O nome da rede local. Os principais componentes e tipos de redes de computadores

Hardware, protocolos e topologia LAN

Hardware LAN- este é seu servidor, estações de trabalho, controladores de rede, sistemas de cabo, conectores, divisores, repetidores, amplificadores, terminais-stubs.

ServidorÉ um computador especialmente dedicado na rede com recursos poderosos, alta confiabilidade, conectado a uma fonte Fonte de energia ininterrupta e equipado com um sistema operacional de rede. Resolve os problemas de gestão da rede e manutenção da sua operacionalidade. Lojas informações gerais, atualiza suas cópias para os usuários, conduz cópia de segurança dados, etc.

Posto de trabalho- este é qualquer computador, diferente do servidor, trabalhando na rede.

Na prática, é usado dois tipos principais de conexão computadores para LAN - Ethernet fina ou par trançado. Ethernet fina bastante comum como a opção mais simples, barata e confiável. Seus elementos são placas de rede com um soquete "baioneta", conectores T, conectores N, terminadores, cabo coaxial Ethernet fino. O comprimento do cabo pode ser de 0,5 a 185 metros. A taxa de transferência de dados em tal rede é de 10 (ou 100) Mbit / s). Par trançado existem vários tipos de implementação. As diferenças entre eles estão no nível de imunidade ao ruído. Para redes de par trançado, além de adaptadores de rede, também é necessário dispositivo adicional- hub (hub). Essas redes apresentam as seguintes vantagens - alta confiabilidade, simples expansão da rede, surgimento de novos padrões (inclusive para taxas de transmissão de até 100 Mbit / s), não requer uma substituição completa das linhas de comunicação, alto desempenho.

Além disso, canais de comunicação de fibra óptica e canais de rádio também são usados. A criação e melhoria rápida do Notebook PC levou a um desenvolvimento igualmente rápido tecnologias sem fio conexões entre PCs, incluindo redes locais. Normalmente, os notebooks têm portas ou slots padrão. Isso permite que você conecte de forma rápida e fácil seu Notebook a uma LAN regular usando placas de rede... A criação do opção sem fio LAN requer instalação em cada posto de trabalho ou servidor de dispositivo especial sem fio... As redes são implementadas na faixa de rádio ou em canais de comunicação de laser ou infravermelho.

A transmissão de dados pela rede é regida por certas regras. O conjunto de regras para interação entre computadores em uma rede é chamado protocolos transmissão de dados ou protocolos de rede. Aqueles. protocolo- Este é o "idioma" no qual os PCs se comunicam na rede. É instalado neles no formulário software de driver. Protocolos definem formato, método de sincronização, sequência, métodos de tratamento de erros durante a transmissão de dados. A transferência de dados entre computadores requer muitas etapas.

por exemplo, para transferir um arquivo de um computador para outro, o arquivo deve ser dividido em partes, essas partes devem ser agrupadas de uma determinada forma. Assim, o computador que recebe o arquivo deve receber Informação adicional sobre como os grupos formados estão conectados entre si, bem como informações sobre o método de sincronização, informações que permitem corrigir erros associados à transferência de dados, etc. Dada a complexidade da comunicação entre computadores, esse processo costuma ser dividido em etapas. Cada uma dessas etapas é realizada de acordo com suas próprias regras, ou seja, de acordo com seu protocolo.

Topologia de rede- esta é sua forma geométrica ou um diagrama da localização física do PC em relação ao outro e sua conexão por canais de comunicação. A topologia de rede afeta métricas como confiabilidade, escalabilidade, custo, latência e taxa de transferência.

Na prática, três topologias básicas são usadas- bus (EtherNet), anel (Token Ring), estrela (ArcNet) .

Em uma rede com topologia em estrela, cada assinante que envia e / ou recebe informações é conectado por um ou dois canais de comunicação dedicados a um único centro de comunicação central, pelo qual passam todas as informações da rede.

Em uma rede em anel, os nós são conectados a repetidores de sinal que estão ligados em um anel unidirecional. Em um anel unidirecional, um par de repetidores adjacentes é conectado por uma seção de cabo - um canal de comunicação dedicado.

Em uma rede de barramento, todos os nós são conectados ao mesmo canal de comunicação usando transceptores. O canal termina em ambos os lados com terminadores passivos que absorvem os sinais transmitidos, uma vez que, por sua natureza, a transmissão em tal rede é difundida. As redes de barramento têm escalabilidade bastante limitada devido à atenuação do sinal no canal. Cada inserção e cada conector altera ligeiramente as características do meio de transmissão físico.

A estrutura de uma rede específica, sua topologia e o número de usuários dependem principalmente da estrutura da empresa e do sistema de informação tarefas.

Pelo princípio da organização, existe dois tipos redes locais: redes ponto a ponto e redes com um servidor dedicado.

LAN ponto a ponto- São redes que não prevêem a alocação de computadores especiais que organizem o trabalho. Aqueles. todos os nós dessa rede executam as mesmas funções de comunicação e são iguais. Cada usuário, ao se conectar à rede, aloca alguns recursos à rede (discos, impressoras) ou se conecta a recursos fornecidos à rede por outros usuários. Essas redes são relativamente fáceis de instalar. O software para eles é principalmente o Windows 2000 / XP.

Em redes com um servidor dedicado um PC - o servidor - é uma fonte de recursos de software e hardware para estações de trabalho. Uma LAN de servidor dedicado pode ser do tipo cliente-servidor ou servidor de arquivos. Eles usam sistemas operacionais de rede especializados, como o Windows-NT Server ou Novell Netware como software. Eles oferecem acesso centralizado a serviço de rede... Essas redes são geralmente muito mais eficientes e seguras (em termos de proteção de dados) do que as redes ponto a ponto.

Observe que o Windows 2000 / XP contém componentes que permitem que você trabalhe com ele tanto localmente quanto em redes globais, tanto em redes ponto a ponto quanto com um servidor dedicado.

Trabalhar com o Windows em uma LAN ponto a ponto é fácil. Por exemplo, isso é "fornecer uma pasta ou disco para compartilhar com outros usuários." Para compartilhar uma unidade ou pasta, você deve estar conectado como um usuário "especialista", operador de servidor ou membro do grupo Administradores. No Windows 2000 Professional, o número máximo de usuários é 10 (independentemente do número inserido na caixa "não mais").

Criação de Intranets modernas como LANs corporativas, assume a troca de dados neles com base em protocolos TCP / IP. A intranet pode não ter uma conexão direta com a Internet. Em alguns casos, o acesso à Internet traz problemas desnecessários, especialmente quando você tem que trabalhar com informação confidencial... Na maioria dos casos, no entanto, uma conexão com a Internet agrega valor à Intranet, pois permite o acesso aos recursos da Internet diretamente das páginas da Web da Intranet.

MGUS

Instituto de Turismo e Hotelaria

Trabalho do curso

em ciência da computação e TI

tópico: “ Possíveis tipos de redes locais no escritório da empresa ” .

Professor:

Gerasimov A.N.

Aluno: Tsikisova O. A.

grupo T1-6

Moscou 2000

Redes locais 3

Servidores 4 Redes ponto a ponto 5Redes de servidores dedicados 6Outra rede Programas 6 Controlador de rede 8 Servidor de impressão 8

Topologia de rede 9

Topologia de barramento comum 10 Topologia em estrela 12 Topologia de anel 13 Tipos de topologia mista 15 Redes Ethernet 10Base2 16 Redes Ethernet 10BaseT e 100BaseT 18 Comuta 19 Outros tipos de redes 20

Redes locais

Se houver vários computadores na mesma sala, edifício ou complexo de edifícios próximos, os usuários dos quais devem resolver alguns problemas em conjunto, trocar dados ou usar dados comuns, então é aconselhável combinar esses computadores em uma rede local.

