Curs. Rețele locale

Rețeaua locală (rețea locală, LAN, rețea locală, LAN) este un complex

echipamente și software, asigurarea transmiterii, stocării și procesării informațiilor

țiuni. Un LAN acoperă de obicei o zonă relativ mică. Există rețele locale ale căror noduri sunt separate geografic pe distanțe mai mari de 12.500 km (stații spațiale și centre orbitale). În ciuda acestor distanțe, astfel de rețele sunt încă clasificate ca locale.

LAN-urile sunt create cu scopul de a organiza:

accesul publicului la echipamente (de exemplu, imprimante)

acces la date partajate (DB)

acces general la programe

construcție sistem comun securitate

Există multe modalități de clasificare a rețelelor. Principalul criteriu de clasificare este considerat a fi metoda de administrare. Adică, în funcție de modul în care este organizată și cum este gestionată rețeaua,

Da, poate fi atribuit rețea locală, distribuită, metropolitană sau globală . Gestionează o rețea sau un segment al acesteia administrator de rețea.

Calculatoarele pot fi conectate între ele folosind diverse medii de acces: conductori de cupru ( pereche răsucită), conductoare optice (cabluri optice) și printr-un canal radio ( tehnologii wireless). Conexiunile prin cablu sunt stabilite prin Ethernet, wireless - prin Wi-Fi, Bluetooth, GPRS și alte protocoale. Cel mai adesea, rețelele locale sunt construite Tehnologii Ethernet sau Wi-Fi. Anterior, au fost folosite tehnologii Frame Relay și Token ring, care sunt mai puțin comune astăzi. Pentru a construi o rețea locală simplă, se folosesc echipamente de comutare: routere, comutatoare, puncte de acces wireless, routere fără fir, modemuri și adaptoare de rețea. Mai puțin utilizate sunt convertoarele media, amplificatoarele de semnal (diverse tipuri de repetoare) și antenele speciale.

Rutarea în rețelele locale este primitivă, dacă este deloc necesar. Uneori, grupurile de lucru sunt organizate într-o rețea locală - o unire formală a mai multor computere într-un grup cu un singur nume.

Administratorul de rețea este o persoană responsabilă de operarea unei rețele locale sau a unei părți a acesteia. Responsabilitățile sale includ asigurarea și monitorizarea comunicațiilor fizice, configurarea echipamentelor active, configurarea accesului partajat și a unei game predefinite de programe care asigură funcționarea stabilă a rețelei.

3.1. Istoria dezvoltării rețelelor de calculatoare

De remarcat că în prezent, pe lângă retele de calculatoare se folosesc şi reţele de terminale. Ar trebui făcută o distincție între rețelele de calculatoare și rețelele de terminale. Rețelele terminale sunt construite pe alte principii decât rețelele de calculatoare și pe alte principii tehnologie informatică. Rețelele de terminale, de exemplu, includ: rețelele de bancomate, casele de bilete de prevânzare pentru diferite tipuri de transport etc.

Primele computere puternice din anii 50, așa-numitele mainframe, erau foarte scumpe și erau destinate doar procesării în serie a datelor. Procesarea datelor în lot este cea mai mare mod eficient folosind procesorul unui computer scump.

Odată cu apariția procesoarelor mai ieftine, au început să se dezvolte sistemele interactive de partajare a timpului pe terminale bazate pe mainframe. Rețelele de terminale au conectat mainframe la terminale. Un terminal este un dispozitiv pentru interacțiunea cu un computer, care constă dintr-un mijloc de intrare (de exemplu, o tastatură) și un mijloc de ieșire (de exemplu, un afișaj).

Terminalele în sine nu au făcut practic nicio prelucrare a datelor, dar au folosit capacitățile unui computer central puternic și scump. Această organizare a muncii a fost numită „mod de partajare a timpului”

nici, deoarece computerul central a rezolvat problemele multor utilizatori secvențial de-a lungul timpului. În același timp, au fost împărțite resurse de calcul costisitoare.

Terminalele de la distanță au fost conectate la computere prin retelele telefonice folosind modemuri. Astfel de rețele au permis numeroși utilizatori să primească acces la distanță la resursele partajate ale computerelor puternice. Atunci calculatoarele puternice au fost unite unele cu altele și astfel au apărut rețelele globale de calculatoare.

Astfel, rețelele au fost utilizate pentru prima dată pentru a transmite date digitale între un terminal și un computer mare.

Primele rețele LAN au apărut la începutul anilor 70, când au fost lansate minicalculatoarele. Minicalculatoarele erau mult mai ieftine decât mainframe-urile, ceea ce făcea posibilă utilizarea lor în diviziile structurale ale întreprinderilor.

Atunci a apărut necesitatea schimbului de date între mașini din diferite departamente. Pentru a realiza acest lucru, multe întreprinderi au început să-și conecteze mini-calculatoarele și să dezvolte software-ul necesar pentru interacțiunea lor. Ca urmare, au apărut primele LAN-uri.

Aspect calculatoare personale a servit drept stimulent pentru dezvoltarea în continuare a LAN. Erau destul de ieftine și erau elemente ideale pentru construirea rețelelor. Dezvoltarea LAN a fost facilitată de apariția tehnologiilor standard pentru conectarea computerelor într-o rețea: Ethernet, Arcnet, Token Ring.

Apariția liniilor de comunicație de înaltă calitate a asigurat o rată de transfer de date destul de ridicată - 10 Mbit/s, în timp ce rețelele globale, folosind doar canale de comunicații telefonice prost potrivite pentru transmiterea datelor, au avut viteză mică transmisie – 1200 bps. Datorită acestei diferențe de viteze, multe tehnologii utilizate în rețele LAN nu erau disponibile pentru utilizare în cele globale.

În prezent, tehnologiile de rețea se dezvoltă rapid, iar decalajul dintre rețelele locale și globale se micșorează, în mare parte datorită apariției canalelor de comunicații teritoriale de mare viteză, care nu sunt inferioare ca calitate sistemelor de cablu LAN.

Noile tehnologii au făcut posibilă transmiterea de medii de informare precum voce, imagini video și desene care anterior erau neobișnuite pentru rețelele de calculatoare.

Dificultatea de a transmite informații multimedia printr-o rețea este asociată cu sensibilitatea acesteia la întârzierile în transmiterea pachetelor de date (întârzierile duc de obicei la denaturarea unor astfel de informații la nodurile de comunicație finale). Dar această problemă este în curs de rezolvare, iar convergența rețelelor de telecomunicații (rețele de radio, telefon, televiziune și computere) deschide noi oportunități de transmitere a datelor, vocii și imaginilor prin rețelele globale de internet.

3.2. Caracteristicile de bază ale unei rețele locale

ÎN în prezent în diverse ţări ale lumii create şi operate diverse tipuri LAN cu diferite dimensiuni, topologie, algoritmi de operare, organizare arhitecturală și structurală. Indiferent de tipul de rețea, acestea sunt supuse unor cerințe generale:

viteza este cea mai importantă caracteristică a unei rețele locale;

adaptabilitate - capacitatea unei rețele locale de a extinde și instala stații de lucru acolo unde este necesar;

fiabilitate - capacitatea unei rețele locale de a menține funcționalitatea totală sau parțială, indiferent de defecțiunea unor noduri sau echipamente finale.

ÎN Rețelele locale bazate pe protocolul IPv4 pot folosi adrese speciale. Acestea sunt patru grupuri de numere separate prin puncte, de exemplu 192.168.0.1. Astfel de adrese se numesc private, interne, locale sau „gri”; aceste adrese nu sunt accesibile de pe Internet. În următoarea versiune a protocolului IPv6, 6 grupuri de des sunt alocate pentru adresa computerului. numere de la 0 la 255.

Transferul de date în rețelele de calculatoare de la un computer la altul se realizează secvenţial, bit cu bit. Din punct de vedere fizic, biții de date sunt transmisi prin canale de date sub formă analogică

sau semnale digitale. Deoarece echipamentele de transmisie și recepție a datelor funcționează cu date în formă discretă, apoi când sunt transmise prin canal analogic este necesară conversia datelor discrete în analog (modulație).

În timpul modulării, informația este reprezentată de un semnal sinusoidal al frecvenței pe care o transmite bine canalul de transmisie a datelor. La primirea unor astfel de date analogice, este necesară o conversie inversă - demodulare.

Înainte de a trimite date în rețea, nodul de trimitere împarte datele în blocuri mici numite pachete de date. La nodul receptor, pachetele sunt acumulate și aranjate într-o anumită ordine pentru a restabili secvența originală.

ÎN Orice pachet trebuie să conțină următoarele informații:

– date direct destinate transmiterii prin rețea;

– o adresă care indică destinația pachetului (fiecare nod de rețea are o adresă);

– codurile de control sunt informații care descriu dimensiunea și tipul pachetului. Există trei scheme de comutare fundamental diferite în rețelele de calculatoare:

– comutare de circuite;

– comutare de pachete;

– schimbarea mesajelor.

La comutarea circuitelor se stabilește o conexiune între părțile de transmisie și cele de recepție sub forma unui canal fizic compozit continuu de secțiuni de canal individuale conectate secvenţial pentru transferul direct de date între noduri. Mesajul este apoi transmis pe canalul stabilit.

Comutarea mesajelor– procesul de trimitere a datelor, inclusiv recepția, stocarea, selectarea direcției inițiale și transmiterea ulterioară a blocurilor de mesaje (fără spargerea în pachete). La comutarea mesajelor, blocurile de mesaje sunt transmise secvenţial de la un nod intermediar la altul, tamponându-le temporar pe discurile fiecărui nod până ajung la destinaţie. În acest caz, o nouă transmisie poate începe numai după ce întregul bloc a fost primit. O eroare în timpul transmisiei va avea ca rezultat o nouă retransmisie a întregului bloc.

Transmiterea pachetelor se realizează în mod similar cu transmiterea mesajelor, dar deoarece dimensiunea pachetului este mult mai mică decât blocul de mesaje, acesta este procesat rapid de intermediar. echipamente de comunicare. Prin urmare, canalul de date este ocupat numai în timpul transmiterii unui pachet și, la finalizare, este eliberat pentru transmiterea altor pachete. Dispozitivele speciale - gateway-uri și routere - primesc pachete de la nodurile terminale și, pe baza informațiilor despre adrese, le transmit unul altuia și, în cele din urmă, la stația de destinație. Acest tip transmiterea datelor este un standard pentru Internet.

3.3. Sisteme deschise și modelul OSI

Rețelele de calculatoare constau de obicei din diverse echipamente diferiți producători, prin urmare, pentru a asigura o interacțiune normală, este necesar un singur standard unificat care să definească algoritmul de transmitere a datelor în orice rețea. În rețelele moderne de calculatoare, rolul unui astfel de standard este jucat de protocoale de rețea.

Datorită faptului că nu este posibilă descrierea interacțiunii dintre nodurile din rețea cu un singur protocol, procesul de interacțiune a rețelei a fost împărțit într-un număr de niveluri conceptuale (module) și au fost determinate funcțiile pentru fiecare dintre ele, după cum precum și ordinea interacțiunii.

Deoarece două părți sunt implicate în procesul de schimb de date, adică este necesar să se organizeze lucrul coordonat a două ierarhii care rulează pe computere diferite.

