Numele rețelei locale. Principalele componente și varietăți ale rețelelor de calculatoare

Mijloace tehnice, protocoale și topologia rețelei LAN

Mijloace tehnice LAN- acesta este serverul său, stațiile de lucru, controlerele de rețea, sistemele de cabluri, conectorii, splitterele, repetoarele, amplificatoarele, terminatoarele stub.

Server este un computer dedicat in retea cu resurse puternice, de inalta fiabilitate, conectat la sursa sursă de alimentare neîntreruptibilăși echipat cu un sistem de operare de rețea. Rezolvă problemele de gestionare a rețelei și menținerea performanței acesteia. Magazine informatii generale, își actualizează copiile cu utilizatorii, conduce backup date etc.

Stație de lucru- acesta este orice computer, altul decât serverul, care funcționează în rețea.

În practică, este folosit două tipuri principale de conexiune computere la LAN - Ethernet subțire sau pereche răsucită. Ethernet subțire destul de comună ca cea mai simplă, mai ieftină și mai fiabilă opțiune. Elementele sale sunt plăci de rețea cu priză „baionetă”, conectori T, conectori N, terminatori, cablu coaxial Ethernet subțire. Segmentele de cablu pot avea o lungime de 0,5-185 metri. Rata de transfer de date pe o astfel de rețea este de 10 (sau 100) Mbps). pereche răsucită Există mai multe tipuri în implementare. Diferențele dintre ele sunt în nivelul de imunitate la zgomot. Pentru rețelele cu perechi răsucite, pe lângă adaptoarele de rețea, este și necesar dispozitiv suplimentar- Hub. Aceste rețele au următoarele avantaje - fiabilitate mai mare, extindere simplă a rețelei, apariția de noi standarde (inclusiv cele pentru viteze de transmisie de până la 100 Mbps), nu necesită o înlocuire completă a liniilor de comunicație și performanță ridicată.

În plus, sunt utilizate și canale de comunicație prin fibră optică și canale radio. Crearea și îmbunătățirea rapidă a PC-ului de tip Notebook a dus la o dezvoltare la fel de rapidă tehnologii fără fir conexiuniîntre PC-uri, inclusiv în rețelele locale. De regulă, notebook-urile au porturi sau sloturi standard. Acest lucru face ușor și rapid conectarea notebook-ului la o rețea LAN obișnuită folosind plăci de rețea. Creare opțiune fără fir LAN necesită instalare pe fiecare stație de lucru sau server de dispozitiv special comunicații fără fir. Rețelele sunt implementate fie în domeniul radio, fie în laser, fie în canale de comunicație în infraroșu.

Transmiterea datelor prin rețea este guvernată de anumite reguli. Se numește un set de reguli pentru interacțiunea între computerele dintr-o rețea protocoale transmisie de date sau protocoale de rețea. Acestea. protocol este „limba” în care PC-urile vorbesc între ele în rețea. Este instalat pe ele sub formă software-ul driverului. Protocoalele definesc format, metoda de sincronizare, ordinea secvenței, metode de tratare a erorilor în timpul transmiterii datelor. Transferul de date între computere necesită mulți pași.

De exemplu, pentru a transfera un fișier de la un computer la altul, fișierul trebuie împărțit în părți, aceste părți trebuie grupate într-un anumit fel. Astfel, computerul care primește fișierul trebuie să primească Informații suplimentare despre modul în care sunt conectate grupurile formate, precum și informații despre metoda de sincronizare, informații care vă permit să corectați erorile asociate cu transferul de date etc. Având în vedere complexitatea comunicării între computere, acest proces este de obicei împărțit în pași. Fiecare astfel de pas este efectuat în conformitate cu propriile reguli, adică în conformitate cu protocolul său.

Topologie de rețea- aceasta este forma sa geometrică sau schema locației fizice a PC-ului unul în raport cu celălalt și conectarea lor prin canale de comunicare. Topologia unei rețele îi afectează performanța, cum ar fi fiabilitatea, scalabilitatea (scalabilitatea), costul, latența și debitul.

În practică, sunt utilizate trei topologii de bază- magistrală (EtherNet), inel (Token Ring), stea (ArcNet) .

Într-o rețea cu topologie în stea, fiecare abonat care trimite și (sau) primește informații este conectat printr-unul sau două canale de comunicație dedicate la un singur nod central de comunicație prin care trec toate informațiile din rețea.

Într-o rețea cu topologie de inel, nodurile sunt conectate la repetoare de semnal conectate într-un inel unidirecțional. Într-un inel unidirecțional, o pereche de repetoare adiacente sunt conectate printr-o secțiune de cablu - o legătură dedicată.

Într-o rețea cu topologie de magistrală, toate nodurile sunt conectate la același canal de comunicație folosind transceiver. Canalul este terminat pe ambele părți de terminatoare pasive care absorb semnalele transmise, deoarece transmisia într-o astfel de rețea este prin natura sa difuzată. Rețelele de magistrală au o scalabilitate destul de limitată din cauza atenuării semnalului în canal. Fiecare legătură și fiecare conector modifică ușor caracteristicile mediului de transmisie fizic.

Structura unei anumite rețele, topologia acesteia și numărul de utilizatori depind în principal de structura întreprinderii și Sistem informatic sarcini.

Conform principiului organizării, există doua tipuri rețele locale: rețele peer-to-peer și rețele cu un server dedicat.

LAN-uri peer-to-peer- sunt retele in care nu prevad alocarea unor calculatoare speciale care organizeaza munca. Acestea. toate nodurile unei astfel de rețele îndeplinesc aceleași funcții de comunicare și sunt egale. Fiecare utilizator, conectându-se la rețea, alocă anumite resurse rețelei (discuri, imprimante) sau se conectează la resursele furnizate rețelei de alți utilizatori. Astfel de rețele sunt relativ ușor de configurat. Software-ul pentru ei este în primul rând Windows 2000/XP.

În rețele cu un server dedicat un singur PC - server - este o sursă de resurse software și hardware pentru stațiile de lucru. Un LAN cu un server dedicat poate fi de tip „client-server” sau „fișier-server”. Ca software, folosesc sisteme de operare de rețea specializate, cum ar fi Windows-NT Server sau Novell Netware. Acestea oferă acces centralizat la serviciu de rețea. Astfel de rețele sunt de obicei mult mai eficiente și mai sigure (din punct de vedere al protecției datelor) decât rețelele peer-to-peer.

Rețineți că Windows 2000/XP conține componente care vă permit să lucrați cu acesta atât local, cât și în interior rețele globale, atât în rețele peer-to-peer, cât și cu un server dedicat.

Lucrul cu Windows pe o rețea LAN peer-to-peer este ușor. De exemplu, „furnizează un folder sau o unitate pentru a fi partajat cu alți utilizatori”. Pentru a face o unitate sau un folder disponibil pentru partajare, trebuie să fiți conectat ca utilizator „puternic”, Operator de server sau membru al grupului Administratori. În Windows 2000 Professional, numărul maxim de utilizatori este de 10 (indiferent de numărul introdus în câmpul Maxim).

Crearea de intranet-uri moderne ca rețele LAN corporative, presupune schimbul de date în ele pe baza protocoalelor TCP/IP. Un intranet poate avea sau nu o conexiune directă la Internet. În unele cazuri, accesarea internetului cauzează probleme inutile, mai ales atunci când trebuie să lucrați cu informații confidențiale. În majoritatea cazurilor, totuși, o conexiune la Internet adaugă valoare unui Intranet deoarece permite accesul la resursele Internet direct din paginile Web ale Intranetului.

MGUS

institut de turism si ospitalitate

Lucru de curs

în informatică şi VT

subiect: “ Posibile tipuri de rețele locale în biroul companiei ” .

Profesor:

Gerasimov A.N.

Student: Tsikisova O.A.

grupa T1-6

Moscova 2000

Rețele locale 3

Servere 4 Rețele peer-to-peer 5Rețele cu servere dedicate 6Altă rețea software 6 Controler de rețea 8 Server de imprimare 8

Topologie de rețea 9

Topologie „magistrală comună” 10 Topologie în stea 12 "Inel" de topologie 13 Tipuri de topologie mixtă 15 Rețele Ethernet 10Base2 16 Rețele Ethernet 10BaseT și 100BaseT 18 Comutatoare 19 Alte tipuri de rețele 20

Rețele locale

Dacă într-o cameră, clădire sau complex de clădiri din apropiere există mai multe calculatoare, ai căror utilizatori trebuie să rezolve împreună unele sarcini, să facă schimb de date sau să utilizeze date comune, atunci este recomandabil să combinați aceste calculatoare într-o rețea locală.