A rede local (às vezes é usado o termo "rede local", abreviado como LAN) é um grupo de vários computadores interconectados por cabos (às vezes também linhas de telefone ou canais de rádio) usados para transferir informações entre computadores. A conexão de computadores a uma rede local requer hardware e software de rede.

As redes locais permitem que você forneça:

processamento coletivo de dados por usuários de computadores conectados à rede e troca de dados entre esses usuários;

compartilhar programas;

compartilhamento de impressoras, modems e outros dispositivos.

Portanto, quase todas as empresas com mais de um computador os integram em redes locais. Muitos usuários laptops conectar a rede local empresas vindo ao escritório, ou conectando-se ao computador da empresa por meio de canais telefônicos usando um modem.

Para conectar computadores a uma rede local, você precisa de:

inserir um controlador de rede em cada computador conectado à rede (às vezes são usados os termos adaptador de rede ou placa de rede), o que permite que o computador receba informações da rede local e transfira dados para a rede;

conecte computadores com cabos que transferem dados entre computadores, bem como outros dispositivos conectados à rede (impressoras, scanners, etc.). Em alguns tipos de rede, os cabos conectam computadores diretamente (como lâmpadas em uma guirlanda de árvore de Natal), em outros, os cabos são conectados por meio de dispositivos especiais - hubs (ou hubs), switches, etc.

Comente. Em algumas redes, em vez de cabos, os dados são transmitidos por radiofrequências (como telefones de rádio ou celulares) No entanto, essas redes são mais caras e mais difíceis de operar.

Servidores

Para garantir o funcionamento de uma rede local, um computador especial é freqüentemente alocado - servidor, ou vários desses computadores. Os discos do servidor contêm programas compartilhados, um banco de dados, etc. O resto dos computadores na rede local são freqüentemente chamados estações de trabalho... Nas estações de trabalho onde você só precisa processar dados no servidor (por exemplo, inserir informações em um banco de dados compartilhado de pedidos e vendas), muitas vezes por economia (ou por razões de segurança), eles não instalam Discos rígidos... Em redes de mais de 20-25 computadores, é necessário um servidor - caso contrário, como regra, o desempenho da rede será insatisfatório. O servidor também é necessário para um trabalho intensivo conjunto com qualquer banco de dados.

Às vezes, os servidores são atribuídos a uma determinada especialização (armazenamento de dados, programas, fornecimento de modem e comunicações de fax, impressão, etc.). Os servidores geralmente não são usados como estações de trabalho do usuário. Os servidores que lidam com dados valiosos geralmente ficam em uma sala isolada à qual apenas pessoas autorizadas têm acesso (como um cofre de banco).

Comente. Muitos servidores são muito mais caros (10-20 vezes ou mais) do que os computadores convencionais. Não é surpreendente - afinal, eles não são apenas muito computadores poderosos Com grande quantidade operacional e memória de disco, mas também fornecem confiabilidade excepcional, alto desempenho de I / O, duplicação de dispositivos e dados armazenados, meios de monitorar o estado do servidor, meios de garantir operação ininterrupta quando alguns dispositivos falham, etc.

Software de rede local

Para garantir o funcionamento de uma rede local, você precisa de um software apropriado, sobre o qual falaremos agora

Redes ponto a ponto

SO Windows para Workgroups, Windows 95, Windows NT Workstationtêm recursos integrados para organizar redes locais sem um servidor dedicado. Normalmente, essas redes são chamadas de ponto a ponto, uma vez que nelas todos os computadores são iguais, cada um deles desempenha a função de local de trabalho do usuário e a função de servidor para fornecer acesso aos seus dados e recursos. Verdade, ao usar Windows para grupos de trabalho ou Windows 95 não será capaz de proteger seus dados, portanto, tais redes só podem ser usadas em equipes onde ninguém tem segredos um do outro. Você pode usar outras ferramentas para organizar redes locais ponto a ponto. Por exemplo, OC LANtastic da Artisoft permite que você crie uma rede ponto a ponto que pode ser executada em DOS, Windows e Windows 95.

Desvantagens das redes ponto a ponto ... A rede ponto a ponto geralmente não é a melhor solução. Afinal, o sistema operacional do usuário não é adequado para executar as funções de um servidor de rede, que ele deve executar. E se em algum computador o usuário joga RUÍNAou desenha uma imagem emAdobe photoshop,e outros usuários trabalham com arquivos no mesmo computador, eles interferirão muito uns com os outros - a velocidade de seu trabalho diminuirá drasticamente. E muitos outros recursos de redes ponto a ponto são muito inconvenientes - e a falta de proteção de informações e armazenamento de dados descentralizado, o que complica seu backup e confiabilidade insuficiente e muito mais. Portanto, geralmente em redes locais, são usados computadores dedicados que estão empenhados apenas em atender a rede local e servidores de dados compartilhados.

Redes de servidores dedicados

Em redes locais com um servidor dedicado, o servidor usa sistemas operacionais especiais que fornecem dados confiáveis e manuseio eficiente muitas solicitações de trabalhos de usuário. Em estações de trabalho de tal rede local, qualquer sistema operacional e um driver deve estar em execução para fornecer acesso à rede local.

Outro software de rede

Além do sistema operacional da rede, para o trabalho eficaz dos usuários na rede local, é necessário outro software, que às vezes vem com o sistema operacional da rede e às vezes deve ser adquirido separadamente:

E-mail garante a entrega de cartas (e muitas vezes de arquivos arbitrários, bem como mensagens de voz e fax) de alguns usuários da rede local para outros e, às vezes, permite que você se comunique com usuários remotos por modem ou via Internet;

instalações acesso remoto permitem que você se conecte a uma rede local usando um modem e trabalhe em um computador como se ele estivesse diretamente conectado à rede (é claro, muitas operações levarão mais tempo, já que o modem funciona muito mais devagar do que o controlador de rede);

ferramentas de trabalho em grupo (o mais popular deles Lotus Notes) permitem que você trabalhe em conjunto em documentos, assegure a consistência das versões de documentos para diferentes usuários, forneça ferramentas para organizar o fluxo de trabalho de uma empresa, permita que você organize teleconferências - uma troca de opiniões por escrito sobre vários tópicos, etc .;

programas de redundância permitem que você crie cópias de backup dos dados armazenados em servidores da rede local e nos computadores dos usuários e, se necessário, restaure os dados em seus cópia de segurança;

controles de rede local permitem que você gerencie os recursos de uma rede local a partir de uma estação de trabalho, receba informações sobre o status e carga da rede, ajuste o desempenho da rede, gerencie os sistemas dos usuários da rede (por exemplo, instale software neles), etc.

Equipamento para redes locais

Controlador de rede

Para conectar um computador a uma rede local, um controlador de rede deve ser instalado no computador (sinônimos - adaptador de rede ou placa de rede). O controlador de rede permite que o computador receba informações da rede local e transfira dados para a rede. Os controladores de rede diferem uns dos outros no tipo de cabos aos quais podem ser conectados, implementados protocolo de rede(um protocolo é um acordo para a troca de informações em uma rede local), o tipo de barramento ao qual estão conectados ( ISA, PCI, VESA etc.) velocidade e outras qualidades.

Servidor de impressão

Para uma impressora, o análogo de um controlador de rede é um servidor de impressora - um dispositivo que permite conectar uma impressora a uma rede local. Normalmente, um servidor de impressão é conectado a uma rede local e conectado a ela da maneira usual (com um ou mais cabos como Centronics) uma ou mais impressoras. As impressoras de rede de alto desempenho já possuem uma placa integrada equivalente a um servidor de impressão.

