A helyi hálózat neve. A számítógépes hálózatok fő összetevői és fajtái

A LAN technikai eszközei, protokolljai és topológiája

LAN technikai eszközök- ez a szervere, munkaállomásai, hálózati vezérlői, kábelrendszerei, csatlakozói, elosztói, átjátszói, erősítői, csonk-lezárói.

szerver egy dedikált számítógép a hálózaton, nagy teljesítményű erőforrásokkal, nagy megbízhatósággal, a forráshoz csatlakoztatva szünetmentes tápegységés hálózati operációs rendszerrel van felszerelve. Megoldja a hálózat kezelésével és teljesítményének fenntartásával kapcsolatos problémákat. Üzletek Általános információ, másolatait frissíti a felhasználókkal, lebonyolítja biztonsági mentés adatok stb.

Munkaállomás- ez a szerveren kívül minden olyan számítógép, amely a hálózaton dolgozik.

A gyakorlatban azt használják két fő kapcsolattípus számítógépek LAN-ra - vékony Ethernet vagy csavart érpár. Vékony Ethernet elég gyakori, mint a legegyszerűbb, legolcsóbb, legmegbízhatóbb lehetőség. Elemei "bajonettes" foglalatos hálózati kártyák, T-csatlakozók, N-csatlakozók, terminátorok, "vékony Ethernet" koaxiális kábel. A kábelszakaszok 0,5-185 méter hosszúak lehetnek. Az adatátviteli sebesség egy ilyen hálózaton 10 (vagy 100) Mbps). csavart érpár A megvalósítás során többféle típus létezik. A különbségek közöttük a zajvédelem szintjében van. Csavart érpárú hálózatoknál a hálózati adapterek mellett ez is szükséges kiegészítő eszköz- Hub. Ezeknek a hálózatoknak a következő előnyei vannak: nagyobb megbízhatóság, egyszerű hálózatbővítés, új szabványok megjelenése (beleértve a 100 Mbps-ig terjedő átviteli sebességet is), nem igényli a kommunikációs vonalak teljes cseréjét, és nagy teljesítmény.

Ezenkívül üvegszálas kommunikációs csatornákat és rádiócsatornákat is használnak. A Notebook típusú PC létrehozása és gyors fejlesztése ugyanilyen gyors fejlődéshez vezetett vezeték nélküli technológiák kapcsolatokat PC-k között, beleértve a helyi hálózatokat is. Általános szabály, hogy a notebookok szabványos portokkal vagy nyílásokkal rendelkeznek. Ezzel egyszerűen és gyorsan csatlakoztathatja Notebookját egy normál LAN-hoz hálózati kártyák. Teremtés vezeték nélküli lehetőség A LAN mindegyikre telepítést igényel munkaállomás vagy speciális eszközszerver vezeték nélküli kommunikáció. A hálózatok vagy rádiótartományban, vagy lézeres, vagy infravörös kommunikációs csatornákon valósulnak meg.

A hálózaton keresztüli adatátvitelre bizonyos szabályok vonatkoznak. A hálózaton lévő számítógépek közötti interakcióra vonatkozó szabályokat nevezzük protokollok adatátvitel vagy hálózati protokollok. Azok. jegyzőkönyv az a „nyelv”, amelyen a számítógépek a hálózaton beszélnek egymással. Formában van rájuk telepítve illesztőprogram. A protokollok határozzák meg formátum, szinkronizálási mód, sorrend sorrend, hibakezelési módszerek az adatátvitel során. A számítógépek közötti adatátvitel sok lépést igényel.

például, a fájl egyik számítógépről a másikra való átviteléhez a fájlt részekre kell osztani, ezeket a részeket meghatározott módon csoportosítani kell. Így a fájlt fogadó számítógépnek fogadnia kell További információ a kialakított csoportok összekapcsolásáról, valamint a szinkronizálás módjáról, az adatátvitelhez kapcsolódó hibák kijavítását lehetővé tévő információkról stb. A számítógépek közötti kommunikáció bonyolultságára tekintettel ezt a folyamatot általában lépésekre bontják. Minden ilyen lépést saját szabályai szerint hajtanak végre, azaz jegyzőkönyvének megfelelően.

Hálózati topológia- ez a geometriai alakja vagy a PC egymáshoz viszonyított fizikai elhelyezkedésének sémája és kapcsolatuk kommunikációs csatornákon keresztül. A hálózat topológiája olyan mutatókat érint, mint a megbízhatóság, a méretezhetőség (skálázhatóság), a költség, a késleltetés és az átviteli sebesség.

A gyakorlatban három alapvető topológiát használnak- busz (EtherNet), gyűrű (Token Ring), csillag (ArcNet) .

Csillagtopológiás hálózatban minden egyes információt küldő és/vagy fogadó előfizető egy vagy két dedikált kommunikációs csatornán keresztül egyetlen központi kommunikációs csomóponthoz kapcsolódik, amelyen az összes hálózati információ áthalad.

A gyűrűs topológiájú hálózatban a csomópontok egyirányú gyűrűben kapcsolt jelismétlőkkel vannak összekötve. Egy egyirányú gyűrűben egy pár szomszédos átjátszó egy kábelszakasszal van összekötve – egy dedikált kapcsolattal.

A busztopológia hálózatban minden csomópont ugyanahhoz a kommunikációs csatornához kapcsolódik adó-vevők segítségével. A csatornát mindkét oldalon passzív lezárók zárják le, amelyek elnyelik az átvitt jeleket, mivel az ilyen hálózatban az átvitel természeténél fogva sugárzott. A buszhálózatok skálázhatósága meglehetősen korlátozott a csatorna jelcsillapítása miatt. Minden egyes bekötés és csatlakozó kissé megváltoztatja a fizikai átviteli közeg jellemzőit.

Egy adott hálózat felépítése, topológiája és a felhasználók száma elsősorban a vállalkozás felépítésétől, ill tájékoztatási rendszer feladatokat.

A szervezés elve szerint van kétféle helyi hálózatok: peer-to-peer hálózatok és dedikált szerverrel rendelkező hálózatok.

Peer-to-peer LAN-ok- ezek olyan hálózatok, amelyekben nem biztosítják a munkát szervező speciális számítógépek kiosztását. Azok. egy ilyen hálózat minden csomópontja ugyanazokat a kommunikációs funkciókat látja el és egyenlő. Minden felhasználó a hálózathoz csatlakozva allokál bizonyos erőforrásokat a hálózathoz (lemezek, nyomtatók), vagy csatlakozik más felhasználók által a hálózatnak biztosított erőforrásokhoz. Az ilyen hálózatokat viszonylag könnyű felállítani. A szoftver számukra elsősorban Windows 2000/XP.

Dedikált szerverrel rendelkező hálózatokban egy PC – szerver – a munkaállomások szoftver- és hardverforrásainak forrása. A dedikált szerverrel rendelkező LAN lehet „kliens-szerver” vagy „fájlszerver” típusú. Szoftverként olyan speciális hálózati operációs rendszereket használnak, mint a Windows-NT Server vagy a Novell Netware. Központi hozzáférést biztosítanak hálózati szolgáltatás. Az ilyen hálózatok általában sokkal hatékonyabbak és biztonságosabbak (adatvédelmi szempontból), mint a peer-to-peer hálózatok.

Vegye figyelembe, hogy a Windows 2000/XP olyan összetevőket tartalmaz, amelyek lehetővé teszik, hogy helyileg és belül is dolgozzon vele globális hálózatok, mind peer-to-peer hálózatokban, mind dedikált szerverrel.

A Windows rendszerrel való munkavégzés egyenrangú LAN-on egyszerű. Például "mappa vagy meghajtó biztosítása más felhasználókkal való megosztásához". Ahhoz, hogy egy meghajtót vagy mappát elérhetővé tegyen megosztásra, be kell jelentkeznie „teljesítményű” felhasználóként, kiszolgálókezelőként vagy a Rendszergazdák csoport tagjaként. Windows 2000 Professional rendszerben a felhasználók maximális száma 10 (függetlenül a Maximum mezőben megadott számtól).

Modern intranetek létrehozása vállalati LAN-ként, TCP / IP protokollokon alapuló adatcserét foglal magában. Az intranetnek lehet közvetlen internetkapcsolata, de lehet, hogy nem. Egyes esetekben az internet elérése szükségtelen problémákat okoz, különösen, ha dolgozni kell vele bizalmas információ. A legtöbb esetben azonban az internetkapcsolat értéket ad az intranetnek, mivel lehetővé teszi az internetes erőforrásokhoz való közvetlen hozzáférést az intranet weboldalairól.

MGUS

turisztikai és vendéglátó intézet

Tanfolyami munka

informatikában és VT-ben

tantárgy: “ A helyi hálózatok lehetséges típusai a cég irodájában ” .

Tanár:

Gerasimov A.N.

Diák: Tsikisova O.A.

csoport T1-6

Moszkva 2000

Helyi hálózatok 3

Szerverek 4 Peer-to-peer hálózatok 5Hálózatok dedikált szerverekkel 6Más hálózat szoftver 6 Hálózati vezérlő 8 Nyomtatószerver 8

Hálózati topológia 9

Topológia "közös busz" 10 Csillag topológia 12 Topológia "gyűrű" 13 Vegyes topológia típusok 15 Ethernet hálózatok 10Base2 16 Ethernet hálózatok 10BaseT és 100BaseT 18 Kapcsolók 19 Más típusú hálózatok 20

Helyi hálózatok

Ha egy helyiségben, épületben vagy közeli épületegyüttesben több számítógép található, amelyek használóinak közösen kell megoldaniuk bizonyos problémákat, adatcserét vagy közös adatokat használniuk, akkor ezeket a számítógépeket célszerű egy helyi hálózatba egyesíteni.