Ambii participanți la schimbul de rețea trebuie să accepte multe acorduri. Acordurile trebuie acceptate la toate nivelurile, de la cel mai mic - nivelul transferului de biți - până la cel mai înalt, care implementează serviciul pentru utilizator.

Un set de reguli care determină ordinea interacțiunii între instrumentele aparținând aceluiași nivel și care funcționează în sisteme diferite, se numește protocol. Sunt denumite regulile de interacțiune între instrumentele aparținând nivelurilor adiacente și care funcționează în același sistem

interfata.

Astfel, mecanismul de transmitere a unui pachet prin rețea de la un program client care rulează pe un computer PC1 la program client, care rulează pe un alt computer, PC 2, poate fi reprezentat în mod convențional ca un transfer secvenţial al acestui pachet de sus în jos de la nivelul superior, care asigură interacţiunea cu aplicaţia utilizator, până la nivelul inferior, care organizează interfaţa cu reţeaua, traducerea acestuia pe PC 2 și postback nivelul superior este deja pe PC 2.

Protocoalele de comunicație pot fi implementate atât în ​​software, cât și în hardware. Protocoalele de nivel inferior sunt adesea implementate printr-o combinație de software și hardware și protocoale niveluri superioare– de regulă, exclusiv prin software. Protocoalele sunt implementate nu numai de computere, ci și de alte dispozitive de rețea - hub-uri, poduri, comutatoare, routere etc. În funcție de tipul de dispozitiv, acesta trebuie să aibă încorporate instrumente care implementează unul sau altul set de protocoale.

Se numește un set de protocoale organizat ierarhic suficient pentru a organiza interacțiunea nodurilor dintr-o rețea stiva de protocoale de comunicare. Pe Internet, setul de bază de protocoale este stiva de protocoale TCP/IP.

În 1984, s-a dezvoltat Organizația Internațională de Standardizare (ISO). model de interacțiune cu sisteme deschise(Open Systems Interconnection, OSI). lună-

del este un standard internațional pentru proiectarea comunicațiilor de rețea și presupune o abordare stratificată a construirii rețelelor. Fiecare nivel al modelului servește diferite etape ale procesului de interacțiune. Prin împărțirea în straturi, modelul de rețea OSI face mai ușor pentru hardware și software să lucreze împreună. Modelul OSI împarte funcțiile de rețea în șapte straturi: aplicație, prezentare, sesiune, transport, rețea, legătură și fizică.

Model de referință pe șapte niveluri oferă recomandări (pentru dezvoltatorii de rețele și protocoale) pentru construirea de standarde de rețea interoperabile produse software, și servește ca bază pentru producători pentru a dezvolta echipamente de rețea compatibile. Recomandările standardului trebuie implementate atât în ​​hardware-ul cât și în software-ul rețelelor de calculatoare.

Orez. 6. Modelul cu șapte niveluri Fig. 7. Modelul OSI

Stratul de aplicare (aplicații). Nivelul superior al modelului asigură interacțiunea aplicațiilor utilizatorului cu rețeaua. Acest nivel permite aplicațiilor să utilizeze servicii de rețea, cum ar fi accesul de la distanță la fișiere și baze de date și redirecționarea e-mailurilor. De asemenea, este responsabil pentru transmiterea informațiilor de serviciu, furnizarea aplicațiilor cu informații despre erori și generarea de solicitări pentru supraveghetori.

spectacole de nud. Exemplu: HTTP, POP3, SMTP, FTP, TELNET.

Nivel executiv. Stratul de prezentare realizează transformarea intermediară

conversia datelor mesajului de ieșire într-un format comun, care este furnizat prin intermediul nivelurilor inferioare, precum și conversia inversă a datelor primite dintr-un format comun într-un format ușor de înțeles pentru programul de recepție.

Nivel de sesiune. Stratul de sesiune al modelului permite două programe să mențină o interacțiune pe termen lung într-o rețea, numită sesiune sau sesiune. Acest nivel gestionează stabilirea sesiunii, schimbul de informații și terminarea sesiunii. De asemenea, este responsabil pentru autentificare, permițând astfel doar anumitor abonați să participe la sesiune și oferă servicii de securitate pentru a reglementa accesul la informațiile despre sesiune.

Stratul de transport. Stratul de transport implementează transferul de date între două programe care rulează pe computere diferite, asigurând în același timp absența pierderilor și a dublării

informații care pot apărea ca urmare a erorilor de transmisie ale straturilor inferioare. Dacă datele transmise prin stratul de transport sunt fragmentate, atunci mijloacele acestui strat asigură că fragmentele sunt asamblate în ordinea corectă.

Stratul de rețea. Stratul de rețea asigură livrarea datelor între computerele dintr-o rețea, care este o asociere a diferitelor rețele fizice. Acest nivel presupune prezența instrumentelor de adresare logică care vă permit să identificați în mod unic un computer într-o rețea interconectată. Una dintre funcțiile principale realizate prin intermediul acestui nivel este transferul țintit de date către un anumit destinatar.

Nivel de legătură de date. Stratul de legătură de date este responsabil pentru organizarea transferului de date între abonați prin stratul fizic, prin urmare, la acest nivel, sunt prevăzute mijloace de adresare care fac posibilă identificarea unică a expeditorului și destinatarului în întregul set de abonați conectați la o linie comună de comunicație. Funcțiile acestui nivel includ, de asemenea, transmiterea de comandă pentru a utilizare paralelă o linie de comunicație de mai multe perechi de abonați. În plus, instrumentele stratului de legătură oferă verificarea erorilor care poate apărea în timpul transmiterii datelor de către stratul fizic.

Nivelul fizic. Stratul fizic definește modul în care computerele dintr-o rețea sunt conectate fizic. Funcțiile instrumentelor aparținând acestui nivel sunt conversia bit cu bit a datelor digitale în semnale transmise pe un mediu fizic (de exemplu, printr-un cablu), precum și transmiterea efectivă a semnalelor.

În practică, protocoalele și interfețele reglementează cerințele tehnice pentru software și hardware. Modulele software (hardware) concepute pentru a oferi interacțiune practică definită de un anumit protocol (sau interfață) sunt de obicei numite implementări de protocol (sau interfață).

Deși diferitele componente aparținând diferitelor niveluri ale modelului de rețea ar trebui să fie în mod oficial independente una de cealaltă, în dezvoltarea practică a protocoalelor, o astfel de independență nu este întotdeauna menținută. Acest lucru se datorează faptului că încercarea de a obține o potrivire exactă model de referință poate duce la operarea ineficientă a software-ului hardware, implementând protocolul. În prezent, există două tipuri de abateri care apar la implementarea interacțiunii la nivel:

funcțiile unor niveluri pot fi combinate printr-un singur protocol și invers - funcțiile unui nivel pot fi împărțite între diferite protocoale;

Funcționarea unui protocol la orice nivel presupune utilizarea doar a anumitor protocoale la nivelul de bază.

Prin urmare, dezvoltarea metodelor practice de interacțiune a rețelei, de regulă, implică dezvoltarea nu de protocoale individuale, ci de seturi întregi de protocoale. Astfel de seturi includ de obicei protocoale legate de mai multe straturi adiacente ale modelului de referință OSI și sunt numite stive de protocoale (sau familii, seturi) de protocoale (stiva de protocoale, suită de protocoale). Cea mai cunoscută stivă de protocoale care asigură interacțiunea pe Internet este stiva de protocoale TCP/IP.

Deoarece implementările de protocol permit abateri de la modelul de referință, stivele de protocol pot avea propria lor schemă de stratificare. În special, stiva de protocoale TCP/IP împarte întregul proces de comunicare în rețea în patru straturi. Tabelul arată corespondența dintre straturile modelului OSI și straturile stivei TCP/IP.

Straturi ale modelului OSI Straturi ale stivei TCP/IP

prezentarea aplicației stratul de aplicație sesiune

3.4. Topologie rețele locale

Topologia (aspect, configurație, structură) a unei rețele de calculatoare se referă de obicei la locația fizică a calculatoarelor din rețea unele față de altele și la modul în care acestea sunt conectate prin linii de comunicație. Conceptul de topologie se referă în primul rând la rețelele locale în care structura conexiunilor poate fi urmărită cu ușurință. În rețelele globale, structura conexiunilor este de obicei ascunsă utilizatorilor și nu este foarte importantă, deoarece fiecare sesiune de comunicare poate fi efectuată pe propria cale.

Topologia determină cerințele pentru echipament, tipul de cablu utilizat, metodele permise și cele mai convenabile de gestionare a schimbului, fiabilitatea funcționării și posibilitățile de extindere a rețelei. Și deși un utilizator de rețea rareori trebuie să aleagă o topologie, este necesar să cunoască caracteristicile topologiilor principale, avantajele și dezavantajele acestora.

Există trei topologii de bază de rețea: magistrală - toate computerele sunt conectate în paralel la o linie de comunicație. Informațiile de la fiecare computer sunt transmise simultan către toate celelalte computere (Fig. 8).

Rețelele cu topologie magistrală folosesc un canal mono liniar ( cablu coaxial) transmisie de date, la capetele căreia sunt instalate rezistențe terminale (terminatoare). Fiecare computer este conectat la un cablu coaxial folosind un conector T (conector T). Datele de la nodul rețelei de transmisie sunt transmise de-a lungul magistralei în ambele direcții, reflectate de terminalele terminale. Terminatoarele împiedică reflectarea semnalelor, de ex. sunt folosite pentru a anula semnalele care ajung la capetele unei legături de date. Astfel, informația ajunge la toate nodurile, dar este primită doar de nodul căruia îi este destinată. Într-o topologie de magistrală logică, mediul de transmisie a datelor este partajat și simultan de către toate PC-urile din rețea, iar semnalele de la PC-uri sunt distribuite simultan în toate direcțiile de-a lungul mediului de transmisie. De la transmiterea semnalelor în topologie, magistrala fizică este difuzată, adică semnalele se propagă simultan în toate direcțiile, atunci topologia logică a acestei rețele locale este o magistrală logică.

Terminator

Terminator

Orez. 8. Bus topologie de rețea

Avantajele rețelelor cu topologie de magistrală:

defectarea unuia dintre noduri nu afectează funcționarea rețelei în ansamblu;

rețeaua este ușor de configurat și configurat;

Rețeaua este rezistentă la defecțiuni ale nodurilor individuale.

Dezavantajele rețelelor cu topologie de magistrală:

o rupere a cablului poate afecta funcționarea întregii rețele;

lungimea cablului și numărul limitat de stații de lucru;

dificil de identificat defectele de conectare

Această topologie este utilizată în rețelele locale cu arhitectură Ethernet.

Steaua - există două tipuri principale:

Steaua activă (stea adevărată) - un computer central este conectat la alte computere periferice, fiecare dintre ele folosind o linie de comunicație separată. Informatii de la computer periferic se transmite doar la calculatorul central, de la cel central la unul sau mai multe periferice. (Fig. 9)

Orez. 9. Steaua activă

O stea pasivă care arată doar ca o stea (Fig. 10). În prezent, este mult mai răspândită decât o stea activă. Este suficient să spunem că este folosit în cele mai populare astăzi Rețele Ethernet.

În centrul unei rețele cu această topologie, nu există un computer, ci un dispozitiv special - un comutator sau, așa cum se mai numește, un comutator, care restabilește semnalele de intrare și le trimite direct destinatarului (Fig. 10). .