Rețeaua locală (uneori termenul „rețea locală”, prescurtat LAN) este un grup de mai multe calculatoare interconectate prin cabluri (uneori și linii telefonice sau canale radio) folosite pentru a transfera informații între computere. Pentru a conecta computere la o rețea locală, aveți nevoie de hardware și software de rețea.

Rețelele locale vă permit să furnizați:

prelucrarea colectivă a datelor de către utilizatorii calculatoarelor conectate la rețea și schimbul de date între acești utilizatori;

programe de partajare;

partajarea de imprimante, modemuri și alte dispozitive.

Prin urmare, aproape toate companiile care au mai mult de un computer le combină în rețele locale. Mulți utilizatori computere laptop conectează la retea locala firme fie venind la birou, fie conectându-se la computerul firmei prin canale telefonice folosind un modem.

Pentru a conecta computere la o rețea locală, aveți nevoie de:

introduceți în fiecare computer conectat la rețea un controler de rețea (uneori se folosesc termenii adaptor de rețea sau card de rețea), care permite computerului să primească informații din rețeaua locală și să transmită date în rețea;

conectați computere cu cabluri care transferă date între computere, precum și alte dispozitive conectate la rețea (imprimante, scanere etc.). În unele tipuri de rețele, cablurile conectează computerele direct (cum ar fi becurile de pe o ghirlandă de brad), în altele, cablurile sunt conectate prin dispozitive speciale - hub-uri (sau hub-uri), comutatoare etc.

Cometariu. În unele rețele, în loc de cabluri, datele sunt transmise prin frecvențe radio (ca în telefoanele fără fir sau telefoane mobile). Cu toate acestea, aceste rețele sunt mai scumpe și mai greu de operat.

Servere

Pentru a asigura funcționarea rețelei locale, este adesea alocat un computer special - Server, sau mai multe astfel de computere. Discurile de server conțin programe partajate, o bază de date și așa mai departe. Alte computere dintr-o rețea locală sunt adesea numite posturi de lucru. Pe acele stații de lucru care trebuie să proceseze numai date de pe server (de exemplu, să introducă informații într-o bază de date comună de comenzi și vânzări), adesea din motive economice (sau din motive de securitate) nu se instalează hard disk-uri. În rețelele cu mai mult de 20-25 de computere, prezența unui server este obligatorie - altfel, de regulă, performanța rețelei va fi nesatisfăcătoare. Serverul este, de asemenea, necesar pentru munca intensivă comună cu orice bază de date.

Uneori o anumită specializare este atribuită serverelor (stocarea de date, programe, furnizarea de comunicații prin modem și fax, imprimare etc.). Serverele nu sunt utilizate în general ca stații de lucru pentru utilizatori. Serverele care furnizează date valoroase sunt adesea amplasate într-o cameră izolată la care au acces doar persoanele special autorizate (ca într-un seif bancar).

Cometariu. Multe servere sunt mult mai scumpe (de 10-20 sau de mai multe ori) decât computerele convenționale. Nu e de mirare - la urma urmei, nu sunt doar foarte calculatoare puternice Cu cantitate mare operaționale și stocare pe disc, dar in plus ofera o fiabilitate exceptionala, performante I/O ridicate, duplicarea dispozitivelor si a datelor stocate, mijloace de monitorizare a starii serverului, mijloace de asigurare a functionarii neintrerupte in cazul defectarii unor dispozitive etc.

Software LAN

Pentru a asigura funcționarea rețelei locale, aveți nevoie de software-ul corespunzător, despre care vom discuta acum.

Rețele peer-to-peer

Sisteme de operare Windows pentru grupuri de lucru, Windows 95, Windows NT Workstationau capabilități încorporate pentru organizarea rețelelor locale fără un server dedicat. De obicei, astfel de rețele sunt numite peer-to-peer, deoarece toate computerele din ele sunt egale, fiecare dintre ele îndeplinește atât rolul locului de muncă al unui utilizator, cât și rolul unui server pentru a oferi acces la datele și resursele acestuia. Într-adevăr, atunci când se utilizează Windows pentru grupuri de lucru sau Windows 95, protecția datelor nu poate fi asigurată, așa că astfel de rețele pot fi folosite doar în echipe în care nimeni nu are secrete unul față de celălalt. Puteți folosi alte mijloace pentru a organiza rețele locale peer-to-peer. De exemplu, OC LANtastic de la Artisoft vă permite să creați o rețea peer-to-peer care poate funcționa în medii DOS, Windows și Windows 95.

Dezavantajele rețelelor peer-to-peer . Adesea, o rețea peer-to-peer nu este cea mai bună soluție. La urma urmei, sistemul de operare al utilizatorului nu este bine adaptat pentru a îndeplini funcțiile unui server de rețea pe care trebuie să le îndeplinească. Și dacă pe un computer utilizatorul joacă DOOMsau desenați o imagineAdobe Photoshop,și alți utilizatori lucrează cu fișiere pe același computer, se vor interfera foarte mult unul cu celălalt - viteza muncii lor va scădea brusc. Da, și multe alte caracteristici ale rețelelor peer-to-peer sunt foarte incomod - și lipsa protecției informațiilor și stocarea descentralizată a datelor, ceea ce complică backupul lor, și fiabilitatea insuficientă și multe altele. Prin urmare, computerele dedicate sunt utilizate de obicei în rețelele locale, care sunt angajate numai în deservirea rețelei locale și a serverelor de date partajate.

Rețele cu servere dedicate

În rețelele locale cu un server dedicat, pe server sunt utilizate sisteme de operare speciale pentru a oferi fiabile și prelucrare eficientă multe solicitări de la joburile utilizatorilor. Stațiile de lucru ale unei astfel de rețele locale pot folosi oricare sistem de operare iar driverul care oferă acces la rețeaua locală trebuie să ruleze.

Alt software de rețea

Pe lângă sistemul de operare al rețelei, pentru funcționarea eficientă a utilizatorilor în rețeaua locală, este necesar și alt software, care uneori este furnizat împreună cu sistemul de operare al rețelei și, uneori, trebuie achiziționat separat:

E-mail asigură livrarea de scrisori (și adesea fișiere arbitrare, precum și mesaje vocale și fax) de la unii utilizatori ai rețelei locale către alții și, uneori, vă permite să comunicați cu utilizatori la distanță prin modem sau prin Internet;

fonduri acces de la distanță vă permit să vă conectați la o rețea locală folosind un modem și să lucrați pe un computer ca și cum ar fi conectat direct la rețea (desigur, multe operațiuni vor dura mai mult, deoarece modemul este mult mai lent decât controlerul de rețea);

instrumente de lucru în grup (cel mai popular dintre ei notite Lotus) vă permit să lucrați împreună la documente, să asigurați consistența versiunilor de documente pentru diferiți utilizatori, să vă ofere instrumente pentru organizarea fluxului de lucru al întreprinderii, să vă permită organizarea de teleconferințe - un schimb scris de opinii pe diverse subiecte etc.;

programe de rezervare vă permit să creați copii de rezervă ale datelor stocate pe serverele rețelei locale și pe computerele utilizatorilor și, dacă este necesar, să restaurați datele din backup;

instrumente de management al rețelei locale vă permit să gestionați resursele rețelei locale de la un singur loc de muncă, să obțineți informații despre starea și încărcarea rețelei, să ajustați performanța rețelei, să gestionați sistemele utilizatorilor din rețea (de exemplu, să instalați software pe acestea) etc.

Echipamente pentru retele locale

Controlor de rețea

Pentru a conecta un computer la o rețea locală, este necesar ca în computer să fie instalat un controler de rețea (sinonime - adaptor de rețea sau placă de rețea). Controlerul de rețea permite computerului să primească informații din rețeaua locală și să transmită date în rețea. Controlerele de rețea diferă unele de altele prin tipul de cabluri la care pot fi conectate, implementate protocol de rețea(protocolul este o convenție pentru schimbul de informații într-o rețea locală), tipul de magistrală la care se conectează ( ISA, PCI, VESA etc.) viteza si alte calitati.

