Vietējā tīkla nosaukums. Datortīklu galvenās sastāvdaļas un veidi

Aparatūra, protokoli un LAN topoloģija

LAN aparatūra- tas ir tā serveris, darbstacijas, tīkla kontrolleri, kabeļu sistēmas, savienotāji, sadalītāji, atkārtotāji, pastiprinātāji, terminatori-stubs.

Serveris Ir īpaši paredzēts dators tīklā ar jaudīgiem resursiem, augstu uzticamību, savienots ar avotu nepārtrauktās barošanas avots un aprīkots ar tīkla OS. Tas atrisina tīkla pārvaldības un tā darbspējas uzturēšanas problēmas. Veikali Galvenā informācija, atjaunina tās kopijas lietotājiem, vada dublējums dati utt.

Darba stacija- tas ir jebkurš dators, kas darbojas tīklā, izņemot serveri.

Praksē tas tiek izmantots divi galvenie savienojuma veidi datori uz LAN - plāns Ethernet vai vītā pāra. Plāns Ethernet diezgan izplatīta kā vienkāršākā, lētākā, uzticamākā iespēja. Tās elementi ir tīkla kartes ar "bajonetes" ligzdu, T-savienotāji, N-savienotāji, terminatori, plāns Ethernet koaksiālais kabelis. Kabeļa garums var būt 0,5-185 metri. Datu pārsūtīšanas ātrums šādā tīklā ir 10 (vai 100) Mbit / s). Vītā pāraīstenošanā ir vairāki veidi. Atšķirības starp tām ir trokšņa imunitātes līmenī. Vītā pāra tīkliem papildus tīkla adapteriem tas ir nepieciešams arī papildu ierīce- centrs (Hub). Šiem tīkliem ir šādas priekšrocības - lielāka uzticamība, vienkārša tīkla paplašināšana, jaunu standartu parādīšanās (tostarp pārraides ātrumam līdz 100 Mbit / s), nav nepieciešama pilnīga sakaru līniju nomaiņa, augsta veiktspēja.

Papildus tiek izmantoti arī optiskās šķiedras sakaru kanāli un radio kanāli. Piezīmjdatora izveide un strauja uzlabošana izraisīja tikpat strauju attīstību bezvadu tehnoloģijas savienojumiem starp datoriem, ieskaitot vietējos tīklus. Parasti piezīmjdatoriem ir standarta porti vai sloti. Tas ļauj ātri un vienkārši savienot piezīmjdatoru ar parastu LAN, izmantojot tīkla kartes... Tā paša radīšana bezvadu opcija LAN ir jāinstalē katrā darbstacija vai īpašas ierīces serveris bezvadu sakari... Tīkli tiek īstenoti vai nu radio diapazonā, vai lāzera vai infrasarkanajos sakaru kanālos.

Datu pārraidi tīklā regulē noteikti noteikumi. Tiek saukts noteikumu kopums mijiedarbībai starp datoriem tīklā protokoli datu pārraidi vai tīkla protokolus. Tie. protokols- Šī ir "valoda", kurā datori sarunājas savā starpā tīklā. Tas ir uzstādīts uz tiem formā draivera programmatūra. Protokoli nosaka formāts, sinhronizācijas metode, secība, kļūdu apstrādes metodes datu pārraides laikā. Datu pārsūtīšanai starp datoriem ir jāveic vairākas darbības.

Piemēram, lai pārsūtītu failu no viena datora uz otru, fails ir jāsadala daļās, šīs daļas ir jāsagrupē noteiktā veidā. Tādējādi datoram, kas saņem failu, tas jāsaņem Papildus informācija par to, kā izveidotās grupas ir savstarpēji saistītas, kā arī informācija par sinhronizācijas metodi, informācija, kas ļauj labot kļūdas, kas saistītas ar datu pārsūtīšanu utt. Ņemot vērā komunikācijas sarežģītību starp datoriem, šis process parasti tiek sadalīts soļos. Katrs šāds solis tiek veikts saskaņā ar saviem noteikumiem, tas ir, saskaņā ar tā protokolu.

Tīkla topoloģija- šī ir tā ģeometriskā forma vai datora fiziskās atrašanās vietas diagramma attiecībā pret otru un to savienošana pa sakaru kanāliem. Tīkla topoloģija ietekmē tādus rādītājus kā uzticamība, mērogojamība, izmaksas, latentums un caurlaidspēja.

Praksē tiek izmantotas trīs pamata topoloģijas- autobuss (EtherNet), gredzens (Token Ring), zvaigzne (ArcNet) .

Tīklā ar zvaigžņu topoloģiju katrs abonents, kas sūta un/vai saņem informāciju, ir savienots ar vienu vai diviem specializētiem sakaru kanāliem ar vienu centrālo sakaru centru, caur kuru iet visa tīkla informācija.

Gredzena tīklā mezgli ir savienoti ar signāla atkārtotājiem, kas ir savienoti vienvirziena gredzenā. Vienvirziena gredzenā pāris blakus esošu atkārtotāju ir savienoti ar kabeļa sekciju - īpašu sakaru kanālu.

Kopnes tīklā visi mezgli ir savienoti ar vienu un to pašu sakaru kanālu, izmantojot raiduztvērējus. Kanāls abās pusēs beidzas ar pasīviem terminatoriem, kas absorbē pārraidītos signālus, jo pēc savas būtības pārraide šādā tīklā tiek pārraidīta. Autobusu tīkliem ir diezgan ierobežota mērogojamība signāla vājināšanās dēļ kanālā. Katrs ieliktnis un katrs savienotājs nedaudz maina fiziskās pārraides vides īpašības.

Konkrēta tīkla struktūra, tā topoloģija un lietotāju skaits galvenokārt ir atkarīgas no uzņēmuma struktūras un informācijas sistēma uzdevumus.

Pēc organizācijas principa ir divu veidu lokālie tīkli: vienādranga tīkli un tīkli ar speciālu serveri.

Vienādranga LAN- Tie ir tīkli, kas neparedz īpašu datoru piešķiršanu, kas organizē darbu. Tie. visi šāda tīkla mezgli veic vienādas komunikācijas funkcijas un ir vienādi. Katrs lietotājs, pieslēdzoties tīklam, piešķir tīklam dažus resursus (diskus, printerus) vai pieslēdzas resursiem, ko tīklam nodrošina citi lietotāji. Šos tīklus ir salīdzinoši viegli uzstādīt. Viņiem paredzētā programmatūra galvenokārt ir Windows 2000/XP.

Tīklos ar speciālu serveri viens dators — serveris — ir darbstaciju programmatūras un aparatūras resursu avots. Izdalītā servera LAN var būt klienta-servera vai failu servera tipa. Viņi kā programmatūru izmanto specializētas tīkla operētājsistēmas, piemēram, Windows-NT Server vai Novell Netware. Tie piedāvā centralizētu piekļuvi tīkla pakalpojums... Šādi tīkli parasti ir daudz efektīvāki un drošāki (datu aizsardzības ziņā) nekā vienādranga tīkli.

Ņemiet vērā, ka operētājsistēmā Windows 2000/XP ir komponenti, kas ļauj ar to strādāt gan lokāli, gan iekšā globālie tīkli, gan vienādranga tīklos, gan ar speciālu serveri.

Darbs ar Windows vienādranga LAN ir vienkāršs. Piemēram, tas ir "mapes vai diska koplietošana ar citiem lietotājiem". Lai koplietotu disku vai mapi, jums ir jāpiesakās kā "ekspertam" lietotājam, servera operatoram vai administratoru grupas dalībniekam. Operētājsistēmā Windows 2000 Professional maksimālais lietotāju skaits ir 10 (neatkarīgi no skaitļa, kas ievadīts lodziņā "ne vairāk").

Mūsdienīgu iekštīklu kā korporatīvo LAN izveide, uzņemas datu apmaiņu tajos, pamatojoties uz TCP / IP protokoliem. Iekštīklam var nebūt tieša savienojuma ar internetu. Dažos gadījumos piekļuve internetam rada nevajadzīgas problēmas, īpaši, ja jums ir jāstrādā konfidenciāla informācija... Tomēr vairumā gadījumu interneta pieslēgums pievieno vērtību iekštīklam, jo ļauj piekļūt interneta resursiem tieši no iekštīkla Web lapām.

MGUS

Tūrisma un viesmīlības institūts

Kursa darbs

datorzinātnēs un IT jomā

tēma: “ Iespējamie lokālo tīklu veidi uzņēmuma birojā ” .

Skolotājs:

Gerasimovs A.N.

Students: Tsikisova O. A.

grupa T1-6

Maskava 2000

Vietējie tīkli 3

Serveri 4 Vienādranga tīkli 5Specializētie serveru tīkli 6Cits tīkls programmatūra 6 Tīkla kontrolleris 8 Drukas serveris 8

Tīkla topoloģija 9

Kopējā kopnes topoloģija 10 Zvaigžņu topoloģija 12 Gredzena topoloģija 13 Jaukti topoloģijas veidi 15 Ethernet 10Base2 tīkli 16 Ethernet 10BaseT un 100BaseT tīkli 18 Slēdži 19 Cita veida tīkli 20

Vietējie tīkli

Ja vienā telpā, ēkā vai blakus esošo ēku kompleksā atrodas vairāki datori, kuru lietotājiem kopīgi jārisina kādas problēmas, jāapmainās ar datiem vai jāizmanto kopējie dati, tad vēlams šos datorus apvienot lokālā tīklā.

