Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Информатика arrow Информатика 2015

9.1. Локальные вычислительные сети

Один только глаз и один зуб имели грайи на всех троих.

По очереди пользовались они ими.

НА. Кун. «Легенды и мифы Древней Греции»

Локальная вычислительная сеть (ЛВС) — это такая вычислительная сеть, в которой компьютеры с подключенными к ним периферийными устройствами расположены в географически ограниченном пространстве, чаще всего в пределах промышленного или коммерческого предприятия, банка, библиотеки, научной организации, учебного заведения и т. п.

Локальные сети позволяют организовать совместное рациональное использование дорогостоящей аппаратуры, программных продуктов, (например, Mathcad, тестирующая программа), обмен информацией, а также распределенную обработку данных на нескольких компьютерах. Это даёт значительную экономию материальных средств и ускорение процесса обмена информацией. Например, при наличии на предприятии двадцати ЭВМ достаточно купить один принтер, а локальная сеть предоставит доступ к нему от каждой ЭВМ.

В локальной сети можно организовать коллективный доступ к жесткому диску большого объема, который установлен на единственной ЭВМ. Этим можно сэкономить средства за счёт покупки ЭВМ с винчестерами небольших объемов. В ЛВС достаточно установить один накопитель на оптических дисках, один плоттер, модем, а все ЭВМ данной сети будут иметь поочередный доступ к этим устройствам.

На жестких дисках многих ЭВМ записаны одинаковые программы (текстовые и графические редакторы, электронные таблицы, фотографии, фильмы, музыкальные произведения и т. п.). При подключении ЭВМ к локальной сети копии используемых программ (дистрибутивы) можно хранить на диске одной ЭВМ. При этом дисковая память остальных компьютеров освобождается для решения собственных задач пользователей. При использовании ЛВС в учебном процессе удобно хранить методические указания на одном компьютере, доступ к которому имеют все остальные компьютеры сети.

В библиотеке с помощью ЛВС читатели могут использовать базу данных, в которой хранятся библиографические сведения. ЛВС позволяет lpynne пользователей выполнять совместную работу. Например, если несколько сотрудников должны использовать одну бухгалтерскую профамму, то это можно сделать с помощью ЛВС. Для этого обычно используются сетевые версии прикладных программ

Сеги могут иметь разную структуру (топологию). Под структурой локальной сети понимают способ соединения ЭВМ линиями связи, то есть конфигурацию сети. Известны следующие структуры: шинная, кольцевая, звездная и древовидная.

Существуют также структуры, образованные путем комбинации перечисленных структур.

Шинная структура характеризуется общедоступной линией связи, в качестве которой обычно используются витая пара проводов, коаксиальный или оптоволоконный кабель. Для неё характерны низкая стоимость подключения новых ЭВМ, простота управления, высокая гибкость и возможность простого расширения сети.

В кольцевой структуре сети ЭВМ последовательно соединены друг с другом однонаправленной линией связи. Информация (кадр) перемещается по кольцу (данные передаются как бы по эстафете). Каждый компьютер сети осуществляет ретрансляцию (усиление) сигналов. По этой причине протяженность сети может быть большой (несколько десятков километров). В этой сети, как правило, нет конфликтов, гак как передачу информации в каждый момент времени может вести только одна ЭВМ, получившая разрешение (маркер). Неисправность одной ЭВМ приводит к разрыву кольца и прекращению работы сети в целом.

Звездная структура предполагает наличие центрального компьютера (сервера), с которым соединяются остальные ЭВМ (рабочие станции, клиенты). Сервер управляет сетью, определяет маршрут передачи сообщений. По основным характеристикам звездная структура уступает шинной структуре. В частности, её применение требует повышенных затрат на прокладку линий связи.

Древовидная структура выглядит в виде ели, которая расширяется внизу. Отказ одною компьютера приводит к отказу лишь одной ветви сети, поэтому эта структура надежнее, чем кольцевая. Данную структуру можно рассматривать как комбинацию нескольких звездных структур.

ЛВС бывают одноранговыми и с выделенными серверами.

