1.Компьютерные сети. Назначение. Классификация. Базовые топологии.
Компьютерная (вычислительная) сеть – это система связи двух или более компьютеров и/или компьютерного оборудования (серверы, маршрутизаторы и другое оборудование). Для передачи информации могут быть использованы различные физические явления, как правило — различные виды электрических сигналов или электромагнитного излучения.
Назначение ЛВС
В локальных сетях работа пользователя с сетевыми ресурсами происходит так же, как с локальными ресурсами, но применение ЛВС дает следующие преимущества:
- предоставление в распоряжение пользователей общего доступа к разделяемым сетевым ресурсам: мощным накопителям (в том числе дисководам со сменными дисками), быстродействующим принтерам, графическим устройствам;
- обеспечение потребностей пользователей в дорогостоящих программных средствах, располагающихся на сетевых дисках. Так как необходимые данные и программы могут быть доступны с каждого рабочего места, возрастает производительность труда;
- более эффективная защита централизованных баз данных, чем для автономного компьютера. При необходимости для наиболее важных данных могут создаваться резервные копии;
- обеспечение эффективных средств взаимодействия пользователей друг с другом, например, электронной почты, возможно проведение конференций;
- повышение надежности всей информационной системы, поскольку при отказе одной ЭВМ другая, резервная, может взять на себя ее функции и рабочую нагрузку.
Классификация
По размеру, охваченной территории
· Персональная сеть (PAN, Personal Area Network)
· Локальная сеть (LAN, Local Area Network)
HomePNA
Объединение нескольких зданий (CAN, Campus Area Network)
· Городская сеть (MAN, Metropolitan Area Network)
· Национальная сеть
· Глобальная вычислительная сеть (WAN, Wide Area Network)
По типу функционального взаимодействия
· Клиент-сервер
· Смешанная сеть
· Точка-точка
· Одноранговая сеть
· Многоранговые сети
По типу сетевой топологии
Шина; Звезда; Кольцо; Решётка; Смешанная топология; Полносвязная топология
По функциональному назначению
· Сети хранения данных
· Серверные фермы
· Сети управления процессом
· Сети SOHO
По сетевым ОС: На основе Windows; На основе UNIX ; На основе NetWare; Смешанные
По необходимости поддержания постоянного соединения
· Пакетная сеть, например Фидонет и UUCP
· Онлайновая сеть, например Интернет и GSM
2. Одноранговые сети. Администрирование, защита, требование к серверу.
В одноранговой сети все компьютеры равноправны: нет иерархии среди компьютеров и нет выделенного сервера. Как правило, каждый компьютер функционирует и как клиент, и как сервер; Все пользователи самостоятельно решают, что на своем компьютере можно сделать общедоступным по сети и кому.
Размеры. Одноранговые сети называют также рабочими группами. Рабочая группа - это небольшой коллектив, поэтому в одноранговых сетях чаще всего не более 10 компьютеров.
Стоимость. Одноранговые сети относительно просты. Поскольку каждый компьютер является одновременно и клиентом, и сервером, нет необходимости в мощном центральном сервере или в других компонентах, обязательных для более сложных сетей. Одноранговые сети обычно дешевле сетей на основе сервера, но требуют более мощных (и более дорогих) компьютеров.
Операционные системы. В одноранговой сети требования к производительности и к уровню зашиты для сетевого программного обеспечения, как правило, ниже, чем в сетях с выделенным сервером. Выделенные серверы функционируют исключительно в качестве серверов. UNIX/Linux поддерживают одноранговые сети используя сетевую файловую систему NFS, а также сервис сети LAN server (smb).
Одноранговая сеть характеризуется рядом стандартных решений:
компьютеры расположены на рабочих столах пользователей; пользователи сами выступают в роли администраторов и собственными силами обеспечивают защиту информации; для объединения компьютеров в сеть применяется простая кабельная система.
