32
При передаче информационных пакетов каждый компьютер адресует
их к конкретному компьютеру сети, передавая его по кабелю в виде
сигналов. [3]
Пакет в качестве электрических сигналов передается непосредственно
по «шине» во всех направлениях ко всем компьютерам сети.
Но информацию принимает лишь тот адрес, что соответствует адресу
получателя, который указан в заголовке пакета. Поскольку в каждый
момент в сети передачу ведет только один ПК, то производительности ЛВС
будет находится в зависимости от количества ПК, подключенных к шине. В
результате, чем больше их, тем больше будет ПК, ожидающих передачу
данных, то есть, тем ниже производительности сети. Но нельзя указать при
этом прямую зависимость для пропускной способности сети по отношению
к количеству ПК, поскольку на него влияют:
– характеристики технического обеспечения ПК;
– частота, с которой сообщения передаются;
– тип работающих приложений;
– вид кабеля и расстояние для PC в сети.
Стоит отметить, что шинная топология – пассивна. Это значит, что
ПК только «слушают» передаваемые данные по сети, но не перемещают
непосредственно их к получателю от отправителя.
Поэтому в случае, если один с компьютеров поломается, то это не
сказывается на работе полностью всей сети.
Данные в качестве электрических сигналов могут распространяться по
всей сети непосредственно от одного конца проводника к другому, и,
достигнув конца кабеля, смогут отражаться и занимать практически всю
«шину».
Для выполнения предотвращения отражения сигналов, на каждом из
концов кабеля устанавливаются специальные устройства – терминаторы,
поглощающие сигналы, которые проходят по шине.
33
«Кольцо» – топология, где каждый компьютер соединяется линиями
связи лишь с двумя другими, то есть: от одного он получает информацию, а
к другому – ее только передает.
На каждой такой линии связи, аналогично, как и в случае топологии
«звезда», работает лишь один передатчик, а также один приемник.
Это дает возможность отказаться от применения разного рода
внешних терминаторов.
Важной особенностью топологии «кольцо» состоит в том, что все ПК
ретранслируют (восстанавливают) приходящий к нему электронный сигнал,
другими словами, выступает в роли повторителя, поэтому затухание
сигналов во всем кольце значения никакого не имеет, но важно только сила
затухания между соседними ПК кольца (рисунок 11).
Рисунок 11 – Вид топологии «кольцо»
Четко выделенного центра для данного случая нет, то есть все
компьютеры могут являться одинаковыми. Но довольно часто в топологии
«кольцо» выделяется специальный абонент, управляющий обменом или
контролирует этот обмен. Становится понятным, что непосредственное
наличие такого абонента снижает надежность вычислительной сети,
поскольку выход ПК из строя парализует сразу же весь обмен данными. [36]
34
Другими словами, компьютеры в кольце полностью равноправными
не являются (в отличие от шинной топологии).
Именно на такой особенности топологии строятся методы для
управления сетевым обменом, специально рассчитанные на топологию
«кольцо». В данных методах переход права на передачу (на захват сети)
выполняется последовательно к последующему компьютеру по кругу.
Подключение более новых абонентов в «кольцо» совершенно обычно
безболезненно, но и требует остановки работы полностью всей сети на
выполнение подключения. Аналогично, как и в случае топологии «шина», в
кольце наибольшее количество абонентов может являться довольно
великим (более тысячи). Кольцевая топология является обычно самой
устойчивой к нагрузкам, она обеспечивает бесперебойную работу с самыми
огромными потоками передаваемой информации по сети, поскольку в ней
нет конфликтов, а также отсутствует так называемый центральный абонент.
Кроме того, поскольку сигнал в кольце будет проходить через все ПК
сети, выход с строя одного из них нарушает работу полностью в целом всей
сети. Точно аналогично любой обрыв или же короткое замыкание
практически в любом с кабелей кольца работу всей сети делает
невозможной.
Кольцо самое уязвимое к повреждениям кабеля, в результате в этой
топологии предусматривают обычно прокладку двух параллельных линий
связи.
«Звезда» – топология с явно определенным центром, к которому
могут подключиться все остальные абоненты.
Практически полностью весь обмен данными идет через центральное
устройство, где таким образом ложится большая нагрузка, поэтому кроме
сети, ничем другим, заниматься он не может.
35
Понятно, что такое сетевое оборудование для центрального абонента
должно являться существенно более сложным, нежели оборудование
периферийных абонентов. [32]
Так, о равноправии абонентов в указанном случае не приходится
говорить. Как правило, именно такой центральный абонент является
максимально мощным, и на него именно возлагаются практически все
функции по реализации обмена.
Никакие конфликты в вычислительной сети с топологией под
названием «звезда» невозможны в принципе, так как управление является
централизованным (рисунок 12).
