Компьютерные сети. Аппаратно-программные средства телекоммуникации

МКОУ «Караваевская СОШ»

Компьютерные сети Топология и виды сетей

Аппаратно-программные

средства телекоммуникации

Веричева Елена Евгеньевна, учитель информатики

Computer NetWork,

от net — сеть и work — работа

Компьютерная сеть — 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.

Задачи, которые позволяет решить межкомпьютерная связь:

1. Перенос информации на большие расстояния (сотни, тысячи километров).

2. Совместное использование несколькими компьютерами дорогостоящих аппаратных, программных или информационных ресурсов — мощного процессора, ёмкого накопителя, высокопроизводительного лазерного принтера, баз данных, программного обеспечения и т.д.

3. Перенос информации с одного компьютера на другой при несовместимых флоппи-дисководах (5,25 и 3,5 дюйма).

4. Совместная работа над большим проектом, когда исполнители должны всегда иметь последние (актуальные) копии общих данных во избежание путаницы, и т.д.

Логический и физический способы соединения компьютеров, кабелей и других компонентов, в целом составляющих сеть, называется ее топологией .

Наиболее распространенные виды топологий сетей:

Линейная сеть. Содержит только два оконечных узла, любое число промежуточных узлов и имеет только один путь между любыми двумя узлами.

Кольцевая сеть. Сеть, в которой к каждому узлу присоединены две и только две ветви.

Древовидная сеть. Сеть, которая содержит более двух оконечных узлов и по крайней мере два промежуточных узла, и в которой между двумя узлами имеется только один путь.

Звездообразная сеть. Сеть, в которой имеется только один промежуточный узел.

Ячеистая сеть. Сеть, которая содержит по крайней мере два узла, имеющих два или более пути между ними.

Полносвязанная сеть. Сеть, в которой имеется ветвь между любыми двумя узлами.

Виды компьютерных сетей

По степени географического распространения сети делятся на локальные, региональные, корпоративные, глобальные и др.

Локальная сеть (ЛВС) — сеть, связывающая ряд компьютеров в зоне, ограниченной пределами одной комнаты, здания или предприятия.

ЛВС может быть установлена в поликлинике, школе, торговом предприятии и т.д.

ЛВС организована по следующему принципу: имеется одна центральная машина, которая называется СЕРВЕРОМ, и множество подключенных к ней компьютеров – РАБОЧИХ СТАНЦИЙ (клиентов).

Сервер (англ. serve — обслуживать) — это высокопроизводительный компьютер с большим объёмом внешней памяти, который обеспечивает обслуживание других компьютеров путем управления распределением дорогостоящих ресурсов совместного пользования (программ, данных и периферийного оборудования).

Клиент (иначе, рабочая станция) — любой компьютер, имеющий доступ к услугам сервера.

Региональная сеть — сеть, объединяющая компьютеры и локальные сети для решения общей проблемы регионального масштаба.

Корпоративная (отраслевая) сеть — сеть, объединяющая локальные сети в пределах одной корпорации.

Городская сеть — сеть, которая обслуживает информационные потребности большого города.

Глобальная сеть (ГВС) — сеть, соединяющая компьютеры, удалённые географически на большие расстояния друг от друга. Отличается от локальной сети более протяженными коммуникациями (спутниковыми, кабельными и др.). Глобальная сеть объединяет локальные сети.

Сеть состоит из связанных между собой узловых компьютеров ( хост- машин ) и подсоединенных к ним персональных компьютеров пользователей – абонентов сети ( терминал ).

Иерархия компьютерных сетей

Региональная

сеть

лвс

Глобальная

сеть

лвс

Региональная

сеть

лвс

лвс

лвс

Взаимодействие объектов сети (серверов и клиентов) осуществляется по каналам связи, для которых используют различные физические среды.

Характеристики каналов связи

Тип связи

Скорость, Мбит/с

Электрические кабели:

Витая пара

Коаксиальный кабель

Помехоустой-чивость

Телефонная линия

1 0

10–50

Оптоволоконный кабель

Наращи-

ваемость

Низкая

Высокая

1-2

50-200

Простое

проблематичное

Низкая

Без проблем

Абсолютная

Без проблем

Витая пара:

• Витая пара:
• Витая пара:

• состоит из двух изолированных проводов, свитых между собой ; скручивание проводов уменьшает влияние внешних электромагнитных полей на передаваемые сигналы ; самый дешёвый тип кабеля, скорость передачи информации 1 0 Мбит /сек ;
• состоит из двух изолированных проводов, свитых между собой ; скручивание проводов уменьшает влияние внешних электромагнитных полей на передаваемые сигналы ; самый дешёвый тип кабеля, скорость передачи информации 1 0 Мбит /сек ;
• состоит из двух изолированных проводов, свитых между собой ;
• скручивание проводов уменьшает влияние внешних электромагнитных полей на передаваемые сигналы ;
• самый дешёвый тип кабеля, скорость передачи информации 1 0 Мбит /сек ;

Коаксиальный кабель отличается более высокой механической прочностью, помехозащищённостью и обеспечивает скорость передачи информации 10–50 Мбит /сек , стоимость выше.

