Компьютерные сети и соединение между ними

2.23. Соединение между собой устройств сети

Рис. 2.30. Сетевой интерфейсный адаптер

• Сетевые кабели (коаксиальные, состоящие из двух изолированных между собой концентрических проводников, из которых внешний имеет вид трубки; оптоволоконные; кабели на витых парах, образованные двумя переплетёнными друг с другом проводами, и др.).
• Коннекторы (соединители) для подключения кабелей к компьютеру; разъёмы для соединения отрезков кабеля.
• Сетевые интерфейсные адаптеры для приёма и передачи данных. В соответствии с определённым протоколом управляют доступом к среде передачи данных. Размещаются в системных блоках компьютеров, подключенных к сети. К разъёмам адаптеров подключается сетевой кабель.

• Трансиверы повышают уровень качества передачи данных по кабелю, отвечают за приём сигналов из сети и обнаружение конфликтов.
• Хабы (концентраторы) и коммутирующие хабы (коммутаторы) расширяют топологические, функциональные и скоростные возможности компьютерных сетей. Хаб с набором разнотипных портов позволяет объединять сегменты сетей с различными кабельными системами. К порту хаба можно подключать как отдельный узел сети, так и другой хаб или сегмент кабеля. Повторители (репитеры) усиливают сигналы, передаваемые по кабелю при его большой длине.

2.24. Классификация компьютерных сетей по степени географического распространения

По степени географического распространения сети делятся на локальные, городские, корпоративные, глобальные и др. Локальная сеть (ЛВС или LAN — Local Area NetWork) — сеть, связывающая ряд компьютеров в зоне, ограниченной пределами одной комнаты, здания или предприятия. Небольшая офисная локальная сеть Глобальная сеть (ГВС или WAN — World Area NetWork) — 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 Глобальная сеть Городская сеть (MAN — Metropolitan Area NetWork) — сеть, которая обслуживает информационные потребности большого города. 2.25. Соединение локальныех сетей Для соединения локальных сетей используются следующие устройства, которые различаются между собой по назначению и возможностям:  Мост (англ. Bridge) — связывает два фрагмента локальных сетей. Передаёт данные между фрагментами сетей в пакетном виде, не производя в них никаких изменений. Ниже на рисунке показаны три фрагмента локальных сетей, соединённые двумя мостами. Соединение локальных сетей посредством мостов Здесь мосты создали расширенную сеть, которая обеспечивает своим пользователям доступ к прежде недоступным ресурсам. Кроме этого, мосты могут фильтровать пакеты, охраняя всю сеть от локальных потоков данных и пропуская наружу только те данные, которые предназначены для других сегментов сети.  Маршрутизатор (англ. Router) объединяет сети с общим протоколом более эффективно, чем мост. Он позволяет, например, расщеплять большие сообщения на более мелкие куски, обеспечивая тем самым взаимодействие локальных сетей с разным размером пакета. Маршрутизатор может пересылать пакеты на конкретный адрес (мосты только отфильтровывают ненужные пакеты), выбирать лучший путь для прохождения пакета и многое другое. Чем сложней и больше сеть, тем больше выгода от использования маршрутизаторов.  Мостовой маршрутизатор (англ. Brouter) — это гибрид моста и маршрутизатора, который сначала пытается выполнить маршрутизацию, где это только возможно, а затем, в случае неудачи, переходит в режим моста.  Шлюз (англ. GateWay), в отличие от моста, применяется в случаях, когда соединяемые сети имеют различные сетевые протоколы. Поступившее в шлюз сообщение от одной сети преобразуется в другое сообщение, соответствующее требованиям следующей сети. Таким образом, шлюзы не просто соединяют сети, а позволяют им работать как единая сеть. C помощью шлюзов также локальные сети подсоединяются к мэйнфреймам — универсальным мощным компьютерам.

Источник

Локальные и глобальные сети эвм

1.Основные типы сетей их назначение и характеристики.

Существуют два основных типа сетей: локальная сеть (Local Area Network — LAN), в которой компьютеры расположены приблизительно в одном и том же месте, например, в одной организации или в одном здании, и глобальная сеть (Wide Area Network — WAN), в которой компьютеры удалены на значительные расстояния. Глобальные сети часто являются сетями сетей, объединяющими несколько локальных сетей в одну. Сейчас появилась еще одна разновидность сетей — так называемая городская сеть (Metropolitan Area Network — MAN), которая является своеобразным гибридом локальной и глобальной. В связи со все более и более увеличивающимися скоростями передачи данных эта сеть получает большое распространение.

Компьютерные сети развивались довольно бурно и быстро. В зависимости от типа сети компьютеры поначалу соединялись с помощью телефонного или коаксиального кабеля (аналогичным кабелем подключается телевизор к внешней антенне). Сейчас практически везде в локальных сетях используется медный кабель, который часто называют «витая пара», либо оптический кабель. Витая пара — это, попросту говоря, несколько пар скрученных проводов, помещенных в один общий кабель. Этот кабель обычно экранирован и изолирован от внешних воздействий: электромагнитных волн и т.п..