Comente. Obviamente, a impressora também pode ser conectada a um servidor de rede local (à sua porta paralela), mas isso não é tão conveniente por muitos motivos. Em primeiro lugar, o cabo para conectar as impressoras pode ter um comprimento limitado - não mais do que 3, no máximo 5 metros. Em segundo lugar, pode haver muitas impressoras na rede. Terceiro, nem todos os sistemas operacionais de rede suportam a conexão de impressoras a uma porta paralela.

Topologia de rede

Topologia de rede - Este é um diagrama lógico da conexão por canais de comunicação de computadores ou nós de rede. Na maioria das vezes, são utilizadas as estruturas topológicas básicas, que são da seguinte natureza:

ônibus comum;

anular (anular);

em forma de estrela.

Para que cada uma dessas redes funcione, ela deve ter um método de acesso diferente.

Método de acesso É um conjunto de regras que determinam o uso de um canal de transmissão de dados conectando nós da rede na camada física.

Os métodos de acesso mais comuns para LANs listados por topologia são:

Ethernet

Token-Ring

Arcnet

Cada um desses métodos é implementado pelas placas de rede correspondentes, chamadas de adaptador. A placa de rede é dispositivo físico, que está instalado em todos os computadores conectados à rede e permite a transmissão e recepção de informações por meio de canais de comunicação.

Observe que a configuração das conexões físicas é determinada pelas conexões elétricas dos computadores entre si e pode diferir da configuração das conexões lógicas entre os nós da rede. Os links lógicos são rotas de transmissão de dados entre os nós da rede e são formados pela configuração apropriada do equipamento de comunicação.

A escolha da topologia das conexões elétricas afeta significativamente muitas características da rede. Por exemplo, a presença de links redundantes aumenta a confiabilidade da rede e torna possível equilibrar a carga de canais individuais. A facilidade de anexar novos nós, inerente a algumas topologias, facilita a expansão da rede. Considerações econômicas freqüentemente levam à escolha de topologias, que são caracterizadas pelo comprimento total mínimo das linhas de comunicação.

Topologia de barramento comum

Fig. 1 topologia de barramento

Uma rede de topologia de barramento usa um único canal de comunicação que conecta todos os computadores da rede.

método de acesso ouvir operadora frequência e detecção de conflitos. Com este método de acesso, o nó, antes de enviar dados pelo canal de comunicação, escuta nele e só depois de se certificar de que o canal está livre, envia um pacote. Se o canal estiver ocupado, o nó tenta novamente transmitir o pacote em um intervalo aleatório. Os dados transmitidos por um nó da rede vão para todos os nós, mas apenas o nó para o qual esses dados se destinam os reconhece e recebe. Apesar da escuta preliminar do canal, podem surgir conflitos na rede, consistindo na transmissão simultânea de pacotes por dois nós. Os conflitos estão associados ao fato de que há um atraso de tempo do sinal quando ele passa pelo canal: o sinal foi enviado, mas não atingiu o nó ouvinte no canal, como resultado o nó considerou o canal livre e começou a transmitir.

Um exemplo típico de rede com este método de acesso é a rede Ethernet. Em Etherneta taxa de transferência de dados para redes locais é fornecida, igual a 10 Mbit / s.

A topologia de barramento garante o uso eficiente de largura de banda canal, tolerância a falhas de nós individuais, facilidade de reconfiguração e expansão da rede.

Um barramento compartilhado é uma topologia muito comum (e até recentemente a mais comum) para redes locais. As informações transmitidas podem ser disseminadas em ambas as direções. O uso de um barramento comum reduz o custo de fiação, unifica a conexão de vários módulos e oferece a possibilidade de acesso de broadcast quase instantâneo a todas as estações da rede. Assim, as principais vantagens de tal esquema são o baixo custo e a simplicidade do cabeamento nos quartos. A desvantagem mais séria do barramento comum é sua baixa confiabilidade: qualquer defeito no cabo ou em qualquer um dos vários conectores paralisa completamente toda a rede. Infelizmente, um defeito no conector coaxial não é incomum. Outra desvantagem do barramento comum é seu baixo desempenho, já que com esse método de conexão, apenas um computador por vez pode transmitir dados para a rede. Portanto, a largura de banda do canal de comunicação é sempre dividida aqui entre todos os nós da rede.

Topologia em estrela

Fig. 2 Topologia em estrela

Uma rede de topologia em estrela possui um centro ativo (AC) - um computador (ou outro dispositivo de rede) que une todos os computadores da rede. O centro ativo controla totalmente os computadores conectados a ele por meio de um hub, que desempenha as funções de distribuição e amplificação de sinais. A função do hub é direcionar as informações transmitidas pelo computador para um ou todos os outros computadores da rede. A operabilidade da rede depende completamente da confiabilidade do centro ativo.

Um exemplo de um método de acesso com um AC é Arcnet... Este acessador também usa um token para passar dados. O token é passado de um nó para outro (como se estivesse em um anel), ignorando os nós em ordem crescente de seus endereços. Como em uma topologia em anel, cada nó regenera um token. Este método de acesso fornece uma taxa de transferência de dados de 2 Mbps.

A principal vantagem dessa topologia sobre o barramento comum é que ela é significativamente mais confiável. Quaisquer problemas com o cabo dizem respeito apenas ao computador ao qual este cabo está conectado, e apenas um mau funcionamento do hub pode danificar toda a rede. Além disso, o hub pode atuar como um filtro inteligente das informações dos nodos para a rede e, se necessário, bloquear as transmissões proibidas pelo administrador.

As desvantagens de uma topologia em estrela incluem o custo mais alto do equipamento de rede devido à necessidade de aquisição de um hub. Além disso, o escopo para expandir o número de hosts é limitado pelo número de portas no hub. Às vezes, faz sentido construir uma rede usando vários hubs, hierarquicamente interconectados por links em estrela.

Topologia de anel

Fig. 3 Topologia de anel

A rede de topologia em anel usa um anel fechado de transmissores e transmissores conectados por cabo coaxial ou óptico como canais de comunicação.

Em uma rede em forma de anel, os dados são transferidos de um computador para outro, geralmente em uma direção. Se o computador reconhecer os dados como "próprios", ele os copia para si mesmo no buffer interno. Numa rede com topologia em anel, devem ser tomadas medidas especiais para que, em caso de falha ou desligamento de uma estação, o canal de comunicação entre as outras estações não seja interrompido. O anel é uma configuração muito conveniente para organizar comentários- os dados, tendo feito uma volta completa, são retornados ao nó de origem. Portanto, este nó pode controlar o processo de entrega de dados ao destinatário. Esta propriedade do anel é freqüentemente usada para testar a conectividade da rede e encontrar um nó que não está funcionando corretamente. Para isso, mensagens especiais de teste são enviadas para a rede.

O método de acesso mais comum em redes desta topologia é Token-Ring – acessador de passagem de token .

Marcador É um pacote com uma sequência de bits especial. É transmitido sequencialmente em torno do anel de nó a nó em uma direção. Cada nó retransmite o token transmitido. Um nó pode transmitir seus dados se receber um token vazio. O token com o pacote é enviado até que seja encontrado um nó ao qual o pacote se destina. Nesse nó, os dados são recebidos, mas o token não é liberado, mas é passado ao longo do anel. Somente após retornar ao remetente, que pode verificar se os dados que ele enviou foram recebidos com segurança, o token é liberado. Um token vazio é passado para o próximo nó, que, se tiver dados prontos para transmissão, o preenche e o passa pelo anel. Nas redes Token-Ringuma taxa de transferência de dados igual a 4 Mbit / s é fornecida.