Server de imprimare

Pentru o imprimantă, un analog al unui controler de rețea este un server de imprimare - un dispozitiv care vă permite să conectați o imprimantă la o rețea locală. De obicei, serverul de imprimare este conectat la rețeaua locală și conectat la aceasta în mod obișnuit (cu un cablu sau fire precum Centronics) una sau mai multe imprimante. Imprimantele de rețea de înaltă performanță au deja un card încorporat echivalent cu un server de imprimare.

Cometariu. Desigur, imprimanta poate fi conectată și la un server de rețea locală (la portul său paralel), dar acest lucru nu este atât de convenabil din multe motive. În primul rând, cablul pentru conectarea imprimantelor poate avea o lungime limitată - nu mai mult de 3, maximum 5 metri. În al doilea rând, pot exista multe imprimante în rețea. În al treilea rând, nu toate sistemele de operare de rețea acceptă conectarea imprimantelor la portul paralel.

Topologie de rețea

Topologie de rețea - aceasta este o schemă logică pentru conectarea calculatoarelor sau nodurilor de rețea prin canale de comunicație. Cele mai frecvent utilizate structuri topologice de bază sunt următoarele:

autobuz comun;

inelar (inelar);

in forma de stea.

Pentru ca fiecare dintre aceste rețele să funcționeze, trebuie să aibă propria metodă de acces.

Metoda de acces este un set de reguli care determină utilizarea unui canal de transmisie a datelor care conectează nodurile de rețea la nivelul fizic.

Cea mai comună metodă de acces în rețelele LAN enumerate după topologie sunt:

ethernet

inel cu simboluri

Arcnet

Fiecare dintre aceste metode este implementată de NIC-urile respective, numite adaptoare. Placa de rețea este dispozitiv fizic, care este instalat în fiecare computer inclus în rețea, și asigură transmiterea și recepția de informații prin canale de comunicație.

Rețineți că configurația conexiunilor fizice este determinată de conexiunile electrice ale computerelor între ele și poate diferi de configurația conexiunilor logice între nodurile de rețea. Legăturile logice sunt rute de transfer de date între nodurile de rețea și sunt formate prin configurarea adecvată a echipamentului de comunicație.

Alegerea topologiei conexiunilor electrice afectează semnificativ multe caracteristici ale rețelei. De exemplu, prezența legăturilor redundante crește fiabilitatea rețelei și face posibilă echilibrarea încărcăturii canalelor individuale. Ușurința de a adăuga noi noduri, inerente unor topologii, face ca rețeaua să fie ușor de extins. Considerentele economice conduc adesea la alegerea topologiilor, care se caracterizează printr-o lungime totală minimă a liniilor de comunicație.

Topologie „magistrală comună”

Fig.1 topologia magistralei

O rețea cu topologie de magistrală utilizează un singur canal de comunicație care conectează toate computerele din rețea.

metoda de acces prin adulmecarea operatorului frecventa si detectarea conflictelor. Cu această metodă de acces, nodul, înainte de a trimite date prin canalul de comunicare, îl ascultă și numai după ce se asigură că canalul este liber, trimite un pachet. Dacă canalul este ocupat, nodul reîncearcă pachetul după o perioadă de timp aleatorie. Datele transmise de un nod al rețelei ajung la toate nodurile, dar numai nodul pentru care sunt destinate aceste date le recunoaște și le acceptă. În ciuda preascultării canalului, în rețea pot apărea coliziuni, constând în transmiterea simultană a pachetelor de către două noduri. Conflictele se datorează faptului că există o întârziere în timp a semnalului când trece prin canal: semnalul a fost trimis, dar nu a ajuns la nodul care asculta canalul, drept urmare nodul a considerat canalul liber. și a început transmisia.

Un exemplu tipic de rețea cu această metodă de acces este rețeaua ethernet. Într-o rețea Etherneteste furnizată rata de transfer de date pentru rețelele locale egală cu 10 Mbps.

Topologia magistrală asigură o utilizare eficientă lățimea de bandă canal, rezistența la defecțiunea nodurilor individuale, ușurința reconfigurarii și extinderea rețelei.

Autobuzul partajat este o topologie foarte comună (și până de curând cea mai comună) pentru rețele LAN. Informațiile transmise pot fi distribuite în ambele direcții. Utilizarea unei magistrale comune reduce costul cablajului, unifică conectarea diferitelor module, oferă posibilitatea accesului de difuzare aproape instantaneu la toate stațiile din rețea. Astfel, principalele avantaje ale unei astfel de scheme sunt costul scăzut și ușurința de cablare în jurul sediului. Cel mai serios dezavantaj al magistralei comune este fiabilitatea sa scăzută: orice defect al cablului sau oricare dintre numeroșii conectori paralizează complet întreaga rețea. Din păcate, un defect la un conector coaxial nu este neobișnuit. Un alt dezavantaj al magistralei partajate este performanța sa scăzută, deoarece cu această metodă de conectare, doar un computer la un moment dat poate transmite date în rețea. Prin urmare, lățimea de bandă a canalului de comunicație este întotdeauna împărțită aici între toate nodurile rețelei.

Topologie în stea

Fig.2 Topologie stea

O rețea cu topologie în stea are un centru activ (AC) - un computer (sau alt dispozitiv de rețea) care unește toate computerele din rețea. Centrul activ controlează pe deplin calculatoarele conectate la acesta prin hub, care îndeplinește funcțiile de distribuție și amplificare a semnalului. Funcția hub-ului este de a direcționa informațiile transmise de computer către unul sau toate celelalte computere din rețea. Performanța rețelei depinde în întregime de fiabilitatea centrului activ.

Un exemplu de metodă de acces AC este Arcnet. Această metodă de acces folosește și un token pentru a transmite date. Markerul este trecut de la nod la nod (ca într-un inel), ocolind nodurile în ordinea crescătoare a adreselor lor. Ca și într-o topologie inelă, fiecare nod regenerează un jeton. Această metodă de acces oferă o rată de transfer de date de 2 Mbps.

Principalul avantaj al acestei topologii față de o magistrală comună este fiabilitatea semnificativ mai mare. Orice problemă cu cablul se referă doar la computerul la care este conectat acest cablu și doar o defecțiune a hub-ului poate dezactiva întreaga rețea. În plus, concentratorul poate juca rolul unui filtru inteligent de informații care vin de la noduri în rețea și, dacă este necesar, poate bloca transferurile interzise de administrator.

Dezavantajele unei topologii în stea includ costul mai mare al echipamentelor de rețea din cauza necesității achiziționării unui hub. În plus, capacitatea de a crește numărul de noduri de rețea este limitată de numărul de porturi hub. Uneori are sens să construiești o rețea folosind mai multe hub-uri, interconectate ierarhic prin legături stele.

"Inel" de topologie

Fig.3 Topologie inel

Rețeaua cu topologie în inel folosește ca canale de comunicație un inel închis de receptor-transmițător conectat printr-un cablu coaxial sau optic.

În rețelele cu configurație de inel, datele sunt transmise de la un computer la altul, de obicei într-o direcție. Dacă computerul recunoaște datele ca fiind „proprii”, atunci le copiază la sine în bufferul intern. Într-o rețea cu topologie în inel trebuie luate măsuri speciale pentru ca în cazul unei defecțiuni sau deconectare a unei stații, canalul de comunicație între celelalte stații să nu fie întrerupt. Inelul este o configurație foarte convenabilă pentru organizare părere- datele, după ce au făcut o întoarcere completă, revin la nodul sursă. Prin urmare, acest nod poate controla procesul de livrare a datelor către destinație. Adesea, această proprietate a inelului este folosită pentru a testa conectivitatea la rețea și pentru a găsi un nod care nu funcționează corect. Pentru a face acest lucru, mesajele speciale de testare sunt trimise în rețea.

Cea mai comună metodă de acces în rețelele din această topologie este inel cu simboluri – metoda de acces prin trecerea jetonului .

Marker este un pachet echipat cu o secvență specială de biți. Este transmis secvenţial în jurul inelului de la nod la nod într-o singură direcţie. Fiecare nod transmite jetonul transmis. Un nod își poate trimite datele dacă a primit un token gol. Jetonul cu pachetul este transmis până când este găsit nodul căruia este destinat pachetul. În acest nod, datele sunt primite, dar jetonul nu este eliberat, ci este transmis mai departe de-a lungul inelului. Numai prin întoarcerea la expeditor, care poate verifica că datele trimise acestora au fost primite în siguranță, este eliberat tokenul. Tokenul gol este trecut la următorul nod, care, dacă are date gata de transmis, îl completează și îl trece în jurul inelului. În rețele inel cu simbolurieste furnizată o rată de transfer de date egală cu 4 Mbps.