По скорости передачи информации компьютерные сети делятся на низко-, средне- и высокоскоростные.

По типу среды передачи сети разделяются на:

2.Способы соединения (подключения) компьютеров к сети.

—Телефонный провод; —Коаксиальный кабель(аналогичным кабелем подключается телевизор к внешней антенне) Изоляция Диэлектрик —витая пара-это, попросту говоря, несколько пар скрученных проводов, помещенных в один общий кабель. —оптическое волокно— это тонкий и гибкий кабель, по которому данные передаются с помощью световых волн. Такой тип кабеля позволяет передавать данные на расстояния, превышающие 1 километр, без потери качества передаваемого сигнала. По своему внешнему виду оптический кабель похож на коаксиальный. Он состоит из толстого стеклянного волокна, вокруг которого оплетена пластиковая изоляция, не позволяющая выйти лучу света за пределы центрального волокна, и, наконец, все это еще раз оплетено защитной пластиковой изоляцией. Если кабель состоит из нескольких оптических волокон, то они соединены в один пучок и оплетены дополнительной пластиковой изоляцией.

3.Топология компьютерных сетей

Сетевые топологии Топологии локальных сетей можно рассматривать либо с физической, либо с логической точки зрения. Физическая топология определяет геометрическое расположение элементов, из которых состоит сеть. Топология — это не просто карта сети, а теоретическое и в какой-то мере графическое описание формы и структуры локальной сети. Логическая топология определяет возможные связи между объектами сети, которые могут общаться друг с другом. Такой тип топологии удобно использовать, когда необходимо определить, какие пары объектов сети могут обмениваться информацией, и имеют ли эти пары физическое соединение друг с другом. Базовые топологии Существуют три базовые физические топологии: линейная, кольцеобразная и звездообразная. При линейной топологии все элементы сети подключены друг за другом при помощи одного кабеля. Концы такой сети должны быть затерминированы при помощи небольших заглушек, которые часто так и называют — терминаторы. Обычно при такой топологии используется один кабель, и в ней нет никакого дополнительного, активного сетевого оборудования, которое позволяет соединять компьютеры и другие объекты сети. Все подключенные к такой сети устройства «слушают» сеть и принимают только те проходящие пакеты, которые предназначены для них, остальные — игнорируют. Отсутствие дополнительного активного оборудования (например, повторителей) делает такие сети простыми и недорогими. Однако недостаток линейной топологии заключается в ограничениях по размеру сети, ее функциональности и расширяемости. Такие сети можно встретить в домах и небольших офисах. Линейная топология сети При кольцеобразной топологии каждая рабочая станция соединяется с двумя своими ближайшими соседями. Такая взаимосвязь образует локальную сеть в виде петли или кольца. Данные передаются по кругу в одном направлении, а каждая станция играет роль повторителя, который принимает и отвечает на пакеты, адресованные ему, и передает другие пакеты следующей рабочей станции «вниз». В оригинальной кольцеобразной сети все ее объекты подключались друг к другу, и такое подключение должно было быть замкнутым, т.е. образовывать кольцо. Преимуществом такой топологии было предсказуемое время реагирования сети. Чем больше устройств было в кольце, тем дольше сеть реагировала на запросы. Но самый большой ее недостаток заключался в том, что при выходе из строя хотя бы одного устройства переставала функционировать вся сеть. Однако такую топологию можно улучшить, подключив все сетевые устройства через концентратор. Визуально такое «подправленное» кольцо физически кольцом уже не является, но в подобной сети данные все равно передаются по кругу. Классическая кольцеобразная топология На рисунке ниже сплошными линиями обозначены физические соединения, а пунктирными — направление передачи данных. Таким образом, подобная сеть имеет логическую кольцевидную топологию, тогда как физически представляет собой звезду. В сетях со звездообразной топологией рабочие станции подключаются к центральным устройствам — концентраторам. В отличие от кольцеобразной топологии, физической или виртуальной, каждое устройство в звездообразной топологии получает доступ к сети независимо от других, и общая скорость работы сети ограничена только пропускной способностью концентратора. Логическая кольцевидная топология при физической звездообразной Классическая звездообразная топология Концентратор Звездообразная топология является доминирующей в современных локальных сетях. Такие сети довольно гибкие, легко расширяемые и относительно недорогие по сравнению с более сложными сетями, в которых строго фиксированы методы доступа устройств к сети. Таким образом, «звезды» вытеснили устаревшие и редко использующиеся линейные и кольцеобразные топологии. Более того, они стали переходным звеном к последнему виду топологии — коммутируемой звезде.

Источник