A retransmissão de dados pelos nós leva a uma diminuição da confiabilidade da rede, uma vez que uma falha em um dos nós da rede quebra toda a rede.

Tipos de topologia mista

Enquanto as redes pequenas tendem a ter uma topologia típica em estrela, anel ou barramento, as redes grandes tendem a ter conexões arbitrárias entre computadores. Em tais redes, fragmentos individuais conectados arbitrariamente (sub-redes) podem ser distinguidos com uma topologia típica, portanto, são chamados de redes comtopologia mista .

À medida que as LANs se tornam cada vez mais difundidas, existem problemas associados à troca de informações entre as redes. Portanto, no âmbito da universidade, as redes locais podem ser utilizadas em várias salas de aula, e estas podem ser redes tipos diferentes... Para fornecer comunicação entre essas redes, um meio de internetworking é usado, chamadopontes e roteadores ... Computadores com 2 ou mais adaptadores de rede podem ser usados como ponte e roteador. Cada um dos adaptadores fornece comunicação com uma das redes associadas. Uma ponte ou roteador recebe pacotes enviados por um computador em uma rede para um computador em outra rede, os encaminha e os envia por meio o endereço especificado... As pontes são normalmente utilizadas para ligar redes com os mesmos sistemas de comunicação, por exemplo, para ligar 2 redes Ethernet ou 2 redes Arcnet.Os roteadores conectam redes com diferentes sistemas de comunicação, pois possuem meios para converter pacotes de um formato para outro. Existem pontes de roteador que combinam a funcionalidade de ambos. Para garantir a conexão da tia com vários sistemas de computador gateways são pretendidos. Por exemplo, uma rede local pode ser conectada a um mainframe por meio de um gateway.

Rede local com vários servidores de arquivos

Caso a rede local seja de longa distância ou um grande número de assinantes (usuários), é aconselhável dividir essa rede em redes menores, cada uma das quais deve conter seu próprio servidor de arquivos. Isso leva ao fato de que o desempenho da rede aumenta, sua confiabilidade melhora e, caso ocorra dano em uma das redes, o restante da rede não perde sua operabilidade. Um computador atuando como uma ponte ou roteador é instalado um de cada vez adaptador de rede... Normalmente, uma ponte é usada para conectar várias redes com os mesmos sistemas de comunicação. Os pacotes que chegam na ponte são redirecionados e enviados para outra rede no endereço especificado. Os roteadores, se necessário, convertem pacotes de um formato para outro.

Redes Ethernet 10Base2

O mais simples e maneira barata construir uma rede local, adequada para conectar 10-20 computadores em uma rede é sua conexão usando um cabo fino. Ethernet (Ethernet 10Base2). Para fazer isso, um cabo coaxial fino especial, da espessura de um lápis, é colocado ao longo de todos os computadores conectados à rede. Este cabo é então cortado em cada computador e um conector em forma de T é inserido em cada corte. A terceira extremidade do conector (a perna do “T”) é inserida no conector do controlador de rede na parte traseira do computador. Como resultado, os computadores parecem estar pendurados em um cabo de rede, como lâmpadas em uma guirlanda em uma árvore de Natal. Nas extremidades desta "guirlanda" especiais plugs-terminadores são inseridos. o comprimento desta guirlanda pode ser de até 200 m - daí o número 2 no nome 10 Base-2. A largura de banda nominal da rede é de 10 Mbps (daí o número 10 no nome). A largura de banda real é de cerca de 4-5 Mbps.

Desvantagens das redes Ethernet 10Base2.

Método de conexão de computadores usando Ethernet 10Base2.

Nem sempre é o melhor. Em primeiro lugar, não é muito confiável - se algum contato na "guirlanda" for quebrado, a rede parece se quebrar em duas partes ou para de funcionar completamente (assim como quando uma lâmpada queima em uma guirlanda de árvore de Natal, toda a guirlanda vai Fora). Em segundo lugar, reformular essa rede ao adicionar novos computadores a ela é muito difícil. Em terceiro lugar, este método tem muitas limitações: comprimento máximo cabo, o número total de computadores conectados à rede, etc. E em quarto lugar, a limitação é de 10 Mbps. refere-se à largura de banda total da rede, de modo que a rede pode ficar congestionada ao enviar grandes quantidades de dados. Portanto, no momento, a maioria das redes é criada com base em dispositivos especiais - hubs e switches.

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O conector para o cabo Ethernet fino é chamado Bnc, então geralmente a notação Bnc nas características de um dispositivo significa que este dispositivo pode ser conectado a uma rede Ethernet 10Base2 local.

A palavra “coaxial” significa que o cabo é composto por 2 fios, um dos quais está localizado em volta do outro, ou seja, é a trança do outro. É claro que há isolamento entre esses fios e ao redor do fio externo. Um cabo coaxial é usado, por exemplo, ao conectar TVs a uma antena.

O termo Ethernet se refere a um tipo de rede local em que todos os dispositivos conectados à rede ouvem todos os sinais transmitidos pela rede e podem começar a transmitir dados para a rede a qualquer momento. Além disso, cada pacote de dados transmitido na rede Ethernet contém o número do dispositivo ao qual está endereçado, portanto, se o dispositivo ouvir o pacote de dados de outra pessoa, ele o ignorará. Para cada pacote de dados, o dispositivo receptor envia de volta uma confirmação. E se dois dispositivos começarem a transmitir dados simultaneamente para a rede, ambos ficarão em silêncio e retomarão a transmissão após um período de tempo aleatório. Isso garante o arranjo de colisões durante a transferência de dados. Desde que a carga da rede seja baixa, ela funcionará com bastante eficiência. Mas, sob carga pesada, a taxa de transferência da rede Ethernet pode ser visivelmente reduzida devido a colisões frequentes ao tentar transferir dados para a rede.

Se for necessário criar uma rede com um comprimento de cabo de mais de 200 m, repetidores são instalados entre os segmentos de cabo, que retransmitem e amplificam os sinais que chegam pela rede. Existem outras opções (hub, bridge, etc.).

Redes Ethernet 10BaseT e 100BaseT

Uma maneira mais flexível e conveniente de construir redes locais é conectar computadores a um dispositivo especial denominado hub ou hub. O hub tem várias (4, 6, 8, 12, 16, 24, etc.) portas - soquetes para conexão cabos de rede por meio do qual ele se conecta a computadores (mais precisamente, seus controladores de rede) ou outros dispositivos de rede (por exemplo, outros hubs). Normalmente, cabos de par trançado são usados para conectar um hub e computadores - eles contêm 4 (às vezes 2) pares de fios, colocados em uma bainha comum, com cada par de fios trançado em um cabo. Esses cabos são muito duráveis e fáceis de manusear. Nas extremidades dos cabos, são instalados conectores, muito semelhantes aos conectores de fios usados por telefones importados para se conectar à tomada telefônica, apenas um pouco maiores em tamanho. Para cada comprimento de fio, o conector de uma extremidade é inserido no conector do controlador de rede e o conector da outra extremidade é inserido no conector (porta) do hub. Assim, o hub se parece com uma aranha, da qual se estende uma "teia de aranha" - fios que o conectam aos computadores da rede.

Ao conectar em rede até 30-40 computadores, um hub pode ser suficiente. Mas geralmente mais de um hub é usado em uma rede. Por exemplo, cada divisão de uma empresa pode ter seu próprio hub, e esses hubs, por sua vez, se conectarão ao hub principal da empresa.