Любая ЭВМ в одноранговой сети может выступать но отношению к другой ЭВМ и как клиент и как сервер. В сети с выделенным сервером все клиенты взаимодействуют с единственным сервером (например, с сервером печати). Легче всего предсгавить сеть с выделенным сервером на примере звездной структуры сети. Все клиенты взаимодействуют друг с другом через сервер, который находится в центре звезды.

Каждый компьютер в составе ЛВС должен иметь следующие компоненты: сетевой адаптер (карту) и сетевую операционную систему (сетевые программы). Компьютеры ЛВС чаще всего соединены между собой двухпроводной линией или коаксиальным кабелем. Существуют беспроводные ЛВС с инфракрасными, радиорелейными или радиоволновыми линиями связи (Bluetooth, Wi-R, GPRS).

Функцией сетевого адаптера (сетевой карты) является передача и прием сигналов, циркулирующих по кабелям связи.

В настоящее время наибольшее распространение получил кабель с не- экранированной витой парой (UTP). Максимальное расстояние, на котором мог ут быть расположены компьютеры, соединенные с помощью UTP, достигает 300 м. Скорость передачи информации по такому кабелю составляет от 10 до 155Мбит/с.

Кабель с экранированными витыми парами (STP) позволяет передавать информацию со скоростью 16 Мбит/с на расстояние до 90 м. Экранированные кабели дороже по сравнению с UTP, ио они обеспечивают лучшую защищенность от посторонних электромагнитных излучений.

Коаксиальный кабель хорошо защищен от мешающего электромагнитною излучения. Он позволяет передавать информацию на расстояние до 2000 м со скоростью 2—44Мбит/с.

Волоконно-оптические кабели передают данные без повторителей на расстояние до 10 км со скорос тью 10 Гбит/с.

В этих кабелях средой для передачи информации служит оптоволокно. Оно представляет собой тонкую нить из стекла (или пластика). Волоконно-оптический кабель соединяет между собой электронные системы, поэтому приходится преобразовывать электрический сигнал в световой сигнал и наоборот.

Таким образом, для создания ЛВС необходимо сделать определенные материальные затраты (приобрести адаптеры, кабель, сетевую операционную систему, выполнить монтаж, настройку и т. д.). Однако стоимость этих затрат оказывается меньше ио сравнению с экономией, которая образуется из- за уменьшения числа приобретаемых лазерных принтеров, накопителей на оптических дисках, дорогих винчестеров, а также за счет появления новых возможностей быстрой и надежной передачи информации на значительные расстояния.

Для построения локальной сети используются хабы, коммутаторы, маршрутизаторы и сетевые карты.

Сетевая карга (сетевая плата, сетевой адаптер) — периферийное устройство, позволяющее компьютеру взаимодействовать с другими устройствами сети. В настоящее время сетевые карты интегрированы в материнские платы.

Хаб (англ, hub) — сетевой концентратор, предназначенный для простейшего объединения компьютеров в единую локальную сеть. Хаб, получает сигнал от одного компьютера и передает его всем подключенным к нему устройствам. Принимающий компьютер должен сам определить: предназначен ли ему данный кадр. У хаба имеется определенное количество разъемов (портов), к которым подключены все ЭВМ сети.

Свитч (switch — переключатель) — сетевой коммутатор, предназначенный для интеллектуального объединения компьютеров в локальную сеть. Свитч получает пакет данных ог компьютера, и направляет его но тому адресу, который был указан отправителем. Обмен графиком происходит напрямую между двумя клиентами, и ЭВМ не могут обрабатывать пакеты, предназначенные для других машин.

Связь локальной сети с глобальной сетью осуществляется с помощью маршрутизатора.

Маршрутизатор (англ, router) — специализированное сетевое устройство, пересылающее пакеты данных между различными сегментами сети, связывающее разнородные сети различных архитектур, принимающее решения о пересылке пакетов на основании информации о топологии сети и определённых правил. Роутер передает данные в соответствии с маршрутом (путём), указанным в его таблице маршрутизации.

Wi-Fi роутер хорошо вписывается в домашнюю локальную сеть. Если пользователь подключён к Интернету но кабелю, то с помощью Wi-Fi роутера выход в Интернет можно обеспечить всем домашним ЭВМ и мобильным телефонам.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >
 

Популярные страницы