθεση με την περίπτωση που η πρίζα οδηγούσε απευθείας στον διακόπτη, το κομμάτι χαρτί θα πετούσε απλώς από την υπογραφή και στη συνέχεια θα αναζητούσε αυτό το καλώδιο με έναν αισθητήρα.

Το δεύτερο πλεονέκτημα είναι ότι το patch panel είναι σταθερό και όλα τα καλώδια που εισέρχονται σε αυτό από πίσω είναι ασφαλισμένα με δεσίματα, πράγμα που σημαίνει ότι δεν θα αγγίξετε τον συνδυασμό πρίζας και patch panel και αν είχαμε ένα καλώδιο απευθείας στον διακόπτη, τότε θα ήταν δυνατό να διαταραχθεί η σύνδεση με την πρίζα λόγω τυχαίας έλξης του καλωδίου, για παράδειγμα.

Οι υποδοχές δικτύου μπορούν είτε να ενσωματωθούν στον τοίχο είτε να τοποθετηθούν εξωτερικά, για παράδειγμα σε κουτί. Η χρήση υποδοχών αντί για προεξέχοντα άκρα καλωδίων θα δώσει μια πιο ευχάριστη αισθητικά εμφάνιση στον χώρο εργασίας σας. Είναι επίσης βολικό να χρησιμοποιείτε υποδοχές ως σημεία αναφοράς για διάφορα τμήματα δικτύου. Για παράδειγμα, μπορείτε να εγκαταστήσετε έναν διακόπτη ή έναν δρομολογητή στο διάδρομο και, στη συνέχεια, να δρομολογήσετε καλά τα καλώδια από αυτό στις πρίζες που βρίσκονται σε όλα τα απαραίτητα δωμάτια. Έτσι, θα λάβετε πολλά σημεία που βρίσκονται σε διαφορετικά σημεία του διαμερίσματος, στα οποία μπορείτε ανά πάσα στιγμή να συνδέσετε όχι μόνο υπολογιστές, αλλά και οποιεσδήποτε συσκευές δικτύου, για παράδειγμα, πρόσθετους διακόπτες για να επεκτείνετε το δίκτυο του σπιτιού ή του γραφείου σας.

Ένα άλλο μικρό πράγμα που μπορεί να χρειαστείτε κατά την κατασκευή ενός καλωδιακού δικτύου είναι ένα καλώδιο επέκτασης που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη σύνδεση δύο συνεστραμμένων ζευγών με ήδη τσακισμένους συνδέσμους RJ-45. Για παράδειγμα, έχετε ένα ζεύγος καλωδίων μήκους 3 μέτρων και πρέπει να συνδέσετε το χώρο εργασίας 5, μπορείτε να φτιάξετε ένα στα δύο χρησιμοποιώντας αυτό το μικρό κουτί.

Μπορείτε επίσης να χρησιμοποιήσετε έναν διαχωριστή δικτύου για να συνδέσετε δύο υπολογιστές σε ένα καλώδιο ταυτόχρονα χωρίς τη χρήση διακόπτη. Αλλά και πάλι, αξίζει να θυμόμαστε ότι σε αυτήν την περίπτωση η μέγιστη ταχύτητα ανταλλαγής δεδομένων θα περιοριστεί στα 100 Mbit/s.

Όπως μπορείτε να δείτε, κατά την κατασκευή ενός τοπικού δικτύου υπάρχουν πολλά διαφορετικά στοιχεία και αποχρώσεις και η γνώση όλων των στοιχείων του είναι το κλειδί για την επιτυχία και την απουσία προβλημάτων διαχειριστής συστήματος.

Είναι ένας από τους πρώτους αγωγούς που χρησιμοποιήθηκαν για τη δημιουργία δικτύων. Περιέχει κεντρικό αγωγό, μονωτικό στρώμα σε πλέξη χαλκού ή αλουμινίου και εξωτερική μόνωση PVC. Μέγιστη ταχύτηταμεταφορά δεδομένων - 10 Mbit. Το καλώδιο είναι αρκετά επιρρεπές σε ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές. Σε περίπτωση βλάβης, είναι δύσκολο να επισκευαστεί (απαιτείται συγκόλληση και προσεκτική μόνωση), αλλά ακόμη και μετά από αυτό, το αποκατεστημένο τμήμα λειτουργεί αργά και ασταθή: εμφανίζονται παραμορφώσεις ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων που διαδίδονται στο ομοαξονικό καλώδιο, γεγονός που οδηγεί σε απώλεια πληροφοριών.

Επί του παρόντος, το ομοαξονικό καλώδιο χρησιμοποιείται κυρίως ως αγωγός σήματος για δορυφορικά πιάτα και άλλες κεραίες. Στα τοπικά δίκτυα, χρησιμοποιείται ένα καλώδιο με χαρακτηριστική σύνθετη αντίσταση 50 Ohm, και για τη μετάδοση τηλεοπτικού σήματος - 75 Ohm, δεν είναι συμβατά μεταξύ τους. Στα σύγχρονα δίκτυα υπολογιστών, η χρήση ομοαξονικού καλωδίου, κατά κανόνα, δεν δικαιολογείται και δεν θα συζητηθεί σε αυτό το άρθρο.

Για παράδειγμα, στη Μόσχα, ο πάροχος μου μού δίνει Internet και τηλεόραση μέσω ομοαξονικού καλωδίου, τα οποία συνδέει στο router μου και από εκεί, λαμβάνω ήδη Internet μέσω rj-45 στον υπολογιστή μου.