Comuta

O concentrador transmite (retransmite) mensagens de entrada (pacotes de dados) em todas as direções, exceto aquela de onde vieram. E a largura de banda da rede é limitada e, sob carga pesada, diminui devido a conflitos frequentes ao tentar transferir dados para a rede simultaneamente. Em vez de um hub, você pode usar um switch (ou hub de comutação) para aumentar a largura de banda da rede. Ele executa as funções de um hub, mas as mensagens recebidas são transmitidas apenas na direção em que está o destinatário da mensagem. Assim, o switch, por assim dizer, divide a rede em vários segmentos, não permitindo que mensagens não relacionadas a ela passem para cada segmento. Isso reduz significativamente a carga na rede (tráfego de rede). Os switches são significativamente mais caros do que os hubs, portanto, geralmente não há conexões com o switch. computadores separados e hubs de divisão corporativa e um servidor com bancos de dados compartilhados corporativos.

Outros tipos de redes

além do mais Redes Ethernet 10Base-2, 10Base-T e 100Base-T com base em cabos elétricos, outras redes são usadas que diferem ambos no protocolo ( Token Ring, FDDIe outros) e por meio de transmissão de dados. Por exemplo, para garantir a transmissão de dados em longas distâncias (até vários quilômetros) e para uma transmissão de dados mais rápida, as linhas de comunicação são usadas em um cabo de fibra óptica.

Lista da literatura usada:

V. G. Olifer, N. A. Olifer "Computer networks" .- SPb: Editora "Peter", 2000.

V. E. Figurnov "IBM PCpara o usuário ".- M.: INFRA-M, 1997.

A. V. Gavrilov "Redes locais de computadores" .- M.: Editora "Mir", 1990.

O termo "rede local" significa um sistema de comunicação que une vários computadores em uma sala, edifício ou vários edifícios próximos de uma empresa. Cabos, linhas telefônicas ou canais de rádio podem ser usados para conectar computadores. Graças a esta combinação, os usuários: têm acesso às informações em todos os computadores conectados à LAN (programas, pastas, arquivos); pode compartilhar modems, impressoras, scanners [...]

obter acesso às informações em todos os computadores conectados à LAN (programas, pastas, arquivos);
pode compartilhar modems, impressoras, scanners e outros dispositivos periféricos.

Os principais tipos de redes locais

LANs são classificados por critérios diferentes... Considere o que são redes locais, dependendo da presença de um computador de controle:

Ponto a ponto - são relevantes para combinar um pequeno número de computadores (até 10) e nos casos em que não é necessária uma maior proteção das informações. Ao mesmo tempo, os usuários têm direitos iguais de acesso à informação e decidem independentemente a quais recursos de seu computador será aberto o acesso público. Essas redes são extremamente fáceis de instalar e operar, mas é problemático fornecer proteção de dados confiável nelas.
Hierárquica, baseada em servidor - tais LANs fornecem alto desempenho e confiabilidade de armazenamento de informações com um grande número de usuários. Eles têm um computador central - um servidor (um ou mais), projetado para:

controle centralizado de LAN, troca de informações e alocação de recursos;
conexão de todos os dispositivos periféricos;
armazenar programas especiais, aplicativos e o corpo principal de informações da LAN;
desenvolvimento de rotas para transmissão de mensagens na rede.

Considere quais tipos de redes locais existem por tipo de comunicação:

Com fio - tais LANs usam par trançado, fibra ótica ou cabo coaxial como canais de comunicação. O par trançado consiste em 2 condutores trançados. Possui baixa largura de banda (até 1 Mbps), mas é resistente a interferências. O par trançado das classes 5, 5e, 6, 6e, 7 tem uma largura de banda maior (de 100 Mbit / s). O cabo coaxial contém um condutor central e um revestimento isolante, no qual outro condutor (blindagem) é aplicado no topo. Pode ser folha metálica ou trança de fio de cobre. O cabo de fibra óptica fornece velocidades superiores a 10 Gbps. Ele contém um cilindro de vidro fino no qual um revestimento com um índice de refração diferente é aplicado.
Wireless - funcionam com transmissão de dados na faixa do infravermelho ou em canais de rádio. Essas redes transmitem informações rapidamente, mas são vulneráveis à interferência de outras fontes da mesma frequência e ao acesso externo não autorizado.

Quais são os diferentes tipos de topologias de LAN?

A classificação das redes locais por topologia (estrutura) é feita de acordo com o tipo de conexão dos computadores.

A configuração da rede pode ser:

Barramento - quando um cabo conecta computadores em série uns com os outros. A conexão e a troca de informações são realizadas por meio de um único canal de comunicação - o barramento. Esta topologia é simples e econômica, proporcionando rápida transferência de informações. Porém, se o cabo estiver danificado, surgem problemas em toda a rede e não é fácil identificar a localização do defeito.
Em forma de estrela - onde cada máquina é conectada por um cabo separado a um servidor localizado no centro da rede, que gerencia toda a rede de forma centralizada. Essa estrutura é mais resistente a mau funcionamento e acessos não autorizados, não causa dificuldades na localização do problema e garante a transferência rápida de dados das estações de trabalho para o servidor. É amplamente utilizado na criação de uma rede local. As desvantagens desta estrutura são baixa velocidade transferência de dados entre estações de trabalho individuais e a dependência de toda a rede das características do servidor.
Em forma de anel - quando as máquinas da rede estão conectadas em série entre si e com o servidor, ou executam conjuntamente as funções de um servidor. Tais esquemas se distinguem pela simplicidade de gerenciamento e rápido acesso aos dados, mas se uma máquina separada falhar ou uma falha no canal entre 2 nós, surgem problemas na operação de toda a rede. Para garantir que o canal de comunicação entre outros computadores não seja interrompido, conexões cruzadas especiais devem ser usadas em tais redes.
Celular - uma estrutura na qual as linhas de comunicação são estabelecidas com todas as máquinas próximas. Nesses sistemas, apenas as estações de trabalho que trocam informações intensamente são conectadas diretamente. As máquinas não conectadas por links diretos trocam dados usando transmissões de trânsito usando computadores intermediários. Esta estrutura é adequada para conectar um grande número de máquinas e é freqüentemente usada ao organizar redes de área ampla ou locais de grande porte. É extremamente resistente a sobrecargas e falhas.
Tree-like - é uma combinação de várias topologias (bus-star, star-ring). A base da árvore da LAN está no ponto onde as linhas de comunicação de dados são coletadas. Essas redes são solicitadas quando é impossível organizar topologias básicas.
Misto (híbrido) - ao criar grandes LANs, conexões arbitrárias entre estações de trabalho são freqüentemente usadas, mas sub-redes com uma estrutura típica podem ser distinguidas.

Agora você sabe quais tipos de redes locais existem, como elas diferem umas das outras, quais são as vantagens e desvantagens de cada tipo específico. Para decidir sobre a escolha de uma LAN adequada para você, consulte nossos especialistas. Você também pode nos instruir

em ciência da computação e TI

tópico: “ Possíveis tipos de redes locais no escritório da empresa ” .

Professor:

Gerasimov A.N.