A helyi hálózat (néha a "helyi hálózat" kifejezés, rövidítve LAN) több számítógépből álló csoport, amelyek kábelekkel (néha telefonvonalakkal vagy rádiócsatornákkal is) vannak összekapcsolva, és a számítógépek közötti információátvitelre szolgál. A számítógépek helyi hálózathoz való csatlakoztatásához hálózati hardverre és szoftverre van szükség.

A helyi hálózatok lehetővé teszik a következőket:

Adatok kollektív feldolgozása a hálózathoz csatlakoztatott számítógépek felhasználói által és adatcsere e felhasználók között;

megosztó programok;

nyomtatók, modemek és egyéb eszközök megosztása.

Ezért szinte minden több számítógéppel rendelkező vállalat helyi hálózatokká egyesíti azokat. Sok felhasználó laptop számítógépek kapcsolodni helyi hálózat vagy az irodába érkezve, vagy modem segítségével telefonos csatornákon keresztül a cég számítógépéhez csatlakozva.

A számítógépek helyi hálózathoz való csatlakoztatásához a következőkre lesz szüksége:

minden hálózatra csatlakoztatott számítógépbe helyezzen be egy hálózati vezérlőt (néha a hálózati adapter vagy hálózati kártya kifejezéseket használják), amely lehetővé teszi a számítógép számára, hogy információkat fogadjon a helyi hálózatról, és adatokat továbbítson a hálózatnak;

csatlakoztassa a számítógépeket olyan kábelekkel, amelyek adatátvitelt biztosítanak a számítógépek között, valamint a hálózatra csatlakoztatott egyéb eszközöket (nyomtatók, szkennerek stb.). Egyes hálózattípusokban a kábelek közvetlenül csatlakoztatják a számítógépeket (például a karácsonyfa-füzér izzóit), más esetekben a kábelek speciális eszközökön keresztül - hubokon (vagy hubokon), kapcsolókon stb.

Megjegyzés. Egyes hálózatokban kábelek helyett rádiófrekvenciákon továbbítják az adatokat (például vezeték nélküli telefonokban, ill. mobiltelefonok). Ezek a hálózatok azonban drágábbak és nehezebben működtethetők.

Szerverek

A helyi hálózat működésének biztosítása érdekében gyakran külön számítógépet osztanak ki - szerver, vagy több ilyen számítógép. A szerverlemezek megosztott programokat, adatbázisokat stb. tartalmaznak. A helyi hálózaton lévő más számítógépeket gyakran elnevezik munkaállomások. Azokon a munkaállomásokon, amelyeknek csak a szerveren lévő adatokat kell feldolgozniuk (például információkat kell bevinni a rendelések és eladások megosztott adatbázisába), gyakran gazdaságossági (vagy biztonsági okokból) ne telepítse. merevlemezek. A 20-25 számítógépnél több számítógépet tartalmazó hálózatokban a szerver jelenléte kötelező - ellenkező esetben a hálózati teljesítmény általában nem lesz kielégítő. A szerver minden adatbázissal való közös intenzív munkához is szükséges.

Néha a szerverekhez egy bizonyos szakterületet rendelnek (adatok, programok tárolása, modemes és fax kommunikáció biztosítása, nyomtatás stb.). A szervereket általában nem használják felhasználói munkaállomásként. Az értékes adatokat szolgáltató szerverek gyakran egy elszigetelt helyiségben helyezkednek el, ahová csak erre feljogosított személyek férhetnek hozzá (például egy banki trezorban).

Megjegyzés. Sok szerver sokkal drágább (10-20-szor vagy többször), mint a hagyományos számítógépek. Nem csoda – elvégre nem csak nagyon erős számítógépek val vel nagy mennyiség működési és lemezes tárolás, de emellett kivételes megbízhatóságot, magas I/O teljesítményt, az eszközök és a tárolt adatok megkettőzését, a szerver állapotának figyelését, egyes eszközök meghibásodása esetén a zavartalan működést biztosító eszközöket stb.

LAN szoftver

A helyi hálózat működésének biztosításához szükség van a megfelelő szoftverre, amelyről most szó lesz.

Peer-to-peer hálózatok

Operációs rendszer Windows for Workgroups, Windows 95, Windows NT Workstationbeépített képességekkel rendelkeznek a helyi hálózatok dedikált szerver nélküli szervezéséhez. Az ilyen hálózatokat jellemzően peer-to-peer-nek nevezik, mivel minden bennük lévő számítógép egyenlő, mindegyik ellátja a felhasználó munkahelye és a szerver szerepét, hogy hozzáférést biztosítson adataihoz és erőforrásaihoz. Valóban, használat közben Windows munkacsoportokhoz vagy Windows 95 esetén az adatvédelem nem biztosítható, így az ilyen hálózatok csak olyan csapatokban használhatók, ahol senkinek nincs titka egymás előtt. Más eszközöket is használhat a peer-to-peer helyi hálózatok megszervezésére. Például az Artisoft OC LANtastic lehetővé teszi olyan peer-to-peer hálózat létrehozását, amely DOS, Windows és Windows 95 környezetben is működik.

A peer-to-peer hálózatok hátrányai . A peer-to-peer hálózat gyakran nem a legjobb megoldás. Végtére is, a felhasználói operációs rendszer nem alkalmas arra, hogy a hálózati kiszolgáló feladatait teljesítse. És ha valamilyen számítógépen a felhasználó játszik VÉGZETvagy rajzolj egy képetAdobe Photoshop,és más felhasználók ugyanazon a számítógépen fájlokkal dolgoznak, nagymértékben zavarják egymást - munkájuk sebessége meredeken csökken. Igen, és a peer-to-peer hálózatok sok más funkciója nagyon kényelmetlen - és az információvédelem hiánya, és a decentralizált adattárolás, ami megnehezíti a biztonsági mentést, és a nem megfelelő megbízhatóság, és még sok más. Ezért a helyi hálózatokban általában dedikált számítógépeket használnak, amelyek csak a helyi hálózat és a megosztott adatok - szerverek - kiszolgálásával foglalkoznak.

Hálózatok dedikált szerverekkel

A dedikált szerverrel rendelkező helyi hálózatokban speciális operációs rendszereket használnak a szerveren a megbízható és hatékony feldolgozás sok kérés a felhasználói munkáktól. Egy ilyen helyi hálózat munkaállomásai bármelyiket használhatják operációs rendszerés a helyi hálózathoz való hozzáférést biztosító illesztőprogramnak futnia kell.

Egyéb hálózati szoftverek

A hálózati operációs rendszeren kívül a felhasználók hatékony munkájához a helyi hálózaton más szoftverekre is szükség van, amelyeket néha a hálózati operációs rendszerrel együtt szállítanak, és néha külön kell megvásárolni:

Email biztosítja a levelek (és gyakran tetszőleges fájlok, valamint hang- és faxüzenetek) kézbesítését a helyi hálózat egyes felhasználóitól másoknak, és néha lehetővé teszi a távoli felhasználókkal való kommunikációt modemen vagy Internet;

felszerelés távoli hozzáférés lehetővé teszi a helyi hálózathoz való csatlakozást egy modem segítségével, és úgy dolgozhat a számítógépen, mintha közvetlenül csatlakozna a hálózathoz (természetesen sok művelet tovább tart, mivel a modem sokkal lassabb, mint a hálózati vezérlő);

csoportmunka eszközök (közülük a legnépszerűbb Lotus Notes) lehetővé teszi a dokumentumokon való közös munkát, biztosítja a dokumentumok változatainak konzisztenciáját a különböző felhasználók számára, eszközöket biztosít a vállalati munkafolyamat megszervezéséhez, lehetővé teszi telekonferenciák szervezését - írásbeli eszmecserét különböző témákról stb .;

foglalási programok lehetővé teszi biztonsági másolatok készítését a helyi hálózati szervereken és a felhasználók számítógépein tárolt adatokról, és szükség esetén az adatok visszaállítását biztonsági mentés;

helyi hálózatkezelő eszközök lehetővé teszi a helyi hálózati erőforrások kezelését egy munkahelyről, információkat szerezhet a hálózat állapotáról és terheléséről, beállíthatja a hálózati teljesítményt, kezelheti a hálózati felhasználói rendszereket (például szoftvert telepíthet rájuk) stb.

Berendezések helyi hálózatokhoz

Hálózati vezérlő

A számítógép helyi hálózathoz történő csatlakoztatásához hálózati vezérlőt (szinonimák - hálózati adapter vagy hálózati kártya) kell telepíteni a számítógépbe. A hálózati vezérlő lehetővé teszi a számítógép számára, hogy információkat fogadjon a helyi hálózatról, és adatokat továbbítson a hálózatnak. A hálózati vezérlők abban különböznek egymástól, hogy milyen kábelekhez köthetők, implementálhatók hálózati protokoll(a protokoll egy konvenció a helyi hálózaton történő információcserére), a busz típusa, amelyhez csatlakoznak ( ISA, PCI, VESA stb.) sebesség és egyéb tulajdonságok.