Целесообразность применения. Одноранговая сеть вполне подходит там, где:
количество пользователей не превышает нескольких человек; пользователи расположены компактно; вопросы защиты данных не критичны; потоки данных невелики;
Администрирование. Сетевое администрирование (administration) решает ряд задач, в том числе:
управление работой пользователей и защитой данных; обеспечение доступа к ресурсам; поддержка приложений и данных; установка и модернизация прикладного программного обеспечения.
Разделяемые ресурсы. Все пользователи могут ``поделиться'' своими ресурсами с другими. К совместно используемым ресурсам относятся файлы, принтеры, факс-модемы и т. п.
Требования к серверу.В одноранговой сети каждый компьютер должен:
большую часть своих вычислительных ресурсов предоставлять локальному пользователю (сидящему за этим компьютером); для поддержки доступа к ресурсам удаленного пользователя (обращающегося к серверу по сети) подключать дополнительные вычислительные ресурсы.
Сеть на основе сервера требует более мощных серверов, поскольку они должны обрабатывать запросы всех клиентов сети.
Защита. Элементарная защита подразумевает установку пароля на разделяемый ресурс. Централизованно управлять защитой в одноранговой сети очень сложно, так как каждый пользователь устанавливает ее самостоятельно, да и ``общие'' ресурсы могут находиться на всех компьютерах, а не только на центральном сервере. Такая ситуация представляет серьезную угрозу для всей сети, кроме того, некоторые пользователи могут вообще не установить защиту. Подготовка пользователя. Поскольку в одноранговой сети каждый компьютер функционирует и как клиент, и как сервер, пользователи должны обладать достаточным уровнем знаний, чтобы работать и как пользователи, и как администраторы своего компьютера.
3.Сети на основе сервера. Администрирование, защита, требование к серверу.
Сети с выделенным сервером
Если к сети подключено более 10 пользователей, то это одноранговая сеть, где компьютеры выступают в роли и клиентов, и серверов, может оказаться недостаточно производительной. Поэтому большинство сетей использует выделенные серверы. Выделенным называется такой компьютер, который функционирует только как сервер. Они специально оптимизированы для быстрой обработки запросов от сетевых клиентов и для управления файлами и каталогами. Сети на основе серверов в настоящее время являются промышленным стандартом. С увеличением размеров сети и объема сетевого трафика необходимо увеличивать количество серверов. Распределение задач среди нескольких серверов гарантирует, что каждая задача будет выполняться самым эффективным способом из всех возможных.
Специализированные серверы
Серверы в больших сетях специализируются: Файл-серверы, принт-серверы, серверы приложений, почтовые серверы, факс-серверы, коммуникационные серверы (серверы удаленного доступа).
Файл-серверы и принт-серверы управляют доступом пользователей соответственно к файлам и принтерам. Файл-сервер предназначен для хранения файлов и данных, а также предоставления доступа пользователям к ним.
Серверы приложений. На серверах приложений выполняются прикладные части клиент-серверных приложений, а также находятся данные, доступные клиентам. Например, чтобы упростить извлечение данных, серверы хранят большие объемы информации в структурированном виде. Эти серверы отличаются от файл - и принт-серверов. В последних файл или данные целиком копируются на запрашивающий компьютер. А в сервере приложений на запрашивающий компьютер пересылаются только результаты запроса. Приложение-клиент на удаленном компьютере получает доступ к данным, хранимым на сервере приложений. Однако вместо всей базы данных на Ваш компьютер с сервера загружаются только результаты запроса.
Почтовые серверы управляют передачей электронных сообщений между пользователями сети.
Факс-серверы управляют потоком входящих и исходящих, факсимильных сообщений через один или несколько факс-модемов.
Коммуникационные серверы (серверы удаленного доступа) управляют потоком данных и почтовых сообщений между этой сетью и другими сетями, или удаленными пользователями через сетевые соединения.
Значение программного обеспечения
Сетевой сервер - это, прежде всего программное обеспечение, а не компьютерное железо. В среде современных операционных систем UNIX/Linux и OS/2 сервер представляет собой программу, выполняющуюся от имени некоторого пользователя, и не являющуюся частью операционной системы. Это стало возможным вследствие хорошо продуманного модульного дизайна как самой ОС, так и интерфейсов OC-приложение.
