ЛОКАЛЬНЫЕ КОМПЬЮТЕРНЫЕ СЕТИ

 

Эволюция компьютерных сетей Концепция компьютерных сетей является логическим результатом развития компьютерных технологий.

Разделение жестких дисков Первоначально локальные сети в значительной степени предназначались для разделения дискового пространства. Тогда, на заре развития ПК, жесткие диски стоили очень дорого – часто в несколько раз дороже, чем сам ПК. Поэтому имело смысл подключить к одному жесткому диску несколько компьютеров, т.к. при этом стоимость жесткого диска разделялась между несколькими пользователями.

Аппаратные и программные компоненты сети Понятие сети Компьютерной сетью называется совокупность узлов (компьютеров, терминалов, периферийных устройств), имеющих возможность информационного взаимодействия друг с другом через каналы передачи данных. Размеры сетей варьируются в очень широких пределах – от двух соединенных между собой компьютеров, размещенных на соседних столах, до миллионов компьютеров, разбросанных по всему миру.

Сетевые службы Для конечного пользователя сеть – это не компьютеры, кабели, концентраторы и даже не информационные потоки. Для него сеть – это, прежде всего, тот набора служб/услуг, с помощью которых он получает возможность просмотреть список имеющихся в сети компьютеров, прочитать удаленный файл, распечатать документ на разделяемом принтере, послать почтовое сообщение и т.д. Такие сетевые службы называются прикладными.

Коммуникационное оборудование Оборудование компьютерных сетей подразделяется на конечные системы, являющиеся источниками и потребителями информации, и промежуточные системы, обеспечивающие прохождение информации по сети.

Семиуровневая модель OSI Многоуровневый подход Организация взаимодействия между устройствами в сети является сложной задачей. Как известно, для решения сложных задач используется универсальный прием – декомпозиция, т.е. разбиение сложной задачи на несколько более простых подзадач/модулей.

Базовые сетевые понятия Определив функции уровней модели OSI, можно уточнить рассмотренные выше основные понятия, используемые в компьютерных сетях

Методы и протоколы передачи данных

Методы обнаружения и коррекции ошибок в сетях Канальный уровень модели OSI должен обнаруживать ошибки передачи данных, связанные с искажением бит в принятом кадре данных или с потерей кадра, и по возможности их корректировать.

Стандартные технологии локальных компьютерных сетей В настоящее время широко используется ряд стандартных архитектур сетей, к которым относятся Ethernet, Token Ring, FDDI и др

Тонкая Ethernet Самым простым типом кабельной проводки Ethernet является спецификация 10Base-2. Поскольку в этом варианте используется тонкий коаксиальный кабель, то спецификацию 10Base-2 часто называют ThinNet (тонкая сеть) или CheapNet (дешевая сеть).

Ethernet на витой паре Среди стандартных версий Ethernet самой популярной является версия 10Base-T (Twisted Pair Ethernet) с однополосной передачей по неэкранированной витой паре категории 3 или 5. Обычно такая сеть имеет топологию звезды

Ethernet на оптоволоконном кабеле Версия Ethernet 10Base-F в качестве физической среды передачи использует одномодовые или многомодовые волоконно-оптические кабели, подсоединяемые к волоконно-оптическим концентраторам/повторителям в схеме двухточечной звезды. Эта сеть допускает использование кабельных сегментов длиной до 2 км.

Адресация в сети Ethernet Каждый узел в сети Ethernet имеет уникальный аппаратный физический адрес сетевой платы. Схема адресации Ethernet определяется изготовителем платы в виде 6-байтового 16-ричного адреса.

Типы кадров сети Ethernet Кадр Ethernet отвечает за перемещение по сети данных верхнего уровня. Физический кадр Ethernet имеет заголовок и хвостовик, между которыми заключены фактические данные. Именно в таком виде информация передается из одного узла Ethernet в другой.

Сеть Token Ring (маркерное кольцо), разработанная IBM и Texas Instruments, определена в качестве стандарта IEEE 802.5 в 1985 г. Она является значительным вкладом компании IBM в сетевую индустрию. Хотя эта архитектура гораздо дороже, чем Ethernet, она обладает гораздо большей производительностью, а диагностика отказов в ней намного легче, особенно в сильно загруженной сети.

Сеть Arcnet была разработана в 1977 г. фирмой Datapoint Corporation как собственная сетевая система. Хотя физически эта сеть имеет топологию звезды или шины, логически она представляет собой кольцо с передачей маркера. Сети Arcnet работали на скорости 2.5 Мбит/с и распространились в 1983 г., после того, как различные компании начали изготовлять сетевые карты для ПК.

Fast Ethernet и 100GV-AnyLAN В процессе разработки более производительной сети Ethernet специалисты разделились на два лагеря, что в конце концов привело к появлению двух новых технологий локальных сетей – Fast Ethernet и 100VG-AnyLAN.

Gigabit Ethernet Достаточно быстро после появления технологии Fast Ethernet сетевые интеграторы и администраторы почувствовали ее ограничения при построении корпоративных сетей.

Коммуникационные устройства канального и физического уровней Сетевые адаптеры

Концентраторы Практически во всех современных технологиях ЛВС используются устройства, имеющие равноправные названия – концентратор, повторитель, хаб. В зависимости от области применения функции концентраторов разнятся. Неизменной остается только их основная функция – повторение кадра либо на всех портах повторителя (как в стандарте Ethernet), либо только на отдельных портах, в соответствии с алгоритмом, определенным соответствующим стандартом.

Логическая структуризация сети с помощью мостов и коммутаторов

Коммутаторы локальных сетей Технология коммутации сегментов была предложена фирмой Kalpana в 1990 г. Принцип коммутации рассмотрим на примере первого коммутатора EtherSwitch, предложенного этой фирмой.

Коммутаторы с разделяемой памятью Третья базовая архитектура взаимодействия портов – двухвходовая разделяемая память.

Физика, математика лекции учебники курсовые студенту и школьнику