Аппаратные средства компьютерных сетей.

Аппаратные средства компьютерных сетей.

Компьютерная сеть

Компьютерная сеть (англ. Computer NetWork, от «net» — сеть и «work» — работа) — совокупность компьютеров, соединенных с помощью каналов связи и средств коммутации в единую систему для обмена сообщениями и доступа пользователей к программным, техническим, информационным и организационным ресурсам сети.

Виды компьютерных сетей

Классификация по территориальному признаку:

• Локальные сети (LAN - Locate Area Network);
• Корпоративные сети;
• Региональные сети;
• Глобальные сети (WAN - Wide Area Network).

Локальные сети (LAN - Locate Area Network)

Такая сеть охватывает небольшую территорию с расстоянием между отдельными компьютерами до 10 км. Обычно такая сеть действует в пределах одного учреждения. Количество компьютеров от 2 до 11.

Корпоративные сети

Создается для обеспечения деятельности различного рода корпоративных структур (например, банков со своими филиалами), имеющих территориально удаленные подразделения. В общем случае корпоративная сеть является объединением ряда сетей, в каждой из которых могут быть использованы различные технические решения. По функциональному назначению корпоративная сеть ближе к локальным сетям, по особенностям используемых для передачи данных технических решений и характеру размещения информационных ресурсов - к глобальным сетям. Корпоративные сети являются, как правило, сетями закрытого типа, политика доступа в которые определяется их владельцами.

Региональные сети

Подобные сети существуют в пределах города, района. В настоящее время каждая такая сеть является частью некоторой глобальной сети и особой спецификой по отношению к глобальной сети не отличается.

Глобальные сети (WAN - Wide Area Network)

Такая сеть охватывает, как правило, большие территории (территорию страны или нескольких стран). Компьютеры располагаются друг от друга на расстоянии десятков тысяч километров.

Виды компьютерных сетей

По способу подключения компьютеров через каналы связи (топология):

• Шина;
• Кольцо;
• Звезда;
• Снежинка.

Шина

При шинной топологии среда передачи информации представляется в форме общей магистрали, к которой должны быть подключены все рабочие станции. При этом все рабочие станции могут непосредственно вступать в контакт с любой рабочей станцией, имеющейся в сети.

Кольцо

При кольцевой топологии сети рабочие станции связаны одна с другой по кругу, т.е. рабочая станция 1 с рабочей станцией 2, рабочая станция 3 с рабочей станцией 4 и т.д., как показано на рисунке. Последняя рабочая станция связана с первой. Коммуникационная связь замыкается в кольцо.

Звезда

В сети в виде звезды компьютер-сервер получает и обрабатывает все данные с компьютеров - рабочих станций. Вся информация между двумя любыми рабочими станциями проходит через центральный узел вычислительной сети.

Снежинка

Топология "снежинка" требует меньшей длины кабеля, чем "звезда", но больше элементов.

Виды компьютерных сетей

В зависимости от наличия в сети головного компьютера:

• Сети типа клиент-сервер (если головной компьютер есть);
• Одноранговые компьютерные сети (если головного компьютера нет).

Методы передачи данных в компьютерных сетях

При обмене данными между узлами сети используются три метода передачи данных:

• Симплексная (однонаправленная) передача (телевидение, радио);
• Полудуплексная (прием и передача информации осуществляются поочередно);
• Пуплексная (двунаправленная), каждая станция одновременно передает и принимает данные.

Технические средства компьютерных сетей

1) Средства линий передачи данных (кабель, витая пара, оптоволокно) – реализуют собственно перенос сигналов;

2) Средства увеличения дистанции передачи данных (репитер, усилитель, модемы) – осуществляют усиление сигнала или преобразование в форму, удобную для дальнейшей передачи;

3) Средства повышения ёмкости линий передачи (мульплексоры) – позволяют реализовывать несколько логических каналов в рамках одного физического соединения путём разделения частот передачи, чередования пакетов во времени и т.д.

4) Средства управления информационными потоками в сети (коммутация каналов, коммутация пакетов, разветвление линий передачи) – осуществляют адресацию сообщений;

5) Средства соединения линий передачи с сетевым оборудованием узлов (сетевые платы, адаптеры) – реализуют ввод/вывод данных с оконечного оборудования в сеть.

Сетевые платы, адаптеры

Сетевые платы предназначены для:

1) взаимодействия с другими устройствами в локальной сети;

2) повышения производительности, назначают приоритеты для ответственного трафика, поддерживают удалённую активизацию связи с центральной рабочей станцией, поддерживают удалённое изменение конфигурации, что значительно экономит время и силы администраторов постоянно растущих сетей.

Сетевая плата (ISA) с разъёмами AUI (сверху) и BNC (снизу)

Концентраторы

Концентраторы (многопортовые повторители, hub) осуществляют функции повторителей сигналов на всех участках передачи данных. Обнаруживают коллизии в сегменте и посылают джам-последовательности на все свои выходы.

В зависимости от числа рабочих станций применяют пассивные и активные концентраторы. Активные hub содержат усилитель для подключения от 4 до 32 рабочих станций, пассивный являются исключительно разветвительным устройством (максимум на три рабочие станции).

4-портовый сетевой концентратор

Повторитель

Повторитель (репитер) принимает сигналы от одного из компьютеров, а передаёт их синхронно на все остальные порты, кроме того, с которого поступил сигнал. Если длина сети превышает максимальную длину сегмента сети, необходимо разбить сеть на несколько (до 5) сегментов, соединив их через репитер.

Функции репитера заключаются в физическом разделении сегментов сети и обеспечении восстановления пакетов, передаваемых из одного сегмента сети в другой.

Повторитель RS485

Коммутатор

Коммутатор (Switch) – многопортовое устройство, обеспечивающее высокочастотную коммутацию пакетов между портами.

Он позволяет передавать пакеты сообщений одновременно между парами портов в сетях Ethernet. Использует алгоритм, «прозрачного сегмента». В начальный момент времени коммутатор ничего не знает о чужих подключаемых узлах или сегмента сети его портах.

По мере того, как подключённые к портам коммутаторы узлы начинают передачу, он начинает анализировать содержимое адресов отправителя, что позволяет делать выводы о принадлежности того или иного узла к тому  или иному порту коммутатора.

Коммутатор ZyXEL

Маршрутизатор

Маршрутизатор имеет несколько портов, к которым подсоединяются подсети. Каждый порт маршрутизатора можно рассматривать как отдельный узел сети. Он имеет собственный сетевой и локальный адреса к той подсети, которая к нему подключена. Маршрутизатор можно рассматривать как совокупность нескольких узлов, каждый из которых входит в свою подсеть.

Но его нельзя рассматривать как единое устройство, так как оно не имеет отдельного сетевого и локального адресов.

Основные функции маршрутизаторов:

1) Чтение заголовков пакетов, сетевых протоколов, которые принимаются в буфер по каждому порту маршрутизатора;

2) Принятие решений о дальнейшем маршруте следования;

3) Подключение локальных сетей к территориально-распределённым сетям.

Маршрутизатор LINKSYS RV082

Спасибо за внимание!