Разделение ресурсов
Сервер спроектирован так, чтобы предоставлять доступ большому числу клиентов к ресурсам, обеспечивая при этом высокую производительность и защиту. Администрирование и управление доступом к данным осуществляется централизованно. Ресурсы, как правило, расположены также централизованно, что повышает их безопасность и облегчает их обслуживание и поддержку.
Защита, одним из основных аргументов выбора сети на основе сервера является, как правило, безопасность данных.
Резервное копирование данных, поскольку жизненно важная информация расположена централизованно, т. е. сосредоточена на одном или нескольких серверах, несложно обеспечить ее регулярное резервное копирование (backup).
Избыточность, данные дублируются в реальном времени аппаратно-программными средствами сервера. Это гарантирует, что в случае повреждения основной области хранения данных информация не будет потеряна.
Количество пользователей, вычислительная мощность специализированного сервера может достигать такой величины, что сеть на основе серверов оказывается в состоянии эффективно обслуживать десятки тысяч пользователей, в то время как одноранговые сети строятся на основе рабочих станций и персональных компьютеров, ориентированных более на локальное взаимодействие с одним пользователем, нежели на обслуживание внешних запросов.
Аппаратное обеспечение, поскольку компьютеры пользователей не выполняют сервисных функций для других пользователей сети, требования к аппаратно-программному обеспечению могут быть снижены. В сети, объединяющей сотни и тысячи пользователей, разделение ресурсов пользователями потребовало бы огромных затрат на управление ими.
Достоинства сети с выделенным сервером:
надежная система защиты информации; высокое быстродействие; отсутствие ограничений на число рабочих станций; простота управления по сравнению с одноранговыми сетями,
Недостатки сети:
высокая стоимость из-за выделения одного компьютера под сервер; зависимость быстродействия и надежности сети от сервера; меньшая гибкость по сравнению с одноранговой сетью.
4. Автономный и сетевой режимы работы компьютера. Данные, ресурсы, приложения., периферийные устройства в сетевой среде.
Рождение компьютерных сетей было вызвано практической потребностью иметь возможность для совместного использования данных. Персональный компьютер - прекрасное средство для создания документа, подготовки таблиц, графических данных и других видов информации, но при этом Вы не можете быстро поделиться своей информацией с другими. Когда не было сетей, приходилось распечатывать каждый документ, чтобы другие пользователи могли работать с ним, или в лучшем случае - копировать информацию на дискеты. Одновременная обработка документов несколькими пользователями исключалась. Подобная схема работы называется работой в автономной среде.
Если бы пользователь, работающий в автономной среде, подключил свой компьютер к другим, он смог бы работать с их данными и их принтерами. Сетью называется группа соединенных компьютеров и других устройств. А концепция соединенных и совместно использующих ресурсы компьютеров носит название сетевого взаимодействия.
Компьютеры, входящие в сеть, могут совместно использовать данные, принтеры, факсимильные аппараты, модемы и другие устройства. Данный список постоянно пополняется, так как возникают новые способы совместного использования ресурсов.
Первоначально компьютерные сети были небольшими и объединяли до десяти компьютеров и один принтер. Технология ограничивала размеры сети, в том числе количество компьютеров в сети и ее физическую длину. Например, в начале 1980-х годов наиболее популярный тип сетей состоял не более чем из 30 компьютеров, а длина ее кабеля не превышала 185 м (600 футов). Такие сети легко располагались в пределах одного этажа здания или небольшой организации. Для маленьких фирм подобная конфигурация подходит и сегодня. Эти сети называются локальными вычислительными сетями. В настоящее время большинство организаций хранит и совместно использует в сетевой среде огромные объемы жизненно важных данных. Вот почему сети сейчас так же необходимы, как еще совсем недавно были необходимы пишущие машинки и картотеки.