Συνέχεια

Υπουργείο Παιδείας Ρωσική Ομοσπονδία

Κρατική Ακαδημία Μηχανικών Οργάνων και Πληροφορικής της Μόσχας

υποκατάστημα στο Sergiev Posad.

Τμήμα Πληροφορικής – 4

Περίληψη

στον κλάδο «Οργάνωση Η/Υ, συγκροτημάτων και συστημάτων»

Θέμα: «Βασικές αρχές κατασκευής τοπικών δικτύων»

Δάσκαλος: Benda im.

Φοιτητής: Glazkov A.A.

ομάδα IT-02-02D

βαθμός ________________ _______________________ _________________________

υπογραφή δασκάλουΠλήρες όνομα του δασκάλου

Σεργκιέφ Ποσάντ

2004

Εισαγωγή................................................. ................................................... 3

Τι είναι το LAN; ................................................ ...................... 4

· δίκτυα peer-to-peer.......................................... ............. 5

· ιεραρχικά δίκτυα................................................ ........ 5

Βασικό μοντέλοOSI ............................................................... 6

Συσκευές δικτύου και επικοινωνίες.......... 10

· συνεστραμμένο ζεύγος................................................ ................................... 10

· ομοαξονικό καλώδιο................................................ ... 10

· ευρυζωνικό ομοαξονικό καλώδιο................... 11

· ethernet- καλώδιο................................................ ........ ........ 11

· φθηνότερο δίκτυο- καλώδιο................................................ ........ .... 11

· γραμμές οπτικών ινών ..................................................... .... 12

Τοπολογίες δικτύων υπολογιστών ...................................................... .... 12

· τοπολογία αστεριών................................................ ......... 12

· τοπολογία δακτυλίου................................................ ... .14

· τοπολογία διαύλου...................................................... ......... 15

· Δομή δέντρου LAN................................................ ..... 18

Είδη κατασκευής δικτύου με μεθόδους μετάδοσης

πληροφορίες................................................. .......................................... 19

· τοπικό δίκτυοένδειξηδαχτυλίδι ........................................ 19

· τοπικό δίκτυοarknet ............................................... 19

· τοπικό δίκτυοethernet ........................................... 20

Τυπικές στοίβες επικοινωνίας

πρωτόκολλα………………………………………………….. . 21

· ΣωρόςOSI……………………………………………... 2 1

· ΣωρόςTCP/ IP …………………………………………….22

· ΣωρόςIPX/ SPX ………………………………………….. 24

· ΣωρόςNetBIOS/ SMB ……………………………………25

Λειτουργικά συστήματα δικτύου για τοπικά

δίκτυα................................................ .......................................................... 26

Βιβλιογραφία που χρησιμοποιήθηκε ................................................ ... 28

Εισαγωγή

Ένα δίκτυο υπολογιστών είναι μια συλλογή υπολογιστών και διάφορες συσκευές, παρέχοντας ανταλλαγή πληροφοριών μεταξύ υπολογιστών σε δίκτυο χωρίς τη χρήση ενδιάμεσων μέσων αποθήκευσης.

Όλη η ποικιλία δίκτυα υπολογιστώνμπορούν να ταξινομηθούν σύμφωνα με μια ομάδα χαρακτηριστικών:

1) Εδαφική κατανομή.

2) Τμηματική υπαγωγή.

3) Ταχύτητα μεταφοράς πληροφοριών.

4) Τύπος μέσου μετάδοσης.

Σύμφωνα με την εδαφική κατανομή, τα δίκτυα μπορεί να είναι τοπικά, παγκόσμια και περιφερειακά. Τοπικά είναι τα δίκτυα που καλύπτουν έκταση όχι μεγαλύτερη από 10 m2, τα περιφερειακά βρίσκονται στην επικράτεια μιας πόλης ή περιοχής, τα παγκόσμια είναι στην επικράτεια ενός κράτους ή μιας ομάδας κρατών, για παράδειγμα, παγκόσμιος ιστός Internet.

Ανάλογα με τη συσχέτιση, διακρίνονται τα νομαρχιακά και τα κρατικά δίκτυα. Τα τμήματα ανήκουν σε έναν οργανισμό και βρίσκονται στην επικράτειά του. Τα κυβερνητικά δίκτυα είναι δίκτυα που χρησιμοποιούνται σε κρατικές υπηρεσίες.

Με βάση την ταχύτητα μεταφοράς πληροφοριών, τα δίκτυα υπολογιστών χωρίζονται σε χαμηλής, μέσης και υψηλής ταχύτητας.

Ανάλογα με τον τύπο του μέσου μετάδοσης, χωρίζονται σε ομοαξονικά δίκτυα, δίκτυα συνεστραμμένου ζεύγους, δίκτυα οπτικών ινών, με μετάδοση πληροφοριών μέσω ραδιοφωνικών καναλιών και στην περιοχή υπέρυθρων.

Οι υπολογιστές μπορούν να συνδεθούν με καλώδια, σχηματίζοντας διαφορετικές τοπολογίες δικτύου (αστέρι, δίαυλος, δακτύλιος κ.λπ.).