Nyomtatószerver

Nyomtató esetében a hálózati vezérlő analógja egy nyomtatószerver - egy olyan eszköz, amely lehetővé teszi a nyomtató helyi hálózathoz való csatlakoztatását. Általában a nyomtatószerver a helyi hálózathoz csatlakozik, és a szokásos módon csatlakozik hozzá (kábellel vagy vezetékekkel, mint pl. Centronics) egy vagy több nyomtató. A nagy teljesítményű hálózati nyomtatók már rendelkeznek a nyomtatószervernek megfelelő beépített kártyával.

Megjegyzés. Természetesen a nyomtató csatlakoztatható helyi hálózati szerverhez is (a párhuzamos portjához), de ez sok okból nem olyan kényelmes. Először is, a nyomtatók csatlakoztatására szolgáló kábel korlátozott hosszúságú lehet - legfeljebb 3, legfeljebb 5 méter. Másodszor, sok nyomtató lehet a hálózaton. Harmadszor, nem minden hálózati operációs rendszer támogatja a nyomtatók párhuzamos porthoz való csatlakoztatását.

Hálózati topológia

Hálózati topológia - ez egy logikai séma számítógépek vagy hálózati csomópontok kommunikációs csatornákon keresztüli összekapcsolására. A leggyakrabban használt alapvető topológiai struktúrák a következők:

közös busz;

gyűrűs (gyűrűs);

csillag alakú.

A hálózatok mindegyikének működéséhez saját hozzáférési módszerrel kell rendelkeznie.

Hozzáférés módja egy olyan szabálykészlet, amely meghatározza a fizikai réteg hálózati csomópontjait összekötő adatátviteli csatorna használatát.

A topológia szerint felsorolt LAN-ok leggyakoribb hozzáférési módjai a következők:

Ethernet

token ring

Arcnet

Ezen módszerek mindegyikét a megfelelő hálózati kártyák, az úgynevezett adapterek valósítják meg. A hálózati kártya az fizikai eszköz, amely a hálózatba tartozó minden számítógépre telepítve van, és kommunikációs csatornákon keresztül biztosítja az információk továbbítását és fogadását.

Vegye figyelembe, hogy a fizikai kapcsolatok konfigurációját a számítógépek egymáshoz való elektromos kapcsolatai határozzák meg, és eltérhetnek a hálózati csomópontok közötti logikai kapcsolatok konfigurációjától. A logikai kapcsolatok a hálózati csomópontok közötti adatátviteli útvonalak, és a kommunikációs berendezés megfelelő konfigurálásával jönnek létre.

Az elektromos csatlakozások topológiájának megválasztása jelentősen befolyásolja a hálózat számos jellemzőjét. Például a redundáns linkek jelenléte növeli a hálózat megbízhatóságát, és lehetővé teszi az egyes csatornák terhelésének kiegyensúlyozását. Az új csomópontok hozzáadásának egyszerűsége, amely egyes topológiákban rejlik, a hálózatot könnyen bővíthetővé teszi. Gazdasági megfontolások gyakran vezetnek a topológiák kiválasztásához, amelyeket a kommunikációs vonalak minimális teljes hossza jellemez.

Topológia "közös busz"

1. ábra busz topológia

A busztopológia hálózat egyetlen kommunikációs csatornát használ, amely összeköti a hálózat összes számítógépét.

hordozó szippantásos hozzáférési módszer gyakoriság és konfliktus észlelése. Ennél a hozzáférési módnál a csomópont, mielőtt adatot küldene a kommunikációs csatornán, meghallgatja azt, és csak miután megbizonyosodott a csatorna szabadságáról, küld csomagot. Ha a csatorna foglalt, a csomópont véletlenszerű idő elteltével újrapróbálja a csomagot. A hálózat egyik csomópontja által továbbított adatok az összes csomóponthoz megérkeznek, de csak az a csomópont ismeri fel és fogadja el, amelyik számára ezeket az adatokat szánják. A csatorna előzetes meghallgatása ellenére a hálózatban ütközések fordulhatnak elő, amelyek a csomagok két csomópont általi egyidejű továbbításából állnak. Az ütközések abból adódnak, hogy a jel késleltetése van, amikor áthalad a csatornán: a jelet elküldték, de nem jutott el a csatornát hallgató csomóponthoz, aminek következtében a csomópont szabadnak tekintette a csatornát. és elindította az adást.

Az ezzel a hozzáférési móddal rendelkező hálózat tipikus példája a hálózat Ethernet. Ethernet hálózatona helyi hálózatok adatátviteli sebessége 10 Mbps.

A busz topológia biztosítja a hatékony használatot sávszélesség csatorna, ellenállás az egyes csomópontok meghibásodásával szemben, egyszerű újrakonfigurálás és hálózatbővítés.

A megosztott busz egy nagyon elterjedt (és egészen a közelmúltig a leggyakoribb) topológia a LAN-ok számára. A továbbított információ mindkét irányba elosztható. A közös busz használata csökkenti a vezetékezés költségeit, egységesíti a különböző modulok csatlakoztatását, szinte azonnali sugárzási hozzáférést biztosít a hálózat összes állomásához. Így egy ilyen rendszer fő előnye az alacsony költség és a helyiségek körüli kábelezés egyszerűsége. A közös busz legsúlyosabb hátránya az alacsony megbízhatóság: a kábel vagy a sok csatlakozó bármelyik hibája teljesen megbénítja az egész hálózatot. Sajnos a koaxiális csatlakozó meghibásodása nem ritka. A megosztott busz másik hátránya az alacsony teljesítmény, mivel ezzel a csatlakozási móddal egyszerre csak egy számítógép tud adatot továbbítani a hálózatra. Ezért a kommunikációs csatorna sávszélessége itt mindig fel van osztva az összes hálózati csomópont között.

Csillag topológia

2. ábra Csillag topológia

A csillag topológia hálózatnak van egy aktív központja (AC) - egy számítógép (vagy más hálózati eszköz), amely egyesíti a hálózat összes számítógépét. Az aktív központ a jelelosztási és -erősítési funkciókat ellátó hubon keresztül teljes mértékben vezérli a hozzá kapcsolódó számítógépeket. A hub feladata, hogy a számítógép által továbbított információkat a hálózat egyik vagy összes többi számítógépére irányítsa. A hálózat teljesítménye teljes mértékben az aktív központ megbízhatóságától függ.

Példa az AC hozzáférési módszerre Arcnet. Ez a hozzáférési mód egy tokent is használ az adatok átadásához. A marker csomópontról csomópontra kerül átadásra (mintha egy gyűrűben lenne), megkerülve a csomópontokat a címük növekvő sorrendjében. A gyűrűs topológiához hasonlóan minden csomópont újragenerál egy tokent. Ez a hozzáférési mód 2 Mbps adatátviteli sebességet biztosít.

Ennek a topológiának a fő előnye a közös busszal szemben a lényegesen nagyobb megbízhatóság. A kábellel kapcsolatos bármilyen probléma csak azt a számítógépet érinti, amelyhez ez a kábel csatlakozik, és csak a hub meghibásodása tilthatja le a teljes hálózatot. Ezen túlmenően a koncentrátor egy intelligens szűrő szerepét töltheti be a csomópontoktól a hálózatba érkező információkhoz, és szükség esetén blokkolhatja az adminisztrátor által tiltott átvitelt.

A csillag topológia hátrányai közé tartozik a hálózati berendezések magasabb költsége a hub vásárlása miatt. Ezenkívül a hálózati csomópontok számának növelését korlátozza a hub-portok száma. Néha érdemes több hub-ot használó hálózatot kiépíteni, amelyeket csillaghivatkozások hierarchikusan kapcsolnak össze.

Topológia "gyűrű"

3. ábra Gyűrű topológia

A gyűrűs topológiai hálózat kommunikációs csatornaként egy koaxiális vagy optikai kábellel összekapcsolt adók és vevők zárt gyűrűjét használja.

A gyűrűs konfigurációjú hálózatokon az adatok továbbítása egyik számítógépről a másikra, általában egy irányban. Ha a számítógép "sajátjaként" ismeri fel az adatokat, akkor a belső pufferbe másolja be. Gyűrűs topológiájú hálózatban különleges intézkedéseket kell tenni, hogy egy állomás meghibásodása vagy lekapcsolása esetén a kommunikációs csatorna ne szakadjon meg a többi állomás között. A gyűrű nagyon kényelmes konfiguráció a rendszerezéshez Visszacsatolás- az adatok a teljes fordulatot követően visszatérnek a forrás csomóponthoz. Ezért ez a csomópont vezérelheti az adatok célba juttatásának folyamatát. A gyűrűnek ezt a tulajdonságát gyakran a hálózati kapcsolat tesztelésére és a nem megfelelően működő csomópont megtalálására használják. Ehhez speciális tesztüzeneteket küldenek a hálózatnak.

Az ilyen topológiájú hálózatokban a leggyakoribb hozzáférési mód az token ring – token-átadás hozzáférési módszer .

Jelző egy speciális bitsorozattal ellátott csomag. A gyűrű körül szekvenciálisan, csomóponttól csomópontig egy irányban továbbítható. Minden csomópont továbbítja az elküldött tokent. Egy csomópont akkor küldheti el az adatait, ha üres tokent kapott. A csomagot tartalmazó tokent addig továbbítja, amíg meg nem találják azt a csomópontot, amelyhez a csomagot szánják. Ebben a csomópontban fogadják az adatokat, de a tokent nem szabadítják fel, hanem továbbítják a gyűrűn. A token csak akkor szabadul fel, ha visszaküldi a feladóhoz, aki ellenőrizni tudja, hogy a neki küldött adatok biztonságosan megérkeztek-e. Az üres tokent átadja a következő csomópontnak, amely ha van továbbításra kész adata, kitölti és körbeküldi a gyűrűn. Hálózatokban token ring4 Mbps adatátviteli sebesség biztosított.