Retransmiterea datelor de către noduri duce la o scădere a fiabilității rețelei, deoarece o defecțiune a unuia dintre nodurile rețelei rupe întreaga rețea.

Tipuri de topologie mixtă

În timp ce rețelele mici tind să aibă o topologie tipică în stea, inel sau magistrală partajată, rețelele mari tind să aibă conexiuni aleatorii între computere. În astfel de rețele, este posibil să se evidențieze fragmente separate conectate arbitrar (subrețele) care au o topologie tipică; prin urmare, ele sunt numite rețele cutopologie mixtă .

Pe măsură ce rețelele locale devin din ce în ce mai răspândite, apar probleme cu schimbul de informații între rețele. Deci, în cadrul unei universități, mai multe săli de clasă pot folosi rețele locale, iar acestea pot fi rețele tipuri diferite. Pentru a asigura comunicarea între aceste rețele, se folosesc instrumente de interfuncționare, numitepoduri și routere . Calculatoarele care au 2 sau mai multe adaptoare de rețea instalate pot fi folosite ca punte și router. Fiecare dintre adaptoare asigură comunicarea cu una dintre rețelele conectate. Un bridge sau un router primește pachete trimise de un computer dintr-o rețea către un computer din altă rețea, le transmite și le trimite peste adresa specificată. Podurile sunt de obicei folosite pentru a conecta rețele cu aceleași sisteme de comunicații, de exemplu, pentru a conecta 2 rețele Ethernet sau 2 rețele Arcnet.Routerele conectează rețele cu sisteme de comunicații diferite, deoarece au mijloacele de a converti pachetele dintr-un format în altul. Există punți de router care combină funcțiile ambelor instrumente. Pentru a asigura comunicarea mătușii cu diverse sisteme informatice sunt furnizate gateway-uri. De exemplu, printr-un gateway, o rețea locală poate fi conectată la un mainframe.

Rețea locală cu mai multe servere de fișiere

În cazul în care rețeaua locală are o întindere mare sau un numar mare de abonați (utilizatori), este recomandabil să spargeți o astfel de rețea în rețele mai mici, fiecare dintre acestea să conțină propriul server de fișiere. Acest lucru duce la faptul că performanța rețelei crește, fiabilitatea acesteia se îmbunătățește, iar dacă se produce deteriorarea uneia dintre rețele, restul rețelei nu își pierde operabilitatea. Un computer care acționează ca bridge sau router este instalat pe rând adaptor de retea. De obicei, o punte este utilizată pentru a conecta mai multe rețele cu aceleași sisteme de comunicații. Pachetele care sosesc pe punte sunt redirecționate și trimise către o altă rețea la adresa specificată. Routerele, dacă este necesar, convertesc pachetele dintr-un format în altul.

Rețele Ethernet 10Base2

Cel mai simplu și mod ieftin construirea unei rețele locale potrivite pentru conectarea în rețea a 10-20 de computere înseamnă conectarea lor cu un cablu subțire. Ethernet (Ethernet 10Base2). Pentru a face acest lucru, de-a lungul tuturor computerelor conectate la rețea este așezat un cablu coaxial subțire special, gros ca un creion. Acest cablu este apoi tăiat la fiecare computer și un conector T este introdus în fiecare tăietură. Al treilea capăt al conectorului (piciorul „T”) este introdus în conectorul controlerului de rețea din spatele computerului. Drept urmare, computerele par să fie atârnate de un cablu de rețea, ca becurile într-o ghirlandă pe un pom de Crăciun. La capetele acestei „ghirlande” sunt introduse dopuri speciale de terminare. lungimea acestei ghirlande poate fi de până la 200 m - de unde și numărul 2 din titlul 10 Baza-2.Lățimea de bandă nominală a rețelei este de 10 Mbps (de unde și numărul 10 din nume).Lățimea de bandă reală este de aproximativ 4-5 Mbps.

Dezavantajele rețelelor precum Ethernet 10Base2.

O modalitate de a conecta computere folosind o rețea Ethernet 10Base2.

Departe de a fi mereu cel mai bun. În primul rând, nu este foarte fiabil - dacă orice contact din „ghirlanda” este întrerupt, rețeaua, așa cum spunea, se rupe în două bucăți sau nu mai funcționează complet (la fel ca atunci când un bec se arde pe o ghirlandă de pom de Crăciun, întregul ghirlanda se stinge). În al doilea rând, reproiectarea unei astfel de rețele atunci când i se adaugă computere noi este foarte dificilă. În al treilea rând, această metodă are multe limitări: lungime maxima cablu, numărul total de calculatoare conectate la rețea etc. Și în al patrulea rând, limitarea este de 10 Mbps. se referă la lățimea de bandă totală a rețelei, astfel încât atunci când se transferă cantități mari de date, rețeaua se poate supraîncărca. Prin urmare, în prezent, majoritatea rețelelor sunt create pe baza unor dispozitive speciale - concentratoare (hub-uri) și comutatoare.

cometariu

Se numește conectorul cablului Ethernet subțire BNC, deci notația este de obicei BNC în caracteristicile unui dispozitiv înseamnă că acest dispozitiv se poate conecta la un LAN Ethernet 10Base2.

Cuvântul „coaxial” înseamnă că cablul este format din 2 fire, dintre care unul este situat în jurul celuilalt, adică este o împletitură a celuilalt. Între aceste fire și în jurul firului exterior, desigur, există izolație. Un cablu coaxial este utilizat, de exemplu, la conectarea televizoarelor la o antenă.

Termenul Ethernet se referă la un tip de rețea locală în care toate dispozitivele conectate la rețea aud toate semnalele transmise prin rețea și pot începe să transmită date în rețea în orice moment. Mai mult, fiecare pachet de date transmis pe rețeaua Ethernet conține numărul dispozitivului căruia îi este adresat, așa că dacă dispozitivul aude pachetul de date al altcuiva, atunci îl ignoră. Pentru fiecare pachet de date, dispozitivul de primire trimite înapoi o confirmare. Și dacă două dispozitive încep să transmită simultan date în rețea, atunci ambele tac și reiau transmisia după o perioadă de timp aleatorie. Acest lucru asigură aranjarea coliziunilor în timpul transmiterii datelor. Atâta timp cât sarcina rețelei este scăzută, rețeaua funcționează destul de eficient. Dar, cu o sarcină mare, debitul rețelei Ethernet poate scădea vizibil din cauza coliziunilor frecvente atunci când se încearcă transferul de date în rețea.

Dacă doriți să creați o rețea cu o lungime a cablului mai mare de 200 m, între segmentele de cablu sunt instalate repetoare, care retransmit și amplifică semnalele care vin prin rețea. Există și alte opțiuni (conectare folosind un hub, un pod etc.).

Rețele Ethernet 10BaseT și 100BaseT

O modalitate mai flexibilă și mai convenabilă de a construi rețele locale este conectarea computerelor la un dispozitiv special numit hub sau hub. Hub-ul are mai multe porturi (4, 6, 8, 12, 16, 24 etc.) - prize pentru conectare cabluri de rețea, prin care se conectează la computere (mai precis, controlerele lor de rețea) sau la alte dispozitive de rețea (de exemplu, alte hub-uri). De obicei, cablurile cu perechi răsucite sunt folosite pentru a conecta hub-ul și computerele - acestea conțin 4 (uneori 2) perechi de fire închise într-o manta comună, fiecare pereche de fire răsucită într-un cablu. Aceste cabluri sunt foarte durabile și ușor de manevrat. La capetele cablurilor se monteaza conectori, foarte asemanatori cu conectorii de fir cu care se leaga telefoanele importate la priza telefonica, doar putin mai mari. Pentru fiecare bucată de fir, conectorul de la un capăt este introdus în conectorul de pe controlerul de rețea, iar conectorul de la celălalt capăt este introdus în conectorul (portul) hub-ului. Astfel, hub-ul arată ca un păianjen, din care se întinde o „pânză” - fire care îl conectează la computerele din rețea.

Când conectați până la 30-40 de computere în rețea, un singur hub poate fi suficient. Dar, adesea, în rețea se utilizează mai mult de un hub. De exemplu, fiecare divizie a unei întreprinderi poate avea propriul său hub, iar aceste hub-uri, la rândul lor, se vor conecta la hub-ul principal al întreprinderii.

