Коммуникационные технологии

Классификация на основе территориальной протяженности.
Локальная сеть (LAN - Local Area Network) – это сеть, расположенная на небольшой территории (радиус не более 3 км.).
Глобальная сеть объединяет компьютеры, рассредоточенные на больших территориях (города, регионы, страны).
Городская сеть (MAN – Metropolitan Area Networks) объединяет компьютеры, рассредоточенные на территории крупного города.

Классификация по масштабу производственного
подразделения, в пределах которого действует сеть:
Сеть отделов
Сеть кампуса
Корпоративная сеть

Сеть отделов - это сеть отделов предприятий с числом рабочих мест не более 30, обычно включают один или два сервера – печати и файловый;
создаются на базе одной технологии;
на рабочих местах используется одна операционная система;
незначительный объем работ по поддержке сети - не требуется администратор на полный рабочий день.

Сеть кампуса - это сеть, объединяющая несколько небольших сетей в единую. объединяют сети нескольких зданий, расположенных на территории площадью несколько квадратных километров;
необходима интеграция неоднородного программного, аппаратного обеспечения и сетей, построенных на различных базовых технологиях; для поддержки сети необходим администратор на полный рабочий день.

Корпоративная сеть объединяет сети, расположенные на всех территориях предприятия, организации.
число рабочих мест от 100 до нескольких тысяч;
большое кол-во сетевых служб и серверов;
если подразделения предприятия значительно удалены друг от друга, необходимо использовать технологии глобальных сетей (телефонные каналы, спутниковая связь);
наличие разнородного программного и аппаратного обеспечения;
высокие требования к производительности и надежности

Схема взаимодействия компонентов компьютерной сети

Аппаратное обеспечение
Компьютеры подключенные к сети называются рабочими станциями (узлами).
Сетевым адаптером называется устройство, подключаемое к системной шине компьютера и обеспечивающее прием и передачу по линии связи данных.

Коммуникационное оборудование – устройства реализующие передачу данных по линиям связи, например, кабели, повторители, коммутаторы, маршрутизаторы и другие устройства;
Распространены: витая пара, коаксиальный кабель и оптоволоконный кабель.

Витая пара состоит из двух перекрученных жил медного провода.
Коаксиальный кабель – состоит из центрального медного провода, покрытого изоляцией, экранирующей оплетки и внешней оболочки. Может передавать данные на большие расстояния по сравнению с витой парой.
Оптоволоконный кабель – сигнал проходит практически без помех.
Безпроводные

Компьютеры, предоставляющие свои ресурсы, занимающиеся только обслуживанием запросов других компьютеров, называются выделенными серверами сети.

Компьютеры, обращающиеся с запросами к ресурсам других машин – узел-клиенты.

Компьютеры, совмещающие функции клиента и сервера, являются одноранговыми узлами.

Принципы построения компьютерных сетей
Топология сети – схема соединения физических компонентов сети, и, в свою очередь обуславливает логическую структуру сети, т.е. путь прохождения сетевых данных через физические компоненты.

Полносвязная топология сети - каждый компьютер непосредственно связан со всеми остальными.

Ячеистая топология получается из полносвязной путем удаления некоторых возможных связей.

Топология "звезда" образуется в том случае, когда каждый компьютер с помощью отдельного кабеля подключается к общему центральному устройству

Особым частным случаем конфигурации звезда является конфигурация "общая шина”, в роли центрального элемента выступает пассивный кабель.

В сетях с кольцевой конфигурацией данные передаются по кольцу от одного компьютера к другому.

Топологии сетей
Дерево
Шина
Кольцо
Звезда
Head
end

Топологии сетей
Дерево
Шина
Кольцо
Звезда
Топология дерева
Корень дерева (headend) – центральное устройство перенаправления
К корню подключается основной кабель
К основному подключаются несколько сетевых кабелей
Узлы передают информацию на одной частоте, а получают на другой
Преобразование частот (remodulation) происходит в корне дерева
Head
end

Топологии сетей
Дерево
Шина
Кольцо
Звезда
Топология шины
Все узлы подключаются к единому кабелю с двумя открытыми концами
Только один узел может посылать данные в заданный момент времени
Сигнал распространяется в оба конца
Любой узел может получить доступ к передаваемым данным
На концах шины устанавливаются терминаторы для подавления сигнала
Head
end

Топологии сетей
Дерево
Шина
Кольцо
Звезда
Топология кольца
Узлы подключаются один к другому, так чтобы получилось замкнутый цикл
Каждый узел получает, регенерирует и посылает сигнал следующему узлу
Данные передаются только в одном заданном направлении
Активная топология – каждый узел ведет себя как повторитель
Неисправность одного узла влечет сбой функционирования всей сети
Head
end

Топологии сетей
Дерево
Шина
Кольцо
Звезда
Топология звезды
Все узлы подключаются к централизованному компоненту (hub – концентратор?)
Легко изолируется неисправный узел
Высокое отношение эффективность / стоимость
Легко расширяемая
Неисправность центрального хаба влечет неисправность всей сети
Необходимо большое количество кабеля
Head
end

Технологии передачи данных в ЛВС
Сети функционируют на основе правил, протоколов, которые регламентируют, как адресуются сообщения, как они упаковываются для передачи по сети и т.д.

Набор протоколов и реализующих их программно-аппаратных средств называют сетевой технологией (Ethernet, Token Ring).

Каждая сетевая плата имеет так называемый MAC(Media Access Control) адрес.
Данные поступаю в виде пакетов – группы бит, каждый их которых включает адрес назначения, данные и контрольные элементы.

К какому типу топологии можно отнести структуру, образованную четырьмя связанными друг с другом узлами (в виде квадрата)?
полносвязная
ячеистая
"кольцо"
"звезда"

Какой тип конфигурации наиболее распространен сегодня в локальных сетях?
полносвязная
ячеистая
"кольцо"
"звезда"