Основное назначение компьютерных сетей - совместное использование ресурсов и осуществление интерактивной связи как внутри одной фирмы, так и за ее пределами. Ресурсы (resources) - это данные, приложения и периферийные устройства, такие, как внешний дисковод, принтер, мышь, модем или джойстик. Понятие интерактивной связи компьютеров подразумевает обмен сообщениями в реальном режиме времени.
Принтеры и другие периферийные устройства.
До появления компьютерных сетей каждый пользователь должен был иметь свой принтер, плоттер и другие периферийные устройства. Чтобы совместно использовать принтер, существовал единственный способ - пересесть за компьютер, подключенный к этому принтеру.
Теперь сети позволяют целому ряду пользователей одновременно "владеть" данными и периферийными устройствами. Если нескольким пользователям надо распечатать документ, все они могут обратиться к сетевому принтеру.
Данные.
До появления компьютерных сетей люди обменивались информацией примерно так:
- передавали информацию устно (устная речь);
- писали записки или письма (письменная речь);
- записывали информацию на дискету, несли дискету к другому компьютеру и копировали в него данные.
Компьютерные сети упрощают этот процесс, предоставляя пользователям доступ почти к любым типам данных.
Сети создают отличные условия для унификации приложений (например, текстового процессора). Это значит, что на всех компьютерах в сети выполняются приложения одного типа и одной версии. Использование единого приложения поможет упростить поддержку всей сети. Действительно, проще изучить одно приложение, чем пытаться освоить сразу четыре или пять. Удобнее также иметь дело с одной версией приложения и настраивать компьютеры одинаковым образом.
Другая привлекательная сторона сетей - наличие программ электронной почтыpnoe_predpriyatie/" rel="bookmark">крупных предприятий быстро и эффективно взаимодействуют с многочисленным штатом своих сотрудников или партнеров по бизнесу, а планирование и корректировка деятельности всей компании осуществляется с гораздо меньшими усилиями, чем прежде.
5. Топология «шина». Достоинства и недостатки. Оборудование. Проблемы в сетях.
Эта топология использует один передающий канал на базе коаксиального кабеля, называемый "шиной". Все сетевые компьютеры присоединяются напрямую к шине. На концах кабеля-шины устанавливаются специальные заглушки - "терминаторы" (terminator). Они необходимы для того, чтобы погасить сигнал после прохождения по шине. Принимает же его только машина, адрес которой совпал с адресом получателя, закодированном в сообщении. В каждый момент времени только один из компьютеров может передавать сигнал, остальные должны ждать своей очереди.
Нарушение общего кабеля или любого из двух терминаторов приводит к выходу из строя участка сети между этими терминаторами (сегмент сети). Отключение любого из подключенных устройств на работу сети никакого влияния не оказывает. Пропускная способность такой сети снижается с увеличением нагрузки или при увеличении числа узлов.
Достоинства: Небольшое время установки сети; Дешевизна (требуется меньше кабеля и сетевых устройств); Простота настройки; Выход из строя рабочей станции не отражается на работе сети;
Недостатки: Любые неполадки в сети, как обрыв кабеля, выход из строя терминатора полностью уничтожают работу всей сети; Сложная локализация неисправностей; С добавлением новых рабочих станций падает производительность сети.
10base5 - Трансивер с «вампиром» (Толстый коаксиальный) доступ CSMA/CD 500м
10base2 – BNC T-коннектор (Тонкий коаксиальный RG-58) доступ CSMA/CD 185м
6. Топология «звезда-шина». Достоинства и недостатки. Оборудование. Проблемы в сетях.
Звезда-шина (star-bus) - это комбинация топологий «шина» и «звезда». Чаще всего это выглядит так: несколько сетей с топологией ``звезда'' объединяются при помощи магистральной линейной шины.
Достоинства
Выход из строя одного компьютера не оказывает никакого влияния на сеть - остальные компьютеры по-прежнему взаимодействуют друг с другом;
Надежность - подключение к центральному концентратору и отключение компьютеров от него никак не отражается на работе остальной сети; обрывы кабеля влияют только на единичные компьютеры; терминаторы не требуются
Легкость при обслуживании и устранении проблем все - компьютеры и сетевые устройства подключаются к центральному соединительному устройству, что существенно упрощает обслуживание и ремонт сети
Защищенность - концентрация точек подключения в одном месте позволяет легко ограничить доступ к жизненно важным объектам сети.