Az adatok csomópontok általi újraküldése a hálózat megbízhatóságának csökkenéséhez vezet, mivel az egyik hálózati csomópont meghibásodása az egész hálózatot megszakítja.

Vegyes topológia típusok

Míg a kis hálózatok tipikus csillag-, gyűrű- vagy megosztott busz-topológiával rendelkeznek, a nagy hálózatok általában véletlenszerű kapcsolatokat létesítenek a számítógépek között. Az ilyen hálózatokban lehetőség van külön, tetszőlegesen összekapcsolt töredékek (alhálózatok) elkülönítésére, amelyek tipikus topológiával rendelkeznek, ezért ezeket hálózatoknak nevezzük.vegyes topológia .

A helyi hálózatok egyre elterjedtebbé válásával problémák merülnek fel a hálózatok közötti információcserével kapcsolatban. Tehát egy egyetemen belül több tanterem is használhat helyi hálózatokat, és ezek lehetnek hálózatok különböző típusok. E hálózatok közötti kommunikáció biztosítására interworking eszközöket, únhidak és útválasztók . A 2 vagy több hálózati adapterrel rendelkező számítógépek hídként és útválasztóként használhatók. Mindegyik adapter kommunikációt biztosít a csatlakoztatott hálózatok egyikével. A híd vagy útválasztó fogadja az egyik hálózaton lévő számítógép által egy másik hálózaton lévő számítógépnek küldött csomagokat, továbbítja és továbbítja megadott címet. A hidakat általában ugyanazon kommunikációs rendszerekkel működő hálózatok összekapcsolására használják, például 2 hálózat összekapcsolására Ethernet vagy 2 Arcnet hálózat.Az útválasztók összekapcsolják a hálózatokat különböző kommunikációs rendszerekkel, mivel lehetőségük van a csomagok egyik formátumról a másikra konvertálására. Vannak router hidak, amelyek kombinálják mindkét eszköz funkcióit. Biztosítani a kommunikációt a néni különböző számítógépes rendszerekátjárók biztosítottak. Például egy átjárón keresztül egy helyi hálózat csatlakoztatható egy nagyszámítógéphez.

Helyi hálózat több fájlszerverrel

Abban az esetben, ha a helyi hálózat nagy kiterjedésű ill nagyszámú előfizetők (felhasználók) számára, célszerű egy ilyen hálózatot kisebb hálózatokra bontani, amelyek mindegyikének tartalmaznia kell egy saját fájlszervert. Ez oda vezet, hogy nő a hálózat teljesítménye, javul a megbízhatósága, és ha valamelyik hálózatban károsodás történik, a hálózat többi része nem veszíti el működőképességét. A hídként vagy útválasztóként működő számítógépet egyenként telepítik hálózati adapter. Általában egy hidat használnak több hálózat összekapcsolására ugyanazon kommunikációs rendszerekkel. A hídra érkező csomagokat átirányítják és a megadott címen egy másik hálózatba küldik. Az útválasztók szükség esetén a csomagokat egyik formátumból a másikba konvertálják.

Ethernet hálózatok 10Base2

A legegyszerűbb és olcsó módon 10-20 számítógép bekötésére alkalmas helyi hálózat kiépítése egy vékony kábellel való összeköttetés. Ethernet (Ethernet 10Base2). Ehhez egy speciális vékony, ceruza vastagságú koaxiális kábelt kell lefektetni a hálózathoz csatlakoztatott összes számítógépen. Ezt a kábelt ezután minden számítógépnél elvágják, és minden vágásba egy T-csatlakozót helyeznek. A csatlakozó harmadik vége (a „T” láb) a számítógép hátulján található hálózati vezérlő csatlakozójába illeszthető. Ennek eredményeként a számítógépek úgy tűnik, mintha egy hálózati kábelre lógnának, mint a villanykörték a karácsonyfa füzére. Ennek a "füzérnek" a végeibe speciális lezáró dugók vannak behelyezve. ennek a füzérnek a hossza akár 200 m is lehet - innen a 2-es szám a címben 10 Bázis-2. A hálózat névleges sávszélessége 10 Mbps (innen a névben a 10.) A valós sávszélesség kb. 4-5 Mbps.

Az Ethernet 10Base2-hez hasonló hálózatok hátrányai.

Számítógépek csatlakoztatásának módja 10Base2 Ethernet hálózaton keresztül.

Távolról sem mindig a legjobb. Először is, nem túl megbízható - ha a „füzér” bármely érintkezője megszakad, a hálózat mintegy két darabra törik, vagy teljesen leáll (mint ahogy egy izzó kiég a karácsonyfafüzérben, az egész füzér kialszik). Másodszor, egy ilyen hálózat újratervezése, amikor új számítógépeket adnak hozzá, nagyon nehéz. Harmadszor, ennek a módszernek számos korlátja van: maximális hossza kábel, a hálózatra csatlakoztatott számítógépek száma stb. Negyedszer pedig a korlátozás 10 Mbps. a hálózat teljes sávszélességére vonatkozik, így nagy mennyiségű adat átvitelekor a hálózat túlterheltté válhat. Ezért jelenleg a legtöbb hálózatot speciális eszközök - koncentrátorok (hubok) és kapcsolók - alapján hozzák létre.

Megjegyzés

A vékony Ethernet-kábel csatlakozóját ún BNC, tehát a jelölés általában BNC egy eszköz jellemzőiben azt jelenti, hogy ez az eszköz csatlakozhat egy 10Base2 Ethernet LAN-hoz.

A "koaxiális" szó azt jelenti, hogy a kábel 2 vezetékből áll, amelyek közül az egyik a másik körül helyezkedik el, vagyis a másik fonatja. E vezetékek között és a külső vezeték körül természetesen van szigetelés. Koaxiális kábelt használnak például TV-készülékek antennához való csatlakoztatásakor.

Az Ethernet kifejezés egy olyan típusú helyi hálózatra utal, amelyben a hálózathoz csatlakoztatott összes eszköz hallja a hálózaton keresztül továbbított összes jelet, és bármikor megkezdheti az adatátvitelt a hálózat felé. Sőt, az Ethernet hálózaton minden egyes továbbított adatcsomag tartalmazza annak az eszköznek a számát, amelyhez címzett, tehát ha valaki más adatcsomagját hallja, akkor figyelmen kívül hagyja azt. A fogadó eszköz minden egyes adatcsomagra visszaigazolást küld. És ha két eszköz egyszerre kezd el adatot továbbítani a hálózatra, akkor mindkettő elnémul, és egy véletlenszerű idő elteltével folytatja az átvitelt. Ez biztosítja az ütközések elrendezését az adatátvitel során. Amíg a hálózat terhelése alacsony, a hálózat meglehetősen hatékonyan működik. De nagy terhelés esetén az Ethernet hálózat átviteli sebessége észrevehetően csökkenhet a gyakori ütközések miatt, amikor adatokat próbálnak átvinni a hálózatba.

Ha 200 m-nél hosszabb kábelhosszú hálózatot kívánunk létrehozni, akkor a kábelszakaszok közé átjátszókat szerelnek fel, amelyek továbbítják és felerősítik a hálózaton keresztül érkező jeleket. Vannak más lehetőségek is (csatlakozás elosztóval, híddal stb.).

Ethernet hálózatok 10BaseT és 100BaseT

A helyi hálózatok kiépítésének rugalmasabb és kényelmesebb módja a számítógépek csatlakoztatása egy speciális eszközhöz, amelyet hubnak vagy hubnak neveznek. A hubnak több (4, 6, 8, 12, 16, 24 stb.) portja van - aljzatok a csatlakoztatáshoz hálózati kábelek, amelyen keresztül számítógépekhez (pontosabban azok hálózati vezérlőihez) vagy más hálózati eszközökhöz (például más hubokhoz) csatlakozik. Általában sodrott érpárú kábeleket használnak a hub és a számítógépek összekapcsolására – ezek 4 (néha 2) pár vezetéket tartalmaznak, amelyek egy közös burkolatba vannak zárva, és mindegyik vezetékpár egy zsinórba van csavarva. Ezek a kábelek nagyon tartósak és könnyen kezelhetők. A kábelek végére csatlakozók vannak beépítve, nagyon hasonlóak a vezetékes csatlakozókhoz, amelyekkel az importált telefonokat csatlakoztatják a telefonaljzathoz, csak kicsit nagyobbak. Mindegyik vezetékdarabnál az egyik végén lévő csatlakozót a hálózati vezérlő csatlakozójába, a másik végén lévő csatlakozót pedig a hub csatlakozójába (portjába) kell beilleszteni. Így a hub úgy néz ki, mint egy pók, amelyből egy "háló" húzódik - vezetékek, amelyek összekötik a hálózaton lévő számítógépekkel.

Akár 30-40 számítógép hálózatba kapcsolásakor egy hub is elegendő lehet. De gyakran egynél több hubot használnak a hálózatban. Például egy vállalat minden részlegének lehet saját hubja, és ezek a központok csatlakoznak a vállalat fő központjához.

