Понятие и принципы организации локальных цепей, их классификация и типы, функциональные особенности. Маршрутизаторы и мосты-маршрутизаторы, их роль и значение. Протоколы передачи данных, условия и возможности их использования. Сетевое администрирование.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

Размещено на

Введение

Решение в России грандиозных задач построения информационного общества без широкого и повсеместного использования информационных и телекоммуникационных систем и сетей практически в любой сфере человеческой деятельности невозможно. Особенно высокая роль здесь принадлежит компьютерным сетям - локальным, региональным, корпоративным, глобальным. Они составляют основу планирования и управления производственно - хозяйственной деятельностью любого предприятия. Эффективность функционирования таких сетей в значительной степени определяется обслуживающим персоналом, специалистами, обеспечивающими полную и постоянную работоспособность компьютерной сети (КС), ее высокую производительность, безопасность, диагностику и восстановление, управление пользователями и решение их проблем. В решении этих задач главенствующая роль принадлежит службе администрирования сети, функционирующей в составе службы технической поддержки. Администратор сети, возглавляющий службу администрирования, является и системотехником, и диспетчером, и руководителем персонала, обслуживающего сеть.

Доступность и прозрачность сети зависит от ряда факторов. К ним относятся:

· надежность сети, достигаемая постоянным контролем ее отказоустойчивости, применением источников бесперебойного питания, систем резервного копирования и восстановления;

· наличие технологий обеспечения надежности сети;

· наличие средств и технологий управления пользователями. Сюда входят: установка и контроль пользовательского оборудования, создание и ведение пользовательских учетных записей, анализ производительности настольных систем, подготовка пользователей, обеспечение резервного копирования и много другое;

· перспективное планирование, предусматривающее текущие потребности сети, возможность быстрого подключения новых пользователей и удовлетворения их растущих потребностей, увеличение сетевых ресурсов;

· качественная документация. Документируется множество сведений: этапы создания и модернизации сети; таблицы с данными пользователей; схема сети с указанием сетевых ресурсов, настольных компьютеров, мостов, маршрутизаторов, кабельных магистралей, точек соединения с глобальными сетями; программное обеспечение, правила и методики работы в сети и др. Всю документацию целесообразно организовать в базу данных, что позволит быстро находить нужные сведения.

1. Локальные сети

Локальная сеть - это группа связанных между собой компьютеров, серверов, принтеров, расположенных в пределах здания, офиса или комнаты. Локальная сеть дает возможность получать совместный доступ к общим папкам, файлам, оборудованию, различным программам и т.д.

Использование ресурсов локальной сети дает возможность существенно снизить финансовые затраты предприятия, повысить уровень безопасности хранения важных данных, сократить временные затраты сотрудников компании на решение различного вида задач, а так же повышение общей эффективности работы.

Локальная сеть состоит из следующего оборудования и технологий:

· концентраторы (HUB) - соединяет сетевые кабели и обеспечивает взаимодействие между подключенными к ним устройствами (компьютеры, принт-серверы и т.д.);

· управляемый коммутатор - концентратор, который предоставляет возможности начального администрирования конфигурации локальной сети;

· принт-сервер - специальное устройство, которое обеспечивает подключение принтера к компьютерной сети и дает возможность печати всем пользователям локальной сети;

· файл-сервер - один компьютер локальной сети, предоставляющий дисковое пространство для хранения информации с возможностью непрерывного доступа к ней пользователям;

· устройство беспроводного доступа - радиосигнал, позволяющий соединять локальные сети, расположенные в пределах прямой видимости на расстоянии до 25 км;

· сервер авторизации и доступа - основной сервер локальной сети, на котором происходит регистрация всех пользователей сети и организация доступа к ресурсам. Сервер выполняет следующие задачи: хранение используемых данных, распределение доступа к ресурсам, обеспечение работы выхода в сеть Интернет, защита сети от внешних вторжений.

1.1 Архитектура сетей

Сетевые топологии, сигналы и кабели являются тремя компонентами, составляющими физический уровень OSI-модели (модели взаимодействия открытых систем - OpenSystemsInterconnection). Физический уровень является первым уровнем OSI-модели и используется для определения характеристик аппаратных компонентов компьютерной сети, например, характеристики сигнала, используемого для передачи двоичных данных, типа сетевой платы, устанавливаемой на каждый компьютер сети, а также типа используемого концентратора. В число других элементов физического уровня входят различные типы медного и оптоволоконного кабеля, а также целый ряд различных средств беспроводной связи. В локальной сети характеристики физического уровня непосредственно связаны с протоколом канального уровня. Это значит, что от выбора протокола канала передачи данных зависит определение' соответствующих характеристик физического уровня.