Θα πρέπει να γίνει διάκριση μεταξύ δικτύων υπολογιστών και δικτύων τερματικών (τερματικά δίκτυα). Τα δίκτυα υπολογιστών συνδέουν υπολογιστές, καθένας από τους οποίους μπορεί να λειτουργήσει αυτόνομα. Τα δίκτυα τερματικών είναι συνήθως συνδεδεμένα ισχυρούς υπολογιστές(mainframes), και σε ορισμένες περιπτώσεις, υπολογιστές με συσκευές (τερματικά) που μπορεί να είναι αρκετά περίπλοκα, αλλά εκτός δικτύου η λειτουργία τους είναι είτε αδύνατη είτε εντελώς ανούσια. Για παράδειγμα, ένα δίκτυο ΑΤΜ ή εκδοτήρια εισιτηρίων. Είναι χτισμένα σε εντελώς διαφορετικές αρχές από τα δίκτυα υπολογιστών και μάλιστα σε διαφορετικές τεχνολογία υπολογιστών.

Υπάρχουν δύο κύριοι όροι στην ταξινόμηση των δικτύων: LAN και WAN.

LAN (LocalAreaNetwork) – τοπικά δίκτυα που έχουν κλειστή υποδομή πριν φτάσουν στους παρόχους υπηρεσιών. Ο όρος «LAN» μπορεί να περιγράψει τόσο ένα μικρό δίκτυο γραφείων όσο και ένα δίκτυο στο επίπεδο ενός μεγάλου εργοστασίου που καλύπτει αρκετές εκατοντάδες εκτάρια. Ξένες πηγές δίνουν ακόμη και μια κοντινή εκτίμηση περίπου έξι μιλίων (10 km) σε ακτίνα. χρήση καναλιών υψηλής ταχύτητας.

Το WAN (WideAreaNetwork) είναι ένα παγκόσμιο δίκτυο που καλύπτει μεγάλες γεωγραφικές περιοχές, συμπεριλαμβανομένων τόσο των τοπικών δικτύων όσο και άλλων δικτύων και συσκευών τηλεπικοινωνιών. Ένα παράδειγμα WAN είναι ένα δίκτυο μεταγωγής πακέτων (FrameRelay), μέσω του οποίου διάφορα δίκτυα υπολογιστών μπορούν να «μιλούν» μεταξύ τους.

Ο όρος «επιχειρηματικό δίκτυο» χρησιμοποιείται επίσης στη βιβλιογραφία για να αναφέρεται στον συνδυασμό πολλών δικτύων, καθένα από τα οποία μπορεί να κατασκευαστεί σε διαφορετικό υλικό, λογισμικό και αρχές πληροφόρησης.

Οι τύποι δικτύων που συζητήθηκαν παραπάνω είναι κλειστά δίκτυα επιτρέπεται η πρόσβαση σε αυτά μόνο σε περιορισμένο κύκλο χρηστών για τους οποίους η εργασία σε ένα τέτοιο δίκτυο σχετίζεται άμεσα με τις επαγγελματικές τους δραστηριότητες. Παγκόσμια δίκτυαεπικεντρώνεται στην εξυπηρέτηση οποιουδήποτε χρήστη.

Τι είναι το LAN;

LAN σημαίνει κοινόχρηστη σύνδεσηαρκετοί ξεχωριστοί σταθμοί εργασίας υπολογιστή (σταθμοί εργασίας) σε ένα μόνο κανάλι μετάδοσης δεδομένων. Χάρη στα δίκτυα υπολογιστών, έχουμε την ευκαιρία να χρησιμοποιούμε ταυτόχρονα προγράμματα και βάσεις δεδομένων από πολλούς χρήστες.

Η έννοια του τοπικού δικτύου - LAN αναφέρεται σε γεωγραφικά περιορισμένες (εδαφικά ή παραγωγικές) εφαρμογές υλικού και λογισμικού στις οποίες πολλά συστήματα υπολογιστών συνδέονται μεταξύ τους χρησιμοποιώντας κατάλληλα μέσα επικοινωνίας. Χάρη σε αυτή τη σύνδεση, ο χρήστης μπορεί να αλληλεπιδράσει με άλλους σταθμούς εργασίας που είναι συνδεδεμένοι σε αυτό το LAN.

ΣΕ βιομηχανική πρακτικήΤα LAN παίζουν πολύ σημαντικό ρόλο. Μέσω ενός LAN, το σύστημα συνδυάζει προσωπικούς υπολογιστές που βρίσκονται σε πολλούς απομακρυσμένους χώρους εργασίας, οι οποίοι μοιράζονται εξοπλισμό, λογισμικό και πληροφορίες. Οι χώροι εργασίας των εργαζομένων παύουν να είναι απομονωμένοι και συνδυάζονται σε ενιαίο σύστημα. Ας εξετάσουμε τα οφέλη που προκύπτουν μέσω της δικτύωσης προσωπικούς υπολογιστέςμε τη μορφή δικτύου ηλεκτρονικών υπολογιστών ενδοπαραγωγής.

Κοινή χρήση πόρων.

Η κοινή χρήση πόρων επιτρέπει την αποτελεσματική χρήση των πόρων, όπως η διαχείριση περιφερειακών συσκευών όπως εκτυπωτές λέιζερ από όλους τους συνδεδεμένους σταθμούς εργασίας.

Διαχωρισμός δεδομένων.

Η κοινή χρήση δεδομένων παρέχει τη δυνατότητα πρόσβασης και διαχείρισης βάσεων δεδομένων από περιφερειακούς σταθμούς εργασίας που απαιτούν πληροφορίες.

Διαχωρισμός λογισμικού.

Ο διαχωρισμός λογισμικού επιτρέπει την ταυτόχρονη χρήση κεντρικού, προηγουμένως εγκατεστημένου λογισμικού.

Κοινή χρήση πόρων επεξεργαστή.