Vietējais tīkls (dažkārt tiek lietots termins "lokālais tīkls", saīsināts kā LAN) ir vairāku datoru grupa, kas savstarpēji savienoti ar kabeļiem (dažkārt arī telefona līnijām vai radio kanāliem), ko izmanto informācijas pārsūtīšanai starp datoriem. Lai savienotu datorus ar lokālo tīklu, ir nepieciešama tīkla aparatūra un programmatūra.

Vietējie tīkli ļauj nodrošināt:

Kolektīva datu apstrāde, ko veic tīklam pieslēgtu datoru lietotāji, un datu apmaiņa starp šiem lietotājiem;

koplietošanas programmas;

koplietot printerus, modemus un citas ierīces.

Tāpēc gandrīz visi uzņēmumi ar vairāk nekā vienu datoru integrē tos lokālajos tīklos. Daudzi lietotāji portatīvie datori Pievienot lokālais tīkls uzņēmumiem vai nu ierodoties birojā, vai arī pieslēdzoties uzņēmuma datoram pa telefona kanāliem, izmantojot modemu.

Lai savienotu datorus ar lokālo tīklu, jums ir nepieciešams:

katrā tīklam pievienotajā datorā ievieto tīkla kontrolleri (dažkārt tiek lietoti termini tīkla adapteris vai tīkla karte), kas ļauj datoram saņemt informāciju no lokālā tīkla un pārsūtīt datus uz tīklu;

savienot datorus ar kabeļiem, kas pārsūta datus starp datoriem un citām tīklam pievienotajām ierīcēm (printeriem, skeneriem utt.). Dažos tīklos kabeļi savieno datorus tieši (kā spuldzītes uz Ziemassvētku eglītes vītnes), citos kabeļi tiek savienoti, izmantojot īpašas ierīces - centrmezglus (vai centrmezglus), slēdžus utt.

komentēt. Dažos tīklos kabeļu vietā dati tiek pārsūtīti pa radiofrekvencēm (piemēram, radiotelefoniem vai mobilos tālruņus). Taču šādi tīkli ir dārgāki un grūtāk ekspluatējami.

Serveri

Lai nodrošinātu lokālā tīkla darbību, bieži tiek piešķirts īpašs dators - serveris, vai vairāki šādi datori. Serveru diski satur koplietojamas programmas, datubāzi utt. Pārējos lokālajā tīklā esošos datorus bieži sauc darbstacijas... Darbstacijās, kurās ir jāapstrādā tikai dati serverī (piemēram, jāievada informācija koplietotā pasūtījumu un pārdošanas datu bāzē), bieži vien ekonomijas (vai drošības apsvērumu) dēļ tās netiek instalētas. cietie diski... Tīklos, kuros ir vairāk nekā 20-25 datori, ir nepieciešams serveris - pretējā gadījumā tīkla veiktspēja parasti būs neapmierinoša. Serveris ir nepieciešams arī kopīgam intensīvam darbam ar jebkuru datu bāzi.

Dažreiz serveriem tiek piešķirta noteikta specializācija (datu, programmu glabāšana, modema un faksimila sakaru nodrošināšana, drukāšana utt.). Serveri parasti netiek izmantoti kā lietotāju darbstacijas. Serveri, kas apstrādā vērtīgus datus, bieži atrodas izolētā telpā, kurai var piekļūt tikai pilnvarotas personas (piemēram, bankas seifā).

komentēt. Daudzi serveri ir daudz dārgāki (10-20 reizes vai vairāk) nekā parastie datori. Tas nav pārsteidzoši - galu galā tie ir ne tikai ļoti jaudīgi datori ar liela summa darbības un diska atmiņa bet tie nodrošina arī izcilu uzticamību, augstu I/O veiktspēju, ierīču un saglabāto datu dublēšanos, servera stāvokļa uzraudzību, nepārtrauktu darbību dažu ierīču kļūmes gadījumā un daudz ko citu.

Lokālā tīkla programmatūra

Lai nodrošinātu lokālā tīkla darbību, ir nepieciešama atbilstoša programmatūra, par kuru mēs tagad pastāstīsim.

Vienādranga tīkli

OS Windows for Workgroups, Windows 95, Windows NT Workstationir iebūvētas iespējas vietējo tīklu organizēšanai bez speciāla servera. Parasti šādus tīklus sauc par peer-to-peer, jo tajos visi datori ir vienādi, katrs no tiem pilda gan lietotāja darba vietas, gan servera lomu, lai nodrošinātu piekļuvi saviem datiem un resursiem. Tiesa, lietojot Windows darba grupām vai Windows 95 nespēs aizsargāt datus, tāpēc šādus tīklus var izmantot tikai komandās, kurās nevienam nav noslēpumu vienam no otra. Vienādranga vietējo tīklu organizēšanai varat izmantot citus rīkus. Piemēram, Artisoft OC LANtastic ļauj izveidot vienādranga tīklu, ko var palaist operētājsistēmās DOS, Windows un Windows 95.

Vienādranga tīklu trūkumi ... Vienādranga tīkli bieži vien nav labākais risinājums. Galu galā lietotāja operētājsistēma nav piemērota tīkla servera funkciju veikšanai, kas tai ir jāveic. Un ja uz kāda datora lietotājs spēlē DOOMvai zīmē attēluAdobe Photoshop,un citi lietotāji strādā ar failiem vienā datorā, tie ievērojami traucēs viens otram - viņu darba ātrums krasi samazināsies. Un daudzas citas peer-to-peer tīklu funkcijas ir ļoti neērtas - informācijas aizsardzības trūkums un decentralizēta datu glabāšana, kas sarežģī to dublēšanu, un nepietiekama uzticamība un daudz kas cits. Tāpēc parasti lokālajos tīklos tiek izmantoti specializēti datori, kas nodarbojas tikai ar lokālā tīkla un koplietojamo datu apkalpošanu - serveriem.

Specializētie serveru tīkli

Vietējos tīklos ar speciālu serveri uz servera tiek izmantotas īpašas operētājsistēmas, kas nodrošina uzticamu un efektīva apstrāde daudzi pieprasījumi no lietotāju darbiem. Šāda lokālā tīkla darbstacijās jebkura operētājsistēma un draiverim ir jādarbojas, lai nodrošinātu piekļuvi vietējam tīklam.

Cita tīkla programmatūra

Papildus tīkla OS efektīvai lietotāju darbībai lokālajā tīklā ir nepieciešama cita programmatūra, kas dažkārt nāk komplektā ar tīkla OS, un dažreiz tā ir jāiegādājas atsevišķi:

E-pasts nodrošina vēstuļu (un bieži vien patvaļīgu failu, kā arī balss un faksa ziņojumu) piegādi no dažiem lokālā tīkla lietotājiem citiem, un dažreiz ļauj sazināties ar attāliem lietotājiem, izmantojot modemu vai Internets;

līdzekļus attālināta piekļuve ļauj izveidot savienojumu ar vietējo tīklu, izmantojot modemu, un strādāt ar datoru tā, it kā tas būtu tieši savienots ar tīklu (protams, daudzas darbības prasīs ilgāku laiku, jo modems ir daudz lēnāks nekā tīkla kontrolleris);

grupu darba instrumenti (populārākais no tiem Lotus Notes) ļauj kopīgi strādāt pie dokumentiem, nodrošināt dokumentu versiju konsekvenci dažādiem lietotājiem, nodrošināt rīkus uzņēmuma dokumentu plūsmas organizēšanai, ļauj organizēt telekonferences - rakstisku viedokļu apmaiņu par dažādām tēmām utt.;

atlaišanas programmas ļauj izveidot lokālā tīkla serveros un lietotāju datoros saglabāto datu rezerves kopijas un, ja nepieciešams, atjaunot datus viņu datoros. dublējums;

vietējā tīkla vadīklas ļauj pārvaldīt lokālā tīkla resursus no vienas darbstacijas, iegūt informāciju par tīkla stāvokli un slodzi, regulēt tīkla veiktspēju, pārvaldīt tīkla lietotāju sistēmas (piemēram, instalēt tajās programmatūru) u.c.

Iekārtas vietējiem tīkliem

Tīkla kontrolieris

Lai datoru savienotu ar lokālo tīklu, datorā ir jāinstalē tīkla kontrolleris (sinonīmi - tīkla adapteris vai tīkla karte). Tīkla kontrolleris ļauj datoram saņemt informāciju no lokālā tīkla un pārsūtīt datus uz tīklu. Tīkla kontrolleri atšķiras viens no otra ar kabeļu veidiem, kuriem tos var pievienot, ieviest tīkla protokols(protokols ir līgums par informācijas apmaiņu vietējā tīklā), kopnes veids, ar kuru tie ir savienoti ( ISA, PCI, VESA utt.) ātrums un citas īpašības.