Aluno: Tsikisova O. A.

grupo T1-6

Moscou 2000

Redes locais ..................................................................................................................................................................... 3

Servidores ................................................. .................................................. .................................................. ............................ 4

Software de rede local ..................................................................................................... 5

Redes ponto a ponto ............................................ .... .............................................. .... .............................................. .... ........ 5

Redes de servidores dedicados ............................................... .................................................. .................................... 6

Outro software de rede ............................................... .................................................. ................ 6

Equipamento para redes locais ............................................................................................................................. 8

Controlador de rede................................................ .................................................. .................................................. ....... oito

Servidor de impressão ................................................ .................................................. .................................................. .................... oito

Topologia de rede ...................................................................................................................................................................... 9

Topologia de barramento comum .......................................................................................................................................... 10

Topologia em estrela ....................................................................................................................................................... 12

Topologia de anel ..................................................................................................................................................... 13

Tipos de topologia mista ..................................................................................................................................... 15

Rede local com vários servidores de arquivos ..................................................................................... 16

Redes Ethernet 10Base2 ......................................................................................................................................... 16

Redes Ethernet 10BaseT e 100BaseT ................................................................................................................ 18

Comuta ................................................................................................................................................................... 19

Outros tipos de redes .......................................................................................................................................................... 20

Lista da literatura usada: ........................................................................................................................ 21

A rede local(às vezes é usado o termo "rede local", abreviado como LAN) é um grupo de vários computadores interconectados por cabos (às vezes também linhas de telefone ou canais de rádio) usados para transferir informações entre computadores. A conexão de computadores a uma rede local requer hardware e software de rede.

As redes locais permitem que você forneça:

· Processamento coletivo de dados por usuários de computadores conectados à rede e troca de dados entre esses usuários;

· Compartilhamento de programas;

· Compartilhamento de impressoras, modems e outros dispositivos.

Portanto, quase todas as empresas com mais de um computador os integram em redes locais. Muitos usuários de laptop se conectam à rede local da empresa indo ao escritório ou conectando-se ao computador da empresa por meio de canais telefônicos usando um modem.

Para conectar computadores a uma rede local, você precisa de:

Insira um controlador de rede em cada computador conectado à rede (às vezes os termos adaptador de rede ou placa de rede são usados), o que permite que o computador receba informações da rede local e transfira dados para a rede;

· Conecte computadores com cabos, que transferem dados entre computadores, bem como outros dispositivos conectados à rede (impressoras, scanners, etc.). Em alguns tipos de rede, os cabos conectam computadores diretamente (como lâmpadas em uma guirlanda de árvore de Natal), em outros, os cabos são conectados por meio de dispositivos especiais - hubs (ou hubs), switches, etc.

Comente. Em algumas redes, em vez de cabos, os dados são transmitidos por radiofrequências (como em telefones sem fio ou celulares). No entanto, essas redes são mais caras e mais difíceis de operar.

Servidores

Para garantir o funcionamento de uma rede local, um computador especial é freqüentemente alocado - servidor, ou vários desses computadores. Os discos do servidor contêm programas compartilhados, um banco de dados, etc. O resto dos computadores na rede local são freqüentemente chamados estações de trabalho... As estações de trabalho que só precisam processar dados no servidor (por exemplo, inserir informações em um banco de dados compartilhado de pedidos e vendas) geralmente não instalam discos rígidos por economia (ou por motivos de segurança). Em redes de mais de 20-25 computadores, é necessário um servidor - caso contrário, como regra, o desempenho da rede será insatisfatório. O servidor também é necessário para um trabalho intensivo conjunto com qualquer banco de dados.

Comente. Muitos servidores são muito mais caros (10-20 vezes ou mais) do que os computadores convencionais. Não é surpreendente - afinal, eles não são apenas computadores muito poderosos com uma grande quantidade de RAM e memória de disco, mas também fornecem confiabilidade excepcional, alto desempenho de I / O, duplicação de dispositivos e dados armazenados, meios de monitorar o estado do servidor, meios de garantir o funcionamento ininterrupto durante a falha de alguns dispositivos, etc.

Para garantir o funcionamento de uma rede local, você precisa de um software apropriado, sobre o qual falaremos agora

Redes ponto a ponto

Operativo Sistemas Windows para Workgroups, Windows 95, Windows NT Workstation têm recursos internos para organizar redes locais sem um servidor dedicado. Normalmente, essas redes são chamadas de ponto a ponto, uma vez que nelas todos os computadores são iguais, cada um deles desempenha a função de local de trabalho do usuário e a função de servidor para fornecer acesso aos seus dados e recursos. Verdade, com usando Windows para Workgroups ou Windows 95, a proteção de dados não pode ser garantida, portanto, essas redes só podem ser usadas em equipes nas quais ninguém tem segredos um do outro. Você pode usar outras ferramentas para organizar redes locais ponto a ponto. Por exemplo, OC LANtastic da Artisoft permite que você crie uma rede ponto a ponto que pode ser executada em DOS, Windows e Windows 95.

Desvantagens das redes ponto a ponto... A rede ponto a ponto geralmente não é a melhor solução. Afinal, o sistema operacional do usuário não é adequado para executar as funções de um servidor de rede, que ele deve executar. E se em algum computador um usuário reproduzir DOOM ou desenhar uma imagem no Adobe Photoshop, e outros usuários trabalharem com arquivos no mesmo computador, eles irão interferir muito uns nos outros - a velocidade de seu trabalho diminuirá drasticamente. E muitos outros recursos de redes ponto a ponto são muito inconvenientes - e a falta de proteção de informações e armazenamento de dados descentralizado, o que complica seu backup e confiabilidade insuficiente e muito mais. Portanto, geralmente em redes locais, são usados computadores dedicados que estão empenhados apenas em atender a rede local e servidores de dados compartilhados.

Redes de servidores dedicados

Em redes locais com um servidor dedicado, sistemas operacionais especiais são usados no servidor para garantir o processamento confiável e eficiente de muitas solicitações das estações de trabalho dos usuários. Em estações de trabalho dessa rede local, qualquer sistema operacional pode ser usado e um driver deve estar em execução para fornecer acesso à rede local.

Outro software de rede

- E-mail fornece entrega de cartas (e muitas vezes arquivos arbitrários, bem como mensagens de voz e fax) de um usuário da rede local para outro e, às vezes, permite que você se comunique com usuários remotos por modem ou via Internet;

- ferramentas de acesso remoto permitem que você se conecte a uma rede local usando um modem e trabalhe em um computador como se ele estivesse diretamente conectado à rede (é claro, muitas operações levarão mais tempo, já que o modem funciona muito mais devagar do que o controlador de rede);

- ferramentas de trabalho em grupo(o mais popular deles é o Lotus Notes) permitem que você trabalhe em conjunto em documentos, assegure a consistência das versões dos documentos para diferentes usuários, forneça ferramentas para organizar o fluxo de trabalho de uma empresa, permita que você organize teleconferências - uma troca de opiniões por escrito sobre vários tópicos, etc.;

- programas de redundância permitem que você crie cópias de backup de dados armazenados em servidores de rede local e computadores de usuários e, se necessário, restaure dados de seus backups;

- controles de rede local permitem que você gerencie os recursos de uma rede local a partir de uma estação de trabalho, receba informações sobre o status e carga da rede, ajuste o desempenho da rede, gerencie os sistemas dos usuários da rede (por exemplo, instale software neles), etc.

Controlador de rede

Para conectar um computador a uma rede local, um controlador de rede deve ser instalado no computador (sinônimos - adaptador de rede ou placa de rede). O controlador de rede permite que o computador receba informações da rede local e transfira dados para a rede. Os controladores de rede diferem entre si no tipo de cabos aos quais podem ser conectados, implementados pelo protocolo de rede (um protocolo é um acordo para a troca de informações em uma rede local), o tipo de barramento ao qual estão conectados ( ISA, PCI, VESA, etc.), velocidade e outras qualidades.

Servidor de impressão

Para uma impressora, o análogo de um controlador de rede é um servidor de impressora - um dispositivo que permite conectar uma impressora a uma rede local. Normalmente, um servidor de impressão é conectado a uma rede local e uma ou mais impressoras são conectadas a ele da maneira usual (com um cabo ou cabos do tipo Centronics). As impressoras de rede de alto desempenho já possuem uma placa integrada equivalente a um servidor de impressão.