Με την κοινή χρήση πόρων επεξεργαστή, είναι δυνατή η χρήση υπολογιστικής ισχύος για την επεξεργασία δεδομένων από άλλα συστήματα στο δίκτυο. Η ευκαιρία που παρέχεται είναι ότι οι διαθέσιμοι πόροι δεν δέχονται «επίθεση» άμεσα, αλλά μόνο μέσω ενός ειδικού επεξεργαστή που είναι διαθέσιμος σε κάθε σταθμό εργασίας.

Λειτουργία για πολλούς παίκτες.

Οι ιδιότητες πολλών χρηστών του συστήματος διευκολύνουν την ταυτόχρονη χρήση κεντρικού λογισμικού εφαρμογών που είχε εγκατασταθεί και διαχειριζόταν προηγουμένως, για παράδειγμα, εάν ο χρήστης του συστήματος εργάζεται σε άλλη εργασία, η τρέχουσα εργασία σε εξέλιξη μεταφέρεται στο παρασκήνιο.

Τα τοπικά δίκτυα χωρίζονται σε δύο ριζικά διαφορετικές κατηγορίες: δίκτυα peer-to-peer (single-level ή PeertoPeer) και ιεραρχικά (multi-level).

Δίκτυα peer-to-peer

Ένα δίκτυο peer-to-peer είναι ένα δίκτυο ομότιμων υπολογιστών, καθένας από τους οποίους έχει ένα μοναδικό όνομα (όνομα υπολογιστή) και συνήθως έναν κωδικό πρόσβασης για να συνδεθείτε κατά την εκκίνηση του λειτουργικού συστήματος. Το όνομα σύνδεσης και ο κωδικός πρόσβασης εκχωρούνται από τον κάτοχο του υπολογιστή χρησιμοποιώντας το λειτουργικό σύστημα. Τα δίκτυα peer-to-peer μπορούν να οργανωθούν χρησιμοποιώντας τέτοια λειτουργικά συστήματα, όπως LANtastic, Windows'3.11, NovellNetWareLite. Αυτά τα προγράμματα λειτουργούν τόσο με DOS όσο και με Windows. Τα δίκτυα peer-to-peer μπορούν επίσης να οργανωθούν με βάση όλα τα σύγχρονα λειτουργικά συστήματα 32-bit - Windows'95 OSR2, έκδοση WindowsNTWorkstation, OS/2) και ορισμένα άλλα.

Ιεραρχικά δίκτυα

Στα ιεραρχικά τοπικά δίκτυα υπάρχουν ένας ή περισσότεροι ειδικοί υπολογιστές - διακομιστές, οι οποίοι αποθηκεύουν πληροφορίες που μοιράζονται διαφορετικοί χρήστες.

Ένας διακομιστής σε ιεραρχικά δίκτυα είναι μια μόνιμη αποθήκευση κοινόχρηστων πόρων. Ο ίδιος ο διακομιστής μπορεί να είναι πελάτης ενός διακομιστή σε υψηλότερο επίπεδο ιεραρχίας. Επομένως, τα ιεραρχικά δίκτυα ονομάζονται μερικές φορές αποκλειστικά δίκτυα διακομιστών. Οι διακομιστές είναι συνήθως υπολογιστές υψηλής απόδοσης, πιθανώς με πολλούς επεξεργαστές που τρέχουν παράλληλα, με σκληρούς δίσκους μεγάλη χωρητικότητα, με κάρτα δικτύου υψηλής ταχύτητας (100 Mbit/s ή περισσότερο). Οι υπολογιστές από τους οποίους γίνεται πρόσβαση στις πληροφορίες του διακομιστή ονομάζονται σταθμοί ή πελάτες.

Στα ιεραρχικά τοπικά δίκτυα υπάρχουν ένας ή περισσότεροι ειδικοί υπολογιστές - διακομιστές, οι οποίοι αποθηκεύουν πληροφορίες που μοιράζονται διαφορετικοί χρήστες.

Ένας διακομιστής σε ιεραρχικά δίκτυα είναι μια μόνιμη αποθήκευση κοινόχρηστων πόρων. Ο ίδιος ο διακομιστής μπορεί να είναι πελάτης ενός διακομιστή σε υψηλότερο επίπεδο ιεραρχίας. Επομένως, τα ιεραρχικά δίκτυα ονομάζονται μερικές φορές αποκλειστικά δίκτυα διακομιστών. Οι διακομιστές είναι συνήθως υπολογιστές υψηλής απόδοσης, πιθανώς με πολλούς παράλληλους επεξεργαστές, σκληρούς δίσκους μεγάλης χωρητικότητας και κάρτα δικτύου υψηλής ταχύτητας (100 Mbit/s ή περισσότερο). Οι υπολογιστές από τους οποίους γίνεται πρόσβαση στις πληροφορίες του διακομιστή ονομάζονται σταθμοί ή πελάτες.

Τα LAN ταξινομούνται ανά σκοπό:

Δίκτυα εξυπηρέτησης τερματικού. Περιλαμβάνουν έναν υπολογιστή και έναν περιφερειακό εξοπλισμό που χρησιμοποιούνται σε αποκλειστική λειτουργία από τον υπολογιστή στον οποίο είναι συνδεδεμένος ή ως πόρος σε όλο το δίκτυο.

Δίκτυα με βάση τα οποία χτίζονται η διαχείριση της παραγωγής και τα θεσμικά συστήματα. Τους ενώνει η ομάδα προτύπων MAP/TOR. Το IDA περιγράφει τα πρότυπα που χρησιμοποιούνται στη βιομηχανία.