Drukas serveris

Printerim tīkla kontrollera analogs ir printera serveris - ierīce, kas ļauj savienot printeri ar lokālo tīklu. Parasti drukas serveris ir savienots ar lokālo tīklu un ir savienots ar to parastajā veidā (ar vadu vai vadiem, piemēram, Centronics) viens vai vairāki printeri. Augstas veiktspējas tīkla printeros jau ir iebūvēta karte, kas līdzvērtīga drukas serverim.

komentēt. Protams, printeri var savienot arī ar lokālā tīkla serveri (tā paralēlajam portam), taču tas nav tik ērti daudzu iemeslu dēļ. Pirmkārt, printeru pievienošanas kabelim var būt ierobežots garums - ne vairāk kā 3, maksimāli 5 metri. Otrkārt, tīklā var būt daudz printeru. Treškārt, ne visas tīkla operētājsistēmas atbalsta printeru pievienošanu paralēlajam portam.

Tīkla topoloģija

Tīkla topoloģija - Šī ir loģiska savienojuma shēma ar datoru vai tīkla mezglu sakaru kanāliem. Visbiežāk tiek izmantotas galvenās topoloģiskās struktūras, kurām ir šāds raksturs:

kopīgs autobuss;

gredzenveida (gredzenveida);

zvaigznes formas.

Lai katrs no šiem tīkliem darbotos, tam ir jābūt citai piekļuves metodei.

Piekļuves metode Ir noteikumu kopums, kas nosaka datu pārraides kanāla izmantošanu, kas savieno tīkla mezglus fiziskajā slānī.

Visizplatītākā piekļuves metode LAN, kas uzskaitīta pēc topoloģijas, ir:

Ethernet

Token-Ring

Arcnet

Katra no šīm metodēm tiek īstenota ar atbilstošām tīkla kartēm, ko sauc par adapteri. Tīkla karte ir fiziska ierīce, kas ir uzstādīts katrā tīklam pievienotajā datorā un nodrošina informācijas pārraidi un saņemšanu pa sakaru kanāliem.

Ņemiet vērā, ka fizisko savienojumu konfigurāciju nosaka datoru elektriskie savienojumi viens ar otru un tie var atšķirties no loģisko savienojumu konfigurācijas starp tīkla mezgliem. Loģiskās saites ir datu pārraides ceļi starp tīkla mezgliem, un tos veido atbilstoša sakaru iekārtu konfigurācija.

Elektrisko savienojumu topoloģijas izvēle būtiski ietekmē daudzas tīkla īpašības. Piemēram, lieko saišu klātbūtne palielina tīkla uzticamību un ļauj līdzsvarot atsevišķu kanālu slodzi. Jaunu mezglu pievienošanas vienkāršība, kas raksturīga dažām topoloģijām, padara tīklu viegli paplašināmu. Ekonomisku apsvērumu dēļ bieži tiek izvēlētas topoloģijas, kuras raksturo sakaru līniju minimālais kopējais garums.

Kopējā kopnes topoloģija

1. att. kopnes topoloģija

Kopnes topoloģijas tīkls izmanto vienu sakaru kanālu, kas savieno visus tīklā esošos datorus.

klausīties mobilo sakaru operatora piekļuves metodi biežuma un konfliktu noteikšana. Izmantojot šo piekļuves metodi, mezgls pirms datu nosūtīšanas pa sakaru kanālu to noklausās un tikai pārliecinoties, ka kanāls ir brīvs, nosūta paketi. Ja kanāls ir aizņemts, mezgls mēģina pārsūtīt paketi pēc nejaušības principa. Dati, ko pārraida viens tīkla mezgls, nonāk visos mezglos, bet tos atpazīst un saņem tikai tas mezgls, kuram šie dati ir paredzēti. Neskatoties uz iepriekšēju kanāla klausīšanos, tīklā var rasties konflikti, kas sastāv no divu mezglu vienlaicīgas pakešu pārsūtīšanas. Konflikti ir saistīti ar to, ka signālam ir laika aizkave, kad tas iet caur kanālu: signāls tika nosūtīts, bet nesasniedza kanālu, kas klausās, kā rezultātā mezgls uzskatīja kanālu par brīvu un sāka pārraidīt.

Tipisks tīkla piemērs ar šo piekļuves metodi ir tīkls Ethernet. Ethernet tīklātiek nodrošināts datu pārraides ātrums vietējiem tīkliem, kas vienāds ar 10 Mbit / s.

Kopnes topoloģija nodrošina efektīvu izmantošanu joslas platums kanāls, atsevišķu mezglu kļūdu tolerance, viegla pārkonfigurēšana un tīkla paplašināšana.

Kopīga kopne ir ļoti izplatīta (un līdz nesenam laikam visizplatītākā) topoloģija lokālajiem tīkliem. Pārraidītā informācija var tikt izplatīta abos virzienos. Kopējās kopnes izmantošana samazina elektroinstalācijas izmaksas, apvieno dažādu moduļu savienojumus un nodrošina gandrīz tūlītēju apraides piekļuvi visām tīkla stacijām. Tādējādi šādas shēmas galvenās priekšrocības ir zemās izmaksas un kabeļu vienkāršība telpās. Visnopietnākais kopējās kopnes trūkums ir tā zemā uzticamība: jebkurš kabeļa vai kāda no daudzajiem savienotāju defektiem pilnībā paralizē visu tīklu. Diemžēl koaksiālā savienotāja defekts nav nekas neparasts. Vēl viens kopējās kopnes trūkums ir tā zemā veiktspēja, jo, izmantojot šo savienojuma metodi, datus tīklā var pārsūtīt tikai viens dators. Tāpēc sakaru kanāla joslas platums vienmēr tiek sadalīts starp visiem tīkla mezgliem.

Zvaigžņu topoloģija

2. att. Zvaigznes topoloģija

Zvaigžņu tīklam ir aktīvais centrs (AC) - dators (vai cita tīkla ierīce), kas apvieno visus tīklā esošos datorus. Aktīvais centrs pilnībā kontrolē tam pieslēgtos datorus caur centrmezglu, kas veic signālu sadales un pastiprināšanas funkcijas. Centrmezgla funkcija ir novirzīt datora pārsūtīto informāciju uz vienu vai visiem citiem tīkla datoriem. Tīkla darbība pilnībā ir atkarīga no aktīvā centra uzticamības.

Piekļuves metodes piemērs ar maiņstrāvu ir Arcnet... Šī piekļuves metode datu nodošanai izmanto arī marķieri. Tokens tiek nodots no mezgla uz mezglu (it kā gredzenā), apejot mezglus to adrešu augošā secībā. Tāpat kā gredzena topoloģijā, katrs mezgls atjauno marķieri. Šī piekļuves metode nodrošina datu pārraides ātrumu 2 Mbps.

Šīs topoloģijas galvenā priekšrocība salīdzinājumā ar kopējo kopni ir ievērojami uzticamāka. Jebkuras problēmas ar kabeli attiecas tikai uz datoru, kuram ir pievienots šis kabelis, un tikai centrmezgla darbības traucējumi var sabojāt visu tīklu. Turklāt centrmezgls var darboties kā inteliģents filtrs informācijai, kas nāk no mezgliem tīklā, un, ja nepieciešams, bloķēt administratora aizliegtās pārraides.

Zvaigžņu topoloģijas trūkumi ietver augstākas tīkla aprīkojuma izmaksas, jo ir nepieciešams iegādāties centrmezglu. Turklāt resursdatoru skaita paplašināšanas iespējas ierobežo centrmezgla portu skaits. Dažreiz ir lietderīgi izveidot tīklu, izmantojot vairākus centrmezglus, kas hierarhiski savienoti ar zvaigznīšu saitēm.

Gredzena topoloģija

3. att. Gredzena topoloģija

Gredzenu topoloģijas tīkls kā sakaru kanālus izmanto slēgtu raidītāju un raidītāju gredzenu, kas savienoti ar koaksiālo vai optisko kabeli.

Gredzenveida tīklā dati tiek pārsūtīti no viena datora uz otru, parasti vienā virzienā. Ja dators atpazīst datus kā "savējos", tas kopē tos sev iekšējā buferī. Tīklā ar gredzenveida topoloģiju ir jāveic īpaši pasākumi, lai stacijas atteices vai atvienošanas gadījumā netiktu pārtraukts sakaru kanāls starp pārējām stacijām. Gredzens ir ļoti ērta konfigurācija organizēšanai atsauksmes- dati, veicot pilnu apgriezienu, tiek atgriezti avota mezglā. Tāpēc šis mezgls var kontrolēt datu piegādes adresātam procesu. Bieži vien šī gredzena īpašība tiek izmantota, lai pārbaudītu tīkla savienojumu un atrastu mezglu, kas nedarbojas pareizi. Šim nolūkam tīklam tiek nosūtīti īpaši testa ziņojumi.

Visizplatītākā piekļuves metode šīs topoloģijas tīklos ir Token-Ring – marķiera nodošanas piekļuves līdzeklis .

Marķieris Ir pakete ar īpašu bitu secību. Tas tiek secīgi pārraidīts ap gredzenu no mezgla uz mezglu vienā virzienā. Katrs mezgls pārraida nosūtīto marķieri. Mezgls var pārsūtīt savus datus, ja ir saņēmis tukšu marķieri. Tokens ar paketi tiek nosūtīts, līdz tiek atrasts mezgls, kuram pakete ir paredzēta. Šajā mezglā dati tiek saņemti, bet marķieris netiek atbrīvots, bet tiek nodots pa gredzenu tālāk. Tikai pēc atgriešanās pie sūtītāja, kurš var pārbaudīt, vai viņa nosūtītie dati ir droši saņemti, marķieris tiek atbrīvots. Tukšs marķieris tiek nodots nākamajam mezglam, kurš, ja tam ir pārsūtīšanai gatavi dati, to aizpilda un nodod apkārt gredzenam. Tīklos Token-Ringtiek nodrošināts datu pārraides ātrums, kas vienāds ar 4 Mbit / s.