Orez. 10. Steaua pasivă

Datele de la stația de transmisie din rețea sunt transmise printr-un comutator de-a lungul tuturor liniilor de comunicație către toate PC-urile. Informațiile ajung la toate stațiile de lucru, dar sunt primite doar de acele stații pentru care sunt destinate.

Această topologie este utilizată în rețelele locale cu arhitectură Ethernet. Avantajele rețelelor cu topologie în stea:

ușor de conectat un computer nou;

exista posibilitatea managementului centralizat;

Rețeaua este rezistentă la defecțiuni ale PC-urilor individuale și la întreruperile conexiunii la PC-uri individuale. Dezavantajele rețelelor cu topologie în stea:

defectarea comutatorului afectează funcționarea întregii rețele;

consum mare de cablu;

Ring - calculatoarele sunt combinate secvenţial într-un inel.

Într-o rețea cu topologie inelă, toate nodurile sunt conectate prin canale de comunicație într-un inel continuu (nu neapărat un cerc) prin care sunt transmise datele. Ieșirea unui PC este conectată la intrarea altui PC. După ce a început mișcarea de la un punct, datele ajung în cele din urmă la începutul lor. Datele dintr-un inel se mișcă întotdeauna în aceeași direcție.

Această rețea este foarte ușor de creat și configurat. Principalul dezavantaj al rețelelor cu topologie în inel este că deteriorarea liniei de comunicație într-un singur loc sau defecțiunea PC-ului duce la inoperabilitatea întregii rețele.

De regulă, topologia „inel” nu este utilizată în forma sa pură din cauza nefiabilității sale, prin urmare, în practică, sunt utilizate diverse modificări ale topologiei inelului.

Orez. 11. Inel de topologie de rețea

În practică, alte topologii de rețele locale sunt adesea folosite, dar majoritatea rețelelor sunt concentrate pe trei topologii de bază.

3.5. Clasificări ale rețelelor locale

Rețelele locale pot fi clasificate după:

nivelul de management;

scop;

omogenitate;

relații administrative între calculatoare;

topologie;

arhitectură.

Următoarele rețele LAN se disting după nivelul de management:

Rețele LAN pentru grupuri de lucru, care constau din mai multe PC-uri care rulează același sistem de operare. Într-un astfel de LAN, de regulă, există mai multe servere dedicate: un server de fișiere, un server de imprimare;

LAN al unităților structurale (departamente). Datele LAN conțin câteva zeci de PC-uri și servere precum: server de fișiere, server de imprimare, server de baze de date;

LAN al întreprinderilor (firmelor). Aceste rețele LAN pot conține peste 100 de computere și servere, cum ar fi: server de fișiere, server de imprimare, server de baze de date, server de mail si alte servere.

În funcție de scopul lor, rețelele sunt împărțite în:

Rețele de calculatoare destinate lucrărilor de calcul;

rețele de informații și calculatoare, care sunt destinate atât pentru desfășurarea lucrărilor de decontare, cât și pentru furnizarea de resurse informaționale;

consilieri-informatici, care, pe baza prelucrării datelor, generează informații pentru a sprijini luarea deciziilor;

rețele de informare și control, care sunt concepute pentru a gestiona obiecte pe baza procesării informațiilor.

Tipurile de calculatoare utilizate pot fi distinse:

rețele omogene care conțin același tip de calculatoare și software de sistem

rețele eterogene care conțin diferite tipuri de calculatoare și software de sistem. În funcție de relațiile administrative dintre calculatoare, putem distinge:

LAN cu management centralizat (cu servere dedicate);

LAN-uri fără management centralizat (descentralizat) sau peer-to-peer (un nivel

noi) rețele.

În funcție de topologie (topologii principale), LAN-urile sunt împărțite în:

topologie magistrală;

topologie în stea;

topologie inel.

În funcție de arhitectură (principalele tipuri de arhitecturi), LAN-urile sunt împărțite în:

3.6. Configurare LAN (rețele locale peer-to-peer și server dedicat)

Pe baza relațiilor administrative dintre noduri se pot distinge rețele locale cu management centralizat sau cu servere dedicate (rețele de servere) și rețele fără management centralizat sau fără server dedicat (descentralizat), așa-numitele peer-to-peer (single-level). ) rețele.

Rețelele locale cu control centralizat sunt numite ierarhice, iar rețelele locale descentralizate sunt numite egale. În rețelele locale cu management centralizat, unul dintre computere este un server, iar PC-urile rămase sunt stații de lucru.

Serverele sunt computere de înaltă performanță, cu hard disk de mare capacitate și o placă de rețea de mare viteză, care sunt responsabile pentru stocarea datelor, organizarea accesului la aceste date și transmiterea datelor către stațiile de lucru sau clienți.

Stații de lucru. Calculatoarele de pe care se accesează informațiile de pe server se numesc stații de lucru sau clienți.

În rețelele cu control descentralizat, nu există un singur centru pentru gestionarea interacțiunii stațiilor de lucru și un singur computer pentru stocarea datelor. O rețea locală peer-to-peer este o rețea LAN de computere peer, fiecare dintre ele având nume unicși, de regulă, o parolă pentru a o introduce la momentul pornirii sistemului de operare.

Egalitatea PC înseamnă că administratorul fiecărui computer din rețeaua locală își poate converti resursa locală într-o resursă partajată și poate stabili drepturi de acces și parole. El este, de asemenea, responsabil pentru siguranța sau performanța acestei resurse. Resursă locală - o resursă accesibilă numai de pe un PC,

Rețeaua locală este un concept familiar pentru mulți. Aproape fiecare întreprindere folosește această tehnologie, așa că se poate spune că fiecare persoană a întâlnit-o într-un fel sau altul. Rețelele locale au accelerat semnificativ procesele de producție, dând astfel un impuls puternic utilizării lor ulterioare pe tot globul. Toate acestea ne permit să anticipăm creșterea și dezvoltarea în continuare a unui astfel de sistem de transmisie de date, până la introducerea unui LAN în fiecare, chiar și în cea mai mică întreprindere.

Conceptul de rețea locală

O rețea locală este un număr de computere conectate între ele prin echipamente speciale care permit schimbul complet de informații între ele. O caracteristică importantă a acestui tip de transmisie de date este zona relativ mică în care se află nodurile de comunicație, adică computerele în sine.

Rețelele locale nu numai că facilitează foarte mult interacțiunea dintre utilizatori, dar îndeplinesc și alte funcții:

• Simplificați lucrul cu documentație. Angajații pot edita și vizualiza fișiere la locul lor de muncă. În același timp, nu este nevoie de întâlniri și întâlniri colective, ceea ce economisește timp prețios.
• Vă permit să lucrați la documente împreună cu colegii, atunci când fiecare se află la propriul computer.
• Acestea permit accesul la aplicațiile instalate pe server, ceea ce vă permite să economisiți spațiu liber pe hard disk-ul instalat.
• Economisiți spațiu pe hard disk, permițându-vă să salvați documente pe computerul gazdă.

Tipuri de rețele

O rețea locală poate fi reprezentată prin două modele: o rețea peer-to-peer și una ierarhică. Ele diferă în modul în care nodurile de comunicare interacționează.

O rețea peer-to-peer se bazează pe egalitatea tuturor mașinilor, iar datele sunt distribuite între fiecare dintre ele. În esență, un utilizator al unui computer poate accesa resursele și informațiile altuia. Eficiența modelului peer-to-peer depinde direct de numărul de noduri de lucru, iar nivelul său de securitate este nesatisfăcător, ceea ce, împreună cu un proces de management destul de complex, face ca astfel de rețele să nu fie foarte fiabile și convenabile.

Modelul ierarhic include unul (sau mai multe) servere principale, unde toate datele sunt stocate și procesate și mai multe noduri client. Acest tip de rețea este folosit mult mai des decât prima, având avantajul vitezei, fiabilității și securității. Cu toate acestea, viteza unui astfel de LAN depinde în mare măsură de server, care în anumite condiții poate fi considerat un dezavantaj.

Întocmirea cerințelor tehnice

Proiectarea unei rețele locale este un proces destul de complex. Începe cu dezvoltarea unei specificații tehnice, care ar trebui luată în considerare cu atenție, deoarece deficiențele acesteia amenință dificultățile ulterioare în construirea unei rețele și costuri financiare suplimentare. Proiectarea primară poate fi realizată folosind configuratoare speciale care vă vor permite să selectați echipamentul optim de rețea. Astfel de programe sunt deosebit de convenabile prin faptul că puteți corecta diferite valori și parametri direct în timpul funcționării, precum și puteți genera un raport la sfârșitul procesului. Numai după acești pași puteți trece la etapa următoare.

Proiectare schematică

Această etapă constă în colectarea datelor despre întreprinderea în care este planificată instalarea unei rețele locale și analizarea informațiilor primite. Cantitatea se determina:

• Utilizatori.
• Stații de lucru.
• Camere de servere.
• Porturi de conectare.

Un punct important este disponibilitatea datelor despre traseele de amenajare a autostrăzilor și planificarea unei topologii specifice. În general, este necesar să se respecte o serie de cerințe impuse de standardul IEEE 802.3. Cu toate acestea, în ciuda acestor reguli, uneori poate fi necesar să se facă calcule ale întârzierilor de propagare a semnalului sau să se consulte cu producătorii de echipamente de rețea.

Caracteristicile de bază ale LAN

Atunci când alegeți o metodă de plasare a nodurilor de comunicație, trebuie să vă amintiți cerințele de bază pentru rețelele locale:

• Performanță, care combină mai multe concepte: debit, timp de răspuns, întârziere de transmisie.
• Compatibilitate, adică capacitatea de a conecta diverse echipamente și software de rețea locală.
• Siguranța, fiabilitatea, de ex. capabilități de prevenire a accesului neautorizat și protecție completă a datelor.
• Scalabilitate - capacitatea de a crește numărul de stații de lucru fără a degrada performanța rețelei.
• Gestionabilitate - capacitatea de a controla principalele elemente ale rețelei, de a preveni și de a elimina problemele.
• Transparența rețelei, care constă în prezentarea unui singur dispozitiv de calcul către utilizatori.

Topologii de bază ale rețelelor locale: avantaje și dezavantaje

Topologia unei rețele reprezintă aspectul fizic al acesteia, afectând semnificativ caracteristicile sale de bază. În întreprinderile moderne, sunt utilizate în principal trei tipuri de topologii: „Star”, „Autobuz” și „Inel”.

Topologia „Star” este cea mai comună și are multe avantaje față de altele. Această metodă de instalare este foarte fiabilă; Dacă un computer eșuează (cu excepția serverului), acest lucru nu va afecta funcționarea celorlalți.

Topologia „Bus” este un singur cablu principal cu computere conectate. O astfel de organizare a unei rețele locale economisește bani, dar nu este potrivită pentru conectarea unui număr mare de computere.

Topologia „Ring” se caracterizează printr-o fiabilitate scăzută datorită aranjamentului special al nodurilor - fiecare dintre ele este conectat la alte două folosind plăci de rețea. Eșecul unui computer duce la închiderea întregii rețele, astfel încât acest tip de topologie este folosit din ce în ce mai puțin.