Τα TOP περιγράφουν πρότυπα για δίκτυα που χρησιμοποιούνται σε δίκτυα γραφείου. Δίκτυα που συνδέονταισυστήματα αυτοματισμού

, σχέδιο. Οι σταθμοί εργασίας τέτοιων δικτύων βασίζονται συνήθως σε αρκετά ισχυρούς προσωπικούς υπολογιστές, για παράδειγμα της Sun Microsystems.

Δίκτυα με βάση τα οποία κατασκευάζονται κατανεμημένα υπολογιστικά συστήματα.

Όλα τα LAN λειτουργούν με το ίδιο πρότυπο που είναι αποδεκτό για δίκτυα υπολογιστών - το πρότυπο Open Systems Interconnection (OSI).

Βασικό μοντέλο osi (Διασύνδεση ανοιχτού συστήματος)

Για να αλληλεπιδράσουν, οι άνθρωποι χρησιμοποιούν μια κοινή γλώσσα. Εάν δεν μπορούν να μιλήσουν απευθείας μεταξύ τους, χρησιμοποιούν κατάλληλα βοηθήματα για να μεταφέρουν μηνύματα.

Τα στάδια που φαίνονται παραπάνω είναι απαραίτητα όταν ένα μήνυμα μεταφέρεται από τον αποστολέα στον παραλήπτη.

Για να τεθεί σε κίνηση η διαδικασία μετάδοσης δεδομένων, χρησιμοποιήθηκαν μηχανές με την ίδια κωδικοποίηση δεδομένων και συνδεδεμένες μεταξύ τους. Για την ενιαία παρουσίαση των δεδομένων στις γραμμές επικοινωνίας μέσω των οποίων διαβιβάζονται οι πληροφορίες, δημιουργήθηκε ο Διεθνής Οργανισμός Τυποποίησης (ISO - International Standards Organization).

Το ISO προορίζεται να παρέχει ένα μοντέλο για ένα διεθνές πρωτόκολλο επικοινωνιών εντός του οποίου μπορούν να αναπτυχθούν διεθνή πρότυπα. Για μια σαφή εξήγηση, ας το χωρίσουμε σε επτά επίπεδα. Ο Διεθνής Οργανισμός Τυποποίησης (ISO) έχει αναπτύξειΔιασύνδεση Ανοικτών Συστημάτων (OSI). Αυτό το μοντέλο είναι ένα διεθνές πρότυπο για τη μετάδοση δεδομένων.

Το μοντέλο περιέχει επτά ξεχωριστά επίπεδα:

Επίπεδο 1: φυσικός- πρωτόκολλα bit για μεταφορά πληροφοριών.

Επίπεδο 2: αγωγός- σχηματισμός προσωπικού, διαχείριση της πρόσβασης στο περιβάλλον.

Επίπεδο 3: δίκτυο- δρομολόγηση, διαχείριση ροής δεδομένων.

Επίπεδο 4: μεταφορά- εξασφάλιση αλληλεπίδρασης απομακρυσμένων διαδικασιών.

Επίπεδο 5: συνεδριακός- υποστήριξη του διαλόγου μεταξύ απομακρυσμένων διαδικασιών.

Επίπεδο 6: παρουσίασηδεδομένα - ερμηνεία των διαβιβαζόμενων δεδομένων.

Επίπεδο 7: εφαρμοσμένος- διαχείριση δεδομένων χρήστη.

Η κύρια ιδέα αυτού του μοντέλου είναι ότι σε κάθε επίπεδο ανατίθεται ένας συγκεκριμένος ρόλος, συμπεριλαμβανομένου του περιβάλλοντος μεταφοράς. Χάρη σε αυτό κοινή εργασίαΗ μετάδοση δεδομένων χωρίζεται σε ξεχωριστές, εύκολα ορατές εργασίες. Οι απαραίτητες συμφωνίες για την επικοινωνία μεταξύ ενός επιπέδου και αυτών πάνω και κάτω ονομάζονται πρωτόκολλο.

Δεδομένου ότι οι χρήστες χρειάζονται αποτελεσματική διαχείριση, το σύστημα δικτύου υπολογιστών αντιπροσωπεύεται ως μια πολύπλοκη δομή που συντονίζει την αλληλεπίδραση των εργασιών του χρήστη.

Έχοντας υπόψη τα παραπάνω, το ακόλουθο μοντέλο επιπέδου μπορεί να προκύψει με λειτουργίες διαχείρισης που εκτελούνται στο επίπεδο εφαρμογής χρήστη.

Τα επιμέρους στρώματα του βασικού μοντέλου εκτείνονται προς τα κάτω από την πηγή δεδομένων (επίπεδο 7 στο στρώμα 1) και προς τα πάνω από τη βύθιση δεδομένων (στρώμα 1 έως στρώμα 7). Τα δεδομένα χρήστη μεταβιβάζονται στο παρακάτω επίπεδο μαζί με μια κεφαλίδα για συγκεκριμένο επίπεδο έως ότου επιτευχθεί το τελευταίο επίπεδο.

Στην πλευρά λήψης, τα εισερχόμενα δεδομένα αναλύονται και, εάν είναι απαραίτητο, διαβιβάζονται σε υψηλότερο επίπεδο έως ότου οι πληροφορίες μεταφερθούν στο επίπεδο εφαρμογής χρήστη.

Επίπεδο 1.Φυσικός.