Недостатки
Выход из строя концентратора повлечет за собой остановку подключенных к нему компьютеров и концентраторов;
Конечное число рабочих станций в сети (или сегменте сети) ограничено количеством портов в центральном концентраторе.
Для прокладки сети зачастую требуется больше кабеля, чем для большинства других топологий;
10BaseT – UTP (3,4,5) RJ-45 доступ CSMA/CD 100м
7. Топология «звезда». Достоинства и недостатки. Оборудование. Проблемы в сетях.
Звезда — базовая топология компьютерной сети, в которой все компьютеры сети присоединены к центральному узлу (обычно сетевой концентратор), образуя физический сегмент сети. Подобный сегмент сети может функционировать как отдельно, так и в составе сложной сетевой топологии (как правило "дерево").
Топология звезда позволяет использовать для подключения компьютеров различные типы кабелей. Наличие концентратора чаще всего делает возможным использование нескольких типов кабелей одновременно.
Достоинства:
Выход из строя одной рабочей станции не отражается на работе всей сети в целом;
Лёгкий поиск неисправностей и обрывов в сети;
Использования коммутатора или моста улучшает производительность "поперек" сети;
Гибкие возможности администрирования;
Недорогой кабель и быстрая установка;
Кабельная система обеспечивает подачу сигнала на контрольные лампы концентратора, что позволяет легко проводить диагностику и определять неисправные узлы.
Недостатки
Выход из строя центрального концентратора обернётся неработоспособностью сети (или сегмента сети) в целом;
Для прокладки сети зачастую требуется больше кабеля, чем для большинства других топологий;
Конечное число рабочих станций в сети (или сегменте сети) ограничено количеством портов в центральном концентраторе.
1000base-FX, 10Gbase-LR (-XL) CSMA оптоволокно 2км
100base-tx, 100base-t4 CSMA/CD UTP 200 м
8. Топология «кольцо». Достоинства и недостатки. Оборудование. Проблемы в сетях.
Кольцо (ring) - базовая топология компьютерной сети, в которой рабочие станции подключены последовательно друг к другу, образуя замкнутую сеть.
В сети с топологией кольцо все узлы соединены каналами связи в неразрывное кольцо, по которому передаются данные. Выход одного ПК соединяется со входом другого ПК. Начав движение из одной точки, данные, в конечном счете, попадают на его начало. Данные в кольце всегда движутся в одном и том же направлении.
Важная особенность кольца состоит в том, что каждый компьютер ретранслирует (восстанавливает, усиливает) приходящий к нему сигнал, то есть выступает в роли репитера.
Каждый компьютер, получив данные, сверяет адрес получателя с собственным и в случае из совпадения копирует данные в свой внутренний буфер. Сами данные при этом продолжают движение по кольцу и возвращаются к отправителю. Если, получив данные, компьютер обнаружил, что его адрес не совпадает с адресом получателя, он ретранслирует данные следующему компьютеру в кольце.
Для решения проблемы коллизий (когда два или более компьютеров одновременно пытаются передать данные) в сетях с кольцевой топологией применяется метод маркерного доступа.
Существуют две наиболее известных технологии сетей, основанные на кольцевой топологии - технология Token Ring и технология FDDI.
В технологии Token Ring реализован метод маркерного доступа.
В технологии FDDI применяется два кольца. При нормальном состоянии сети функционирует только одно из колец, второе позволяет сохранить работоспособность сети в случае отказа узла.