Mezglu datu pārsūtīšana samazina tīkla uzticamību, jo kļūme vienā no tīkla mezgliem sabojā visu tīklu.

Jaukti topoloģijas veidi

Lai gan maziem tīkliem parasti ir tipiska zvaigžņu, gredzena vai kopnes topoloģija, lieliem tīkliem mēdz būt patvaļīgi savienojumi starp datoriem. Šādos tīklos ir iespējams izdalīt atsevišķus patvaļīgi savienotus fragmentus (apakštīklus) ar tipisku topoloģiju, tāpēc tos sauc par tīkliem arjaukta topoloģija .

Tā kā lokālie tīkli kļūst arvien plašāki, rodas problēmas, kas saistītas ar informācijas apmaiņu starp tīkliem. Tātad universitātes ietvaros vairākās klasēs var izmantot vietējos tīklus, un tie var būt tīkli dažādi veidi... Lai nodrošinātu sakarus starp šiem tīkliem, tiek izmantots interneta darba līdzeklis, ko sauctilti un maršrutētāji ... Datorus ar 2 vai vairāk tīkla adapteriem var izmantot kā tiltu un maršrutētāju. Katrs no adapteriem nodrošina saziņu ar kādu no saistītajiem tīkliem. Tilts vai maršrutētājs saņem paketes, ko dators sūta vienā tīklā, uz datoru citā tīklā, pārsūta tās un nosūta tālāk. norādīto adresi... Tiltus parasti izmanto, lai savienotu tīklus ar tām pašām sakaru sistēmām, piemēram, lai savienotu 2 tīklus Ethernet vai 2 Arcnet tīkli.Maršrutētāji savieno tīklus ar dažādām sakaru sistēmām, jo tiem ir līdzekļi paketes konvertēšanai no viena formāta uz citu. Ir maršrutētāju tilti, kas apvieno abu funkcionalitāti. Lai nodrošinātu tantes saikni ar dažādām datorsistēmas vārtejas ir paredzētas. Piemēram, lokālo tīklu var savienot ar lieldatoru, izmantojot vārteju.

Lokālais tīkls ar vairākiem failu serveriem

Gadījumā, ja vietējam tīklam ir liels attālums vai liels skaits abonentiem (lietotājiem), vēlams šādu tīklu sadalīt mazākos tīklos, no kuriem katram ir jābūt savam failu serverim. Tas noved pie tā, ka palielinās tīkla veiktspēja, uzlabojas tā uzticamība, un, ja kādā no tīkliem rodas bojājumi, pārējais tīkls nezaudē savu darbību. Dators, kas darbojas kā tilts vai maršrutētājs, tiek instalēts pa vienam tīkla adapteris... Parasti tiltu izmanto, lai savienotu vairākus tīklus ar vienām un tām pašām sakaru sistēmām. Paketes, kas nonāk uz tilta, tiek novirzītas un nosūtītas uz citu tīklu norādītajā adresē. Maršrutētāji, ja nepieciešams, konvertē paketes no viena formāta uz citu.

Ethernet 10Base2 tīkli

Vienkāršākais un lēts veids lokālā tīkla izveide, kas piemērota 10-20 datoru savienošanai tīklā, ir to savienošana, izmantojot plānu kabeli. Ethernet (Ethernet 10Base2). Lai to izdarītu, gar visiem tīklam pievienotajiem datoriem tiek novietots īpašs plāns koaksiālais kabelis, kura biezums ir zīmulis. Pēc tam šis kabelis tiek pārgriezts katrā datorā un katrā griezumā tiek ievietots T veida savienotājs. Trešais savienotāja gals ("T" kāja) ir ievietots datora aizmugurē esošā tīkla kontrollera savienotājā. Rezultātā šķiet, ka datori ir piekārti pie tīkla kabeļa, piemēram, spuldzes Ziemassvētku eglītes vītnē. Šīs "vītnes" galos ir ievietoti speciāli spraudņi-terminatori. šīs vītnes garums var būt līdz 200 m - tātad cipars 2 nosaukumā 10 Bāze-2. Nominālais tīkla joslas platums ir 10 Mb/s (tātad nosaukumā skaitlis 10.) Reālais joslas platums ir aptuveni 4-5 Mb/s.

Ethernet 10Base2 tīklu trūkumi.

Datoru savienošanas metode, izmantojot Ethernet 10Base2.

Ne vienmēr labākais. Pirmkārt, tas nav īpaši uzticams - ja kāds kontakts "vītnē" pārtrūkst, tīkls it kā saplīst divās daļās vai pārstāj darboties vispār (tāpat kā eglītes vītnei izdegot vienai spuldzītei, aiziet visa vītne ārā). Otrkārt, ir ļoti grūti pārveidot šādu tīklu, pievienojot tam jaunus datorus. Treškārt, šai metodei ir daudz ierobežojumu: maksimālais garums kabelis, kopējais tīklam pievienoto datoru skaits utt. Un, ceturtkārt, ierobežojums ir 10 Mbps. attiecas uz kopējo tīkla joslas platumu, tāpēc tīkls var kļūt pārslogots, nosūtot lielu datu apjomu. Tāpēc šobrīd lielākā daļa tīklu tiek veidoti uz speciālu ierīču – centrmezglu un slēdžu – bāzes.

komentēt

Tiek saukts plānā Ethernet kabeļa savienotājs BNC, tāpēc parasti apzīmējums BNC ierīces raksturlielumos nozīmē, ka šī ierīce var izveidot savienojumu ar vietējo Ethernet 10Base2 tīklu.

Vārds "koaksiālais" nozīmē, ka kabelis sastāv no 2 vadiem, no kuriem viens atrodas ap otru, tas ir, ir otra pinums. Protams, starp šiem vadiem un ap ārējo vadu ir izolācija. Koaksiālais kabelis tiek izmantots, piemēram, pievienojot televizorus antenai.

Termins Ethernet attiecas uz lokālā tīkla veidu, kurā visas tīklam pievienotās ierīces dzird visus tīklā pārraidītos signālus un var sākt datu pārsūtīšanu uz tīklu jebkurā laikā. Turklāt katra pārraidītā datu pakete Ethernet tīklā satur tās ierīces numuru, kurai tā ir adresēta, tāpēc, ja ierīce dzird kāda cita datu paketi, tā to ignorē. Par katru datu paketi saņemošā ierīce nosūta atpakaļ apstiprinājumu. Un, ja divas ierīces vienlaikus sāk pārraidīt datus uz tīklu, tās abas apklust un atsāk pārraidi pēc nejauša laika perioda. Tas nodrošina sadursmju izkārtojumu datu pārsūtīšanas laikā. Kamēr tīkla slodze ir zema, tīkls darbojas diezgan efektīvi. Taču lielas slodzes gadījumā Ethernet tīkla caurlaidspēja var ievērojami samazināties biežu sadursmju dēļ, mēģinot pārsūtīt datus uz tīklu.

Ja nepieciešams izveidot tīklu, kura kabeļa garums pārsniedz 200 m, starp kabeļa segmentiem tiek uzstādīti retranslatori, kas retranslē un pastiprina tīklā ienākošos signālus. Ir arī citas iespējas (centrmezgls, tilts utt.).

Ethernet tīkli 10BaseT un 100BaseT

Elastīgāks un ērtāks veids, kā izveidot vietējos tīklus, ir savienot datorus ar īpašu ierīci, ko sauc par centrmezglu vai centrmezglu. Rumbai ir vairāki (4, 6, 8, 12, 16, 24 utt.) pieslēgvietas - ligzdas savienošanai tīkla kabeļi caur kuru tas savienojas ar datoriem (precīzāk, to tīkla kontrolleriem) vai citām tīkla ierīcēm (piemēram, citiem centrmezgliem). Parasti centrmezgla un datoru savienošanai izmanto vītā pāra kabeļus - tajos ir 4 (dažreiz 2) vadu pāri, kas ir ietverti kopējā apvalkā, katrs vadu pāris ir savīti vadā. Šie kabeļi ir ļoti izturīgi un viegli apstrādājami. Kabeļu galos ir uzstādīti savienotāji, kas ir ļoti līdzīgi vadu savienotājiem, ar kuriem importētie tālruņi tiek savienoti ar telefona ligzdu, tikai nedaudz lielāki. Katram stieples garumam savienotājs vienā galā tiek ievietots tīkla kontrollera savienotājā, bet otrā galā esošais savienotājs ir ievietots centrmezgla savienotājā (portā). Tādējādi centrmezgls izskatās pēc zirnekļa, no kura stiepjas "zirnekļa tīkls" - vadi, kas savieno to ar tīkla datoriem.

Savienojot tīklā līdz 30–40 datoriem, var pietikt ar vienu centrmezglu. Bet bieži tīklā tiek izmantots vairāk nekā viens centrmezgls. Piemēram, katrai uzņēmuma nodaļai var būt savs centrmezgls, un šie centri, savukārt, tiks savienoti ar uzņēmuma galveno centru.