Kapcsolók

A koncentrátor a hozzá beérkező üzenetet (adatcsomagokat) minden irányba továbbítja (újraküldi), kivéve azt, amelyikben érkeztek. És a hálózati sávszélesség korlátozott, és nagy terhelés esetén csökken a gyakori konfliktusok miatt az egyidejű adatátviteli kísérletek során. Hub helyett kapcsolót (vagy kapcsolóhubot) használhat a hálózati átviteli sebesség növelésére. Hub funkcióit látja el, de a bejövő üzeneteket csak abban az irányban továbbítja, amelyben az üzenet címzettje található. Így a switch mintegy felosztja a hálózatot több szegmensre, nem ad át minden szegmensbe a hozzá nem kapcsolódó üzeneteket. Ez nagymértékben csökkenti a hálózati terhelést (hálózati forgalmat). A kapcsolók sokkal drágábbak, mint a hubok, ezért gyakran nem csatlakoznak a kapcsolóhoz egyéni számítógépek, valamint a vállalati részlegek központjai és egy szerver közös vállalati adatbázisokkal.

Más típusú hálózatok

Kivéve Ethernet hálózatok A 10Base-2, 10Base-T és 100Base-T elektromos kábeleken alapul, más hálózatokat használnak, amelyek mind protokollban különböznek ( Token Ring, FDDIstb.), valamint az adatátviteli közeget. Például a jelentős távolságokra (akár több kilométerre) történő adatátvitel biztosítására és a gyorsabb adatátvitel érdekében optikai kábelen lévő kommunikációs vonalakat használnak.

A felhasznált irodalom listája:

V. G. Olifer, N. A. Olifer "Számítógépes hálózatok". - Szentpétervár: "Piter" kiadó, 2000.

V. E. Figurnov « IBM PCa felhasználó számára - M .: INFRA-M, 1997.

A. V. Gavrilov "Helyi számítógépes hálózatok". - M .: "Mir" kiadó, 1990.

A „helyi hálózat” kifejezés olyan kommunikációs rendszerre utal, amely több számítógépet egyesít ugyanabban a helyiségben, épületben vagy ugyanazon vállalat több, egymáshoz közel elhelyezkedő épületében. A számítógépek csatlakoztatására kábelek, telefonvonalak vagy rádiócsatornák használhatók. Ennek az asszociációnak köszönhetően a felhasználók: hozzáférést kapnak a LAN-hoz csatlakoztatott összes számítógép információihoz (programok, mappák, fájlok); megoszthat modemeket, nyomtatókat, szkennereket […]

hozzáférést kaphat a LAN-hoz csatlakoztatott összes számítógépen található információkhoz (programok, mappák, fájlok);
megoszthat modemeket, nyomtatókat, szkennereket és egyéb perifériákat.

A helyi hálózatok fő típusai

A LAN-ok osztályozása a szerint történik különböző kritériumok. Fontolja meg, melyek a helyi hálózatok, a vezérlő számítógép jelenlététől függően:

Peer-to-peer - kisszámú számítógép (legfeljebb 10) kombinálásakor és olyan esetekben, amikor nincs szükség fokozott információvédelemre, relevánsak. Ugyanakkor a felhasználók egyenlő hozzáférési jogokkal rendelkeznek az információkhoz, és önállóan döntik el, hogy számítógépük mely erőforrásait osztják meg. Az ilyen hálózatok telepítése és üzemeltetése rendkívül egyszerű, de problémás a megbízható adatvédelem biztosítása bennük.
Hierarchikus, szerverek alapján létrehozott - az ilyen LAN-ok nagy teljesítményt és megbízhatóságot biztosítanak az információtárolás számára nagyszámú felhasználó számára. Központi számítógépük van - egy szerver (egy vagy több), amelyet a következőkre terveztek:

a LAN központosított kezelése, információcsere és erőforrás-allokáció;
az összes periféria csatlakoztatása;
tárolás speciális programok, alkalmazások és a LAN információ fő része;
üzenetátviteli útvonalak fejlesztése a hálózaton belül.

Fontolja meg a helyi hálózatok típusait a kommunikáció típusa szerint:

Vezetékes – az ilyen LAN-ok sodrott érpárt, optikai vagy koaxiális kábelt használnak kommunikációs csatornaként. Egy sodrott érpár 2 sodrott vezetékből áll. Alacsony sávszélességgel rendelkezik (akár 1 Mbps), de ellenáll az interferenciának. Az 5, 5e, 6, 6e, 7 osztályú sodrott érpár nagyobb sávszélességgel rendelkezik (100 Mbps-tól) A koaxiális kábel egy központi vezetőt és egy szigetelő bevonatot tartalmaz, amelyre egy másik vezető (ernyő) van felhelyezve. Lehet fólia vagy fonott rézhuzal. Az optikai kábel 10 Gbps feletti sebességet biztosít. Vékony üveghengert tartalmaz, amelyet eltérő törésmutatójú héjjal vonnak be.
Vezeték nélküli - infravörös tartományban vagy rádiócsatornákon keresztül történő adatátvitellel működnek. Az ilyen hálózatok gyorsan továbbítják az információkat, de ki vannak téve az azonos frekvenciájú más forrásokból származó interferencia és az illetéktelen külső hozzáférésnek.

Melyek a LAN topológiák típusai?

A helyi hálózatok topológia (struktúra) szerinti osztályozása a számítógépek csatlakozási típusa szerint történik.

A hálózati konfiguráció a következő lehet:

Busz formájában - amikor egy kábel sorba köti a számítógépeket egymással. A csatlakozás és az információcsere egyetlen kommunikációs csatornán – a buszon – keresztül történik. Ez a topológia egyszerű és gazdaságos, gyors információátvitelt biztosít. De ha a kábel megsérül, akkor az egész hálózattal problémák lépnek fel, és nem könnyű azonosítani a hiba helyét.
Csillag formájában - amikor minden gép külön kábellel csatlakozik a hálózat közepén található szerverhez, amely központilag irányítja a teljes hálózatot. Az ilyen szerkezet jobban ellenáll a meghibásodásoknak és az illetéktelen hozzáférésnek, nem okoz nehézséget a problémák helyének meghatározásában, és gyors adatátvitelt biztosít a munkaállomásokról a szerverre. Széles körben használják a helyi hálózat létrehozásakor. Az ilyen szerkezet hátrányai a következők alacsony sebesség az egyes munkaállomások közötti adatátvitel és a teljes hálózat függősége a szerver jellemzőitől.
Gyűrű formájában - amikor a hálózati gépek sorba vannak kapcsolva egymással és a szerverrel, vagy közösen látnak el szerver funkciókat. Az ilyen sémák könnyen kezelhetők és gyorsan hozzáférnek az adatokhoz, de ha egyetlen gép meghibásodik, vagy a 2 csomópont közötti csatorna meghibásodik, akkor az egész hálózat működésében problémák merülnek fel. Annak érdekében, hogy a kommunikációs csatorna más számítógépek között ne szakadjon meg, az ilyen hálózatokban speciális átmeneti kapcsolatokat kell alkalmazni.
Cellular - olyan struktúra, amelyben kommunikációs vonalak jönnek létre az összes közeli géppel. Az ilyen rendszerekben csak az intenzíven információt cserélő munkaállomások kapcsolódnak közvetlenül. Azok a gépek, amelyek nem kapcsolódnak közvetlen kapcsolattal, adatokat cserélnek közbülső számítógépeken keresztül történő áthaladáson keresztül. Ez a szerkezet nagyszámú gép összekapcsolására alkalmas, és gyakran használják globális vagy nagy helyi hálózatok szervezésekor. Maximálisan ellenáll a túlterheléseknek és a meghibásodásoknak.
Faszerű - több topológia kombinációja (gumi-csillag, csillaggyűrű). A LAN fa alapja a kommunikációs adatvonalak összeállításának pontja. Az ilyen hálózatokra akkor van szükség, ha az alapvető topológiákat nem lehet megszervezni.
Vegyes (hibrid) - nagy LAN-ok létrehozásakor gyakran tetszőleges kapcsolatokat használnak a munkaállomások között, de megkülönböztethetők a tipikus felépítésű alhálózatok.

Most már tudja, milyen típusú helyi hálózatok léteznek, hogyan különböznek egymástól, mik az egyes típusok előnyei és hátrányai. Az Önnek megfelelő LAN kiválasztásához konzultáljon szakértőinkkel. Ránk is bízhat

informatikában és VT-ben

tantárgy: “ A helyi hálózatok lehetséges típusai a cég irodájában ” .

Tanár:

Gerasimov A.N.