Достоинства:
Поскольку у кабелей в этой сети нет свободных концов, терминаторы здесь не нужны;
Каждый из компьютеров выступает в роли повторителя, усиливая сигнал, что позволяет строить сети большой протяженности;
Из-за отсутствия столкновений топология обладает высокой устойчивостью к перегрузкам, обеспечивая эффективную работу с большими потоками передаваемой по сети информации
Недостатки:
Сигнал в «кольце» должен пройти последовательно (и только в одном направлении) через все компьютеры, каждый из которых проверяет, не ему ли адресована информация, поэтому время передачи может быть достаточно большим;
Подключение к сети нового компьютера часто требует ее остановки, что нарушает работу всех других компьютеров;
Выход из строя хотя бы одного из компьютеров или устройств нарушает работу всей сети;
Обрыв или короткое замыкание в любом из кабелей кольца делает работу всей сети невозможной;
В качестве среды передачи данных чаще всего используют экранированную или неэкранированную «витую пару», а также оптоволоконный кабель.
9. Топология «звезда-кольцо». Достоинства и недостатки. Оборудование. Проблемы в сетях.
Звезда-кольцо (star-ring) кажется несколько похожей на звезду-шину. И в той, и в другой топологии компьютеры подключены к концентратору, который фактически и формирует кольцо или шину. Отличие в том, что концентраторы в звезде-шине соединены магистральной линейной шиной, а в звезде-кольце на основе главного концентратора они образуют звезду.
Достоинства: Лёгкий поиск неисправностей и обрывов в сети; Широкие возможности администрирования; Недорогой кабель и быстрая установка;
Недостатки: Выход из строя концентратора повлечет за собой остановку подключенных к нему компьютеров и концентраторов; Для прокладки сети зачастую требуется больше кабеля, чем для большинства других топологий; Обрыв или короткое замыкание в любом из кабелей кольца делает работу всей сети невозможной.
10. Сравнение достоинств и недостатков сетей с топологией «кольцо» и «шина»
Шина
Достоинства:
· Небольшое время установки сети;
· Дешевизна (требуется меньше кабеля и сетевых устройств); Простота настройки;
· Выход из строя рабочей станции не отражается на работе сети;
Недостатки:
· Любые неполадки в сети, как обрыв кабеля, выход из строя терминатора полностью уничтожают работу всей сети;
· Сложная локализация неисправностей;
· С добавлением новых рабочих станций падает производительность сети.
Кольцо
Достоинства:
· Простота установки;
· Практически полное отсутствие дополнительного оборудования;
· Возможность устойчивой работы без существенного падения скорости передачи данных при интенсивной загрузке сети, поскольку использование маркера исключает возможность возникновения коллизий.
Недостатки:
· Выход из строя одной рабочей станции, и другие неполадки (обрыв кабеля), отражаются на работоспособности всей сети;
· Сложность конфигурирования и настройки;
· Сложность поиска неисправностей;
11. Сравнение достоинств и недостатков сетей с топологией «звезда» и «кольцо»
Звезда
Достоинства:
· выход из строя одной рабочей станции не отражается на работе всей сети в целом;
· хорошая масштабируемость сети;
· лёгкий поиск неисправностей и обрывов в сети;
· высокая производительность сети (при условии правильного проектирования);
· гибкие возможности администрирования.
Недостатки:
· выход из строя центрального концентратора обернётся неработоспособностью сети (или сегмента сети) в целом;
· для прокладки сети зачастую требуется больше кабеля, чем для большинства других топологий;
· конечное число рабочих станций в сети (или сегменте сети) ограничено количеством портов в центральном концентраторе.
Кольцо
Достоинства:
· Простота установки;
· Практически полное отсутствие дополнительного оборудования;
· Возможность устойчивой работы без существенного падения скорости передачи данных при интенсивной загрузке сети, поскольку использование маркера исключает возможность возникновения коллизий.
Недостатки:
· Выход из строя одной рабочей станции, и другие неполадки (обрыв кабеля), отражаются на работоспособности всей сети;
· Сложность конфигурирования и настройки;
· Сложность поиска неисправностей;
Звезда - кольцо
Достоинства: Лёгкий поиск неисправностей и обрывов в сети; Широкие возможности администрирования; Недорогой кабель и быстрая установка;
Недостатки: Выход из строя концентратора повлечет за собой остановку подключенных к нему компьютеров и концентраторов; Для прокладки сети зачастую требуется больше кабеля, чем для большинства других топологий; Обрыв или короткое замыкание в любом из кабелей кольца делает работу всей сети невозможной.