Το φυσικό επίπεδο ορίζει τις ηλεκτρικές, μηχανικές, λειτουργικές και διαδικαστικές παραμέτρους για τη φυσική επικοινωνία στα συστήματα. Η φυσική συνδεσιμότητα και η επιχειρησιακή ετοιμότητα που τη συνοδεύει είναι η βασική λειτουργία του Επιπέδου 1. Τα πρότυπα φυσικής στρώσης περιλαμβάνουν τις συστάσεις CCITT V.24, EIA RS232 και X.21. Το πρότυπο ISDN (Integrated Services Digital Network) θα διαδραματίσει αποφασιστικό ρόλο στις λειτουργίες μεταφοράς δεδομένων στο μέλλον. Το μέσο μετάδοσης δεδομένων είναι σύρμα χαλκού τριών πυρήνων (θωρακισμένο συνεστραμμένο ζεύγος), ομοαξονικό καλώδιο, αγωγός οπτικών ινών και γραμμή ραδιοφωνικού ρελέ.

Επίπεδο 2.Αγωγός.

Το επίπεδο σύνδεσης δεδομένων σχηματίζει τα λεγόμενα «πλαίσια» μιας ακολουθίας πλαισίων από τα δεδομένα που μεταδίδονται από το 1ο επίπεδο. Σε αυτό το επίπεδο, πραγματοποιείται έλεγχος πρόσβασης στο μέσο μετάδοσης που χρησιμοποιείται από πολλούς υπολογιστές, συγχρονισμός, ανίχνευση σφαλμάτων και διόρθωση.

Επίπεδο 3.Δίκτυο.

Το επίπεδο δικτύου δημιουργεί επικοινωνία σε ένα δίκτυο υπολογιστών μεταξύ δύο συνδρομητών. Η σύνδεση πραγματοποιείται μέσω λειτουργιών δρομολόγησης που απαιτούν τη συμπερίληψη μιας διεύθυνσης δικτύου στο πακέτο. Το επίπεδο δικτύου πρέπει επίσης να παρέχει διαχείριση σφαλμάτων, πολυπλεξία και έλεγχο ροής δεδομένων. Το πιο γνωστό πρότυπο που σχετίζεται με αυτό το επίπεδο είναι η Σύσταση X.25 της CCITT (για δημόσια δίκτυα μεταγωγής πακέτων).

Επίπεδο 4.Μεταφορά.

Το επίπεδο μεταφοράς υποστηρίζει τη συνεχή μεταφορά δεδομένων μεταξύ δύο διεργασιών χρήστη που αλληλεπιδρούν μεταξύ τους. Ποιότητα μεταφοράς, μετάδοση χωρίς σφάλματα, ανεξαρτησία δικτύων υπολογιστών, υπηρεσία μεταφοράς από άκρο σε άκρο, ελαχιστοποίηση κόστους και διευθυνσιοδότηση επικοινωνίας εγγυώνται συνεχή και χωρίς σφάλματα μετάδοση δεδομένων.

Επίπεδο 5.Συνεδριακός.

Το επίπεδο συνεδρίας συντονίζει τη λήψη, τη μετάδοση και την παράδοση μιας μόνο συνεδρίας επικοινωνίας. Ο συντονισμός απαιτεί έλεγχο των παραμέτρων λειτουργίας, έλεγχο των ροών δεδομένων των ενδιάμεσων συσκευών αποθήκευσης και διαδραστικό έλεγχο που εγγυάται τη μεταφορά των διαθέσιμων δεδομένων. Επιπλέον, το επίπεδο συνεδρίας περιέχει επιπλέον λειτουργίες για τη διαχείριση κωδικών πρόσβασης, τον υπολογισμό τελών για τη χρήση πόρων δικτύου, τη διαχείριση διαλόγου, τον συγχρονισμό και την ακύρωση της επικοινωνίας σε μια συνεδρία μετάδοσης μετά από αποτυχία λόγω σφαλμάτων στα χαμηλότερα επίπεδα.

Επίπεδο 6. Προβολές δεδομένων.

Το επίπεδο παρουσίασης δεδομένων έχει σχεδιαστεί για να ερμηνεύει τα δεδομένα. καθώς και προετοιμασία δεδομένων για το επίπεδο εφαρμογής χρήστη. Σε αυτό το επίπεδο, τα δεδομένα μετατρέπονται από πλαίσια που χρησιμοποιούνται για τη μετάδοση δεδομένων σε μορφή οθόνης ή μορφή για συσκευές εκτύπωσης του τελικού συστήματος.

Επίπεδο 7.Εφαρμοσμένος.

Στο επίπεδο εφαρμογής, είναι απαραίτητο να παρέχονται στους χρήστες ήδη επεξεργασμένες πληροφορίες. Αυτό μπορεί να αντιμετωπιστεί από το λογισμικό εφαρμογής συστήματος και χρήστη.

Για τη μετάδοση πληροφοριών μέσω γραμμών επικοινωνίας, τα δεδομένα μετατρέπονται σε μια αλυσίδα διαδοχικών bit (δυαδική κωδικοποίηση χρησιμοποιώντας δύο καταστάσεις: "0" και "1").

Οι μεταδιδόμενοι αλφαριθμητικοί χαρακτήρες αναπαρίστανται χρησιμοποιώντας συνδυασμούς bit. Οι συνδυασμοί bit είναι διατεταγμένοι σε έναν συγκεκριμένο πίνακα κωδικών που περιέχει κωδικούς 4-, 5-, 6-, 7- ή 8-bit.