Slēdži

Koncentrators pārraida (pārsūta) ienākošos ziņojumus (datu paketes) visos virzienos, izņemot to, no kura tie nāca. Un tīkla joslas platums ir ierobežots, un lielas slodzes gadījumā tas samazinās biežu konfliktu dēļ, vienlaikus mēģinot pārsūtīt datus uz tīklu. Centrmezgla vietā varat izmantot slēdzi (vai komutācijas centrmezglu), lai palielinātu tīkla joslas platumu. Tas veic centrmezgla funkcijas, bet ienākošie ziņojumi tiek pārraidīti tikai tajā virzienā, kurā atrodas ziņojuma saņēmējs. Tādējādi slēdzis it kā sadala tīklu vairākos segmentos, neļaujot ziņojumiem, kas ar to nav saistīti, nonākt katrā segmentā. Tas ievērojami samazina tīkla slodzi (tīkla trafiku). Slēdži ir ievērojami dārgāki nekā centrmezgli, tāpēc bieži vien nav savienojumu ar slēdzi. atsevišķi datori un uzņēmuma nodaļas centrmezgli un serveris ar uzņēmuma koplietotām datu bāzēm.

Cita veida tīkli

izņemot Ethernet tīkli 10Base-2, 10Base-T un 100Base-T, pamatojoties uz elektriskajiem kabeļiem, tiek izmantoti citi tīkli, kas atšķiras gan pēc protokola ( Token Ring, FDDIun citi) un datu pārraides vidē. Piemēram, lai nodrošinātu datu pārraidi lielos attālumos (līdz vairākiem kilometriem) un ātrākai datu pārraidei, tiek izmantotas sakaru līnijas uz optiskās šķiedras kabeļa.

Izmantotās literatūras saraksts:

V. G. Olifers, N. A. Olifers "Datortīkli" .- SPb: Izdevniecība "Pēteris", 2000.g.

V. E. Figurnovs "IBM PClietotājam ".- M .: INFRA-M, 1997.

A. V. Gavrilovs "Vietējie datortīkli" .- M .: Izdevniecība "Mir", 1990.

Termins "vietējais tīkls" nozīmē sakaru sistēmu, kas apvieno vairākus datorus viena uzņēmuma telpā, ēkā vai vairākās cieši izvietotās ēkās. Datoru savienošanai var izmantot kabeļus, tālruņa līnijas vai radio kanālus. Pateicoties šai kombinācijai, lietotāji: iegūst piekļuvi informācijai par visiem datoriem, kas savienoti ar LAN (programmas, mapes, faili); var koplietot modemus, printerus, skenerus [...]

piekļūt informācijai visos datoros, kas pieslēgti LAN (programmas, mapes, faili);
var koplietot modemus, printerus, skenerus un citas perifērijas ierīces.

Galvenie vietējo tīklu veidi

LAN tiek klasificēti pēc dažādi kritēriji... Apsveriet, kas ir vietējie tīkli atkarībā no vadības datora klātbūtnes:

Peer-to-peer - tie ir aktuāli neliela datoru skaita (līdz 10) apvienošanai un gadījumos, kad nav nepieciešama paaugstināta informācijas aizsardzība. Tajā pašā laikā lietotājiem ir vienādas piekļuves tiesības informācijai un viņi neatkarīgi izlemj, kurus sava datora resursus koplietot. Šādus tīklus ir ārkārtīgi viegli uzstādīt un darbināt, taču ir problemātiski tajos nodrošināt uzticamu datu aizsardzību.
Hierarhisks, uz servera balstīts – šādi LAN nodrošina augstu veiktspēju un informācijas glabāšanas uzticamību ar lielu lietotāju skaitu. Viņiem ir centrālais dators - serveris (viens vai vairāki), kas paredzēti:

centralizēta LAN kontrole, informācijas apmaiņa un resursu piešķiršana;
visu perifērijas ierīču pieslēgšana;
uzglabāšana īpašas programmas, lietojumprogrammas un galvenā LAN informācijas daļa;
maršrutu izstrāde ziņojumu pārraidei tīklā.

Apsveriet, kādi vietējo tīklu veidi pastāv pēc saziņas veida:

Vadu — šādi LAN kā sakaru kanāli izmanto vītā pāra, optiskās šķiedras vai koaksiālo kabeli. Vītā pāra sastāvā ir 2 vītā vadi. Tam ir mazs joslas platums (līdz 1 Mbps), taču tas ir izturīgs pret traucējumiem. 5, 5e, 6, 6e, 7 klases vītā pāra joslas platums ir lielāks (no 100 Mbit / s) Koaksiālais kabelis satur centrālo vadītāju un izolācijas pārklājumu, uz kura augšpusē ir uzlikts cits vadītājs (vairogs). Tas var būt folijas vai vara stieples pinums. Optiskās šķiedras kabelis nodrošina ātrumu, kas pārsniedz 10 Gbps. Tajā ir plāns stikla cilindrs, uz kura tiek uzklāts apvalks ar atšķirīgu laušanas koeficientu.
Bezvadu - tie darbojas ar datu pārraidi infrasarkanajā diapazonā vai pa radio kanāliem. Šādi tīkli ātri pārraida informāciju, bet ir neaizsargāti pret traucējumiem no citiem avotiem ar tādu pašu frekvenci un nesankcionētu ārēju piekļuvi.

Kādi ir dažādi LAN topoloģiju veidi?

Vietējo tīklu klasifikācija pēc topoloģijas (struktūras) tiek veikta pēc datoru savienojuma veida.

Tīkla konfigurācija var būt:

Kopne - kad kabelis savieno datorus virknē ar otru. Savienojums un informācijas apmaiņa tiek veikta, izmantojot vienu sakaru kanālu - kopni. Šī topoloģija ir vienkārša un rentabla, nodrošinot ātru informācijas pārsūtīšanu. Bet, ja kabelis ir bojāts, problēmas rodas visā tīklā, un nav viegli noteikt nepareizas darbības vietu.
Zvaigznes formas - kur katra mašīna ar atsevišķu kabeli ir savienota ar serveri, kas atrodas tīkla centrā, kas centralizēti pārvalda visu tīklu. Šī struktūra ir izturīgāka pret darbības traucējumiem un nesankcionētu piekļuvi, nerada grūtības ar problēmas atrašanu un nodrošina ātru datu pārsūtīšanu no darbstacijām uz serveri. To plaši izmanto, veidojot lokālo tīklu. Šīs struktūras trūkumi ir zems ātrums datu pārraide starp atsevišķām darbstacijām un visa tīkla atkarība no servera īpašībām.
Gredzena veidā - kad tīkla mašīnas ir virknē savienotas viena ar otru un ar serveri vai kopīgi pilda servera funkcijas. Šādas shēmas izceļas ar vieglu pārvaldību un ātru piekļuvi datiem, taču, ja neizdodas viena mašīna vai neizdodas savienojums starp 2 mezgliem, problēmas rodas visa tīkla darbībā. Lai nodrošinātu, ka sakaru kanāls starp citiem datoriem netiek pārtraukts, šādos tīklos ir jāizmanto īpaši šķērssavienojumi.
Cellular - struktūra, kurā tiek izveidotas sakaru līnijas ar visām tuvumā esošajām mašīnām. Šādās sistēmās ir tieši savienotas tikai darbstacijas, kas intensīvi apmainās ar informāciju. Mašīnas, kas nav savienotas ar tiešām saitēm, apmainās ar datiem, izmantojot tranzīta pārraides, izmantojot starpposma datorus. Šī struktūra ir piemērota liela skaita mašīnu savienošanai, un to bieži izmanto, organizējot globālos vai lielus lokālos tīklus. Tas ir maksimāli izturīgs pret pārslodzēm un atteicēm.
Kokam līdzīgs - ir vairāku topoloģiju kombinācija (autobuss-zvaigzne, zvaigzne-gredzens). LAN koka bāze atrodas vietā, kur tiek apkopotas datu sakaru līnijas. Šādi tīkli ir pieprasīti, ja nav iespējams organizēt pamata topoloģijas.
Jaukts (hibrīds) - veidojot lielus LAN, bieži tiek izmantoti patvaļīgi savienojumi starp darbstacijām, bet var atšķirt apakštīklus ar tipisku struktūru.

Tagad jūs zināt, kādi vietējo tīklu veidi pastāv, kā tie atšķiras viens no otra, kādas ir katra konkrētā veida priekšrocības un trūkumi. Lai noteiktu jums piemērota LAN izvēli, konsultējieties ar mūsu speciālistiem. Jūs varat arī mūs pamācīt

datorzinātnēs un IT jomā

tēma: “ Iespējamie lokālo tīklu veidi uzņēmuma birojā ” .

Skolotājs:

Gerasimovs A.N.