Рисунок 12 – Вид топологии «звезда»
Если же говорить об устойчивости топологии к отказам ПК, то выход
с строя периферийного ПК никак не будет отражаться на
функционировании части сети, что осталась, зато любой отказ для
центрального устройства делает локальную сеть практически
неработоспособной.
Поэтому должны приниматься меры по повышению уровня
надежности центрального устройства.
36
2.3. Программное и аппаратное обеспечение офисных сетей
Для создания компьютерных сетей нужны устройства и разного рода
программные средства.
Непосредственно к аппаратной части ЛВС для ее создания относятся
такие основные компоненты: [28]
– модем;
– сетевой адаптер;
– маршрутизатор;
– сетевой кабель;
– главный компьютер – сервер.
Именно такие устройства позволяют организовать работу сети и
возможность непосредственного выхода в Интернет.
Основным техническим устройством, которое является специальным
компьютером, обеспечивающим информационные функции, называют
хостом или сервером.
Он должен всегда быть включенным, поскольку обеспечивает
передачу и прием данных по локальной сети (рисунок 13).
Рисунок 13 – Схема применения сервера
37
Все остальные компьютеры должны обязательно так или иначе
являться подключенными к серверу. Ведь каждый пользователь сети,
работающий внутри ее, при любых обстоятельствах применяет его ресурсы.
С помощью технологии Ethernet машины подключаются
непосредственно друг к другу. Эта система состоит с таких элементов как
провода (витая пара), сетевых адаптеров (рисунок 14) и специальных
разъемов.
Кабель применяется при приеме и передаче информации между РС.
Рисунок 14 – Внешний вид сетевого адаптера
Для подсоединения кабеля применяются разъемы, подсоединяющийся
с помощью Т-коннекторы к адаптерам – сетевым платам. Они также могут
быть интегрированными или же вставленным в слоты для расширения
материнской платы ПК. [24]
Маршрутизаторы нужны только для подключения непосредственно к
открытым концам вычислительной сети.
Для Ethernet-аппаратуры применяются кабели разных типов:
– коаксиальные кабеля;
– витая пара;
– оптоволоконный кабель;
38
– радиоканал.
Каждому типу кабеля будет нужен разный разъем, а также
собственный способ подключения непосредственно к сетевому адаптеру
(рисунок 15).
Но нужно заметить, что коаксиальный тип уже мало применяется из-
за его невысокой скорости, а также ненадежной связи. В зависимости от
такого кабеля меняются разные характеристики сети:
– длина кабеля;
– максимальное количество РС, подключаемых к нему.
Рисунок 15 – Внешний вид сетевого кабеля
Для соединения ПК с телефонной сетью, необходимо иметь
устройство – модем (рисунок 16):
Рисунок 16 – Модем
39
Модуляция – процесс преобразования цифрового типа информации в
аналоговую.
Демодуляция – это обратное преобразование для выполнения приема
информации. Все модемы бывают внутренними и внешним.[16]
Внешний модем является устройством, подключаемым к РС через
COM-порт, внутренний – электронная плата, отдельно приобретаемая и
установленная во внутрь системном блоке.
Сетевое ПО – это ПО, позволяющее организовать работу
пользователей в сети. Оно представляется общим, системным, а также
специальным ПО (рисунок 17):
Рисунок 17 – Типы сетевого ПО
Общее сетевое ПО включает в себя: [12]
40
– браузер – это программа просмотра web-страницы (например,
Internet Explorer).
– HTML-редакторы – это редакторы, которые предназначены для
создания web-страниц;
– графические веб-средства – это средства, предназначенные
непосредственно для оптимизации графических компонентов веб-страниц;
– переводчики для машин – программные средства, которые
предназначены для просмотра web-страниц на разных языках;
– антивирусные программы – это программы, которые
предназначены для предотвращения попадания вирусов на ПК пользователя
или распространения его.
Системное ПО включает в себя такие категории:
– операционную систему – это обязательная часть системного ПО,
гарантирующая эффективное функционирование ПК в различных режимах,
при чем организующая выполнение программ, а также взаимодействие
пользователя с внешними устройствами и ПК;
– сервисные программы – это программы, что расширяют
возможности ОС, при чем, предоставляя пользователю, а также его
программам полный набор дополнительных услуг;
– систему технического обслуживания – это система, которая
значительно облегчает диагностику, тестирование аппаратного
оборудования.
Для управления сетью также существуют специальные сетевые
операционные системы, которые можно разделить по своей организации на:
[8]
– одноранговые;
– с выделенным сервером.
К сетевым ОС относятся сетевые ОС Personal NetWare (Novell) и
другие.
41
В результате рассмотрения второй главы подробно описаны все
главные понятия о компьютерных сетях, при этом рассмотрена их
классификация по разным признакам:
– одноранговые;
– иерархические;
– распределенные и другие.
Также в работе дана четкая характеристика топологии сети,
приведены примеры самых применяемых из них, а также рассмотрены
компоненты аппаратного и программного обеспечение, которое
применяется в локально-вычислительных сетях.