Звезда - шина
Достоинства
Выход из строя одного компьютера не оказывает никакого влияния на сеть - остальные компьютеры по-прежнему взаимодействуют друг с другом;
Надежность - подключение к центральному концентратору и отключение компьютеров от него никак не отражается на работе остальной сети; обрывы кабеля влияют только на единичные компьютеры; терминаторы не требуются
Легкость при обслуживании и устранении проблем все - компьютеры и сетевые устройства подключаются к центральному соединительному устройству, что существенно упрощает обслуживание и ремонт сети
Защищенность - концентрация точек подключения в одном месте позволяет легко ограничить доступ к жизненно важным объектам сети.
Недостатки
Выход из строя концентратора повлечет за собой остановку подключенных к нему компьютеров и концентраторов;
Конечное число рабочих станций в сети (или сегменте сети) ограничено количеством портов в центральном концентраторе.
Для прокладки сети зачастую требуется больше кабеля, чем для большинства других топологий;
12. Проблемы в сетях. Сравнение различных топологий.
Шина
Достоинства:
· Небольшое время установки сети;
· Дешевизна (требуется меньше кабеля и сетевых устройств); Простота настройки;
· Выход из строя рабочей станции не отражается на работе сети;
Недостатки:
· Любые неполадки в сети, как обрыв кабеля, выход из строя терминатора полностью уничтожают работу всей сети;
· Сложная локализация неисправностей;
· С добавлением новых рабочих станций падает производительность сети.
Кольцо
Достоинства:
· Простота установки;
· Практически полное отсутствие дополнительного оборудования;
· Возможность устойчивой работы без существенного падения скорости передачи данных при интенсивной загрузке сети, поскольку использование маркера исключает возможность возникновения коллизий.
Недостатки:
· Выход из строя одной рабочей станции, и другие неполадки (обрыв кабеля), отражаются на работоспособности всей сети;
· Сложность конфигурирования и настройки;
· Сложность поиска неисправностей;
Звезда
Достоинства:
· выход из строя одной рабочей станции не отражается на работе всей сети в целом;
· хорошая масштабируемость сети;
· лёгкий поиск неисправностей и обрывов в сети;
· высокая производительность сети (при условии правильного проектирования);
· гибкие возможности администрирования.
Недостатки:
· выход из строя центрального концентратора обернётся неработоспособностью сети (или сегмента сети) в целом;
· для прокладки сети зачастую требуется больше кабеля, чем для большинства других топологий;
· конечное число рабочих станций в сети (или сегменте сети) ограничено количеством портов в центральном концентраторе.
13. Администрирование в сетевой среде.
Администратор вычислительной сети (также называемый сетевой администратор) - сотрудник, отвечающий за работу компьютерной сети предприятия в штатном режиме.
Обязанности сетевого администратора:
· установка, конфигурирование и поддержание в рабочем состоянии сетевых устройств;
· мониторинг сети и своевременное обнаружение и устранение «узких мест»;
· определение и назначение сетевых адресов компьютерам и устройствам сети;
· выбор и конфигурирование сетевых протоколов;
· настройка таблиц маршрутизации;
· управление доступом к разделяемым ресурсам;
· установка и поддержка сетевых сервисов, таких как файловый сервер, шлюз VPN и т. п.
Администратор сети концентрируется на проектировании сети, проверке эффективности её использования и продумывании политики защиты информации.
Задача админа - на основе существующей конфигурации сети поддерживать её производительность. Поэтому админ должен выявлять узкие места в работе сетевого оборудования до момента возникновения критической ситуации.
Причины возникновения ситуаций различны: неэффективное использование устройств, неэкономный расход ресурсов, медленная работа устройств, несоответствие мощности устройства.
Основная цель администрирования и мониторинга — бесперебойная работа сети.
14. Каналы передачи данных. Классификация. Основные характеристики.