Comutatoare

Concentratorul transmite (retransmite) mesajul (pachetele de date) care sosesc către acesta în toate direcțiile, cu excepția celui în care au venit. Și lățimea de bandă a rețelei este limitată și, cu o sarcină mare, este redusă din cauza conflictelor frecvente în timpul încercărilor simultane de a transfera date în rețea. În loc de un hub, puteți utiliza un comutator (sau un hub de comutare) pentru a crește debitul rețelei. Îndeplinește funcțiile unui hub, dar transmite mesajele primite doar în direcția în care se află destinatarul mesajului. Astfel, comutatorul, parcă, împarte rețeaua în mai multe segmente, fără a trece mesaje care nu au legătură cu aceasta în fiecare segment. Acest lucru reduce foarte mult sarcina de rețea (traficul de rețea). Comutatoarele sunt mult mai scumpe decât hub-urile, așa că adesea nu sunt conectate la comutator calculatoare individuale, și hub-uri ale diviziilor de întreprindere și un server cu baze de date comune ale întreprinderii.

Alte tipuri de rețele

Cu exceptia Rețele Ethernet 10Base-2, 10Base-T și 100Base-T, pe bază de cabluri electrice, se folosesc alte rețele care diferă atât ca protocol ( Token Ring, FDDIetc.), precum și mediul de transmitere a datelor. De exemplu, pentru a asigura transmisia de date pe distanțe considerabile (până la câțiva kilometri) și pentru o transmisie mai rapidă a datelor, se folosesc linii de comunicație pe un cablu de fibră optică.

Lista literaturii folosite:

V. G. Olifer, N. A. Olifer „Rețele de calculatoare”.- Sankt Petersburg: Editura „Piter”, 2000.

V. E. Figurnov « PC IBMpentru utilizator.- M .: INFRA-M, 1997.

A. V. Gavrilov „Rețele locale de calculatoare”. - M .: Editura „Mir”, 1990.

Termenul „rețea locală” se referă la un sistem de comunicații care combină mai multe computere în cadrul aceleiași încăperi, clădiri sau mai multe clădiri apropiate ale aceleiași întreprinderi. Cablurile, liniile telefonice sau canalele radio pot fi folosite pentru a conecta computere. Datorită acestei asocieri, utilizatorii: au acces la informații de pe toate computerele conectate la LAN (programe, foldere, fișiere); poate partaja modemuri, imprimante, scanere […]

obțineți acces la informații de pe toate computerele conectate la LAN (programe, foldere, fișiere);
poate partaja modemuri, imprimante, scanere și alte periferice.

Principalele tipuri de rețele locale

Rețelele LAN sunt clasificate în funcție de criterii diferite. Luați în considerare ce sunt rețelele locale, în funcție de prezența unui computer de control:

Peer-to-peer - sunt relevante pentru combinarea unui număr mic de computere (până la 10) și în cazurile în care nu este necesară o protecție sporită a informațiilor. În același timp, utilizatorii au drepturi de acces egale la informații și decid în mod independent ce resurse ale computerului lor să partajeze. Astfel de rețele sunt extrem de ușor de instalat și de operat, dar este problematic să se asigure o protecție fiabilă a datelor în ele.
Ierarhice, create pe baza de servere - astfel de rețele LAN oferă performanță ridicată și fiabilitate a stocării informațiilor cu un număr mare de utilizatori. Au un computer central - un server (unul sau mai multe) conceput pentru:

gestionarea centralizată a rețelei LAN, schimbul de informații și alocarea resurselor;
conectarea tuturor dispozitivelor periferice;
depozitare programe speciale, aplicații și partea principală a informațiilor LAN;
dezvoltarea rutelor de transfer de mesaje în cadrul rețelei.

Luați în considerare ce tipuri de rețele locale sunt în funcție de tipul de comunicare:

Cablat - astfel de rețele LAN folosesc pereche răsucită, fibră optică sau cablu coaxial ca canale de comunicare. O pereche răsucită este formată din 2 conductori răsucite. Are o lățime de bandă redusă (până la 1 Mbps), dar este rezistent la interferențe. O pereche răsucită din clasele 5, 5e, 6, 6e, 7 are o lățime de bandă mai mare (de la 100 Mbps). Cablul coaxial conține un conductor central și un înveliș izolator, pe care se aplică un alt conductor (ecran) deasupra. Poate fi folie sau sârmă de cupru împletită. Cablul de fibră optică oferă viteze de peste 10 Gbps. Conține un cilindru subțire de sticlă, care este acoperit cu o carcasă cu un indice de refracție diferit.
Wireless - funcționează cu transmisie de date în intervalul infraroșu sau prin canale radio. Astfel de rețele transmit informații rapid, dar sunt vulnerabile la interferențe din alte surse de aceeași frecvență și acces neautorizat din exterior.

Care sunt tipurile de topologii LAN?

Clasificarea rețelelor locale în funcție de topologie (structură) se realizează în funcție de tipul de conectare a calculatoarelor.

Configurația rețelei poate fi:

Sub formă de autobuz - atunci când un cablu conectează computerele în serie între ele. Conexiunea și schimbul de informații se realizează printr-un singur canal de comunicare - magistrala. Această topologie este simplă și economică, oferind un transfer rapid de informații. Dar atunci când cablul este deteriorat, apar probleme cu întreaga rețea și nu este ușor să identificați locația defecțiunii.
Sub formă de stea - atunci când fiecare mașină este conectată printr-un cablu separat la un server situat în centrul rețelei, care controlează central întreaga rețea. O astfel de structură este mai rezistentă la defecțiuni și acces neautorizat, nu provoacă dificultăți în determinarea locației problemelor și oferă transfer rapid de date de la stațiile de lucru la server. Este utilizat pe scară largă la crearea unei rețele locale. Dezavantajele unei astfel de structuri sunt viteza mica transferul de date între stațiile de lucru individuale și dependența întregii rețele de caracteristicile serverului.
Sub formă de inel - atunci când mașinile de rețea sunt conectate în serie între ele și cu serverul sau îndeplinesc în comun funcții de server. Astfel de scheme sunt ușor de gestionat și au acces rapid la date, dar dacă o singură mașină eșuează sau canalul dintre 2 noduri eșuează, apar probleme în funcționarea întregii rețele. Pentru a se asigura că canalul de comunicație între alte computere nu este întrerupt, în astfel de rețele trebuie utilizate conexiuni speciale de tranziție.
Cellular - o structură în care sunt stabilite linii de comunicație cu toate mașinile din apropiere. În astfel de sisteme, doar stațiile de lucru care fac schimb de informații intens sunt conectate direct. Mașinile care nu sunt conectate prin legături directe fac schimb de date folosind treceri folosind computere intermediare. Această structură este potrivită pentru conectarea unui număr mare de mașini și este adesea folosită la organizarea rețelelor globale sau locale mari. Este maxim rezistent la suprasarcini si defectiuni.
Tree-like - este o combinație de mai multe topologii (tire-star, star-ring). Baza arborelui LAN se află în punctul în care sunt asamblate liniile de date de comunicație. Astfel de rețele sunt solicitate atunci când este imposibil să se organizeze topologii de bază.
Mixt (hibrid) - atunci când se creează rețele LAN mari, se folosesc adesea conexiuni arbitrare între stațiile de lucru, dar pot fi distinse subrețele cu o structură tipică.

Acum știți ce tipuri de rețele locale există, cum diferă unele de altele, care sunt avantajele și dezavantajele fiecărui tip individual. Pentru a decide alegerea rețelei LAN care vi se potrivește, consultați experții noștri. Ne poți încredința și nouă

în informatică şi VT

subiect: “ Posibile tipuri de rețele locale în biroul companiei ” .

Profesor:

Gerasimov A.N.