Design detaliat al rețelei

O rețea locală de întreprindere include, de asemenea, diverse tehnologii, echipamente și cabluri. Prin urmare, următorul pas va fi selectarea tuturor acestor elemente. Luarea unei decizii în favoarea unuia sau altuia software sau hardware este determinată de scopul creării rețelei, numărul de utilizatori, lista de programe utilizate, dimensiunea rețelei și locația acesteia. În prezent, cel mai des sunt folosite autostrăzile cu fibră optică, care se disting prin fiabilitatea, viteza și disponibilitatea lor ridicate.

Despre tipurile de cabluri

Cablurile sunt folosite în rețele pentru a transmite semnale între stațiile de lucru, fiecare dintre ele are propriile caracteristici, care trebuie luate în considerare la proiectarea unui LAN.

• O pereche răsucită este formată din mai multe perechi de conductoare acoperite cu izolație și răsucite împreună. Prețul mic și ușurința de instalare sunt beneficii avantajoase, ceea ce face ca acest cablu să fie cel mai popular pentru instalarea rețelelor locale.
• Un cablu coaxial este format din doi conductori introduși unul în celălalt. O rețea locală care utilizează coaxial nu mai este atât de comună - a fost înlocuită cu pereche răsucită, dar se găsește încă în unele locuri.
• Fibra optică este un fir de sticlă care poate transporta lumina reflectând-o pe pereți. Un cablu realizat din acest material transmite date pe distante mari si se caracterizeaza prin performante ridicate in comparatie cu cablurile torsadate si coaxiale, dar nu este ieftin.

Echipament necesar

Echipamentele de rețea ale rețelelor locale includ multe elemente, dintre care cele mai frecvent utilizate sunt:

• Hub sau hub. Conectează un număr de dispozitive într-un singur segment folosind un cablu.
• Comutator. Foloseste procesoare speciale pentru fiecare port, procesand pachetele separat de alte porturi, datorita carora au performante ridicate.
• Router. Acesta este un dispozitiv care ia decizii cu privire la trimiterea de pachete pe baza datelor despre tabelele de rutare și a unor reguli.
• Modem. Folosit pe scară largă în sistemele de comunicații, oferind contact cu alte stații de lucru prin intermediul unei rețele de cablu sau telefonice.

Opriți echipamentele de rețea

Hardware-ul rețelei locale include în mod necesar părți server și client.

Serverul este computer puternic, având o importanță mare de rețea. Funcțiile sale includ stocarea de informații, baze de date, deservirea utilizatorilor și procesarea codurilor de program. Serverele sunt amplasate în încăperi speciale cu o temperatură constantă controlată a aerului - camere server, iar carcasa lor este dotată cu protectie suplimentara de praf, oprire accidentală, precum și un sistem de răcire puternic. De regulă, doar administratorii de sistem sau managerii companiei au acces la server.

Stația de lucru este obișnuită calculator conectat la rețea, adică este orice computer care solicită servicii de la serverul principal. Pentru a asigura comunicarea la astfel de noduri, se utilizează un modem și o placă de rețea. Deoarece stațiile de lucru folosesc de obicei resurse de server, partea client este echipată cu stick-uri de memorie slabe și hard disk-uri mici.

Software

Echipamentele de rețea locală nu își vor putea îndeplini pe deplin funcțiile fără software adecvat. Partea software include:

• Sisteme de operare în rețea pe servere care formează baza oricărei rețele. Este sistemul de operare care controlează accesul la toate resursele rețelei, coordonează rutarea pachetelor și rezolvă conflictele dintre dispozitive. Astfel de sisteme au suport încorporat pentru protocoalele TCP/IP, NetBEUI, IPX/SPX.
• Sisteme de operare autonome care gestionează partea client. Sunt sisteme de operare comune, de exemplu, Windows XP, Windows 7.
• Servicii și aplicații de rețea. Aceste elemente software vă permit să efectuați diverse acțiuni: vizualizarea documentației de la distanță, imprimarea pe o imprimantă de rețea, trimiterea de mesaje de e-mail. Serviciile tradiționale HTTP, POP-3, SMTP, FTP și Telnet stau la baza acestei categorii și sunt implementate folosind software.

Nuanțe de proiectare a rețelelor locale

Proiectarea unei rețele locale de calculatoare necesită o analiză lungă și pe îndelete, precum și luarea în considerare a tuturor subtilităților. Este important să se prevadă posibilitatea creșterii întreprinderii, ceea ce va presupune o creștere a dimensiunii rețelei locale. Proiectul trebuie elaborat în așa fel încât LAN-ul să fie pregătit în orice moment pentru a conecta o nouă stație de lucru sau alt dispozitiv, precum și pentru a actualiza oricare dintre nodurile și componentele sale.

Problemele de securitate nu sunt mai puțin importante. Cablurile folosite la construirea rețelei trebuie protejate în mod fiabil împotriva accesului neautorizat, iar liniile trebuie amplasate departe de locuri potențial periculoase unde pot fi deteriorate - accidental sau intenționat. Componentele LAN situate în afara sediului trebuie să fie împământate și securizate.

Dezvoltarea unei rețele locale este un proces destul de intensiv în muncă, dar abordarea corectăși responsabilitatea corespunzătoare, LAN-ul va funcționa în mod fiabil și stabil, asigurând o experiență neîntreruptă a utilizatorului.

Odată cu apariția microcalculatoarelor și a computerelor personale, au apărut rețelele locale de calculatoare. Acestea au făcut posibilă ridicarea managementului unei unități de producție la un nivel calitativ nou, creșterea eficienței utilizării computerelor, îmbunătățirea calității informațiilor procesate, implementarea tehnologiei fără hârtie și crearea de noi tehnologii.

Rețea locală – o rețea de calculatoare pentru un cerc limitat

utilizatori, combinând computere într-o cameră sau într-una

întreprinderilor.

Să oferim o definiție detaliată a unei rețele locale.

Rețeaua locală (LAN) este o colecție mijloace tehnice

(calculatoare, cabluri, adaptoare de rețea etc.), rulează un sistem de operare în rețea și un software de aplicație.

Rețelele locale s-au răspândit încă din anii 80. O rețea locală de calculatoare vă permite să faceți schimb de informații cu ușurință în cadrul unei organizații individuale.

În funcție de scop (natura funcțiilor implementate), LAN-urile pot fi împărțite în următoarele:

- de calcul, efectuând în primul rând lucrări de calcul;

---------------- informare și calcul, pe lângă calcule, efectuarea de lucrări privind serviciile de informare pentru utilizatori;

​servicii de informare, care oferă în principal servicii de informare utilizatorilor (crearea și executarea documentelor, livrarea către utilizator a directivei, curente, de referință și alte informații de care are nevoie);

---------------- regăsire informații - un tip de informație specializat în căutarea de informații în stocarea în rețea pe o temă dorită de utilizator;

---------------- servicii de informare și consiliere care prelucrează informații organizaționale, tehnice și tehnologice curente și produc informațiile rezultate pentru a sprijini utilizatorul în luarea deciziilor corecte;

---------------- informare și management, prelucrarea informațiilor tehnice și tehnologice curente și generarea informațiilor rezultate, pe baza cărora se generează automat impacturi asupra sistemului gestionat etc.

Pe baza numărului de computere conectate la rețea, rețelele pot fi împărțite în mici,

combinând până la 10-15 mașini, medii - până la 50 de mașini și mari - peste 50 de mașini,

În funcție de locația lor geografică, rețelele LAN sunt împărțite în poziții compacte (toate calculatoarele sunt situate într-o singură cameră) și distribuite (calculatoarele din rețea sunt amplasate în camere diferite).

Pe baza lățimii de bandă, rețelele LAN sunt împărțite în trei grupuri:

LAN cu low debitului(viteze de transfer de date de până la zeci de megabiți pe secundă), cel mai adesea folosind cablu coaxial subțire sau pereche răsucită;

---------------- LAN cu debit mediu (viteze de transfer de date de câteva zeci de megabiți pe secundă), cel mai adesea folosind cablu coaxial gros sau pereche răsucită ecranată ca canale de comunicație;

---------------- LAN cu debit mare (rate de transfer de date de sute și chiar mii de megabiți pe secundă), cel mai adesea folosind cabluri de fibră optică ca canale de comunicație.

Conectarea computerelor la o rețea LAN oferă soluții la problemele de lucru colectiv cu informații.

1. Separarea fișierelor. O rețea LAN permite multor utilizatori să lucreze simultan cu un fișier stocat pe un server de fișiere central. De exemplu, la pre-

într-o companie sau companie, mai mulți angajați îl pot folosi simultan

și aceleași documente de guvernare.

2. Transfer de fișiere. LAN vă permite să copiați rapid și fiabil fișierele din orice

dimensiunea de la o mașină la alta.

3. Acces la informații și fișiere. LAN vă permite să rulați programe de aplicație de la oricare dintre stațiile de lucru, oriunde se află.

4. Separarea programelor de aplicație și a bazelor de date. LAN permite doi utilizatori să folosească aceeași copie a unui program. Cu toate acestea, desigur, ei nu pot edita același document sau înregistrarea bazei de date în același timp.

5. Introducerea simultană a datelor în programele de aplicație. Programele de aplicație în rețea permit mai multor utilizatori să introducă simultan datele necesare pentru ca programele să funcționeze. De exemplu, păstrați înregistrări într-o bază de date ca aceasta:

că nu se vor interfera unul cu celălalt. Cu toate acestea, numai versiunile speciale de rețea ale programelor permit introducerea simultană a informațiilor. Computer obișnuit

programele permit unui singur utilizator să lucreze cu un set de fișiere.

6. Separarea unei imprimante sau a altui dispozitiv tehnic. O rețea LAN permite accesul mai multor utilizatori de pe stații de lucru diferite

una sau mai multe scumpe imprimante laser sau alte dispozitive.

7. E-mail. Utilizarea poate folosi LAN ca serviciul postalŞi

trimite note, rapoarte, mesaje etc. alți utilizatori. ÎN

diferenta fata de telefon e-mail va transmite mesajul dumneavoastră chiar dacă abonatul (grupul de abonați) lipsește în prezent de la locul său de muncă, iar pentru aceasta nu va avea nevoie de hârtie.

Topologia unei rețele de calculatoare este în mare măsură determinată de structura rețelei de comunicații, adică o modalitate de a conecta abonații între ei și un computer. Pe baza caracteristicilor topologice, rețelele LAN sunt împărțite în rețele următoarele tipuri: cu un bus comun, inel, ierarhic, radial și multiconectat.

Topologia unei rețele de calculatoare într-o rețea LAN cu o magistrală comună este caracterizată prin faptul că una dintre mașini servește ca dispozitiv de serviciu de sistem care oferă acces centralizat la fișiere și baze de date partajate, dispozitive de imprimare și alte resurse de calcul.

Rețele de acest tip au câștigat o mare popularitate datorită costului scăzut, flexibilității ridicate și vitezei de transfer de date și ușurinței de extindere a rețelei (conectarea noilor abonați la rețea nu afectează caracteristicile sale de bază). Dezavantajele topologiei magistralei includ necesitatea de a utiliza protocoale destul de complexe și vulnerabilitatea la daune fizice cablu.