Students: Tsikisova O. A.

grupa T1-6

Maskava 2000

Vietējie tīkli ..................................................................................................................................................................... 3

Serveri ................................................... .................................................. .................................................. ................................ 4

Lokālā tīkla programmatūra ..................................................................................................... 5

Vienādranga tīkli ................................................ ...................................................... ...................................................... ............. 5

Specializētie serveru tīkli .................................................. .................................................. ................................ 6

Cita tīkla programmatūra .................................................. .................................................. ................ 6

Iekārtas vietējiem tīkliem ............................................................................................................................. 8

Tīkla kontrolieris................................................ .................................................. .................................................. ...... astoņi

Drukas serveris ................................................... . .................................................. .................................................. ................... astoņi

Tīkla topoloģija ...................................................................................................................................................................... 9

Kopējā kopnes topoloģija .......................................................................................................................................... 10

Zvaigžņu topoloģija ....................................................................................................................................................... 12

Gredzena topoloģija ..................................................................................................................................................... 13

Jaukti topoloģijas veidi ..................................................................................................................................... 15

Lokālais tīkls ar vairākiem failu serveriem ..................................................................................... 16

Ethernet 10Base2 tīkli ......................................................................................................................................... 16

Ethernet 10BaseT un 100BaseT tīkli ................................................................................................................ 18

Slēdži ................................................................................................................................................................... 19

Cita veida tīkli .......................................................................................................................................................... 20

Izmantotās literatūras saraksts: ........................................................................................................................ 21

Vietējais tīkls(dažkārt tiek lietots termins "lokālais tīkls", saīsināts kā LAN) ir vairāku datoru grupa, kas savstarpēji savienoti ar kabeļiem (dažkārt arī telefona līnijām vai radio kanāliem), ko izmanto informācijas pārsūtīšanai starp datoriem. Lai savienotu datorus ar lokālo tīklu, ir nepieciešama tīkla aparatūra un programmatūra.

Vietējie tīkli ļauj nodrošināt:

· Kolektīvā datu apstrāde, ko veic tīklam pieslēgto datoru lietotāji un datu apmaiņa starp šiem lietotājiem;

· Programmu koplietošana;

· Printeru, modemu un citu ierīču koplietošana.

Tāpēc gandrīz visi uzņēmumi ar vairāk nekā vienu datoru integrē tos lokālajos tīklos. Daudzi klēpjdatoru lietotāji pieslēdzas uzņēmuma lokālajam tīklam vai nu ierodoties birojā, vai arī pieslēdzoties uzņēmuma datoram pa telefona kanāliem, izmantojot modemu.

Lai savienotu datorus ar lokālo tīklu, jums ir nepieciešams:

Katrā tīklam pieslēgtā datorā ievietojiet tīkla kontrolleri (dažkārt tiek lietoti termini tīkla adapteris vai tīkla karte), kas ļauj datoram saņemt informāciju no lokālā tīkla un pārsūtīt datus uz tīklu;

· Savieno datorus ar kabeļiem, kas pārsūta datus starp datoriem, kā arī citas tīklam pieslēgtas ierīces (printeri, skeneri u.c.). Dažos tīklos kabeļi savieno datorus tieši (kā spuldzītes uz Ziemassvētku eglītes vītnes), citos kabeļi tiek savienoti, izmantojot īpašas ierīces - centrmezglus (vai centrmezglus), slēdžus utt.

komentēt. Dažos tīklos kabeļu vietā dati tiek pārsūtīti pa radio frekvencēm (piemēram, bezvadu tālruņos vai mobilajos tālruņos). Taču šādi tīkli ir dārgāki un grūtāk ekspluatējami.

Serveri

Lai nodrošinātu lokālā tīkla darbību, bieži tiek piešķirts īpašs dators - serveris, vai vairāki šādi datori. Serveru diski satur koplietojamas programmas, datubāzi utt. Pārējos lokālajā tīklā esošos datorus bieži sauc darbstacijas... Darbstacijās, kurām tikai jāapstrādā dati serverī (piemēram, jāievada informācija koplietotā pasūtījumu un pārdošanas datu bāzē), naudas taupīšanas nolūkos (vai drošības apsvērumu dēļ) bieži netiek instalēti cietie diski. Tīklos, kuros ir vairāk nekā 20-25 datori, ir nepieciešams serveris - pretējā gadījumā tīkla veiktspēja parasti būs neapmierinoša. Serveris ir nepieciešams arī kopīgam intensīvam darbam ar jebkuru datu bāzi.

komentēt. Daudzi serveri ir daudz dārgāki (10-20 reizes vai vairāk) nekā parastie datori. Tas nav pārsteidzoši - galu galā tie ir ne tikai ļoti jaudīgi datori ar lielu operatīvās un diska atmiņas apjomu, bet turklāt tie nodrošina izcilu uzticamību, augstu I / O veiktspēju, ierīču un saglabāto datu dublēšanos, uzraudzības līdzekļus. servera stāvoklis, līdzekļi nepārtrauktas darbības nodrošināšanai dažu ierīču atteices laikā utt.

Lai nodrošinātu lokālā tīkla darbību, ir nepieciešama atbilstoša programmatūra, par kuru mēs tagad pastāstīsim.

Vienādranga tīkli

Darbojas Windows sistēmas Workgroups, Windows 95, Windows NT Workstation ir iebūvētas iespējas organizēt lokālos tīklus bez speciāla servera. Parasti šādus tīklus sauc par peer-to-peer, jo tajos visi datori ir vienādi, katrs no tiem pilda gan lietotāja darba vietas, gan servera lomu, lai nodrošinātu piekļuvi saviem datiem un resursiem. Tiesa, ar izmantojot Windows Workgroups vai Windows 95 nevar nodrošināt datu aizsardzību, tāpēc šādus tīklus var izmantot tikai komandās, kurās nevienam nav noslēpumu vienam no otra. Vienādranga vietējo tīklu organizēšanai varat izmantot citus rīkus. Piemēram, Artisoft OC LANtastic ļauj izveidot vienādranga tīklu, ko var palaist operētājsistēmās DOS, Windows un Windows 95.

Vienādranga tīklu trūkumi... Vienādranga tīkli bieži vien nav labākais risinājums. Galu galā lietotāja operētājsistēma nav piemērota tīkla servera funkciju veikšanai, kas tai ir jāveic. Un, ja kādā datorā lietotājs spēlē DOOM vai zīmē attēlu programmā Adobe Photoshop, bet citi lietotāji strādā ar failiem tajā pašā datorā, tie ievērojami traucēs viens otram - viņu darba ātrums krasi samazināsies. Un daudzas citas peer-to-peer tīklu funkcijas ir ļoti neērtas - informācijas aizsardzības trūkums un decentralizēta datu glabāšana, kas sarežģī to dublēšanu, un nepietiekama uzticamība un daudz kas cits. Tāpēc parasti lokālajos tīklos tiek izmantoti specializēti datori, kas nodarbojas tikai ar lokālā tīkla un koplietojamo datu apkalpošanu - serveriem.

Specializētie serveru tīkli

Vietējos tīklos ar speciālu serveri serverī tiek izmantotas īpašas operētājsistēmas, lai nodrošinātu uzticamu un efektīvu daudzu pieprasījumu apstrādi no lietotāju darbstacijām. Šāda lokālā tīkla darbstacijās var izmantot jebkuru operētājsistēmu, un, lai nodrošinātu piekļuvi vietējam tīklam, ir jādarbojas draiverim.

Cita tīkla programmatūra

Papildus tīkla OS efektīvai lietotāju darbībai lokālajā tīklā ir nepieciešama cita programmatūra, kas dažkārt nāk komplektā ar tīkla OS, un dažreiz tā ir jāiegādājas atsevišķi:

- E-pasts nodrošina vēstuļu (un bieži vien patvaļīgu failu, kā arī balss un faksa ziņojumu) piegādi no viena lokālā tīkla lietotāja citam, kā arī dažreiz ļauj sazināties ar attāliem lietotājiem, izmantojot modemu vai internetu;

- attālās piekļuves rīkiļauj izveidot savienojumu ar vietējo tīklu, izmantojot modemu, un strādāt ar datoru tā, it kā tas būtu tieši savienots ar tīklu (protams, daudzas darbības prasīs ilgāku laiku, jo modems ir daudz lēnāks nekā tīkla kontrolleris);

- grupu darba instrumenti(populārākais no tiem ir Lotus Notes) ļauj strādāt kopā ar dokumentiem, nodrošina dokumentu versiju konsekvenci starp dažādiem lietotājiem, nodrošina rīkus uzņēmuma darbplūsmas organizēšanai, ļauj organizēt telekonferences - rakstisku viedokļu apmaiņu. par dažādām tēmām utt.;

- atlaišanas programmasļauj izveidot lokālā tīkla serveros un lietotāju datoros saglabāto datu rezerves kopijas un, ja nepieciešams, atjaunot datus no to dublējuma;

- vietējā tīkla vadīklasļauj pārvaldīt lokālā tīkla resursus no vienas darbstacijas, iegūt informāciju par tīkla stāvokli un slodzi, regulēt tīkla veiktspēju, pārvaldīt tīkla lietotāju sistēmas (piemēram, instalēt tajās programmatūru) u.c.

Tīkla kontrolieris

Lai datoru savienotu ar lokālo tīklu, datorā ir jāinstalē tīkla kontrolleris (sinonīmi - tīkla adapteris vai tīkla karte). Tīkla kontrolleris ļauj datoram saņemt informāciju no lokālā tīkla un pārsūtīt datus uz tīklu. Tīkla kontrolleri atšķiras viens no otra ar kabeļu veidu, pie kuriem tos var pieslēgt, ieviests ar tīkla protokolu (protokols ir līgums par informācijas apmaiņu vietējā tīklā), kopnes tipu, kuram tie ir pievienoti ( ISA, PCI, VESA utt.), ātrumu un citas īpašības.