Student: Tsikisova O.A.

grupa T1-6

Moscova 2000

Rețele locale ..................................................................................................................................................................... 3

Servere.................................................. ................................................. . ................................................ .. .......................... patru

Software LAN ..................................................................................................... 5

Rețele peer-to-peer.................................................. ....... ................................................. ...................................................... ...... ........ 5

Rețele cu servere dedicate ................................................. ............ ................................................ ........... ................................... 6

Alte software-uri de rețea.................................................. .................................................. ............... ................. 6

Echipamente pentru retele locale ............................................................................................................................. 8

Controlor de rețea................................................ ................................................. . ................................................ .. ..... opt

Server de imprimare ............................................... . ................................................ .. ............................................... ... ................. opt

Topologie de rețea ...................................................................................................................................................................... 9

Topologie „magistrală comună” .......................................................................................................................................... 10

Topologie în stea ....................................................................................................................................................... 12

"Inel" de topologie ..................................................................................................................................................... 13

Tipuri de topologie mixtă ..................................................................................................................................... 15

Rețea locală cu mai multe servere de fișiere ..................................................................................... 16

Rețele Ethernet 10Base2 ......................................................................................................................................... 16

Rețele Ethernet 10BaseT și 100BaseT ................................................................................................................ 18

Comutatoare ................................................................................................................................................................... 19

Alte tipuri de rețele .......................................................................................................................................................... 20

Lista literaturii folosite: ........................................................................................................................ 21

Rețeaua locală(uneori termenul „rețea locală”, prescurtat LAN) este un grup de mai multe calculatoare interconectate prin cabluri (uneori și linii telefonice sau canale radio) folosite pentru a transfera informații între computere. Pentru a conecta computere la o rețea locală, aveți nevoie de hardware și software de rețea.

Rețelele locale vă permit să furnizați:

prelucrarea colectivă a datelor de către utilizatorii calculatoarelor conectate la rețea și schimbul de date între acești utilizatori;

Partajarea programelor

Partajarea de imprimante, modemuri și alte dispozitive.

Prin urmare, aproape toate companiile care au mai mult de un computer le combină în rețele locale. Mulți utilizatori de laptopuri se conectează la rețeaua locală a companiei fie venind la birou, fie conectându-se la computerul companiei prin canale telefonice folosind un modem.

Pentru a conecta computere la o rețea locală, aveți nevoie de:

Introduceți un controler de rețea în fiecare computer conectat la rețea (uneori se folosesc termenii adaptor de rețea sau card de rețea), care permite computerului să primească informații din rețeaua locală și să transmită date în rețea;

· conectați computere cu cabluri care transferă date între computere, precum și alte dispozitive conectate la rețea (imprimante, scanere etc.). În unele tipuri de rețele, cablurile conectează computerele direct (cum ar fi becurile de pe o ghirlandă de brad), în altele, cablurile sunt conectate prin dispozitive speciale - hub-uri (sau hub-uri), comutatoare etc.

Cometariu. În unele rețele, în loc de cabluri, datele sunt transmise prin frecvențe radio (ca la telefoanele fără fir sau la telefoanele mobile). Cu toate acestea, aceste rețele sunt mai scumpe și mai greu de operat.

Servere

Pentru a asigura funcționarea rețelei locale, este adesea alocat un computer special - Server, sau mai multe astfel de computere. Discurile de server conțin programe partajate, o bază de date și așa mai departe. Alte computere dintr-o rețea locală sunt adesea numite posturi de lucru. Stațiile de lucru care trebuie doar să proceseze date pe server (de exemplu, să introducă informații într-o bază de date partajată de comenzi și vânzări) adesea nu instalează hard disk-uri pentru a economisi bani (sau din motive de securitate). În rețelele cu mai mult de 20-25 de computere, prezența unui server este obligatorie - altfel, de regulă, performanța rețelei va fi nesatisfăcătoare. Serverul este, de asemenea, necesar pentru munca intensivă comună cu orice bază de date.

Cometariu. Multe servere sunt mult mai scumpe (de 10-20 sau de mai multe ori) decât computerele convenționale. Nu e de mirare - nu numai că sunt computere foarte puternice, cu multă memorie RAM și pe disc, dar oferă și fiabilitate excepțională, performanță ridicată I/O, duplicarea dispozitivelor și a datelor stocate, mijloace de monitorizare a stării serverului, mijloace de asigurarea functionarii neintrerupte in timpul defectarii unor dispozitive etc.

Pentru a asigura funcționarea rețelei locale, aveți nevoie de software-ul corespunzător, despre care vom discuta acum.

Rețele peer-to-peer

Operare sisteme Windows pentru Workgroups, Windows 95, Windows NT Workstation au capabilități încorporate pentru organizarea rețelelor locale fără un server dedicat. De obicei, astfel de rețele sunt numite peer-to-peer, deoarece toate computerele din ele sunt egale, fiecare dintre ele îndeplinește atât rolul locului de muncă al unui utilizator, cât și rolul unui server pentru a oferi acces la datele și resursele acestuia. Adevărat, la folosind Windows pentru Workgroups sau Windows 95, protecția datelor nu poate fi asigurată, astfel încât astfel de rețele pot fi folosite doar în echipe în care nimeni nu are secrete unul față de celălalt. Puteți folosi alte mijloace pentru a organiza rețele locale peer-to-peer. De exemplu, OC LANtastic de la Artisoft vă permite să creați o rețea peer-to-peer care poate funcționa în medii DOS, Windows și Windows 95.

Dezavantajele rețelelor peer-to-peer. Adesea, o rețea peer-to-peer nu este cea mai bună soluție. La urma urmei, sistemul de operare al utilizatorului nu este bine adaptat pentru a îndeplini funcțiile unui server de rețea pe care trebuie să le îndeplinească. Și dacă pe un computer un utilizator joacă DOOM sau desenează o imagine în Adobe Photoshop și alți utilizatori lucrează cu fișiere pe același computer, atunci se vor interfera foarte mult unul cu celălalt - viteza muncii lor va scădea brusc. Da, și multe alte caracteristici ale rețelelor peer-to-peer sunt foarte incomod - și lipsa protecției informațiilor și stocarea descentralizată a datelor, ceea ce complică backupul lor, și fiabilitatea insuficientă și multe altele. Prin urmare, computerele dedicate sunt utilizate de obicei în rețelele locale, care sunt angajate numai în deservirea rețelei locale și a serverelor de date partajate.

Rețele cu servere dedicate

În rețelele locale cu un server dedicat, pe server sunt utilizate sisteme de operare speciale pentru a asigura procesarea fiabilă și eficientă a multor solicitări de la stațiile de lucru ale utilizatorilor. Orice sistem de operare poate fi utilizat pe stațiile de lucru ale unei astfel de rețele locale și trebuie să ruleze un driver care să ofere acces la rețeaua locală.

Alt software de rețea

- E-mail asigură livrarea de scrisori (și adesea fișiere arbitrare, precum și mesaje vocale și fax) de la unii utilizatori ai rețelei locale către alții și, uneori, vă permite să comunicați cu utilizatori la distanță prin modem sau prin Internet;

- instrumente de acces la distanță vă permit să vă conectați la o rețea locală folosind un modem și să lucrați pe un computer ca și cum ar fi conectat direct la rețea (desigur, multe operațiuni vor dura mai mult, deoarece modemul este mult mai lent decât controlerul de rețea);

- instrumente de lucru în grup(cel mai popular dintre ele este Lotus Notes) vă permit să lucrați împreună la documente, să asigurați consistența versiunilor documentelor între diferiți utilizatori, să ofere instrumente pentru organizarea fluxului de lucru al întreprinderii, vă permit să organizați teleconferințe - un schimb scris de opinii pe diverse subiecte, etc.;

- programe de rezervare vă permit să creați copii de rezervă ale datelor stocate pe serverele rețelei locale și pe computerele utilizatorilor și, dacă este necesar, să restaurați datele din backupul acestora;

- instrumente de management al rețelei locale vă permit să gestionați resursele rețelei locale de la un singur loc de muncă, să obțineți informații despre starea și încărcarea rețelei, să ajustați performanța rețelei, să gestionați sistemele utilizatorilor din rețea (de exemplu, să instalați software pe acestea) etc.

Controlor de rețea

Pentru a conecta un computer la o rețea locală, este necesar ca în computer să fie instalat un controler de rețea (sinonime - adaptor de rețea sau placă de rețea). Controlerul de rețea permite computerului să primească informații din rețeaua locală și să transmită date în rețea. Controlerele de rețea diferă unele de altele prin tipul de cabluri la care pot fi conectate, implementate de protocolul de rețea (un protocol este un acord pentru schimbul de informații într-o rețea locală), tipul de magistrală la care sunt conectați ( ISA, PCI, VESA etc.), viteza și alte calități.