Topologia inelului din rețea este diferită prin aceea că informațiile de pe inel

poate fi transmis doar într-o singură direcție și toate PC-urile conectate pot participa la recepția și transmiterea acestuia. În acest caz, abonatul destinatar trebuie să marcheze informațiile primite cu un marcator special, altfel pot apărea date „pierdute” care interferează cu funcționarea normală a rețelei.

Ca configurație în lanț, inelul este deosebit de vulnerabil la defecțiune: defecțiunea oricărui segment de cablu duce la pierderea serviciului pentru toți utilizatorii. Dezvoltatorii LAN au depus mult efort pentru a rezolva această problemă. Protecția împotriva deteriorării sau a defecțiunii este asigurată fie prin închiderea inelului pe calea inversă (redundantă), fie prin trecerea la un inel de rezervă. În ambele cazuri, topologia generală a inelului este menținută.

O LAN ierarhică (tree configuration) este o versiune mai dezvoltată a structurii LAN, construită pe baza unei magistrale comune. Se formează un copac

prin conectarea mai multor autobuze la sistemul rădăcină unde este cel mai important

Componentele LAN. Are flexibilitatea necesară pentru a acoperi mai multe etaje dintr-o clădire sau mai multe clădiri de pe același teritoriu cu mijloace LAN și este implementată, de regulă, în sisteme complexe ce numără zeci sau chiar sute de abonați.

Configurația radială (în formă de stea) (Fig. 3.2, d) poate fi considerată ca

dezvoltarea în continuare a structurii „arborele înrădăcinat” cu o ramură la fiecare dispozitiv conectat. În centrul rețelei se află de obicei un dispozitiv de comutare care asigură viabilitatea sistemului. LAN-urile din această configurație sunt cel mai adesea utilizate în sistemele de control instituțional automatizate care utilizează o bază de date centrală. Star LAN-urile sunt în general mai puțin fiabile decât rețelele de magistrală sau ierarhice, dar această problemă poate fi rezolvată prin duplicarea echipamentului la nodul central. Dezavantajele includ și consumul semnificativ de cablu (uneori de câteva ori mai mare decât consumul în LAN-urile cu magistrală comună sau cele ierarhice cu capacități similare).

Cea mai complexă și costisitoare este topologia multiconectată (Fig. 3.2, d), în care fiecare nod este conectat la toate celelalte noduri ale rețelei. Această topologie în rețele LAN este folosită foarte rar, în principal numai acolo unde fiabilitate ridicată rețelele și viteza de transfer de date.

În practică, rețelele LAN hibride sunt mai frecvente, adaptate cerințelor unui anumit client și combinând fragmente de magistrală, stea și alte topologii.

Principalele componente hardware ale unei rețele LAN sunt:

---------------- statii de lucru;

---------------- servere;

---------------- plăci de interfață;

---------------- cabluri.

Stațiile de lucru (PC-urile) sunt de obicei computere personale care sunt

locurile de muncă ale utilizatorilor rețelei.

Cerințele pentru alcătuirea stațiilor de lucru sunt determinate de caracteristicile sarcinilor care se rezolvă în rețea, principiile de organizare a procesului de calcul, sistemul de operare utilizat și alți factori.

Uneori într-o stație de lucru conectată direct la cablu de rețea, este posibil să lipsească unitățile de disc magnetice. Asemenea stații de lucru sunt numite stații de lucru fără disc.

Principalul avantaj al PC-urilor fără disc este costul lor scăzut, precum și securitatea ridicată împotriva intrării neautorizate în sistemul utilizatorilor și virusi informatici. Dezavantajul unui PC fără disc este incapacitatea de a lucra modul offline(fără a vă conecta la un server) și, de asemenea, aveți propriile arhive de date și programe.

Serverele de pe LAN îndeplinesc funcțiile de distribuire a resurselor de rețea. De obicei asta

funcțiile sunt atribuite unui PC suficient de puternic, minicomputer, computer mare sau server special de computer. Pot exista unul sau mai multe servere într-o singură rețea. Fiecare server poate fi separat sau combinat cu un PC. În acest din urmă caz, nu toate, ci doar o parte din resursele serverului sunt disponibile public.

Dacă există mai multe servere pe o rețea LAN, fiecare dintre ele controlează funcționarea stațiilor de lucru conectate la acesta. Colecția de computere server și stații de lucru aferente este adesea numită domeniu. Uneori există mai multe servere în același domeniu. De obicei, unul dintre ele este cel principal, iar ceilalți acționează ca o rezervă (în cazul în care serverul principal eșuează) sau ca o extensie logică a serverului principal.

Există două principii principale de management în rețelele locale: centralizarea și descentralizarea.

Conform acestor principii, rețelele locale sunt:

----------------rețele peer-to-peer;

---------------- rețele cu un server dedicat (server de fișiere).

Rețelele peer-to-peer nu prevăd alocarea de calculatoare speciale care organizează funcționarea rețelei. Fiecare utilizator, conectându-se la rețea, alocă anumite resurse rețelei ( spațiu pe disc, imprimante) și se conectează la resursele furnizate rețelei de alți utilizatori. Astfel de rețele sunt ușor de instalat și configurat și sunt semnificativ mai ieftine decât rețelele cu un server dedicat.

La rândul lor, rețelele cu un server dedicat, în ciuda complexității instalării și a costului relativ ridicat, permit o gestionare centralizată. În acest caz, toate computerele, cu excepția serverului, sunt numite stații de lucru.

Server – un computer dedicat partajarea participanții la rețea care furnizează resurse și servicii.

Clientul este un computer care utilizează resursele și serviciile serverului.

Fiecare computer din rețea are un nume de rețea unic. Fiecare utilizator al rețelei de server trebuie să convină cu administratorul rețelei cu privire la numele și parola rețelei.

Trebuie remarcat faptul că într-o rețea de servere sunt instalate diferite sisteme de operare pe computere cu roluri diferite. Deci, unul dintre sistemele de operare pentru server este instalat pe server. Un exemplu este Windows NT Server. Pe computerele client, puteți instala orice sistem de operare care conține instrumente pentru a îndeplini rolul unui client de rețea de server, de exemplu, Windows 95/98.

Fiecare computer din rețea are un nume de rețea unic care îi permite să fie identificat în mod unic. Fiecare utilizator al rețelei de server trebuie să aibă propriul nume de rețea și parolă de rețea. nume de computere, nume de rețele iar parolele de utilizator sunt înregistrate pe server.

Pentru confortul gestionării unei rețele locale de calculatoare, mai multe computere,

având drepturi de acces egale sunt unite în grupuri de lucru.

Un set de tehnici pentru separarea și limitarea drepturilor de acces ale participanților la rețeaua de calculatoare la resurse se numește politică de rețea.

Asigurarea funcționalității rețelei și administrarea acesteia este efectuată de administratorul de sistem - persoana care gestionează organizarea rețelei locale.

Grup de lucru– un grup de calculatoare dintr-o rețea locală.

Politica de rețea este un set de tehnici pentru separarea și restricționarea drepturilor de acces

participanții la rețeaua de calculatoare la resurse.

Administrator de sistem– o persoană care gestionează organizarea unei rețele locale.

Introducere

Astăzi există peste 130 de milioane de calculatoare în lume și peste 80% dintre ele sunt integrate în diverse rețele de informații și calculatoare, de la mici rețele locale din birouri și case, până la rețele globale tip de internet. Am ales tema rețelelor locale pentru că, în opinia mea, această temă este deosebit de relevantă acum, când în pragul secolului XXI și în întreaga lume se pune în valoare mobilitatea, viteza și comoditatea, cu cât mai puțin timp pierdut! Tendința mondială de conectare a calculatoarelor într-o rețea se datorează unui număr de motive importante, precum accelerarea transmiterii mesajelor informative, capacitatea de a schimba rapid informații între utilizatori, primirea și transmiterea mesajelor (faxuri, scrisori de e-mail etc.). ) fără a părăsi locurile de muncă, capacitatea de a schimba instantaneu informații între computere.

Oportunitățile potențiale atât de uriașe pe care le poartă rețeaua de calculatoare și noul potențial în creștere pe care complexul informațional îl experimentează în același timp, precum și accelerarea semnificativă a procesului de producție, nu ne dau dreptul de a nu accepta acest lucru pentru dezvoltare și de a nu aplicați-le în practică. Ce este o rețea locală, de ce este necesară și de ce este nevoie pentru a o construi, puteți afla citind teza de mai jos!

Ce este o rețea locală?

O rețea locală (LAN) este o rețea care conectează două sau mai multe computere în scopul partajării resurselor acestora: imprimante, fișiere, foldere, discuri etc. Datorită rețelelor de calculatoare, avem posibilitatea de a folosi simultan programe și baze de date de către mai mulți utilizatori.

Conceptul de rețea locală (LAN - Local Area Network) se referă la implementări hardware și software limitate geografic (teritorial sau de producție) în care mai multe sisteme informatice sunt conectate între ele folosind mijloace de comunicații adecvate.

În practica industrială, LAN-urile joacă un rol foarte important. Prin intermediul unei rețele LAN, computerele personale situate la multe locuri de muncă la distanță sunt combinate într-un sistem, care partajează echipamente, software și informații. Locurile de muncă ale angajaților încetează să fie izolate și sunt unite sistem unificat. Să luăm în considerare beneficiile obținute prin conectarea în rețea calculatoarelor personale sub forma unei rețele de calculatoare intra-industriale.

Partajarea resurselor.

Partajarea resurselor permite utilizarea economică a resurselor, de exemplu, gestionarea dispozitivelor periferice, cum ar fi imprimantele laser, de la toate stațiile de lucru conectate.

Separarea datelor .

Separarea datelor oferă posibilitatea de a accesa și gestiona baze de date de la stațiile de lucru periferice care necesită informații.

Separarea software-ului.

Separarea software-ului oferă posibilitatea utilizării simultane a software-ului centralizat, instalat anterior.

Partajarea resurselor procesorului .

Prin partajarea resurselor procesorului, este posibilă utilizarea puterii de calcul pentru a procesa date prin alte sisteme incluse în rețea. Oportunitatea oferită este ca resursele disponibile să nu fie „atacate” instantaneu, ci doar printr-un procesor special disponibil fiecărei stații de lucru.

Modul multiplayer.

Proprietățile multi-utilizator ale sistemului facilitează utilizarea simultană a software-ului de aplicație centralizat instalat și gestionat anterior, de exemplu, dacă utilizatorul sistemului lucrează la o altă sarcină, atunci munca curentă în curs este retrogradată în fundal.

Toate rețelele LAN funcționează în același standard acceptat pentru rețelele de calculatoare - standardul Open Systems Interconnection (OSI).

Model de bază OSI (Interconectare sistem deschis)

Pentru a interacționa, oamenii folosesc un limbaj comun. Dacă nu pot vorbi între ei direct, folosesc mijloace adecvate pentru a transmite mesaje.

Etapele prezentate mai sus sunt necesare atunci când un mesaj este transferat de la expeditor la destinatar.

Pentru a pune în mișcare procesul de transmitere a datelor, au fost folosite mașini cu aceeași codificare a datelor și conectate între ele. Pentru o prezentare unificată a datelor în liniile de comunicație prin care se transmit informații, s-a constituit Organizația Internațională pentru Standardizare (engleză). ISO - Organizația Internațională de Standardizare).