Ο αριθμός των χαρακτήρων που αντιπροσωπεύονται σε ένα μάθημα εξαρτάται από τον αριθμό των bit που χρησιμοποιούνται στον κώδικα: ένας κωδικός τεσσάρων bit μπορεί να αντιπροσωπεύει το πολύ 16 τιμές, ένας κωδικός 5 bit μπορεί να αντιπροσωπεύει 32 τιμές, ένας κώδικας 6 bit μπορεί να αντιπροσωπεύει 64 Τιμές, ένας κωδικός 7 bit μπορεί να αντιπροσωπεύει 128 τιμές και ένας κωδικός 8 bit μπορεί να κωδικοποιεί - 256 αλφαριθμητικούς χαρακτήρες.

Κατά τη μεταφορά πληροφοριών μεταξύ πανομοιότυπων συστημάτων υπολογιστών και διαφορετικών τύπων υπολογιστών, χρησιμοποιούνται οι ακόλουθοι κωδικοί:

Σε διεθνές επίπεδο, η μετάδοση πληροφοριών χαρακτήρων πραγματοποιείται χρησιμοποιώντας κωδικοποίηση 7-bit, η οποία σας επιτρέπει να κωδικοποιήσετε κεφαλαία και πεζά γράμματα του αγγλικού αλφαβήτου, καθώς και ορισμένους ειδικούς χαρακτήρες.

Εθνική και ειδικές πινακίδεςδεν μπορεί να αναπαρασταθεί με χρήση κώδικα 7-bit. Για την αναπαράσταση εθνικών χαρακτήρων, χρησιμοποιείται ο πιο συχνά χρησιμοποιούμενος κώδικας 8-bit.

Για σωστή και επομένως πλήρη και χωρίς σφάλματα μετάδοση δεδομένων, είναι απαραίτητο να τηρούνται οι συμφωνημένοι και θεσπισμένοι κανόνες. Όλα αυτά καθορίζονται στο πρωτόκολλο μεταφοράς δεδομένων.

Το πρωτόκολλο μεταφοράς δεδομένων απαιτεί τις ακόλουθες πληροφορίες:

Συγχρονισμός

Ο συγχρονισμός αναφέρεται στον μηχανισμό για την αναγνώριση της αρχής ενός μπλοκ δεδομένων και του τέλους του.

Αρχικοποίηση

Η αρχικοποίηση αναφέρεται στη δημιουργία μιας σύνδεσης μεταξύ αλληλεπιδρώντων εταίρων.

Μπλοκάρισμα

Ο αποκλεισμός νοείται ως η διαίρεση των μεταδιδόμενων πληροφοριών σε μπλοκ δεδομένων αυστηρά καθορισμένου μέγιστου μήκους (συμπεριλαμβανομένων των σημάτων αναγνώρισης της αρχής του μπλοκ και του τέλους του).

Απευθυνόμενος

Η διευθυνσιοδότηση παρέχει αναγνώριση του διαφορετικού εξοπλισμού δεδομένων που χρησιμοποιείται που ανταλλάσσουν πληροφορίες μεταξύ τους κατά τη διάρκεια της αλληλεπίδρασης.

Ανίχνευση σφαλμάτων

Η ανίχνευση σφαλμάτων αναφέρεται στη ρύθμιση των bit ισοτιμίας και επομένως στον υπολογισμό των bit ισοτιμίας.

Αρίθμηση μπλοκ

Η τρέχουσα αρίθμηση μπλοκ σάς επιτρέπει να προσδιορίσετε λανθασμένα μεταδιδόμενες ή χαμένες πληροφορίες.

Έλεγχος ροής δεδομένων

Ο έλεγχος ροής δεδομένων χρησιμεύει για τη διανομή και τον συγχρονισμό των ροών πληροφοριών. Έτσι, για παράδειγμα, εάν δεν υπάρχει αρκετός χώρος στο buffer της συσκευής δεδομένων ή εάν τα δεδομένα δεν υποβάλλονται σε επεξεργασία αρκετά γρήγορα σε περιφερειακές συσκευές (όπως εκτυπωτές), συσσωρεύονται μηνύματα ή/και αιτήματα.

Μέθοδοι αποκατάστασης

Μετά τη διακοπή της διαδικασίας μετάδοσης δεδομένων, χρησιμοποιούνται μέθοδοι ανάκτησης για την επιστροφή σε μια συγκεκριμένη θέση για την αναμετάδοση των πληροφοριών.

Άδεια πρόσβασης

Η διανομή, ο έλεγχος και η διαχείριση των περιορισμών πρόσβασης στα δεδομένα είναι ευθύνη της ρήτρας άδειας πρόσβασης (για παράδειγμα, «μόνο μετάδοση» ή «μόνο λήψη»).

Συσκευές δικτύου και επικοινωνίες

Τα πιο συχνά χρησιμοποιούμενα μέσα επικοινωνίας είναι το συνεστραμμένο ζεύγος, το ομοαξονικό καλώδιο και οι γραμμές οπτικών ινών. Όταν επιλέγετε έναν τύπο καλωδίου, λάβετε υπόψη τους ακόλουθους δείκτες:

κόστος εγκατάστασης και συντήρησης,

ταχύτητα μεταφοράς πληροφοριών,

Περιορισμοί στην απόσταση μετάδοσης πληροφοριών (χωρίς πρόσθετους ενισχυτές-repeaters (repeaters)),

ασφάλεια μετάδοσης δεδομένων.