Server de imprimare

Pentru o imprimantă, un analog al unui controler de rețea este un server de imprimare - un dispozitiv care vă permite să conectați o imprimantă la o rețea locală. De obicei, un server de imprimare este conectat la o rețea locală și una sau mai multe imprimante sunt conectate la acesta în mod obișnuit (cu un cablu sau cabluri, cum ar fi Centronics). Imprimantele de rețea de înaltă performanță au deja un card încorporat echivalent cu un server de imprimare.

Topologie de rețea- aceasta este o schemă logică pentru conectarea calculatoarelor sau nodurilor de rețea prin canale de comunicație. Cele mai frecvent utilizate structuri topologice de bază sunt următoarele:

1. autobuz comun;

2. inelar (inelar);

3. în formă de stea.

Pentru ca fiecare dintre aceste rețele să funcționeze, trebuie să aibă propria metodă de acces.

Metoda de acces este un set de reguli care determină utilizarea unui canal de transmisie a datelor care conectează nodurile de rețea la nivelul fizic.

Cea mai comună metodă de acces în rețelele LAN enumerate după topologie sunt:

Fiecare dintre aceste metode este implementată de NIC-urile respective, numite adaptoare. Placa de rețea este un dispozitiv fizic care este instalat în fiecare computer conectat la rețea și asigură transmiterea și recepția de informații prin canale de comunicație.

Topologie „magistrală comună”

Fig.1 topologia magistralei

O rețea cu topologie de magistrală utilizează un singur canal de comunicație care conectează toate computerele din rețea.

Cea mai comună metodă de acces în rețelele din această topologie este metoda de acces prin adulmecarea operatorului frecventa si detectarea conflictelor. Cu această metodă de acces, nodul, înainte de a trimite date prin canalul de comunicare, îl ascultă și numai după ce se asigură că canalul este liber, trimite un pachet. Dacă canalul este ocupat, nodul reîncearcă pachetul după o perioadă de timp aleatorie. Datele transmise de un nod al rețelei ajung la toate nodurile, dar numai nodul pentru care sunt destinate aceste date le recunoaște și le acceptă. În ciuda preascultării canalului, în rețea pot apărea coliziuni, constând în transmiterea simultană a pachetelor de către două noduri. Conflictele se datorează faptului că există o întârziere în timp a semnalului când trece prin canal: semnalul a fost trimis, dar nu a ajuns la nodul care asculta canalul, drept urmare nodul a considerat canalul liber. și a început transmisia.

Un exemplu tipic de rețea cu această metodă de acces este o rețea Ethernet. Rețeaua Ethernet oferă o rată de transfer de date pentru rețelele locale egală cu 10 Mbps.

Topologia magistralei asigură utilizarea eficientă a lățimii de bandă a canalului, rezistența la defecțiunea nodurilor individuale, ușurința reconfigurarii și extinderea rețelei.

Topologie în stea

Fig.2 Topologie stea

"Inel" de topologie

Fig.3 Topologie inel

Rețeaua cu topologie în inel folosește ca canale de comunicație un inel închis de receptor-transmițător conectat printr-un cablu coaxial sau optic.

În rețelele cu configurație de inel, datele sunt transmise de la un computer la altul, de obicei într-o direcție. Dacă computerul recunoaște datele ca fiind „proprii”, atunci le copiază la sine în bufferul intern. Într-o rețea cu topologie în inel trebuie luate măsuri speciale pentru ca în cazul unei defecțiuni sau deconectare a unei stații, canalul de comunicație între celelalte stații să nu fie întrerupt. Inelul este o configurație foarte convenabilă pentru organizarea feedback-ului - datele, după ce au făcut o întoarcere completă, revin la nodul sursă. Prin urmare, acest nod poate controla procesul de livrare a datelor către destinație. Adesea, această proprietate a inelului este folosită pentru a testa conectivitatea la rețea și pentru a găsi un nod care nu funcționează corect. Pentru a face acest lucru, mesajele speciale de testare sunt trimise în rețea.

Cea mai comună metodă de acces în rețelele din această topologie este Token-Ring - metoda de acces prin trecerea jetonului .

Marker este un pachet echipat cu o secvență specială de biți. Este transmis secvenţial în jurul inelului de la nod la nod într-o singură direcţie. Fiecare nod transmite jetonul transmis. Un nod își poate trimite datele dacă a primit un token gol. Jetonul cu pachetul este transmis până când este găsit nodul căruia este destinat pachetul. În acest nod, datele sunt primite, dar jetonul nu este eliberat, ci este transmis mai departe de-a lungul inelului. Numai prin întoarcerea la expeditor, care poate verifica că datele trimise acestora au fost primite în siguranță, este eliberat tokenul. Tokenul gol este trecut la următorul nod, care, dacă are date gata de transmis, îl completează și îl trece în jurul inelului. Rețelele Token-Ring oferă o rată de transfer de date de 4 Mbps.

Retransmiterea datelor de către noduri duce la o scădere a fiabilității rețelei, deoarece o defecțiune a unuia dintre nodurile rețelei rupe întreaga rețea.

Tipuri de topologie mixtă

Pe măsură ce rețelele locale devin din ce în ce mai răspândite, apar probleme cu schimbul de informații între rețele. Astfel, în cadrul unei universități, mai multe săli de clasă pot folosi rețele locale, iar acestea pot fi rețele de diferite tipuri. Pentru a asigura comunicarea între aceste rețele, se folosesc instrumente de interfuncționare, numite poduri și routere. Calculatoarele care au 2 sau mai multe adaptoare de rețea instalate pot fi folosite ca punte și router. Fiecare dintre adaptoare asigură comunicarea cu una dintre rețelele conectate. Un bridge sau un router primește pachete trimise de un computer dintr-o rețea către un computer din altă rețea, le redirecționează și le trimite la adresa specificată. Podurile sunt de obicei folosite pentru a lega rețelele cu aceleași sisteme de comunicații, cum ar fi conectarea a 2 rețele Ethernet sau 2 rețele Arcnet. Routerele conectează rețele cu sisteme de comunicații diferite, deoarece au mijloacele de a converti pachetele dintr-un format în altul. Există punți de router care combină funcțiile ambelor instrumente. Gateway-urile sunt concepute pentru a asigura comunicarea între mătușă și diverse sisteme informatice. De exemplu, printr-un gateway, o rețea locală poate fi conectată la un mainframe.

În cazul în care rețeaua locală are o lungime mare sau un număr mare de abonați (utilizatori), este recomandabil să spargeți o astfel de rețea în rețele mai mici, fiecare dintre acestea să conțină propriul server de fișiere. Acest lucru duce la faptul că performanța rețelei crește, fiabilitatea acesteia se îmbunătățește, iar dacă se produce deteriorarea uneia dintre rețele, restul rețelei nu își pierde operabilitatea. Un computer care acționează ca punte sau router este instalat cu câte un adaptor de rețea. De obicei, o punte este utilizată pentru a conecta mai multe rețele cu aceleași sisteme de comunicații. Pachetele care sosesc pe punte sunt redirecționate și trimise către o altă rețea la adresa specificată. Routerele, dacă este necesar, convertesc pachetele dintr-un format în altul.

Rețele Ethernet 10Base2

Cel mai simplu și ieftin mod de a construi o rețea locală, potrivită pentru conectarea în rețea a 10-20 de computere, este să le conectați folosind un cablu subțire. Ethernet (Ethernet 10Base2). Pentru a face acest lucru, de-a lungul tuturor computerelor conectate la rețea este așezat un cablu coaxial subțire special, gros ca un creion. Acest cablu este apoi tăiat la fiecare computer și un conector T este introdus în fiecare tăietură. Al treilea capăt al conectorului (piciorul „T”) este introdus în conectorul controlerului de rețea din spatele computerului. Drept urmare, computerele par să fie atârnate de un cablu de rețea, ca becurile într-o ghirlandă pe un pom de Crăciun. La capetele acestei „ghirlande” sunt introduse dopuri speciale de terminare. lungimea acestei ghirlande poate fi de până la 200 m – de unde numărul 2 din denumirea 10Base-2. Lățimea de bandă nominală a rețelei este de 10 Mbps (de unde și numărul 10 din nume).Lățimea de bandă reală este de aproximativ 4-5 Mbps.

Dezavantajele rețelelor precum Ethernet 10Base2.

O modalitate de a conecta computere folosind o rețea Ethernet 10Base2.