Topologia de rede- Este é um diagrama lógico da conexão por canais de comunicação de computadores ou nós de rede. Na maioria das vezes, são utilizadas as estruturas topológicas básicas, que são da seguinte natureza:

1. ônibus comum;

2. anular (anular);

3. em forma de estrela.

Para que cada uma dessas redes funcione, ela deve ter um método de acesso diferente.

Método de acessoÉ um conjunto de regras que determinam o uso de um canal de transmissão de dados conectando nós da rede na camada física.

Os métodos de acesso mais comuns para LANs listados por topologia são:

Cada um desses métodos é implementado pelas placas de rede correspondentes, chamadas de adaptador. Uma placa de rede é um dispositivo físico que é instalado em cada computador conectado a uma rede e fornece transmissão e recepção de informações pelos canais de comunicação.

Topologia de barramento comum

Fig. 1 topologia de barramento

Uma rede de topologia de barramento usa um único canal de comunicação que conecta todos os computadores da rede.

O método de acesso mais comum em redes desta topologia é método de acesso ouvir operadora frequência e detecção de conflitos. Com este método de acesso, o nó, antes de enviar dados pelo canal de comunicação, escuta nele e só depois de se certificar de que o canal está livre, envia um pacote. Se o canal estiver ocupado, o nó tenta novamente transmitir o pacote em um intervalo aleatório. Os dados transmitidos por um nó da rede vão para todos os nós, mas apenas o nó para o qual esses dados se destinam os reconhece e recebe. Apesar da escuta preliminar do canal, podem surgir conflitos na rede, consistindo na transmissão simultânea de pacotes por dois nós. Os conflitos estão associados ao fato de que há um atraso de tempo do sinal quando ele passa pelo canal: o sinal foi enviado, mas não atingiu o nó ouvinte no canal, como resultado o nó considerou o canal livre e começou a transmitir.

Um exemplo típico de rede com este método de acesso é Ethernet. Ethernet fornece uma taxa de transferência de dados para redes locais igual a 10 Mbit / s.

A topologia de barramento fornece uso eficiente da largura de banda do canal, tolerância a falhas de nós individuais, facilidade de reconfiguração e expansão da rede.

Topologia em estrela

Fig. 2 Topologia em estrela

Arcnet pode ser citado como um exemplo de método de acesso AC. Este acessador também usa um token para passar dados. O token é passado de um nó para outro (como se estivesse em um anel), ignorando os nós em ordem crescente de seus endereços. Como em uma topologia em anel, cada nó regenera um token. Este método de acesso fornece uma taxa de transferência de dados de 2 Mbps.

Topologia de anel

Fig. 3 Topologia de anel

A rede de topologia em anel usa um anel fechado de transmissores e transmissores conectados por cabo coaxial ou óptico como canais de comunicação.

Em uma rede em forma de anel, os dados são transferidos de um computador para outro, geralmente em uma direção. Se o computador reconhecer os dados como "próprios", ele os copia para si mesmo no buffer interno. Numa rede com topologia em anel, devem ser tomadas medidas especiais para que, em caso de falha ou desligamento de uma estação, o canal de comunicação entre as outras estações não seja interrompido. O anel é uma configuração muito conveniente para organizar o feedback - os dados, depois de dar uma volta completa, são retornados ao nó de origem. Portanto, este nó pode controlar o processo de entrega de dados ao destinatário. Esta propriedade do anel é freqüentemente usada para testar a conectividade da rede e encontrar um nó que não está funcionando corretamente. Para isso, mensagens especiais de teste são enviadas para a rede.

O método de acesso mais comum em redes desta topologia é Token-Ring - acessador de passagem de token .

MarcadorÉ um pacote com uma sequência de bits especial. É transmitido sequencialmente em torno do anel de nó a nó em uma direção. Cada nó retransmite o token transmitido. Um nó pode transmitir seus dados se receber um token vazio. O token com o pacote é enviado até que seja encontrado um nó ao qual o pacote se destina. Nesse nó, os dados são recebidos, mas o token não é liberado, mas é passado ao longo do anel. Somente após retornar ao remetente, que pode verificar se os dados que ele enviou foram recebidos com segurança, o token é liberado. Um token vazio é passado para o próximo nó, que, se tiver dados prontos para transmissão, o preenche e o passa pelo anel. As redes Token-Ring fornecem taxas de transferência de dados iguais a 4 Mbps.

A retransmissão de dados pelos nós leva a uma diminuição da confiabilidade da rede, uma vez que uma falha em um dos nós da rede quebra toda a rede.

Tipos de topologia mista

À medida que as LANs se tornam cada vez mais difundidas, existem problemas associados à troca de informações entre as redes. Então, dentro da universidade, em várias salas de aula, podem ser utilizadas redes locais, que podem ser redes de diferentes tipos. Para fornecer comunicação entre essas redes, um meio de internetworking é usado, chamado pontes e roteadores... Computadores com 2 ou mais adaptadores de rede podem ser usados como ponte e roteador. Cada um dos adaptadores fornece comunicação com uma das redes associadas. Uma ponte ou roteador recebe pacotes enviados por um computador em uma rede para um computador em outra rede, os encaminha e os envia para o endereço especificado. As pontes são normalmente utilizadas para ligar redes com os mesmos sistemas de comunicação, por exemplo, para ligar 2 redes Ethernet ou 2 redes Arcnet. Os roteadores conectam redes com diferentes sistemas de comunicação, pois possuem meios para converter pacotes de um formato para outro. Existem pontes de roteador que combinam a funcionalidade de ambos. Os gateways são projetados para fornecer a conexão da tia com vários sistemas de computador. Por exemplo, uma rede local pode ser conectada a um mainframe por meio de um gateway.

No caso de uma rede local ter uma extensão grande ou um grande número de assinantes (usuários), é aconselhável dividir essa rede em redes menores, cada uma das quais deve conter seu próprio servidor de arquivos. Isso leva ao fato de que o desempenho da rede aumenta, sua confiabilidade melhora e, caso ocorra dano em uma das redes, o restante da rede não perde sua operabilidade. Um computador que atua como ponte ou roteador possui um adaptador de rede instalado. Normalmente, uma ponte é usada para conectar várias redes com os mesmos sistemas de comunicação. Os pacotes que chegam na ponte são redirecionados e enviados para outra rede no endereço especificado. Os roteadores, se necessário, convertem pacotes de um formato para outro.

Redes Ethernet 10Base2

A maneira mais fácil e barata de construir uma rede local, adequada para conectar 10-20 computadores em uma rede, é conectá-los usando um cabo fino. Ethernet (Ethernet 10Base2). Para fazer isso, um cabo coaxial fino especial, da espessura de um lápis, é colocado ao longo de todos os computadores conectados à rede. Este cabo é então cortado em cada computador e um conector em forma de T é inserido em cada corte. A terceira extremidade do conector (a perna do “T”) é inserida no conector do controlador de rede na parte traseira do computador. Como resultado, os computadores parecem estar pendurados em um cabo de rede, como lâmpadas em uma guirlanda em uma árvore de Natal. Nas extremidades desta "guirlanda" especiais plugs-terminadores são inseridos. o comprimento dessa guirlanda pode ser de até 200 m - daí o número 2 no nome 10Base-2. A largura de banda nominal da rede é 10 Mbps (daí o número 10 no nome). A largura de banda real é cerca de 4-5 Mbps.

Desvantagens das redes Ethernet 10Base2.

Método de conexão de computadores usando Ethernet 10Base2.