Το κύριο πρόβλημα είναι να διασφαλίσουμε ταυτόχρονα αυτούς τους δείκτες, για παράδειγμα, ότι ο υψηλότερος ρυθμός μεταφοράς δεδομένων περιορίζεται από τη μέγιστη δυνατή απόσταση μετάδοσης δεδομένων, η οποία εξακολουθεί να εξασφαλίζει το απαιτούμενο επίπεδο προστασίας δεδομένων. Η εύκολη επεκτασιμότητα και η ευκολία επέκτασης του καλωδιακού συστήματος επηρεάζουν το κόστος του/

συνεστραμμένο ζευγάρι

Η φθηνότερη σύνδεση καλωδίου είναι μια συνεστραμμένη σύνδεση δύο καλωδίων, που συχνά ονομάζεται συνεστραμμένο ζεύγος. Σας επιτρέπει να μεταδίδετε πληροφορίες με ταχύτητες έως και 10 Mbit/s, είναι εύκολα επεκτάσιμο, αλλά δεν είναι απρόσβλητο σε παρεμβολές. Το μήκος του καλωδίου δεν μπορεί να υπερβαίνει τα 1000 m σε ταχύτητα μετάδοσης 1 Mbit/s. Τα πλεονεκτήματα είναι η χαμηλή τιμή και η απρόσκοπτη εγκατάσταση. Για να αυξηθεί η θόρυβος των πληροφοριών, χρησιμοποιείται συχνά θωρακισμένο καλώδιο συνεστραμμένου ζεύγους, δηλ. συνεστραμμένο ζεύγος, τοποθετημένο σε προστατευτική θήκη, παρόμοια με τη θωράκιση ενός ομοαξονικού καλωδίου. Αυτό αυξάνει το κόστος του συνεστραμμένου ζεύγους και φέρνει την τιμή του πιο κοντά στην τιμή του ομοαξονικού καλωδίου.

Ομοαξονικό καλώδιο

Το ομοαξονικό καλώδιο έχει μέση τιμή, έχει καλή θόρυβο και χρησιμοποιείται για επικοινωνία σε μεγάλες αποστάσεις (αρκετά χιλιόμετρα). Οι ταχύτητες μεταφοράς πληροφοριών κυμαίνονται από 1 έως 10 Mbit/s και σε ορισμένες περιπτώσεις μπορεί να φτάσουν τα 50 Mbit/s. Το ομοαξονικό καλώδιο χρησιμοποιείται για βασική και ευρυζωνική μετάδοση πληροφοριών.

Ευρυζωνικό ομοαξονικό καλώδιο

Το ευρυζωνικό ομοαξονικό καλώδιο είναι απρόσβλητο σε παρεμβολές και είναι εύκολο να επεκταθεί, αλλά είναι ακριβό. Ο ρυθμός μεταφοράς πληροφοριών είναι 500 Mbit/s. Κατά τη μετάδοση πληροφοριών στη ζώνη συχνοτήτων βάσης σε απόσταση μεγαλύτερη από 1,5 km, απαιτείται ένας ενισχυτής ή ένας λεγόμενος επαναλήπτης (repeater). Επομένως, η συνολική απόσταση κατά τη μετάδοση πληροφοριών αυξάνεται στα 10 km. Για δίκτυα υπολογιστών με τοπολογία διαύλου ή δέντρου, το ομοαξονικό καλώδιο πρέπει να έχει μια αντίσταση τερματισμού (τερματιστής) στο τέλος.

Καλώδιο Ethernet

Το καλώδιο Ethernet είναι επίσης ομοαξονικό καλώδιο 50 ohm. Ονομάζεται επίσης χοντρό Ethernet ή κίτρινο καλώδιο. Χρησιμοποιεί τυπική σύνδεση 15 ακίδων. Λόγω της προστασίας από το θόρυβο, είναι μια ακριβή εναλλακτική λύση στα συμβατικά ομοαξονικά καλώδια. Η μέγιστη διαθέσιμη απόσταση χωρίς επαναλήπτη δεν υπερβαίνει τα 500 m και η συνολική απόσταση του δικτύου Ethernet είναι περίπου 3000 m Το καλώδιο Ethernet, λόγω της τοπολογίας κορμού του, χρησιμοποιεί μόνο μία αντίσταση φορτίου στο τέλος.

Καλώδιο Cheapernet

Φθηνότερο από ένα καλώδιο Ethernet είναι μια σύνδεση καλωδίου Cheapernet ή, όπως αποκαλείται συχνά, λεπτό Ethernet. Είναι επίσης ένα ομοαξονικό καλώδιο 50 ohm με ρυθμό μεταφοράς πληροφοριών δέκα εκατομμύρια bps.

Κατά τη σύνδεση τμημάτων καλωδίου Chearenet, απαιτούνται επίσης επαναλήπτες. Τα δίκτυα υπολογιστών με καλώδιο Cheapernet έχουν χαμηλό κόστοςκαι ελάχιστο κόστος κατά την επέκταση. Οι κάρτες δικτύου συνδέονται χρησιμοποιώντας ευρέως χρησιμοποιούμενες υποδοχές μπαγιονέτ μικρού μεγέθους (CP-50). Δεν απαιτείται πρόσθετη θωράκιση. Το καλώδιο συνδέεται με τον υπολογιστή χρησιμοποιώντας υποδοχές T.

Η απόσταση μεταξύ δύο σταθμών εργασίας χωρίς επαναλήπτες μπορεί να είναι το πολύ 300 m και η συνολική απόσταση για ένα δίκτυο σε ένα καλώδιο Cheapernet είναι περίπου 1000 m Ο πομποδέκτης Cheapernet βρίσκεται στην πλακέτα δικτύου και τόσο για γαλβανική απομόνωση μεταξύ προσαρμογέων όσο και για ενίσχυση. το εξωτερικό σήμα