Drukas serveris

Printerim tīkla kontrollera analogs ir printera serveris - ierīce, kas ļauj savienot printeri ar lokālo tīklu. Parasti drukas serveris ir pievienots lokālajam tīklam, un viens vai vairāki printeri tam ir pievienoti parastajā veidā (ar vadu vai Centronics tipa vadiem). Augstas veiktspējas tīkla printeros jau ir iebūvēta karte, kas līdzvērtīga drukas serverim.

Tīkla topoloģija- Šī ir loģiska savienojuma shēma ar datoru vai tīkla mezglu sakaru kanāliem. Visbiežāk tiek izmantotas galvenās topoloģiskās struktūras, kurām ir šāds raksturs:

1. kopējais autobuss;

2. gredzenveida (gredzenveida);

3. zvaigznes formas.

Lai katrs no šiem tīkliem darbotos, tam ir jābūt citai piekļuves metodei.

Piekļuves metode Ir noteikumu kopums, kas nosaka datu pārraides kanāla izmantošanu, kas savieno tīkla mezglus fiziskajā slānī.

Visizplatītākā piekļuves metode LAN, kas uzskaitīta pēc topoloģijas, ir:

Katra no šīm metodēm tiek īstenota ar atbilstošām tīkla kartēm, ko sauc par adapteri. Tīkla karte ir fiziska ierīce, kas tiek instalēta katrā tīklam pieslēgtā datorā un nodrošina informācijas pārraidi un saņemšanu pa sakaru kanāliem.

Kopējā kopnes topoloģija

1. att. kopnes topoloģija

Kopnes topoloģijas tīkls izmanto vienu sakaru kanālu, kas savieno visus tīklā esošos datorus.

Visizplatītākā piekļuves metode šīs topoloģijas tīklos ir klausīties mobilo sakaru operatora piekļuves metodi biežuma un konfliktu noteikšana. Izmantojot šo piekļuves metodi, mezgls pirms datu nosūtīšanas pa sakaru kanālu to noklausās un tikai pārliecinoties, ka kanāls ir brīvs, nosūta paketi. Ja kanāls ir aizņemts, mezgls mēģina pārsūtīt paketi pēc nejaušības principa. Dati, ko pārraida viens tīkla mezgls, nonāk visos mezglos, bet tos atpazīst un saņem tikai tas mezgls, kuram šie dati ir paredzēti. Neskatoties uz iepriekšēju kanāla klausīšanos, tīklā var rasties konflikti, kas sastāv no divu mezglu vienlaicīgas pakešu pārsūtīšanas. Konflikti ir saistīti ar to, ka signālam ir laika aizkave, kad tas iet caur kanālu: signāls tika nosūtīts, bet nesasniedza kanālu, kas klausās, kā rezultātā mezgls uzskatīja kanālu par brīvu un sāka pārraidīt.

Tipisks tīkla piemērs ar šo piekļuves metodi ir Ethernet. Ethernet nodrošina datu pārraides ātrumu lokālajiem tīkliem, kas vienāds ar 10 Mbit / s.

Kopnes topoloģija nodrošina efektīvu kanāla joslas platuma izmantošanu, atsevišķu mezglu kļūdu toleranci, vieglu pārkonfigurēšanu un tīkla paplašināšanu.

Zvaigžņu topoloģija

2. att. Zvaigznes topoloģija

Arcnet var minēt kā maiņstrāvas piekļuves metodes piemēru. Šī piekļuves metode datu nodošanai izmanto arī marķieri. Tokens tiek nodots no mezgla uz mezglu (it kā gredzenā), apejot mezglus to adrešu augošā secībā. Tāpat kā gredzena topoloģijā, katrs mezgls atjauno marķieri. Šī piekļuves metode nodrošina datu pārraides ātrumu 2 Mbps.

Gredzena topoloģija

3. att. Gredzena topoloģija

Gredzenu topoloģijas tīkls kā sakaru kanālus izmanto slēgtu raidītāju un raidītāju gredzenu, kas savienoti ar koaksiālo vai optisko kabeli.

Gredzenveida tīklā dati tiek pārsūtīti no viena datora uz otru, parasti vienā virzienā. Ja dators atpazīst datus kā "savējos", tas kopē tos sev iekšējā buferī. Tīklā ar gredzenveida topoloģiju ir jāveic īpaši pasākumi, lai stacijas atteices vai atvienošanas gadījumā netiktu pārtraukts sakaru kanāls starp pārējām stacijām. Gredzens ir ļoti ērta konfigurācija atgriezeniskās saites organizēšanai - dati, veicot pilnu apgriezienu, tiek atgriezti avota mezglā. Tāpēc šis mezgls var kontrolēt datu piegādes adresātam procesu. Bieži vien šī gredzena īpašība tiek izmantota, lai pārbaudītu tīkla savienojumu un atrastu mezglu, kas nedarbojas pareizi. Šim nolūkam tīklam tiek nosūtīti īpaši testa ziņojumi.

Visizplatītākā piekļuves metode šīs topoloģijas tīklos ir Token-Ring - marķiera nodošanas piekļuves līdzeklis .

Marķieris Ir pakete ar īpašu bitu secību. Tas tiek secīgi pārraidīts ap gredzenu no mezgla uz mezglu vienā virzienā. Katrs mezgls pārraida nosūtīto marķieri. Mezgls var pārsūtīt savus datus, ja ir saņēmis tukšu marķieri. Tokens ar paketi tiek nosūtīts, līdz tiek atrasts mezgls, kuram pakete ir paredzēta. Šajā mezglā dati tiek saņemti, bet marķieris netiek atbrīvots, bet tiek nodots pa gredzenu tālāk. Tikai pēc atgriešanās pie sūtītāja, kurš var pārbaudīt, vai viņa nosūtītie dati ir droši saņemti, marķieris tiek atbrīvots. Tukšs marķieris tiek nodots nākamajam mezglam, kurš, ja tam ir pārsūtīšanai gatavi dati, to aizpilda un nodod apkārt gredzenam. Token-Ring tīkli nodrošina datu pārraides ātrumu 4 Mbps.

Mezglu datu pārsūtīšana samazina tīkla uzticamību, jo kļūme vienā no tīkla mezgliem sabojā visu tīklu.

Jaukti topoloģijas veidi

Tā kā lokālie tīkli kļūst arvien plašāki, rodas problēmas, kas saistītas ar informācijas apmaiņu starp tīkliem. Tātad universitātes ietvaros vairākās klasēs var izmantot vietējos tīklus, un tie var būt dažāda veida tīkli. Lai nodrošinātu sakarus starp šiem tīkliem, tiek izmantots interneta darba līdzeklis, ko sauc tilti un maršrutētāji... Datorus ar 2 vai vairāk tīkla adapteriem var izmantot kā tiltu un maršrutētāju. Katrs no adapteriem nodrošina saziņu ar kādu no saistītajiem tīkliem. Tilts vai maršrutētājs saņem viena tīkla datora sūtītās paketes uz datoru citā tīklā, pārsūta tās un nosūta uz norādīto adresi. Tiltus parasti izmanto, lai savienotu tīklus ar tām pašām sakaru sistēmām, piemēram, lai savienotu 2 Ethernet tīklus vai 2 Arcnet tīklus. Maršrutētāji savieno tīklus ar dažādām sakaru sistēmām, jo tiem ir līdzekļi paketes konvertēšanai no viena formāta uz citu. Ir maršrutētāju tilti, kas apvieno abu funkcionalitāti. Vārti ir paredzēti, lai nodrošinātu saziņu ar tanti ar dažādām datorsistēmām. Piemēram, lokālo tīklu var savienot ar lieldatoru, izmantojot vārteju.

Gadījumā, ja vietējam tīklam ir liels garums vai liels abonentu (lietotāju) skaits, ieteicams šādu tīklu sadalīt mazākos tīklos, no kuriem katram ir jābūt savam failu serverim. Tas noved pie tā, ka palielinās tīkla veiktspēja, uzlabojas tā uzticamība, un, ja kādā no tīkliem rodas bojājumi, pārējais tīkls nezaudē savu darbību. Datoram, kas darbojas kā tilts vai maršrutētājs, ir instalēts viens tīkla adapteris. Parasti tiltu izmanto, lai savienotu vairākus tīklus ar vienām un tām pašām sakaru sistēmām. Paketes, kas nonāk uz tilta, tiek novirzītas un nosūtītas uz citu tīklu norādītajā adresē. Maršrutētāji, ja nepieciešams, konvertē paketes no viena formāta uz citu.