• Коаксиальный кабель отличается более высокой механической прочностью, помехозащищённостью и обеспечивает скорость передачи информации 10–50 Мбит /сек , стоимость выше.
• Коаксиальный кабель отличается более высокой механической прочностью, помехозащищённостью и обеспечивает скорость передачи информации 10–50 Мбит /сек , стоимость выше.

Внешний проводник

Внутренний проводник

Изоляция

Защитное покрытие

Оптоволоконный кабель идеальная передающая среда, он не подвержен действию электромагнитных полей, скорость передачи информации более 50 Мбит /c ек, стоимость очень высока.

• Оптоволоконный кабель идеальная передающая среда, он не подвержен действию электромагнитных полей, скорость передачи информации более 50 Мбит /c ек, стоимость очень высока.

Стеклянное покрытие

Оптическое волокно

Защитное покрытие

13

Для передачи информации по каналам связи необходимо преобразовывать компьютерные сигналы в сигналы физических сред. Например, при передаче информации по оптоволоконному кабелю представленные в компьютере данные будут преобразовываться в оптические сигналы, для чего используют специальные технические устройства – сетевые адаптеры.

Сетевой адаптер – техническое устройство, выполняющее функции сопряжения компьютера с каналами связи.

Сетевые адаптеры размещаются в системных блоках компьютеров, подключенных к сети. К разъёмам адаптеров подключается сетевой кабель. Для каждого вида канал нужен свой тип сетевого адаптера.

Для связи удаленных друг от друга компьютеров широко используют телефонные линии и модемы.

Модем – устройство, для передачи компьютерных данных на большие расстояния по телефонным линиям связи.

МО + ДЕМ =МОДЕМ

Мо дуляция – процесс преобразования цифровых сигналов компьютера в переменный ток частоты звукового диапазона.

Дем одуляция – процесс обратный модуляции.

Модемы бывают:

• внешние;
• внутренние (электронная плата, устанавливаемая внутри компьютера)

Характеристики модема:

• Скорость передачи.

Количество информации передаваемое через модем в единицу времени. BpS ( бит/с) – сколько бит информации передано за 1 секунду. Bod – число модуляций (демодуляций) за 1 секунду.

В настоящее время наибольшее распространение имеют модемы, обеспечивающие скорость передачи информации 33 600 бит/с и 56 000 бит/с.

• Сжатие информации при передаче.

Передающий модем по определенному алгоритму сжимает информацию, а принимающий восстанавливает в исходном виде. Это заметно убыстряет процесс передачи данных и делает его более эффективным.

3. Пакетный режим пересылки файлов.

Транспортный протокол TCP обеспечивает разбиение файлов на IP -пакеты в процессе передачи и сборки файлов в процессе получения. Большой файл при передаче разбивается на отдельные кусочки (пакеты по 1500 байт каждый).

4. Коррекция ошибок.

MNP – протокол коррекции ошибок. Это набор процедур для обнаружения и исправления ошибок определенных типов в передаваемых данных.

При пересылке данных в виде файлов модем отправляет их пакетами. Каждый пакет проверяется на ошибки. Если модем обнаружит ошибку при передаче, пакет автоматически посылается еще раз. Если ошибки нет, то посылается следующий пакет.

Задание 1

Информация передается со скоростью 2,5 Кбайт/с. Какой объем информации будет передан за 20 мин.? Запишите результат в Мбайт.

Решение:

20 * 60 = 1200 с

2,5 Кбайт * 1200 с = 3000 Кбайт

1 Мбайт = 1024 Кбайт

3000Кбайт / 1024 ≈ 2,9 Мбайт

Задание 2

Модем, передающий информацию со скоростью 28800 бит/с может передать 4 страницы текста (7200 байт) в течение…

Решение:

1 байт = 8 бит

7200 байт * 8 = 57600 бит

57600 бит / 28800 бит /c = 2 c