Nem sempre é o melhor. Em primeiro lugar, não é muito confiável - se algum contato na "guirlanda" for quebrado, a rede parece se quebrar em duas partes ou para de funcionar completamente (assim como quando uma lâmpada queima em uma guirlanda de árvore de Natal, toda a guirlanda vai Fora). Em segundo lugar, reformular essa rede ao adicionar novos computadores a ela é muito difícil. Em terceiro lugar, este método tem muitas restrições: o comprimento máximo do cabo, o número total de computadores conectados à rede, etc. E em quarto lugar, a limitação é de 10 Mbps. refere-se à largura de banda total da rede, de modo que a rede pode ficar congestionada ao enviar grandes quantidades de dados. Portanto, no momento, a maioria das redes é criada com base em dispositivos especiais - hubs e switches.

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1. O conector para um cabo Ethernet fino é chamado BNC, então geralmente a designação BNC nas características de um dispositivo significa que este dispositivo pode se conectar a uma LAN Ethernet 10Base2.

2. A palavra "coaxial" significa que o cabo é composto por 2 fios, um dos quais está localizado em volta do outro, ou seja, é a trança do outro. É claro que há isolamento entre esses fios e ao redor do fio externo. Um cabo coaxial é usado, por exemplo, ao conectar TVs a uma antena.

3. O termo Ethernet denota um tipo de rede local em que todos os dispositivos conectados à rede ouvem todos os sinais transmitidos pela rede e podem começar a transmitir dados para a rede a qualquer momento. Além disso, cada pacote de dados transmitido na rede Ethernet contém o número do dispositivo ao qual está endereçado, portanto, se o dispositivo ouvir o pacote de dados de outra pessoa, ele o ignorará. Para cada pacote de dados, o dispositivo receptor envia de volta uma confirmação. E se dois dispositivos começarem a transmitir dados simultaneamente para a rede, ambos ficarão em silêncio e retomarão a transmissão após um período de tempo aleatório. Isso garante o arranjo de colisões durante a transferência de dados. Desde que a carga da rede seja baixa, ela funcionará com bastante eficiência. Mas, sob carga pesada, a taxa de transferência da rede Ethernet pode ser visivelmente reduzida devido a colisões frequentes ao tentar transferir dados para a rede.

4. Se for necessário criar uma rede com um comprimento de cabo de mais de 200 m, repetidores são instalados entre os segmentos de cabo, que retransmitem e amplificam os sinais que chegam pela rede. Existem outras opções (hub, bridge, etc.).

Redes Ethernet 10BaseT e 100 BaseT

Uma maneira mais flexível e conveniente de construir redes locais é conectar computadores a um dispositivo especial denominado hub ou hub. O hub tem várias (4, 6, 8, 12, 16, 24, etc.) portas - soquetes para conectar cabos de rede, através dos quais ele se conecta a computadores (mais precisamente, seus controladores de rede) ou outros dispositivos de rede (por exemplo, outros hubs). Normalmente, cabos de par trançado são usados para conectar um hub e computadores - eles contêm 4 (às vezes 2) pares de fios, colocados em uma bainha comum, com cada par de fios trançado em um cabo. Esses cabos são muito duráveis e fáceis de manusear. Nas extremidades dos cabos, são instalados conectores, muito semelhantes aos conectores de fios usados por telefones importados para se conectar à tomada telefônica, apenas um pouco maiores em tamanho. Para cada comprimento de fio, o conector de uma extremidade é inserido no conector do controlador de rede e o conector da outra extremidade é inserido no conector (porta) do hub. Assim, o hub se parece com uma aranha, da qual se estende uma "teia de aranha" - fios que o conectam aos computadores da rede.

Comuta

O concentrador transmite (retransmite) mensagens de entrada (pacotes de dados) em todas as direções, exceto aquela de onde vieram. E a largura de banda da rede é limitada e, sob carga pesada, diminui devido a conflitos frequentes ao tentar transferir dados para a rede simultaneamente. Em vez de um hub, você pode usar um switch (ou hub de comutação) para aumentar a largura de banda da rede. Ele executa as funções de um hub, mas as mensagens recebidas são transmitidas apenas na direção em que está o destinatário da mensagem. Assim, o switch, por assim dizer, divide a rede em vários segmentos, não permitindo que mensagens não relacionadas a ela passem para cada segmento. Isso reduz significativamente a carga na rede (tráfego de rede). Os switches são significativamente mais caros do que os hubs; portanto, frequentemente o switch não é conectado a computadores individuais, mas a hubs de divisões da empresa e a um servidor com bancos de dados compartilhados da empresa.

Outros tipos de redes

Além das redes Ethernet 10Base-2, 10Base-T e 100Base-T baseadas em cabos elétricos, são utilizadas outras redes que diferem tanto no protocolo (Token Ring, FDDI, etc.) e no meio de transmissão de dados. Por exemplo, para garantir a transmissão de dados em longas distâncias (até vários quilômetros) e para uma transmissão de dados mais rápida, as linhas de comunicação são usadas em um cabo de fibra óptica.

1. V. G. Olifer, N. A. Olifer "Computer networks" .- SPb: Editora "Peter", 2000.

2. V. E. Figurnov "IBM PC para o usuário" .- M.: INFRA-M, 1997.

3. A. V. Gavrilov "Redes locais de computadores" .- M.: Editora "Mir", 1990.

Uma rede local de computadores também é chamada de rede local de computadores, pois serve para combinar dispositivos de rede em um pequeno grupo. A interconexão de dispositivos de rede pode ser realizada não apenas com a ajuda de cabos, mas também com a ajuda de tecnologias sem fio.

Objetivo da LAN

A consolidação de dispositivos de rede é seu objetivo principal. Usando uma LAN, os usuários podem trocar dados, conectar-se a impressoras compartilhadas e imprimir documentos, armazenar dados em servidor compartilhado ou em seu computador, com a capacidade de acessá-los por outros usuários da LAN.

Capacidade da LAN

Normalmente, uma rede de área local se estende a um escritório, casa, instalações ou edifício. Uma LAN pode até conectar vários prédios, no entanto, se você usar um cabo de par trançado para conectar prédios, a distância (comprimento do cabo) não deve exceder 100 metros. Caso contrário, podem ocorrer atrasos na transmissão de dados. Par trançado raramente hesita em conectar dois ou mais edifícios em uma LAN. Na maioria das vezes, um cabo óptico e equipamento associado são usados para realizar essa tarefa.

Tipos de LAN

LAN ponto a ponto

Uma rede local ponto a ponto é usada para conectar Pequena quantidade computadores (até 10 peças). Em uma rede local ponto a ponto, cada usuário de seu computador toma uma decisão sobre o acesso aos dados para outros usuários da rede. Essa LAN também é chamada de ponto a ponto.

Rede local baseada em servidor

É um tipo de LAN mais difundido, mais eficiente e confiável. O servidor pode servir como computador normal e especiais, cujos recursos e software são projetados especificamente para esses fins. O servidor pode realizar várias funções: armazenar os dados dos usuários da LAN, atribuir direitos e restringir o acesso aos usuários, determinar as rotas ideais ao transmitir mensagens e muito mais.

Topologia / estrutura da LAN

A topologia de uma rede local determina a estrutura de como os computadores se conectarão uns aos outros.

1. Ônibusé uma conexão serial de computadores a uma rede usando um cabo comum.

2. estrelaé uma conexão paralela de computadores. Cada computador é conectado com um cabo a um dispositivo - um hub ou hub.

3. Toque- os computadores são conectados por um cabo em um anel inseparável. A falha de qualquer computador ou quebra de cabo - levará à inoperância da LAN.