Diák: Tsikisova O.A.

csoport T1-6

Moszkva 2000

Helyi hálózatok ..................................................................................................................................................................... 3

Szerverek................................................ .................................................. ................................................ .. ........................ 4

LAN szoftver ..................................................................................................... 5

Peer-to-peer hálózatok................................................ ...................................................... ...................................................... ........... 5

Hálózatok dedikált szerverekkel .................................................. ............................................................ ...................................................... 6

Egyéb hálózati szoftverek................................................ ................................................................ .............................. 6

Berendezések helyi hálózatokhoz ............................................................................................................................. 8

Hálózati vezérlő................................................ .................................................. ................................................ .. ..... nyolc

Nyomtatószerver ................................................ . ................................................ .. ................................................................ ................... nyolc

Hálózati topológia ...................................................................................................................................................................... 9

Topológia "közös busz" .......................................................................................................................................... 10

Csillag topológia ....................................................................................................................................................... 12

Topológia "gyűrű" ..................................................................................................................................................... 13

Vegyes topológia típusok ..................................................................................................................................... 15

Helyi hálózat több fájlszerverrel ..................................................................................... 16

Ethernet hálózatok 10Base2 ......................................................................................................................................... 16

Ethernet hálózatok 10BaseT és 100BaseT ................................................................................................................ 18

Kapcsolók ................................................................................................................................................................... 19

Más típusú hálózatok .......................................................................................................................................................... 20

A felhasznált irodalom listája: ........................................................................................................................ 21

A helyi hálózat(néha a "helyi hálózat" kifejezés, rövidítve LAN) több számítógépből álló csoport, amelyek kábelekkel (néha telefonvonalakkal vagy rádiócsatornákkal is) vannak összekapcsolva, és a számítógépek közötti információátvitelre szolgál. A számítógépek helyi hálózathoz való csatlakoztatásához hálózati hardverre és szoftverre van szükség.

A helyi hálózatok lehetővé teszik a következőket:

Adatok kollektív feldolgozása a hálózathoz csatlakoztatott számítógépek felhasználói által és adatcsere e felhasználók között;

Megosztó programok

Nyomtatók, modemek és egyéb eszközök megosztása.

Ezért szinte minden több számítógéppel rendelkező vállalat helyi hálózatokká egyesíti azokat. Sok laptophasználó úgy csatlakozik a vállalat helyi hálózatához, hogy az irodába érkezik, vagy modem segítségével telefoncsatornákon keresztül csatlakozik a cég számítógépéhez.

A számítógépek helyi hálózathoz való csatlakoztatásához a következőkre lesz szüksége:

Minden hálózatra csatlakoztatott számítógépbe helyezzen be egy hálózati vezérlőt (néha a hálózati adapter vagy hálózati kártya kifejezéseket használják), amely lehetővé teszi a számítógép számára, hogy információkat fogadjon a helyi hálózatról és adatokat továbbítson a hálózatnak;

· csatlakoztassa a számítógépeket olyan kábelekkel, amelyek adatátvitelt biztosítanak a számítógépek között, valamint a hálózatra csatlakoztatott egyéb eszközöket (nyomtatók, szkennerek stb.). Egyes hálózattípusokban a kábelek közvetlenül csatlakoztatják a számítógépeket (például a karácsonyfa-füzér izzóit), más esetekben a kábelek speciális eszközökön keresztül - hubokon (vagy hubokon), kapcsolókon stb.

Megjegyzés. Egyes hálózatokban a kábelek helyett rádiófrekvenciákon továbbítják az adatokat (mint a vezeték nélküli telefonokban vagy mobiltelefonokban). Ezek a hálózatok azonban drágábbak és nehezebben működtethetők.

Szerverek

A helyi hálózat működésének biztosítása érdekében gyakran külön számítógépet osztanak ki - szerver, vagy több ilyen számítógép. A szerverlemezek megosztott programokat, adatbázisokat stb. tartalmaznak. A helyi hálózaton lévő más számítógépeket gyakran elnevezik munkaállomások. Azok a munkaállomások, amelyeknek csak a kiszolgálón lévő adatokat kell feldolgozniuk (például információkat kell bevinniük a rendelések és eladások megosztott adatbázisába), pénzmegtakarítás céljából (vagy biztonsági okokból) gyakran nem telepítenek merevlemezt. A 20-25 számítógépnél több számítógépet tartalmazó hálózatokban a szerver jelenléte kötelező - ellenkező esetben a hálózati teljesítmény általában nem lesz kielégítő. A szerver minden adatbázissal való közös intenzív munkához is szükséges.

Megjegyzés. Sok szerver sokkal drágább (10-20-szor vagy többször), mint a hagyományos számítógépek. Nem csoda, hogy ezek nem csak nagyon erős számítógépek sok RAM-mal és lemezmemóriával, hanem kivételes megbízhatóságot, magas I/O teljesítményt, eszközök és tárolt adatok megkettőzését, a szerver állapotának felügyeletét, valamint zavartalan működés biztosítása egyes eszközök meghibásodása esetén stb.

A helyi hálózat működésének biztosításához szükség van a megfelelő szoftverre, amelyről most szó lesz.

Peer-to-peer hálózatok

Üzemeltetési Windows rendszerek Workgroups esetén a Windows 95 és a Windows NT Workstation beépített képességekkel rendelkezik a helyi hálózatok dedikált szerver nélküli szervezésére. Az ilyen hálózatokat jellemzően peer-to-peer-nek nevezik, mivel minden bennük lévő számítógép egyenlő, mindegyik ellátja a felhasználó munkahelye és a szerver szerepét, hogy hozzáférést biztosítson adataihoz és erőforrásaihoz. Igaz, at Windows használatával Workgroups vagy Windows 95 esetében az adatvédelem nem biztosítható, így az ilyen hálózatok csak olyan csapatokban használhatók, ahol senkinek nincs titka egymás előtt. Más eszközöket is használhat a peer-to-peer helyi hálózatok megszervezésére. Például az Artisoft OC LANtastic lehetővé teszi olyan peer-to-peer hálózat létrehozását, amely DOS, Windows és Windows 95 környezetben is működik.

A peer-to-peer hálózatok hátrányai. A peer-to-peer hálózat gyakran nem a legjobb megoldás. Végtére is, a felhasználói operációs rendszer nem alkalmas arra, hogy a hálózati kiszolgáló feladatait teljesítse. És ha egy számítógépen a felhasználó lejátssza a DOOM-ot vagy képet rajzol az Adobe Photoshopban, és más felhasználók fájlokkal dolgoznak ugyanazon a számítógépen, akkor nagymértékben zavarják egymást - munkájuk sebessége meredeken csökken. Igen, és a peer-to-peer hálózatok sok más funkciója nagyon kényelmetlen - és az információvédelem hiánya, és a decentralizált adattárolás, ami megnehezíti a biztonsági mentést, és a nem megfelelő megbízhatóság, és még sok más. Ezért a helyi hálózatokban általában dedikált számítógépeket használnak, amelyek csak a helyi hálózat és a megosztott adatok - szerverek - kiszolgálásával foglalkoznak.

Hálózatok dedikált szerverekkel

A dedikált szerverrel rendelkező helyi hálózatokban speciális operációs rendszereket használnak a szerveren, hogy biztosítsák a felhasználói munkaállomásoktól érkező kérések megbízható és hatékony feldolgozását. Egy ilyen helyi hálózat munkaállomásain bármilyen operációs rendszer használható, és olyan illesztőprogramnak kell futnia, amely hozzáférést biztosít a helyi hálózathoz.

Egyéb hálózati szoftverek

- Email biztosítja a levelek (és gyakran tetszőleges fájlok, valamint hang- és faxüzenetek) kézbesítését a helyi hálózat egyes felhasználóitól másoknak, és néha lehetővé teszi a távoli felhasználókkal való kommunikációt modemen vagy Interneten keresztül;

- távoli elérési eszközök lehetővé teszi a helyi hálózathoz való csatlakozást egy modem segítségével, és úgy dolgozhat a számítógépen, mintha közvetlenül csatlakozna a hálózathoz (természetesen sok művelet tovább tart, mivel a modem sokkal lassabb, mint a hálózati vezérlő);

- csoportmunka eszközök(közülük a legnépszerűbb a Lotus Notes) lehetővé teszik a dokumentumokon való közös munkát, biztosítják a dokumentumverziók konzisztenciáját a különböző felhasználók között, eszközöket biztosítanak a vállalati munkafolyamatok szervezéséhez, lehetővé teszik telekonferenciák szervezését - írásos eszmecserét különböző témákról, stb.;

- foglalási programok lehetővé teszi biztonsági másolatok készítését a helyi hálózati szervereken és a felhasználók számítógépein tárolt adatokról, és szükség esetén az adatok visszaállítását a biztonsági másolatukból;

- helyi hálózatkezelő eszközök lehetővé teszi a helyi hálózati erőforrások kezelését egy munkahelyről, információkat szerezhet a hálózat állapotáról és terheléséről, beállíthatja a hálózati teljesítményt, kezelheti a hálózati felhasználói rendszereket (például szoftvert telepíthet rájuk) stb.

Hálózati vezérlő

A számítógép helyi hálózathoz történő csatlakoztatásához hálózati vezérlőt (szinonimák - hálózati adapter vagy hálózati kártya) kell telepíteni a számítógépbe. A hálózati vezérlő lehetővé teszi a számítógép számára, hogy információkat fogadjon a helyi hálózatról, és adatokat továbbítson a hálózatnak. A hálózati vezérlők különböznek egymástól a kábelek típusában, amelyekhez csatlakoztathatók, a hálózati protokoll által megvalósítva (a protokoll egy helyi hálózaton történő információcserére vonatkozó megállapodás), a busz típusában, amelyhez csatlakoznak ( ISA, PCI, VESA stb.), sebesség és egyéb tulajdonságok.

Nyomtatószerver

Nyomtató esetében a hálózati vezérlő analógja egy nyomtatószerver - egy olyan eszköz, amely lehetővé teszi a nyomtató helyi hálózathoz való csatlakoztatását. Jellemzően egy nyomtatószerver egy helyi hálózathoz csatlakozik, és egy vagy több nyomtató csatlakozik hozzá a szokásos módon (vezetékkel vagy vezetékekkel, mint például a Centronics). A nagy teljesítményű hálózati nyomtatók már rendelkeznek a nyomtatószervernek megfelelő beépített kártyával.