ISO are scopul de a dezvolta un model de protocol de comunicații internaționale în cadrul căruia pot fi dezvoltate standarde internaționale. Pentru o explicație clară, să o împărțim în șapte niveluri.

Organizația Internațională pentru Standardizare (ISO) a dezvoltat un model de bază pentru interoperabilitatea sistemelor deschise. Interconectarea sistemelor deschise (OSI)). Acest model este un standard internațional pentru transmiterea datelor.

Modelul conține șapte niveluri separate:

Nivelul 1: fizic- protocoale de biți pentru transferul de informații;

Nivelul 2: conductă- formarea personalului, gestionarea accesului la mediu;

Nivelul 3: reţea- rutare, managementul fluxului de date;

Nivelul 4: transport- asigurarea interactiunii proceselor de la distanta;

Nivelul 5: sesional- suport pentru dialog între procesele de la distanță;

Nivelul 6: prezentarea datelor- interpretarea datelor transmise;

Nivelul 7: aplicat- gestionarea datelor utilizatorilor.

Ideea principală a acestui model este că fiecărui nivel i se atribuie un rol specific, inclusiv mediul de transport. Datorită acestui fapt, sarcina generală de transfer de date este împărțită în sarcini individuale, ușor vizibile. Acordurile necesare pentru comunicarea dintre un strat și cele de deasupra și dedesubt se numesc protocol.

Deoarece utilizatorii au nevoie de un management eficient, sistemul de rețea de calculatoare este o structură complexă care coordonează interacțiunea sarcinilor utilizatorului.

Ținând cont de cele de mai sus, putem deriva următorul model de strat cu funcții administrative efectuate în stratul de aplicație utilizator.

Nivelurile individuale ale modelului de bază se extind în jos de la sursa de date (de la nivelul 7 la nivelul 1) și în direcția ascendentă de la receptorul de date (de la nivelul 1 la nivelul 7). Datele utilizatorului sunt transmise în stratul de mai jos, împreună cu un antet specific stratului, până când se ajunge la ultimul strat.

În partea de recepție, datele primite sunt analizate și, dacă este necesar, transmise mai departe la un nivel superior până când informațiile sunt transferate la nivelul aplicației utilizator.

Nivelul 1.Fizic.

Stratul fizic definește parametrii electrici, mecanici, funcționali și procedurali pentru comunicarea fizică în sisteme. Conexiunea fizică și disponibilitatea operațională inseparabile de aceasta sunt funcția principală a nivelului 1. Standardele stratului fizic includ recomandările CCITT V.24, EIA RS232 și X.21. Standardul ISDN (Integrated Services Digital Network) va juca un rol decisiv în funcțiile de transfer de date în viitor. Sârma de cupru cu trei nuclee (pereche răsucită ecranată), cablul coaxial, conductorul de fibră optică și linia de releu radio sunt utilizate ca mediu de transmisie a datelor.

Nivelul 2.Conductă.

Stratul de legătură de date formează din datele transmise de primul strat așa-numitele „cadre” ale unei secvențe de cadre. La acest nivel se efectuează controlul accesului la mediul de transmisie utilizat de mai multe calculatoare, sincronizarea, detectarea și corectarea erorilor.

Nivelul 3.Reţea.

Stratul de rețea stabilește comunicarea într-o rețea de calculatoare între doi abonați. Conexiunea are loc datorită funcțiilor de rutare care necesită prezența unei adrese de rețea în pachet. Stratul de rețea trebuie să ofere, de asemenea, gestionarea erorilor, multiplexarea și controlul fluxului de date. Cel mai cunoscut standard legat de acest nivel este Recomandarea CCITT X.25 (pentru rețele publice cu comutare de pachete).

Nivelul 4.Transport.

Stratul de transport acceptă transferul continuu de date între două procese utilizator care interacționează între ele. Calitatea transportului, transmisia fără erori, independența rețelelor de calculatoare, serviciul de transport end-to-end, minimizarea costurilor și adresarea comunicațiilor garantează un transfer continuu și fără erori de date.

Nivelul 5.Sesiune.

Stratul de sesiune coordonează recepția, transmiterea și livrarea unei singure sesiuni de comunicare. Coordonarea necesită controlul parametrilor de funcționare, controlul fluxurilor de date ale dispozitivelor intermediare de stocare și controlul interactiv care garantează transferul datelor disponibile. În plus, stratul de sesiune conține în plus funcții pentru gestionarea parolelor, calcularea taxelor pentru utilizarea resurselor rețelei, gestionarea dialogului, sincronizarea și anularea comunicării într-o sesiune de transmisie după o eroare din cauza erorilor din straturile inferioare.

Nivel 6. Vizualizări de date.

Stratul de prezentare a datelor este pentru interpretarea datelor; precum și pregătirea datelor pentru nivelul aplicației utilizator. La acest nivel, datele sunt convertite din cadre utilizate pentru a transfera date într-un format de ecran sau într-un format pentru dispozitivele de imprimare ale sistemului final.

Nivelul 7.Aplicat.

La nivel de aplicație, este necesar să se pună la dispoziția utilizatorilor informațiile deja procesate. Sistemul și software-ul aplicației utilizator pot gestiona acest lucru.

Pentru a transmite informații, datele sunt convertite prin linii de comunicație într-un lanț de biți succesivi (codare binară folosind două stări: „0” și „1”).

Caracterele alfanumerice transmise sunt reprezentate folosind combinații de biți. Combinațiile de biți sunt aranjate într-un tabel specific de coduri care conține coduri de 4, 5, 6, 7 sau 8 biți.

Numărul de caractere reprezentat într-un curs depinde de numărul de biți utilizați în cod: un cod pe patru biți poate reprezenta maximum 16 valori, un cod pe 5 biți poate reprezenta 32 de valori, un cod pe 6 biți poate reprezenta 64 valori, 7 biți - 128 de valori și cod de 8 biți - 256 de caractere alfanumerice.

La transferul de informații între sisteme informatice identice și diferite tipuri de computere, se folosesc următoarele coduri:

La nivel internațional, transferul informațiilor despre caractere se realizează folosind codificarea pe 7 biți, care vă permite să codificați literele mari și mici ale alfabetului englez, precum și unele caractere speciale.

Caracterele naționale și speciale nu pot fi reprezentate folosind un cod de 7 biți. Pentru a reprezenta caracterele naționale, se folosește cel mai des folosit cod de 8 biți.

Pentru transmiterea corectă și, prin urmare, completă și fără erori a datelor, este necesar să se respecte regulile convenite și stabilite. Toate sunt specificate în protocolul de transfer de date.

Protocolul de transfer de date necesită următoarele informații:

Sincronizare

Sincronizarea se referă la mecanismul de recunoaștere a începutului unui bloc de date și a sfârșitului acestuia.

Inițializare

Inițializarea se referă la stabilirea unei conexiuni între partenerii care interacționează.

Blocare

Blocarea este înțeleasă ca împărțirea informațiilor transmise în blocuri de date cu o lungime maximă strict definită (inclusiv mărcile de identificare ale începutului și sfârșitului blocului).

Adresarea

Adresarea oferă identificarea diferitelor echipamente de date în uz care fac schimb de informații între ele în timpul interacțiunii.

Detectarea erorilor

Detectarea erorilor se referă la setarea biților de paritate și, în consecință, la calcularea biților de control.

Numerotarea blocurilor

Numerotarea curentă a blocurilor vă permite să identificați informațiile transmise eronat sau pierdute.

Controlul fluxului de date

Controlul fluxului de date servește la distribuirea și sincronizarea fluxurilor de informații. Deci, de exemplu, dacă nu există suficient spațiu în bufferul dispozitivului de date sau datele nu sunt procesate suficient de rapid în dispozitivele periferice (de exemplu, imprimante), mesajele și/sau solicitările se acumulează.

Metode de recuperare

După întreruperea procesului de transmitere a datelor, metodele de recuperare sunt utilizate pentru a reveni la o anumită poziție pentru retransmiterea informațiilor.

Permisiune de acces

Distribuția, controlul și gestionarea restricțiilor de acces la date sunt responsabilitatea clauzei de permisiune de acces (de exemplu, „numai transmite” sau „numai primire”).

Dispozitive de rețea și instrumente de comunicare.

Cele mai utilizate mijloace de comunicare sunt perechile răsucite, cablul coaxial și liniile de fibră optică. Fiecare computer trebuie să aibă instalată o placă de rețea.

Atunci când alegeți un tip de cablu, luați în considerare următorii indicatori:

costul de instalare și întreținere,

viteza de transfer de informații,

Restricții privind distanța de transmisie a informațiilor (fără amplificatoare-repetoare suplimentare (repetoare)),

securitatea transmiterii datelor.

Problema principală este asigurarea simultană a acestor indicatori, de exemplu, cea mai mare rată de transfer de date este limitată de distanța maximă posibilă de transfer de date, ceea ce asigură totuși nivelul necesar de protecție a datelor. Scalabilitatea ușoară și ușurința de extindere a sistemului de cablu afectează costul acestuia.

Atunci când alegeți o placă de rețea, luați în considerare:

viteza de transmisie

Poate fi de la 10 Mbit/s la 100 Mbit/s. O placă de rețea modernă arată astfel:

Pereche răsucită.

Cea mai ieftină conexiune prin cablu este o conexiune cu două fire răsucite, adesea numită pereche răsucită. Vă permite să transmiteți informații la viteze de până la 100 Mbit/s, este ușor de extins, dar este imun la zgomot. Lungimea cablului nu poate depăși 1000 m la o viteză de transmisie de 10 Mbit/s. Avantajele sunt prețul scăzut și instalarea fără probleme. Pentru a crește imunitatea la zgomot a informațiilor, este adesea folosită o pereche răsucită ecranată, de ex. pereche răsucită, plasată într-o manta de ecranare, similară cu ecranul unui cablu coaxial. Acest lucru crește costul perechii răsucite și aduce prețul acesteia mai aproape de prețul cablului coaxial. Cum arată o pereche răsucită ecranată poate fi văzut mai jos.

Cablu coaxial.

Cablul coaxial are un preț mediu, are imunitate bună la zgomot și este folosit pentru comunicații pe distanțe mari (câțiva kilometri). Vitezele de transfer de informații variază de la 1 la 10 Mbit/s, iar în unele cazuri pot ajunge la 50 Mbit/s. Cablul coaxial este utilizat pentru transmiterea informațiilor de bază și în bandă largă.

Cablu coaxial de bandă largă.

Cablul coaxial de bandă largă este imun la interferențe și este ușor de extins, dar prețul său este ridicat. Rata de transfer de informații este de 500 Mbit/s. Când transmiteți informații în banda de frecvență de bază pe o distanță mai mare de 1,5 km, este necesar un amplificator sau un așa-numit repetitor (repetitor). Prin urmare, distanța totală la transmiterea informațiilor crește la 10 km. Pentru rețelele de calculatoare cu topologie magistrală sau arborescentă, cablul coaxial trebuie să aibă un rezistor (terminator) potrivit la capăt.

Cablu Ethernet.