Departe de a fi mereu cel mai bun. În primul rând, nu este foarte fiabil - dacă orice contact din „ghirlanda” este întrerupt, rețeaua, așa cum spunea, se rupe în două bucăți sau nu mai funcționează complet (la fel ca atunci când un bec se arde pe o ghirlandă de pom de Crăciun, întregul ghirlanda se stinge). În al doilea rând, reproiectarea unei astfel de rețele atunci când i se adaugă computere noi este foarte dificilă. În al treilea rând, această metodă are multe limitări: lungimea maximă a cablului, numărul total de computere conectate la rețea etc. Și în al patrulea rând, limitarea este de 10 Mbps. se referă la lățimea de bandă totală a rețelei, astfel încât atunci când se transferă cantități mari de date, rețeaua se poate supraîncărca. Prin urmare, în prezent, majoritatea rețelelor sunt create pe baza unor dispozitive speciale - concentratoare (hub-uri) și comutatoare.

cometariu

1. Conectorul pentru un cablu Ethernet subțire se numește BNC, așa că de obicei denumirea BNC din specificațiile unui dispozitiv înseamnă că acest dispozitiv se poate conecta la un LAN Ethernet 10Base2.

2. Cuvântul „coaxial” înseamnă că cablul este format din 2 fire, dintre care unul este situat în jurul celuilalt, adică este o împletitură a celuilalt. Între aceste fire și în jurul firului exterior, desigur, există izolație. Un cablu coaxial este utilizat, de exemplu, la conectarea televizoarelor la o antenă.

3. Termenul Ethernet se referă la un tip de rețea locală în care toate dispozitivele conectate la rețea aud toate semnalele transmise prin rețea și pot începe să transmită date în rețea în orice moment. Mai mult, fiecare pachet de date transmis pe rețeaua Ethernet conține numărul dispozitivului căruia îi este adresat, așa că dacă dispozitivul aude pachetul de date al altcuiva, atunci îl ignoră. Pentru fiecare pachet de date, dispozitivul de primire trimite înapoi o confirmare. Și dacă două dispozitive încep să transmită simultan date în rețea, atunci ambele tac și reiau transmisia după o perioadă de timp aleatorie. Acest lucru asigură aranjarea coliziunilor în timpul transmiterii datelor. Atâta timp cât sarcina rețelei este scăzută, rețeaua funcționează destul de eficient. Dar, cu o sarcină mare, debitul rețelei Ethernet poate scădea vizibil din cauza coliziunilor frecvente atunci când se încearcă transferul de date în rețea.

4. Dacă doriți să creați o rețea cu o lungime a cablului mai mare de 200 m, între segmentele de cablu sunt instalate repetoare, care retransmit și amplifică semnalele care vin prin rețea. Există și alte opțiuni (conectare folosind un hub, un pod etc.).

Rețele Ethernet 10BaseT și 100 BaseT

O modalitate mai flexibilă și mai convenabilă de a construi rețele locale este conectarea computerelor la un dispozitiv special numit hub sau hub. Hub-ul are mai multe porturi (4, 6, 8, 12, 16, 24 etc.) - prize pentru conectarea cablurilor de rețea, prin care se conectează la computere (mai precis, controlerele lor de rețea) sau alte dispozitive de rețea (de exemplu, alte concentratoare). De obicei, cablurile cu perechi răsucite sunt folosite pentru a conecta hub-ul și computerele - acestea conțin 4 (uneori 2) perechi de fire închise într-o manta comună, fiecare pereche de fire răsucită într-un cablu. Aceste cabluri sunt foarte durabile și ușor de manevrat. La capetele cablurilor se monteaza conectori, foarte asemanatori cu conectorii de fir cu care se leaga telefoanele importate la priza telefonica, doar putin mai mari. Pentru fiecare bucată de fir, conectorul de la un capăt este introdus în conectorul de pe controlerul de rețea, iar conectorul de la celălalt capăt este introdus în conectorul (portul) hub-ului. Astfel, hub-ul arată ca un păianjen, din care se întinde o „pânză” - fire care îl conectează la computerele din rețea.

Comutatoare

Concentratorul transmite (retransmite) mesajul (pachetele de date) care sosesc către acesta în toate direcțiile, cu excepția celui în care au venit. Și lățimea de bandă a rețelei este limitată și, cu o sarcină mare, este redusă din cauza conflictelor frecvente în timpul încercărilor simultane de a transfera date în rețea. În loc de un hub, puteți utiliza un comutator (sau un hub de comutare) pentru a crește debitul rețelei. Îndeplinește funcțiile unui hub, dar transmite mesajele primite doar în direcția în care se află destinatarul mesajului. Astfel, comutatorul, parcă, împarte rețeaua în mai multe segmente, fără a trece mesaje care nu au legătură cu aceasta în fiecare segment. Acest lucru reduce foarte mult sarcina de rețea (traficul de rețea). Switch-urile sunt mult mai scumpe decât hub-urile, așa că adesea nu computerele individuale sunt conectate la switch, ci hub-urile departamentelor de întreprindere și un server cu baze de date comune ale întreprinderii.

Alte tipuri de rețele

Pe lângă rețelele Ethernet 10Base-2, 10Base-T și 100Base-T bazate pe cabluri electrice, se folosesc și alte rețele care diferă atât ca protocol (Token Ring, FDDI, etc.) cât și ca mediu de transmisie a datelor. De exemplu, pentru a asigura transmisia de date pe distanțe considerabile (până la câțiva kilometri) și pentru o transmisie mai rapidă a datelor, se folosesc linii de comunicație pe un cablu de fibră optică.

1. V. G. Olifer, N. A. Olifer „Rețele de calculatoare”.- Sankt Petersburg: Editura „Peter”, 2000.

2. V. E. Figurnov „PC IBM pentru utilizator” - M.: INFRA-M, 1997.

3. A. V. Gavrilov „Rețele locale de calculatoare”.- M .: Editura „Mir”, 1990.

O rețea locală se mai numește și rețea locală, deoarece servește la combinarea dispozitivelor de rețea într-un grup mic. Combinația de dispozitive de rețea poate fi realizată nu numai cu ajutorul cablurilor, ci și cu ajutorul tehnologiilor wireless.

Alocarea LAN

Unificarea dispozitivelor de rețea este scopul său principal. Folosind LAN, utilizatorii pot face schimb de date, se pot conecta la imprimante partajate și pot imprima documente, stoca date pe server partajat sau pe computerul dumneavoastră, cu posibilitatea de acces la acestea de către alți utilizatori ai rețelei LAN.

Volumul LAN

De regulă, o rețea locală se extinde la un birou, casă, sediu sau clădire. O rețea LAN poate conecta chiar și mai multe clădiri, totuși, dacă se folosește pereche răsucită pentru a conecta clădiri, distanța (lungimea cablului) nu trebuie să depășească 100 de metri. În caz contrar, pot exista întârzieri în transmiterea datelor. pereche răsucită rareori nu reușesc să conecteze două sau mai multe clădiri într-un singur LAN. Cel mai adesea, un cablu optic și echipamente aferente sunt folosite pentru a îndeplini această sarcină.

Tipuri de LAN

LAN peer-to-peer

Pentru conectare este utilizată o rețea LAN peer-to-peer o suma mica calculatoare (până la 10 bucăți). Cu o rețea locală peer-to-peer, fiecare utilizator al computerului său decide accesul la date pentru alți utilizatori ai rețelei. Un astfel de LAN se mai numește și peer-to-peer.

LAN bazat pe server

Acesta este un tip mai comun de LAN, mai productiv și mai fiabil. Serverul poate servi ca computer obișnuit, și speciale, ale căror caracteristici și software sunt concepute special pentru aceste scopuri. Serverul poate îndeplini o mulțime de funcții: stocarea datelor utilizatorului LAN, atribuirea de drepturi și restricționarea accesului utilizatorilor, determinarea rutelor optime la trimiterea mesajelor și multe altele.

Topologia/structura rețelei LAN

Topologia unei rețele locale definește structura modului în care calculatoarele se vor conecta între ele.

1. Anvelopă- Aceasta este o conexiune serială a computerelor dintr-o rețea folosind un cablu comun.

2. Steaua este o conexiune paralelă a computerelor. Fiecare computer este conectat prin cablu la un dispozitiv - un hub sau un hub.

3. Sună- calculatoarele sunt conectate prin cablu într-un inel inseparabil. Defecțiunea oricărui computer sau o întrerupere a cablului va duce la inoperabilitatea rețelei LAN.