Протокол канального уровня связывает между собой сетевое оборудование каждого компьютера с его сетевым программным обеспечением. Протокол канала передачи данных, который был выбран при разработке локальной сети, является важнейшим фактором при определении и установке приобретаемого вами оборудования. Наиболее популярным протоколом канального уровня, используемым для локальных сетей, сегодня является Ethernet. Среди прочих локально-сетевых протоколов стоит упомянуть маркерное кольцо (TokenRing) и распределенный интерфейс передачи по оптоволоконным каналам (FiberDistributedDataInterface, FDDI).

1.2 Топологии компьютерных сетей

Термин «топология» выражает то, как компьютеры и другие устройства связаны между собой посредством кабелей. Тип используемого вами кабеля определяет топологию вашей компьютерной сети. Имея один из типов кабеля, невозможно построить компьютерную сеть с любой топологией. Для каждого типа кабеля следует использовать соответствующую топологию. Есть три основных вида топологии, применяемых для локальных компьютерных сетей: шинная, звездообразная и кольцевая. Всего будет рассмотрено семь видов топологии: шинная, звездообразная, шинно-звездообразная, иерархическая звездообразная, кольцеобразная, решетчатая и беспроводная.

Топология типа «Шина»

При шинной топологии компьютерной сети компьютеры и другие устройства соединены между собой последовательно посредством единого кабеля (шины). Такая конфигурация еще часто называется «гирляндной цепью». Все сигналы, передаваемые системами, входящими в сеть, проходят по шине в обоих направлениях через все другие системы, пока не достигнут пункта назначения. В шинной топологии всегда имеется два открытых конца (рис. 1.1), которые должны завершаться электрическим сопротивлением (оконечной нагрузкой) во избежание отражения сигналов и их последующего смешивания со вновь передаваемыми сигналами. При недостаточной оконечной нагрузке на одном или обоих концах шины компьютеры, которые подключены к ней, не могут правильно взаимодействовать.

В топологии типа «Шина» по стандарту Ethernet используется два вида кабельного соединения: толстый (thick) и тонкий (thin). В стандарте ThickEthernet используется один сплошной коаксиальный кабель. Компьютеры, входящие в такую сеть, присоединяются к этому кабелю посредством небольших кабельных сегментов, называемых интерфейсными кабелями подключаемых устройств (AttachmentUnitInterfacecable, AUI) или кабелями трансивера (transceivercables). В стандарте ThinEthernet используется более тонкий коаксиальный кабель, разделенный на несколько сегментов. Каждый такой сегмент соединяет между собой два компьютера.

Размещено на

Размещено на

Рисунок 1.1 - Шинная топология

Каждый компьютер сети имеет приемопередающее устройство (трансивер), предназначенное для передачи и приема данных через сетевой кабель. Все стандарты физических уровней Ethernet-сетей, за исключением сетей типа ThickEthernet, предусматривают интеграцию приемопередатчика в сетевую интерфейсную плату. ThickEthernet является единственной формой Ethernet-сетей, в которой интерфейс используется отдельно от сетевой платы. Приемопередатчик присоединяется к коаксиальному кабелю при помощи прокалывающего ответвителя, а затем к сетевой плате компьютера при помощи AUI-кабеля.

Основной недостаток шинной топологии заключается в том, что при любом повреждении кабеля, оконечной нагрузки или коннектора нарушается работа всей компьютерной сети. Сеть оказывается разбитой на части, и поэтому взаимодействие между системами становится невозможным. Кроме того, при разрыве внутри компьютерной сети, вызванном нарушением в работе какого-либо ее компонента, каждая часть сети теряет оконечное сопротивление, что приводит к отражению сигнала и искажению данных.

Топология типа "Звезда»

Топология типа «Звезда» (startopology) использует специальное коммутирующее устройство - концентратор (Hub). Каждый компьютер подключается к концентратору при помощи отдельного кабеля (рис. 1.2). В звездообразной топологии используется кабель на основе витой пары, подобный те...