Cablul Ethernet este, de asemenea, un cablu coaxial cu o impedanță caracteristică de 50 ohmi. Se mai numește și cablu Ethernet gros (gros) sau cablu galben. Utilizează o conexiune standard cu 15 pini. Datorită imunității sale la zgomot, este o alternativă costisitoare la cablurile coaxiale convenționale. Distanța maximă disponibilă fără repetitor nu depășește 500 m, iar distanța totală a rețelei Ethernet este de aproximativ 3000 m. Cablul Ethernet, datorită topologiei sale principale, folosește un singur rezistor de sarcină la capăt.

Cablu ieftin.

Mai ieftină decât un cablu Ethernet este conexiunea prin cablu Cheaper-net sau, așa cum este adesea numită, Ethernet subțire. Este, de asemenea, un cablu coaxial de 50 ohmi cu o rată de transfer de informații de zece milioane bps.

La conectarea segmentelor de cablu Chearenet, sunt necesare și repetoare. Rețelele de calculatoare cu cablu Cheapernet au cost scăzutși costuri minime în timpul expansiunii. Plăcile de rețea sunt conectate folosind conectori tip baionetă de dimensiuni mici (CP-50) folosiți pe scară largă. Nu este necesară o ecranare suplimentară. Cablul este conectat la PC folosind conectori T.

Distanța dintre două stații de lucru fără repetoare poate fi de maximum 300 m, iar distanța totală pentru o rețea pe un cablu Cheapernet este de aproximativ 1000 m Transceiver-ul Cheapernet este situat pe placa de rețea și asigură atât izolarea galvanică între adaptoare cât și la amplifica semnalul extern

Linii de fibră optică.

Cele mai scumpe sunt conductoarele optice, numite și cablu din fibră de sticlă. Viteza de difuzare a informațiilor prin intermediul acestora atinge câțiva gigabiți pe secundă. Distanța admisă este mai mare de 50 km. Influența externă Practic nu există interferențe. Aceasta este în prezent cea mai scumpă conexiune LAN. Ele sunt utilizate acolo unde apar câmpuri de interferență electromagnetică sau unde este necesară transmiterea de informații pe distanțe foarte mari fără utilizarea repetitoarelor. Au proprietăți anti-clipire, deoarece tehnica de ramificare a cablurilor de fibră optică este foarte complexă. Conductorii optici sunt combinați într-un JIBC folosind o conexiune în stea.

Performanța a trei medii de transmisie tipice este prezentată în tabel.

Există o serie de principii pentru construirea unui LAN pe baza componentelor discutate mai sus. Asemenea principii sunt numite și topologii.

Topologii de rețele de calculatoare.

Topologie în stea.

Conceptul de topologie de rețea stea provine din domeniul calculatoarelor mainframe, în care mașina principală primește și procesează toate datele de la dispozitivele periferice ca nod activ de procesare a datelor. Acest principiu este utilizat în sistemele de comunicare de date, cum ar fi e-mailul RELCOM. Toate informațiile dintre două stații de lucru periferice trec prin nodul central al rețelei de calculatoare.

Topologie în stea

Debitul rețelei este determinat de puterea de calcul a nodului și este garantat pentru fiecare stație de lucru. Nu există coliziuni de date.

Cablajul este destul de simplu, deoarece fiecare stație de lucru este conectată la un nod. Costurile de cablare sunt mari, mai ales atunci când nodul central nu este situat geografic în centrul topologiei.

La extinderea rețelelor de calculatoare, conexiunile prin cablu realizate anterior nu pot fi utilizate: trebuie așezat un cablu separat de la centrul rețelei la noul loc de muncă.

Topologia stea este cea mai rapidă dintre toate topologiile de rețea de calculatoare, deoarece transferul de date între stațiile de lucru trece printr-un nod central (dacă performanța acestuia este bună) pe linii separate utilizate doar de aceste stații de lucru. Frecvența solicitărilor de transfer de informații de la o stație la alta este scăzută în comparație cu cea realizată în alte topologii.

Performanța unei rețele de calculatoare depinde în primul rând de puterea serverului central de fișiere. Poate fi un blocaj în rețeaua de calculatoare. Dacă nodul central eșuează, funcționarea întregii rețele este întreruptă.

Nodul central de control - serverul de fișiere - ajută la implementarea mecanismului optim de protecție împotriva accesului neautorizat la informații. Întreaga rețea de calculatoare poate fi controlată din centrul acesteia.

Topologie inel.

Cu o topologie de rețea în inel, stațiile de lucru sunt conectate între ele într-un cerc, adică stația de lucru 1 cu stația de lucru 2, stația de lucru 3

Topologie inel

cu stația de lucru 4 etc. Ultima stație de lucru este conectată la prima. Legătura de comunicație este închisă într-un inel.

Pozarea cablurilor de la o stație de lucru la alta poate fi destul de complexă și costisitoare, mai ales dacă stațiile de lucru sunt situate geografic departe de inel (de exemplu, într-o linie).

Mesajele circulă regulat în cercuri. Stația de lucru trimite informații la o anumită adresă de destinație, după ce a primit anterior o solicitare de la ring. Redirecționarea mesajelor este foarte eficientă, deoarece majoritatea mesajelor pot fi trimise „pe drum” prin sistemul de cablu unul după altul. Este foarte ușor să faci o cerere de apel către toate stațiile. Durata transferului de informații crește proporțional cu numărul de stații de lucru incluse în rețeaua de calculatoare.

Principala problemă a topologiei în inel este că fiecare stație de lucru trebuie să participe activ la transferul de informații, iar dacă cel puțin una dintre ele eșuează, întreaga rețea este paralizată. Defecțiunile la conexiunile cablurilor sunt ușor de localizat.

Conectarea unei noi stații de lucru necesită o oprire pe termen scurt a rețelei, deoarece inelul trebuie să fie deschis în timpul instalării. Nu există nicio limitare a lungimii unei rețele de calculatoare, deoarece aceasta este determinată în cele din urmă doar de distanța dintre două stații de lucru.

Structura inelului logic

O formă specială de topologie de inel este o rețea de inel logic. Din punct de vedere fizic, este montat ca o conexiune de topologii stea. Stelele individuale sunt pornite folosind comutatoare speciale (în engleză: Hub), care în rusă sunt uneori numite și „hubs”. Arata asa (in functie de producator si model, aspectul sau se poate schimba).

În funcție de numărul de stații de lucru și de lungimea cablului dintre stații de lucru, se folosesc concentratoare active sau pasive. Hub-urile active conțin în plus un amplificator pentru conectarea de la 4 la 32 de stații de lucru. Hub-ul pasiv este exclusiv un dispozitiv splitter (pentru maximum trei stații de lucru). Gestionarea unei stații de lucru individuale într-o rețea de inel logică are loc în același mod ca într-o rețea de inel obișnuită. Fiecărei stații de lucru i se atribuie o adresă corespunzătoare, prin care se transferă controlul (de la senior la junior și de la junior la senior). Conexiunea este întreruptă doar pentru nodul din aval (cel mai apropiat) al rețelei de calculatoare, astfel încât numai în cazuri rare poate fi întreruptă funcționarea întregii rețele.

Topologie magistrală.

Într-o topologie magistrală, mediul de transmisie a informației este reprezentat sub forma unei căi de comunicație accesibilă tuturor stațiilor de lucru, la care trebuie conectate toate. Toate stațiile de lucru pot comunica direct cu orice stație de lucru din rețea.

Topologie magistrală

Stațiile de lucru pot fi conectate sau deconectate de la acesta în orice moment, fără a întrerupe funcționarea întregii rețele de calculatoare. Funcționarea unei rețele de calculatoare nu depinde de starea unei stații de lucru individuale.

Într-o situație standard, o rețea de magistrală Ethernet utilizează adesea un cablu subțire sau un cablu Cheapernet cu un conector T. Oprirea și mai ales conectarea la o astfel de rețea necesită o întrerupere a autobuzului, ceea ce provoacă o întrerupere a fluxului de informații în circulație și o înghețare a sistemului.

În zilele noastre, tehnologiile oferă cutii de priză pasive, prin care puteți opri și porni stațiile de lucru în timp ce rețeaua de calculatoare funcționează. De exemplu, o astfel de cutie este proiectată pentru 4 stații de lucru.

Datorită faptului că stațiile de lucru pot fi pornite fără a întrerupe procesele de rețea și mediul de comunicare, este foarte ușor să ascultați informații, de exemplu. informații de ramură din mediul de comunicare. Pentru a vă conecta printr-o astfel de cutie, va trebui să achiziționați separat un conector de conectare numit RJ-45.

Într-o rețea LAN cu transmisie directă (nemodulată) de informații, poate exista întotdeauna o singură stație care transmite informații. Pentru a preveni coliziunile, în majoritatea cazurilor, se folosește o metodă de divizare în timp, conform căreia pentru fiecare stație de lucru conectată în anumite momente timp, se acordă dreptul exclusiv de utilizare a canalului de transmitere a datelor. Prin urmare, cerințele pentru lățimea de bandă a rețelei de calculatoare sub sarcină crescută sunt reduse, de exemplu, atunci când sunt introduse noi stații de lucru. Stațiile de lucru sunt conectate la magistrală prin intermediul dispozitivelor TAP (Terminal Access Point). TAP este un tip special de conexiune la cablu coaxial. Sonda în formă de ac este introdusă prin carcasa exterioară a conductorului exterior și stratul dielectric la conductorul interior și este conectată la acesta.

Într-un LAN cu transmisie de informații în bandă largă modulată, diverse stații de lucru primesc, după caz, o frecvență pe care aceste stații de lucru pot trimite și primi informații. Datele trimise sunt modulate la frecvențele purtătoare corespunzătoare, adică Între mediul de transmisie a informaţiei şi staţiile de lucru există modemuri pentru modulare, respectiv demodulare. Tehnologia mesajelor în bandă largă face posibilă transportarea simultană a unei cantități destul de mari de informații în mediul de comunicare. Pentru dezvoltarea în continuare a transportului de date discrete, nu contează ce informații inițiale sunt furnizate modemului (analogic sau digital), deoarece acestea vor fi încă convertite în viitor.

Caracteristicile topologiilor rețelelor de calculatoare sunt prezentate în tabel.

Structura arborescentă a rețelei LAN.

Alături de binecunoscutele topologii ale rețelelor de calculatoare: inel, stea și magistrală, în practică este utilizată și una combinată, de exemplu o structură arborescentă. Se formează în principal sub formă de combinații ale topologiilor de rețele de calculatoare menționate mai sus. Baza arborelui rețelei de calculatoare este situată în punctul (rădăcină) în care sunt colectate liniile de comunicare de informații (ramuri de arbore).

Rețelele de calculatoare cu o structură arborescentă sunt utilizate acolo unde aplicarea directă a structurilor de rețea de bază în forma lor pură nu este posibilă. Pentru a conecta un număr mare de stații de lucru, în funcție de plăcile adaptoare, se folosesc amplificatoare de rețea și/sau comutatoare. Un comutator care are simultan funcții de amplificator se numește hub activ.

În practică, se folosesc două soiuri, care asigură conectarea a opt sau, respectiv, șaisprezece linii.

Un dispozitiv la care pot fi conectate maximum trei stații se numește hub pasiv. Un hub pasiv este de obicei folosit ca splitter. Nu are nevoie de amplificator. Condiția prealabilă pentru conectarea unui hub pasiv este ca distanța maximă posibilă până la stația de lucru să nu depășească câteva zeci de metri.

Sisteme de operare în rețea pentru rețele locale.