Hálózati topológia- ez egy logikai séma számítógépek vagy hálózati csomópontok kommunikációs csatornákon keresztüli összekapcsolására. A leggyakrabban használt alapvető topológiai struktúrák a következők:

1. közös busz;

2. gyűrűs (gyűrűs);

3. csillag alakú.

A hálózatok mindegyikének működéséhez saját hozzáférési módszerrel kell rendelkeznie.

Hozzáférés módja egy olyan szabálykészlet, amely meghatározza a fizikai réteg hálózati csomópontjait összekötő adatátviteli csatorna használatát.

A topológia szerint felsorolt LAN-ok leggyakoribb hozzáférési módjai a következők:

Ezen módszerek mindegyikét a megfelelő hálózati kártyák, az úgynevezett adapterek valósítják meg. A hálózati kártya egy fizikai eszköz, amely minden, a hálózathoz csatlakoztatott számítógépbe telepítve van, és biztosítja az információk továbbítását és fogadását kommunikációs csatornákon keresztül.

Topológia "közös busz"

1. ábra busz topológia

A busztopológia hálózat egyetlen kommunikációs csatornát használ, amely összeköti a hálózat összes számítógépét.

Az ilyen topológiájú hálózatokban a leggyakoribb hozzáférési mód az hordozó szippantásos hozzáférési módszer gyakoriság és konfliktus észlelése. Ennél a hozzáférési módnál a csomópont, mielőtt adatot küldene a kommunikációs csatornán, meghallgatja azt, és csak miután megbizonyosodott a csatorna szabadságáról, küld csomagot. Ha a csatorna foglalt, a csomópont véletlenszerű idő elteltével újrapróbálja a csomagot. A hálózat egyik csomópontja által továbbított adatok az összes csomóponthoz megérkeznek, de csak az a csomópont ismeri fel és fogadja el, amelyik számára ezeket az adatokat szánják. A csatorna előzetes meghallgatása ellenére a hálózatban ütközések fordulhatnak elő, amelyek a csomagok két csomópont általi egyidejű továbbításából állnak. Az ütközések abból adódnak, hogy a jel késleltetése van, amikor áthalad a csatornán: a jelet elküldték, de nem jutott el a csatornát hallgató csomóponthoz, aminek következtében a csomópont szabadnak tekintette a csatornát. és elindította az adást.

Az ilyen hozzáférési móddal rendelkező hálózatok tipikus példája az Ethernet hálózat. Az Ethernet hálózat 10 Mbps adatátviteli sebességet biztosít a helyi hálózatok számára.

A busz topológia biztosítja a csatorna sávszélességének hatékony kihasználását, az egyes csomópontok meghibásodásával szembeni ellenállást, az egyszerű újrakonfigurálást és a hálózat bővítését.

Csillag topológia

2. ábra Csillag topológia

Az AC hozzáférési módszerre példa az Arcnet. Ez a hozzáférési mód egy tokent is használ az adatok átadásához. A marker csomópontról csomópontra kerül átadásra (mintha egy gyűrűben lenne), megkerülve a csomópontokat a címük növekvő sorrendjében. A gyűrűs topológiához hasonlóan minden csomópont újragenerál egy tokent. Ez a hozzáférési mód 2 Mbps adatátviteli sebességet biztosít.

Topológia "gyűrű"

3. ábra Gyűrű topológia

A gyűrűs topológiai hálózat kommunikációs csatornaként egy koaxiális vagy optikai kábellel összekapcsolt adók és vevők zárt gyűrűjét használja.

A gyűrűs konfigurációjú hálózatokon az adatok továbbítása egyik számítógépről a másikra, általában egy irányban. Ha a számítógép "sajátjaként" ismeri fel az adatokat, akkor a belső pufferbe másolja be. Gyűrűs topológiájú hálózatban különleges intézkedéseket kell tenni, hogy egy állomás meghibásodása vagy lekapcsolása esetén a kommunikációs csatorna ne szakadjon meg a többi állomás között. A gyűrű nagyon kényelmes konfiguráció a visszacsatolás megszervezéséhez - az adatok teljes fordulatot követően visszatérnek a forrás csomóponthoz. Ezért ez a csomópont vezérelheti az adatok célba juttatásának folyamatát. A gyűrűnek ezt a tulajdonságát gyakran a hálózati kapcsolat tesztelésére és a nem megfelelően működő csomópont megtalálására használják. Ehhez speciális tesztüzeneteket küldenek a hálózatnak.

Az ilyen topológiájú hálózatokban a leggyakoribb hozzáférési mód a Token-Ring - token-átadás hozzáférési módszer .

Jelző egy speciális bitsorozattal ellátott csomag. A gyűrű körül szekvenciálisan, csomóponttól csomópontig egy irányban továbbítható. Minden csomópont továbbítja az elküldött tokent. Egy csomópont akkor küldheti el az adatait, ha üres tokent kapott. A csomagot tartalmazó tokent addig továbbítja, amíg meg nem találják azt a csomópontot, amelyhez a csomagot szánják. Ebben a csomópontban fogadják az adatokat, de a tokent nem szabadítják fel, hanem továbbítják a gyűrűn. A token csak akkor szabadul fel, ha visszaküldi a feladóhoz, aki ellenőrizni tudja, hogy a neki küldött adatok biztonságosan megérkeztek-e. Az üres tokent átadja a következő csomópontnak, amely ha van továbbításra kész adata, kitölti és körbeküldi a gyűrűn. A Token-Ring hálózatok 4 Mbps adatátviteli sebességet biztosítanak.

Az adatok csomópontok általi újraküldése a hálózat megbízhatóságának csökkenéséhez vezet, mivel az egyik hálózati csomópont meghibásodása az egész hálózatot megszakítja.

Vegyes topológia típusok

A helyi hálózatok egyre elterjedtebbé válásával problémák merülnek fel a hálózatok közötti információcserével kapcsolatban. Így egy egyetemen belül több tanterem is használhat helyi hálózatot, és ezek különböző típusú hálózatok lehetnek. E hálózatok közötti kommunikáció biztosítására interworking eszközöket, ún hidak és útválasztók. A 2 vagy több hálózati adapterrel rendelkező számítógépek hídként és útválasztóként használhatók. Mindegyik adapter kommunikációt biztosít a csatlakoztatott hálózatok egyikével. A híd vagy útválasztó fogadja az egyik hálózaton lévő számítógép által egy másik hálózaton lévő számítógépnek küldött csomagokat, továbbítja azokat, és elküldi a megadott címre. A hidak jellemzően hálózatok összekapcsolására szolgálnak ugyanazokkal a kommunikációs rendszerekkel, például 2 Ethernet hálózat vagy 2 Arcnet hálózat összekapcsolására. Az útválasztók összekapcsolják a hálózatokat különböző kommunikációs rendszerekkel, mivel lehetőségük van a csomagok egyik formátumról a másikra konvertálására. Vannak router hidak, amelyek kombinálják mindkét eszköz funkcióit. Az átjárókat úgy tervezték, hogy kommunikációt biztosítsanak a néni és a különféle számítógépes rendszerek között. Például egy átjárón keresztül egy helyi hálózat csatlakoztatható egy nagyszámítógéphez.

Abban az esetben, ha a helyi hálózatnak nagy kiterjedése vagy nagy számú előfizetője (felhasználója) van, célszerű egy ilyen hálózatot kisebb hálózatokra bontani, amelyek mindegyikének tartalmaznia kell saját fájlszervert. Ez oda vezet, hogy nő a hálózat teljesítménye, javul a megbízhatósága, és ha valamelyik hálózatban károsodás történik, a hálózat többi része nem veszíti el működőképességét. A hídként vagy útválasztóként működő számítógép egy-egy hálózati adapterrel van telepítve. Általában egy hidat használnak több hálózat összekapcsolására ugyanazon kommunikációs rendszerekkel. A hídra érkező csomagokat átirányítják és a megadott címen egy másik hálózatba küldik. Az útválasztók szükség esetén a csomagokat egyik formátumból a másikba konvertálják.

Ethernet hálózatok 10Base2

A 10-20 számítógép hálózatba kapcsolására alkalmas helyi hálózat kiépítésének legegyszerűbb és legolcsóbb módja, ha ezeket vékony kábellel csatlakoztatjuk. Ethernet (Ethernet 10Base2). Ehhez egy speciális vékony, ceruza vastagságú koaxiális kábelt kell lefektetni a hálózathoz csatlakoztatott összes számítógépen. Ezt a kábelt ezután minden számítógépnél elvágják, és minden vágásba egy T-csatlakozót helyeznek. A csatlakozó harmadik vége (a „T” láb) a számítógép hátulján található hálózati vezérlő csatlakozójába illeszthető. Ennek eredményeként a számítógépek úgy tűnik, mintha egy hálózati kábelre lógnának, mint a villanykörték a karácsonyfa füzére. Ennek a "füzérnek" a végeibe speciális lezáró dugók vannak behelyezve. ennek a füzérnek a hossza akár 200 m is lehet - innen a 10Base-2 névben a 2. A névleges hálózati sávszélesség 10 Mbps (innen a névben a 10.) A valós sávszélesség kb 4-5 Mbps.