Ethernet 10Base2 tīkli

Vienkāršākais un lētākais veids, kā izveidot lokālo tīklu, kas piemērots 10-20 datoru savienošanai tīklā, ir savienot tos, izmantojot plānu kabeli. Ethernet (Ethernet 10Base2). Lai to izdarītu, gar visiem tīklam pievienotajiem datoriem tiek novietots īpašs plāns koaksiālais kabelis, kura biezums ir zīmulis. Pēc tam šis kabelis tiek pārgriezts katrā datorā un katrā griezumā tiek ievietots T veida savienotājs. Trešais savienotāja gals ("T" kāja) ir ievietots datora aizmugurē esošā tīkla kontrollera savienotājā. Rezultātā šķiet, ka datori ir piekārti pie tīkla kabeļa, piemēram, spuldzes Ziemassvētku eglītes vītnē. Šīs "vītnes" galos ir ievietoti speciāli spraudņi-terminatori. šīs vītnes garums var būt līdz 200 m - tātad nosaukumā 10Base-2 cipars 2. Nominālais tīkla joslas platums ir 10 Mb/s (tātad nosaukumā skaitlis 10). Reālais joslas platums ir aptuveni 4-5 Mb/s.

Ethernet 10Base2 tīklu trūkumi.

Datoru savienošanas metode, izmantojot Ethernet 10Base2.

Ne vienmēr labākais. Pirmkārt, tas nav īpaši uzticams - ja kāds kontakts "vītnē" pārtrūkst, tīkls it kā saplīst divās daļās vai pārstāj darboties vispār (tāpat kā eglītes vītnei izdegot vienai spuldzītei, aiziet visa vītne ārā). Otrkārt, ir ļoti grūti pārveidot šādu tīklu, pievienojot tam jaunus datorus. Treškārt, šai metodei ir daudz ierobežojumu: maksimālais kabeļa garums, kopējais tīklam pievienoto datoru skaits utt. Un, ceturtkārt, ierobežojums ir 10 Mbps. attiecas uz kopējo tīkla joslas platumu, tāpēc tīkls var kļūt pārslogots, nosūtot lielu datu apjomu. Tāpēc šobrīd lielākā daļa tīklu tiek veidoti uz speciālu ierīču – centrmezglu un slēdžu – bāzes.

komentēt

1. Plāna Ethernet kabeļa savienotāju sauc par BNC, tāpēc parasti BNC apzīmējums ierīces raksturlielumos nozīmē, ka šī ierīce var izveidot savienojumu ar 10Base2 Ethernet LAN.

2. Vārds "koaksiālais" nozīmē, ka kabelis sastāv no 2 vadiem, no kuriem viens atrodas ap otru, tas ir, ir otra pinums. Protams, starp šiem vadiem un ap ārējo vadu ir izolācija. Koaksiālais kabelis tiek izmantots, piemēram, pievienojot televizorus antenai.

3. Termins Ethernet apzīmē lokālā tīkla veidu, kurā visas tīklam pievienotās ierīces dzird visus tīklā pārraidītos signālus un var sākt datu pārsūtīšanu uz tīklu jebkurā laikā. Turklāt katra pārraidītā datu pakete Ethernet tīklā satur tās ierīces numuru, kurai tā ir adresēta, tāpēc, ja ierīce dzird kāda cita datu paketi, tā to ignorē. Par katru datu paketi saņemošā ierīce nosūta atpakaļ apstiprinājumu. Un, ja divas ierīces vienlaikus sāk pārraidīt datus uz tīklu, tās abas apklust un atsāk pārraidi pēc nejauša laika perioda. Tas nodrošina sadursmju izkārtojumu datu pārsūtīšanas laikā. Kamēr tīkla slodze ir zema, tīkls darbojas diezgan efektīvi. Taču lielas slodzes gadījumā Ethernet tīkla caurlaidspēja var ievērojami samazināties biežu sadursmju dēļ, mēģinot pārsūtīt datus uz tīklu.

4. Ja nepieciešams izveidot tīklu ar kabeļa garumu virs 200 m, starp kabeļa segmentiem tiek uzstādīti retranslatori, kas retranslē un pastiprina caur tīklu nākošos signālus. Ir arī citas iespējas (centrmezgls, tilts utt.).

Ethernet tīkli 10BaseT un 100 BaseT

Elastīgāks un ērtāks veids, kā izveidot vietējos tīklus, ir savienot datorus ar īpašu ierīci, ko sauc par centrmezglu vai centrmezglu. Hubam ir vairāki (4, 6, 8, 12, 16, 24 u.c.) pieslēgvietas - ligzdas tīkla kabeļu pievienošanai, caur kurām tas savienojas ar datoriem (precīzāk, to tīkla kontrolleriem) vai citām tīkla ierīcēm (piemēram, citi centrmezgli). Parasti centrmezgla un datoru savienošanai izmanto vītā pāra kabeļus - tajos ir 4 (dažreiz 2) vadu pāri, kas ir ietverti kopējā apvalkā, katrs vadu pāris ir savīti vadā. Šie kabeļi ir ļoti izturīgi un viegli apstrādājami. Kabeļu galos ir uzstādīti savienotāji, kas ir ļoti līdzīgi vadu savienotājiem, ar kuriem importētie tālruņi tiek savienoti ar telefona ligzdu, tikai nedaudz lielāki. Katram stieples garumam savienotājs vienā galā tiek ievietots tīkla kontrollera savienotājā, bet otrā galā esošais savienotājs ir ievietots centrmezgla savienotājā (portā). Tādējādi centrmezgls izskatās pēc zirnekļa, no kura stiepjas "zirnekļa tīkls" - vadi, kas savieno to ar tīkla datoriem.

Slēdži

Koncentrators pārraida (pārsūta) ienākošos ziņojumus (datu paketes) visos virzienos, izņemot to, no kura tie nāca. Un tīkla joslas platums ir ierobežots, un lielas slodzes gadījumā tas samazinās biežu konfliktu dēļ, vienlaikus mēģinot pārsūtīt datus uz tīklu. Centrmezgla vietā varat izmantot slēdzi (vai komutācijas centrmezglu), lai palielinātu tīkla joslas platumu. Tas veic centrmezgla funkcijas, bet ienākošie ziņojumi tiek pārraidīti tikai tajā virzienā, kurā atrodas ziņojuma saņēmējs. Tādējādi slēdzis it kā sadala tīklu vairākos segmentos, neļaujot ziņojumiem, kas ar to nav saistīti, nonākt katrā segmentā. Tas ievērojami samazina tīkla slodzi (tīkla trafiku). Slēdži ir ievērojami dārgāki nekā centrmezgli, tāpēc nereti slēdzis tiek savienots nevis ar atsevišķiem datoriem, bet gan ar uzņēmuma nodaļu centrmezgliem un serveri ar kopīgām uzņēmuma datu bāzēm.

Cita veida tīkli

Papildus Ethernet 10Base-2, 10Base-T un 100Base-T tīkliem, kuru pamatā ir elektriskie kabeļi, tiek izmantoti citi tīkli, kas atšķiras gan pēc protokola (Token Ring, FDDI u.c.), gan pēc datu pārraides vides. Piemēram, lai nodrošinātu datu pārraidi lielos attālumos (līdz vairākiem kilometriem) un ātrākai datu pārraidei, tiek izmantotas sakaru līnijas uz optiskās šķiedras kabeļa.

1. V. G. Olifers, N. A. Olifers "Datortīkli" .- SPb: Izdevniecība "Pēteris", 2000.g.

2. V. E. Figurnovs "IBM dators lietotājam" .- M .: INFRA-M, 1997.

3. A. V. Gavrilovs "Vietējie datortīkli" .- M .: Izdevniecība "Mir", 1990. gads.

Vietējo datortīklu sauc arī par lokālo datortīklu, jo tas kalpo tīkla ierīču apvienošanai nelielā grupā. Tīkla ierīču savstarpējo savienojumu var veikt ne tikai ar kabeļu, bet arī bezvadu tehnoloģiju palīdzību.

LAN mērķis

Tīkla ierīču konsolidācija ir tās galvenais mērķis. Izmantojot LAN, lietotāji var apmainīties ar datiem, izveidot savienojumu ar koplietotiem printeriem un drukāt dokumentus, saglabāt datus koplietots serveris vai jūsu datorā ar iespēju tiem piekļūt citi LAN lietotāji.

LAN skaļums

Parasti lokālais tīkls aptver biroju, māju, telpas vai ēku. LAN var savienot pat vairākas ēkas, tomēr, ja ēku savienošanai izmantojat vītā pāra kabeli, attālums (kabeļa garums) nedrīkst pārsniegt 100 metrus. Pretējā gadījumā var rasties datu pārraides aizkave. Vītā pāra reti vilcinās savienot divas vai vairākas ēkas vienā LAN. Visbiežāk šī uzdevuma veikšanai tiek izmantots optiskais kabelis un ar to saistītās iekārtas.

LAN veidi

Vienādranga LAN

Lai izveidotu savienojumu, tiek izmantots vienādranga lokālais tīkls neliels daudzums datori (līdz 10 gab.). Vienādranga lokālajā tīklā katrs sava datora lietotājs pieņem lēmumu par citu tīkla lietotāju piekļuvi datiem. Šo LAN sauc arī par vienādranga tīklu.

Uz servera balstīts lokālais tīkls

Šis ir plašāk izplatīts LAN veids, efektīvāks un uzticamāks. Serveris var kalpot kā parasts dators, un special, kuru līdzekļi un programmatūra ir īpaši izstrādāti šiem nolūkiem. Serveris var veikt daudzas funkcijas: glabāt LAN lietotāju datus, piešķirt lietotājiem tiesības un ierobežot piekļuvi, noteikt optimālos maršrutus ziņojumu pārsūtīšanas laikā un daudz ko citu.