Direcția principală de dezvoltare a sistemelor de operare în rețea (NOS) moderne este transferul operațiunilor de calcul către stațiile de lucru, crearea de sisteme cu procesare distribuită a datelor. Acest lucru se datorează în primul rând creșterii capacităților de calcul ale computerelor personale și introducerii tot mai active a sistemelor de operare multitasking puternice: UNIX, OS / 2, Windows N T, Windows 95/98. În plus, introducerea tehnologiilor orientate pe obiecte (OLE, DCE, IDAPI) face posibilă simplificarea organizării procesării distribuite a datelor. Într-o astfel de situație, sarcina principală a NOS devine unificarea sistemelor de operare inegale ale stațiilor de lucru și asigurarea unui strat de transport pentru o gamă largă de sarcini: procesarea bazei de date, transmiterea mesajelor, gestionarea resurselor rețelei distribuite (serviciu director/nume).

NOS moderne utilizează trei abordări principale pentru organizarea managementului resurselor de rețea.

Primul este Object Tables (Bindery). Folosit în sistemele de operare în rețea NetWare 286 și NetWare v3.1x. O astfel de masă este amplasată pe fiecare server de fișiere retelelor. Conține informații despre utilizatori, grupuri, drepturile lor de acces la resursele rețelei (date, servicii etc.). Această organizare a muncii este convenabilă dacă există un singur server în rețea. În acest caz, este necesar să se determine și să controleze doar unul baza de informatii. Pe măsură ce rețeaua se extinde și se adaugă noi servere, volumul sarcinilor de gestionare a resurselor de rețea crește dramatic. Administratorul de sistem este obligat să determine și să controleze activitatea utilizatorilor pe fiecare server din rețea. Abonații rețelei, la rândul lor, trebuie să știe exact unde se află anumite resurse de rețea și, pentru a avea acces la aceste resurse, să se înregistreze pe serverul selectat. Desigur, pentru sistemele informaționale formate dintr-un număr mare de servere, o astfel de organizare a muncii nu este potrivită.

A doua abordare este folosită în LANServer și LANManager - Structura domeniului. Toate resursele și utilizatorii rețelei sunt combinate în grupuri. Un domeniu poate fi privit ca un analog al tabelelor de obiecte (bindery), doar că aici un astfel de tabel este comun mai multor servere, în timp ce resursele serverului sunt comune întregului domeniu. Prin urmare, pentru ca un utilizator să obțină acces la rețea, este suficient să se conecteze la domeniu (înregistrare), după care devin disponibile toate resursele domeniului, resursele tuturor serverelor și dispozitivelor care fac parte din domeniu. la el. Cu toate acestea, utilizarea acestei abordări pune probleme și la construirea unui sistem informațional cu un număr mare de utilizatori, servere și, în consecință, domenii. De exemplu, rețele pentru o întreprindere sau o organizație mare ramificată. Aici aceste probleme sunt deja legate de organizarea interacțiunii și managementul mai multor domenii, deși în conținut sunt aceleași ca în primul caz.

A treia abordare, Directory Name Services (DNS), nu are aceste deficiențe. Toate resursele de rețea: imprimare în rețea, stocare de date, utilizatori, servere etc. sunt considerate ca sucursale sau directoare separate ale sistemului informatic. Tabelele care definesc DNS sunt situate pe fiecare server. Acest lucru, în primul rând, crește fiabilitatea și supraviețuirea sistemului și, în al doilea rând, simplifică accesul utilizatorului la resursele rețelei. Prin înregistrarea pe un server, toate resursele de rețea devin disponibile pentru utilizator. Gestionarea unui astfel de sistem este, de asemenea, mai simplă decât atunci când se utilizează domenii, deoarece există un singur tabel care definește toate resursele rețelei, în timp ce cu o organizare de domeniu este necesar să se definească resursele, utilizatorii și drepturile lor de acces pentru fiecare domeniu separat.

În prezent, conform IDC, cele mai comune sisteme de operare în rețea sunt:

Concluzie

Pe baza progresului pe care tehnologiile de rețea le-au putut realiza în ultimii ani, nu este greu de ghicit că în viitorul apropiat viteza de transfer de date într-o rețea locală se va dubla cel puțin. Ethernetul obișnuit de zece megabiți, pentru o lungă perioadă de timp ocuparea unei poziții dominante, cel puțin privind din Rusia, este înlocuită în mod activ de tehnologii de transmisie a datelor mai moderne și semnificativ mai rapide. Există speranță că în curând prețurile pentru cablu fibră optică- care este de departe cel mai scump, dar de mare viteză și cel mai rezistent la zgomot; toate casele vor fi conectate prin propria rețea locală, iar nevoia de a rula o linie dedicată fiecărui apartament va rămâne și ea în urmă!

Introducere - 1 pagina.

Ce este o rețea locală - 2 pagini.

Model OSI de bază - 2 pagini.

Dispozitive de rețea și comunicații - 6 pagini.

Topologii retele de calculatoare - 9 pagini.

Sisteme de operare în rețea - 15 pagini.

Lista literaturii folosite - 18 pagini.

Lista literaturii folosite

S. I. Kazakov „Fundamentals of network technologies”, 1998, 87 pp.

Revista „World of P.K.” 1999 nr. 11, 127 p. ill.

Alan Simpson „Windows NT”, „Conectarea la o rețea locală”, 1998, 476 pp.

UN. Glebov, R.V. Gustev, material educațional „Rețea”, „Avantajele unei rețele locale”, ianuarie 1996, 179 p.

Revista „Hard & Soft”, numărul martie 1999, 186 p. ill.

Rețea locală(LAN, LAN; LAN, Local Area Network) - un grup de computere personale, precum și echipamente periferice, unite de unul sau mai multe canale autonome (neînchiriate) de mare viteză de transmisie a datelor digitale (inclusiv cu fir, fibră optică, radio). -microunde sau IR -range) în cadrul uneia sau mai multor clădiri. LAN este utilizat pentru a rezolva un set de sarcini funcționale și/sau informaționale interconectate (în cadrul organizației sau sistem automatizat), precum și schimbul de informații combinate și resurse de calcul. În funcție de principiile de construcție, LAN-urile sunt împărțite în tipuri: „client-server”, „fișier-server”, „peer-to-peer”. LAN-urile pot include mijloace pentru accesarea rețelelor de calculatoare distribuite și globale. Opțiuni pentru construirea rețelelor locale:

AppleTalk este o tehnologie și un instrument software pentru crearea de rețele LAN peer-to-peer prin cablu ale organizațiilor mici (de exemplu, edituri cu mai multe PC-uri și imprimante în aceeași clădire) bazate pe PC-uri Apple Macintosh. Distanța dintre cele mai îndepărtate noduri din această rețea nu trebuie să depășească 500 m.
ARCnet (Attached Resource Computing Network) este o arhitectură de rețea non-standard dezvoltată de Datapoint Corporation la mijlocul anilor 1970. Metoda de acces se bazează pe trecerea unui token într-o rețea cu topologie magistrală; Sunt acceptate cabluri coaxiale și cu fibră optică, precum și pereche torsadată. Dispozitive de rețea ARCnet este utilizat în rețelele locale ale organizațiilor mici.
Broadband LAN este o rețea locală de bandă largă concepută pentru rate de transfer de date de peste 600 Mbit/s.
Rețea de magistrală - o rețea LAN cu o topologie de magistrală, toate stațiile fiind conectate la un singur cablu. Fiecare stație, care primește semnale transmise de una dintre stații, are capacitatea de a recunoaște pachetele destinate acesteia și de a ignora restul.
LAN bazat pe CD-ROM - rețea locală bazată pe utilizarea CD-ROM-ului.
ESA (Enterprise Systems Architecture) este arhitectura sistemelor de calcul la scară întreprindere, precum și sistem de operare IBM Corporation.
FireWire (fire wire) - arhitectură pentru construirea de „LAN-uri de acasă”, bazată pe utilizarea standardului IEEE 1394; cunoscut și sub numele de OP i.Link. Arhitectura este concepută pentru a conecta dispozitive electronice de consum într-o rețea locală în scopul schimbului de date audio, video și alte multimedia. Interfața sa permite utilizarea unui cablu de fibră optică din plastic cu un singur conductor și a unui laser LED.
LocalTalk este o arhitectură de sistem de cablu dezvoltată de Apple bazată pe cabluri de perechi răsucite ecranate, concepute pentru rețea PC-uri Macintosh, PC-uri IBM și echipamente periferice; utilizează metoda de acces CSMA cu evitarea coliziunilor (CSMA/CA).
NetWare este un sistem de operare de rețea pentru rețele locale dezvoltat de Novell. Versiunea sa de Personal NetWare este destinată rețelelor LAN peer-to-peer, alte versiuni de NetWare sunt pentru rețele cu o arhitectură client-server. Versiunile ulterioare ale sistemului au fost numite IntranetWare.
Token Ring este o arhitectură și o tehnologie de rețea dezvoltată de IBM, conform căreia stațiile incluse în LAN pot transmite date doar atunci când dețin un token care circulă continuu în jurul inelului. Cele două versiuni existente ale acestei tehnologii oferă rate de transfer de date de la 4 la 16 Mbit/s. Adaptoarele Token Ring acceptă de obicei ambele moduri de funcționare. În același timp, este posibil să combinați până la 8 inele cu punți de legătură. Un inel poate conține nu mai mult de 260 de noduri de rețea (inclusiv computere, imprimante, scanere, plotere). Tehnologia Token Ring îndeplinește aceleași funcții ca Ethernet, dar le implementează într-un mod diferit. Majoritatea întreprinderilor mici instalează rețele Ethernet în detrimentul Token Ring datorită simplității sale relative. Standardul IEEE 802.5 definește tipul de cablu care trebuie utilizat Rețele de jetoane Inel (cablu STP, UTP sau fibră optică).
Arhitectură USB LAN - arhitectură pentru construirea unei rețele locale de domiciliu bazată pe utilizarea unui universal magistrala serial(USB). Cea mai simplă opțiune este să conectați două PC-uri cu un cablu obișnuit printr-un port USB. Dacă este necesar, pe această bază puteți crea o rețea peer-to-peer care conectează până la 17 PC-uri cu topologie stea printr-un hub USB. PC-ul la care este conectat hub-ul USB în această rețea acționează ca manager. O altă opțiune pentru construirea unei rețele LAN se bazează pe utilizarea transceiver-urilor USB. Permite, prin intermediul driverelor care acționează ca poduri, să se conecteze la rețea obișnuită. Viteza de transfer de date într-o rețea Ethernet pentru USB 1.1 este de 10 Mbit/s, iar pentru USB 2.0 - până la 100 Mbit/s.
XNS (Xerox Network System) - arhitectura de retea dezvoltata de Xerox; conține un set de protocoale care formează baza protocoalelor de rutare (IPX/SPX) ale rețelei NetWare. Una dintre caracteristicile arhitecturii XNS este că permite utilizatorilor rețelei să utilizeze fișiere aflate pe alte computere.
Serverul de imprimare este un instrument hardware și software pentru conectarea unei imprimante la o rețea și furnizarea de imprimare în rețea. Pe baza designului lor, acestea sunt împărțite în servere încorporate și la bord („ imprimante de rețea"), precum și cele externe (prevăzând conectarea mai multor imprimante).