Az Ethernet 10Base2-hez hasonló hálózatok hátrányai.

Számítógépek csatlakoztatásának módja 10Base2 Ethernet hálózaton keresztül.

Távolról sem mindig a legjobb. Először is, nem túl megbízható - ha a „füzér” bármely érintkezője megszakad, a hálózat mintegy két darabra törik, vagy teljesen leáll (mint ahogy egy izzó kiég a karácsonyfafüzérben, az egész füzér kialszik). Másodszor, egy ilyen hálózat újratervezése, amikor új számítógépeket adnak hozzá, nagyon nehéz. Harmadszor, ennek a módszernek számos korlátja van: a maximális kábelhossz, a hálózathoz csatlakoztatott számítógépek teljes száma stb. Negyedszer pedig a korlátozás 10 Mbps. a hálózat teljes sávszélességére vonatkozik, így nagy mennyiségű adat átvitelekor a hálózat túlterheltté válhat. Ezért jelenleg a legtöbb hálózatot speciális eszközök - koncentrátorok (hubok) és kapcsolók - alapján hozzák létre.

Megjegyzés

1. A vékony Ethernet-kábel csatlakozóját BNC-nek hívják, így általában a BNC megjelölés az eszköz specifikációiban azt jelenti, hogy ez az eszköz csatlakozhat egy 10Base2 Ethernet LAN-hoz.

2. A "koaxiális" szó azt jelenti, hogy a kábel 2 vezetékből áll, amelyek közül az egyik a másik körül helyezkedik el, vagyis a másik fonatja. E vezetékek között és a külső vezeték körül természetesen van szigetelés. Koaxiális kábelt használnak például TV-készülékek antennához való csatlakoztatásakor.

3. Az Ethernet kifejezés a helyi hálózatok egy olyan típusát jelenti, amelyben a hálózathoz csatlakoztatott összes eszköz hallja a hálózaton keresztül továbbított összes jelet, és bármikor megkezdheti az adatátvitelt a hálózat felé. Sőt, az Ethernet hálózaton minden egyes továbbított adatcsomag tartalmazza annak az eszköznek a számát, amelyhez címzett, tehát ha valaki más adatcsomagját hallja, akkor figyelmen kívül hagyja azt. A fogadó eszköz minden egyes adatcsomagra visszaigazolást küld. És ha két eszköz egyszerre kezd el adatot továbbítani a hálózatra, akkor mindkettő elnémul, és egy véletlenszerű idő elteltével folytatja az átvitelt. Ez biztosítja az ütközések elrendezését az adatátvitel során. Amíg a hálózat terhelése alacsony, a hálózat meglehetősen hatékonyan működik. De nagy terhelés esetén az Ethernet hálózat átviteli sebessége észrevehetően csökkenhet a gyakori ütközések miatt, amikor adatokat próbálnak átvinni a hálózatba.

4. Ha 200 m-nél hosszabb kábelhosszú hálózatot kívánunk létrehozni, akkor a kábelszakaszok közé átjátszók kerülnek telepítésre, amelyek a hálózaton keresztül érkező jeleket továbbítják és felerősítik. Vannak más lehetőségek is (csatlakozás elosztóval, híddal stb.).

Ethernet hálózatok 10BaseT és 100 BaseT

A helyi hálózatok kiépítésének rugalmasabb és kényelmesebb módja a számítógépek csatlakoztatása egy speciális eszközhöz, amelyet hubnak vagy hubnak neveznek. A hubnak több (4, 6, 8, 12, 16, 24 stb.) portja van - hálózati kábelek csatlakoztatására szolgáló aljzatok, amelyeken keresztül számítógépekhez (pontosabban azok hálózati vezérlőihez) vagy más hálózati eszközökhöz (pl. egyéb koncentrátorok). Általában sodrott érpárú kábeleket használnak a hub és a számítógépek összekapcsolására – ezek 4 (néha 2) pár vezetéket tartalmaznak, amelyek egy közös burkolatba vannak zárva, és mindegyik vezetékpár egy zsinórba van csavarva. Ezek a kábelek nagyon tartósak és könnyen kezelhetők. A kábelek végére csatlakozók vannak beépítve, nagyon hasonlóak a vezetékes csatlakozókhoz, amelyekkel az importált telefonokat csatlakoztatják a telefonaljzathoz, csak kicsit nagyobbak. Mindegyik vezetékdarabnál az egyik végén lévő csatlakozót a hálózati vezérlő csatlakozójába, a másik végén lévő csatlakozót pedig a hub csatlakozójába (portjába) kell beilleszteni. Így a hub úgy néz ki, mint egy pók, amelyből egy "háló" húzódik - vezetékek, amelyek összekötik a hálózaton lévő számítógépekkel.

Kapcsolók

A koncentrátor a hozzá beérkező üzenetet (adatcsomagokat) minden irányba továbbítja (újraküldi), kivéve azt, amelyikben érkeztek. És a hálózati sávszélesség korlátozott, és nagy terhelés esetén csökken a gyakori konfliktusok miatt az egyidejű adatátviteli kísérletek során. Hub helyett kapcsolót (vagy kapcsolóhubot) használhat a hálózati átviteli sebesség növelésére. Hub funkcióit látja el, de a bejövő üzeneteket csak abban az irányban továbbítja, amelyben az üzenet címzettje található. Így a switch mintegy felosztja a hálózatot több szegmensre, nem ad át minden szegmensbe a hozzá nem kapcsolódó üzeneteket. Ez nagymértékben csökkenti a hálózati terhelést (hálózati forgalmat). A kapcsolók sokkal drágábbak, mint a hubok, ezért gyakran nem egyes számítógépek csatlakoznak a switch-hez, hanem a vállalati részlegek hubjai és egy szerver közös vállalati adatbázisokkal.

Más típusú hálózatok

Az elektromos kábeleken alapuló 10Base-2, 10Base-T és 100Base-T Ethernet hálózatok mellett más, mind protokollban (Token Ring, FDDI stb.), mind adatátviteli közegben eltérő hálózatokat alkalmaznak. Például a jelentős távolságokra (akár több kilométerre) történő adatátvitel biztosítására és a gyorsabb adatátvitel érdekében optikai kábelen lévő kommunikációs vonalakat használnak.

1. V. G. Olifer, N. A. Olifer "Számítógépes hálózatok". - Szentpétervár: "Peter" kiadó, 2000.

2. V. E. Figurnov "IBM PC a felhasználónak" - M.: INFRA-M, 1997.

3. A. V. Gavrilov "Számítógépek helyi hálózatai". - M .: "Mir" kiadó, 1990.

A helyi hálózatot helyi hálózatnak is nevezik, mivel arra szolgál, hogy a hálózati eszközöket egy kis csoportba egyesítse. A hálózati eszközök kombinációja nem csak kábelek, hanem vezeték nélküli technológiák segítségével is megvalósítható.

LAN hozzárendelés

Fő célja a hálózati eszközök egységesítése. A LAN segítségével a felhasználók adatokat cserélhetnek, csatlakozhatnak megosztott nyomtatókhoz, nyomtathatnak dokumentumokat, illetve tárolhatnak adatokat megosztott szerver vagy a számítógépén, azzal a lehetőséggel, hogy a LAN többi felhasználója hozzáférjen hozzájuk.

LAN hangerő

A helyi hálózat általában egy irodára, otthonra, helyiségre vagy épületre terjed ki. Egy LAN akár több épületet is össze tud kötni, azonban ha sodrott érpárt használnak az épületek összekötésére, a távolság (kábelhossz) nem haladhatja meg a 100 métert. Ellenkező esetben az adatátvitel késéseket okozhat. csavart érpár ritkán nem sikerül két vagy több épületet egy LAN-ba csatlakoztatni. Leggyakrabban optikai kábelt és kapcsolódó berendezéseket használnak ennek a feladatnak a végrehajtására.

A LAN típusai

Peer-to-Peer LAN

A csatlakozáshoz peer-to-peer LAN-t használnak egy kis mennyiséget számítógépek (10 darabig). Peer-to-peer helyi hálózat esetén számítógépének minden felhasználója dönt arról, hogy a többi hálózati felhasználó hozzáfér-e az adatokhoz. Az ilyen LAN-t peer-to-peer-nek is nevezik.

Szerver alapú LAN

Ez a LAN elterjedtebb típusa, termelékenyebb és megbízhatóbb. A szerver szolgálhat rendes számítógép, és speciális, amelyek jellemzőit és szoftverét kifejezetten erre a célra tervezték. A szerver számos funkciót elláthat: LAN felhasználói adatokat tárolhat, jogokat rendelhet hozzá és korlátozhatja a hozzáférést a felhasználókhoz, optimális útvonalakat határozhat meg üzenetküldéskor és még sok más.

A LAN topológiája/struktúrája

A helyi hálózat topológiája határozza meg a számítógépek egymáshoz való csatlakozásának szerkezetét.

1. Gumiabroncs- Ez a számítógépek soros összekapcsolása a hálózaton közös kábel segítségével.

2. Csillag számítógépek párhuzamos kapcsolata. Minden számítógép kábellel csatlakozik egy eszközhöz - egy hubhoz vagy hubhoz.

3. Gyűrű- a számítógépek kábellel vannak összekötve egy elválaszthatatlan gyűrűben. Bármely számítógép meghibásodása vagy kábelszakadás a LAN működésképtelenségéhez vezet.