Канал связи (DataLine, КС) — система технических средств и среда распространения сигналов для передачи сообщений (не только данных) от источника к получателю (и наоборот). Канал связи, понимаемый в узком смысле, представляет только физическую среду распространения сигналов, например, физическую линию связи. Для обеспечения эффективного использования цепей связи на них с помощью каналообразующего оборудования (КОО) организуются каналы связи. В некоторых случаях линия, цепь связи и канал связи совпадают (одна линия, одна цепь и один канал), в некоторых канал состоит из нескольких линий/цепей (как последовательно, так и параллельно). Каналы могут вкладываться друг в друга (групповой канал).
Сигнал «содержащий» несколько индивидуальных каналов называется групповым сигналом. Каналы можно разделить: непрерывные (аналоговые) и дискретные (цифровые).
Канал связи, может быть:
По направлению передачи: симплексные, дуплексные, полудуплексные.
симплексный, то есть допускающей передачу данных только в одном направлении, (радиотрансляция, телевидение);
полудуплексный, то есть допускающей передачу данных в обоих направлениях поочерёдно;
дуплексным, то есть допускающей передачу данных в обоих направлениях одновременно, телефон.
Создание нескольких каналов на одной линии связи обеспечивается с помощью разнесения их по: частоте, времени, кодам, адресу, длине волны.
частотное разделение каналов (ЧРК, FDM) — разделение каналов по частоте, каждому каналу выделяется определённый диапазон частот.
временное разделение каналов (ВРК, TDM) — разделение каналов во времени, каждому каналу выделяется квант времени (таймслот)
Каналы делятся по способу представления: Аналоговые и цифровые.
В аналоговых - для согласования параметров используются разные виды модуляции.
Амплитудная, частотная, фазовая, квадратурно-имульсная модуляция.
В цифровых – само синхронизующие коды для цифровых данных и кодов о импульс модул для аналоговых.
По числу каналов связи в аппаратуре. Одно и многоканальные
Разделение по времени. Частотное разделение.
Виртуальные и выделенные.
Скорость:
Гц: 50-200 бит/с низкоскоростные телеграф.
С узкой полосой пропускания 100 Гц – 10 кГц
19200 бит/с высокоскоростные.
Высокоскоростные – широкая полоса пропускания для цифровых сигналов на специальной среде (оптоволокно)
15. Теорема Найквиста.
Теорема Найквиста-Котельникова дает ответ на вопрос, какой частоты дискретизации достаточно для того, чтобы не произошло потери информации, т. е. чтобы по дискретизованному сигналу можно было восстановить исходный.
Описывает зависимость между частотой дискретизации по времени и верхней частотой спектра сигнала. Согласно этой теореме, частота дискретизации должна быть, но крайней мере, вдвое выше максимальной частоты дискретизируемого передаваемого сигнала.
В 1924 году: Скорость передачи данных не может быть выше двойной полосы пропускания частот. Из-за того что компонента отфильтровывается
К – число градации (дискретных уровней)
Н – полоса пропускания – непрерывный диапазон частот, для которых амплитуда выходного сигнала не превышает некоторого значения. Разница между верхней и низшей частотами.
Для идеальных каналов, т. е. для каналов без шумов.
16.Формула Хартли-Шеннона.
Одна из основных теорем теории информации о передаче сигналов по каналам связи при наличии помех, приводящих к искажениям.
В 1928 г. американский инженер Р. Хартли предложил научный подход к оценке сообщений. Предложенная им формула имела следующий вид:
I = log2 K,
Где К - количество равновероятных событий; I - количество бит в сообщении, такое, что любое из К событий произошло. Тогда K=2I.
Иногда формулу Хартли записывают так:
I = log2 K = log2 (1 / р) = - log2 р,
т. к. каждое из К событий имеет равновероятный исход р = 1 / К, то К = 1 / р.
Полоса пропускания канала - B.
Соотношение сигнал/шум S/N в канале.
Формула Хартли-Шеннона: - скорость передачи информации [бит/с]
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 |
