Principiile construcției fizice a unei rețele Ethernet. Ce include mediul fizic de transmisie? Protecție împotriva eșecului

Scopul principal al conectării computerelor într-o rețea a fost acela de a partaja resurse: utilizatorii computerelor conectate la rețea sau aplicațiile care rulează pe aceste computere pot accesa resursele computerelor din rețea, cum ar fi:

dispozitive periferice precum discuri, imprimante, plotere, scanere etc.;

datele stocate în memorie cu acces aleator sau pe dispozitive de stocare externe;

putere de calcul.

Interfețe de rețea

Pentru a comunica între dispozitive, acestea trebuie în primul rând să aibă interfețe externe.

O interfață, în sens larg, este o graniță logică și/sau fizică definită formal între obiecte independente care interacționează. Interfața specifică parametrii, procedurile și caracteristicile interacțiunii obiectelor.

Interfețe fizice și logice separate

O interfață fizică (numită și port) este definită de un set de conexiuni electrice și caracteristici ale semnalului. De obicei, este un conector cu un set de contacte, fiecare având un scop specific.

O interfață logică (numită și protocol) este un set de mesaje informative un format specific care este schimbat între două dispozitive sau două programe, precum și un set de reguli care determină logica schimbului acestor mesaje.

Orez. 2.2. Partajarea unei imprimante într-o rețea de computere

O interfață computer-la-computer permite două computere să facă schimb de informații. Pe fiecare parte este implementat de o pereche:

un modul hardware numit adaptor de rețea sau interfata retea niciun card;

driverul plăcii de interfață de rețea - un program special, munca de management placa de retea.

Interfața computer-dispozitiv periferic (în acest caz, interfața computer-imprimantă) permite computerului să controleze funcționarea unui dispozitiv periferic (PU).

pe partea computerului - o placă de interfață și un driver PU (imprimante), similar cu o placă de interfață de rețea și driverul acestuia;

pe partea PU - de controlerul PU (imprimante), care este de obicei un dispozitiv hardware care primește date de la computer, de exemplu octeți de informații, care trebuie tipărit pe hârtie și comenzile pe care le procesează prin controlul părților electromecanice ale dispozitivului periferic, de exemplu, împingerea unei foi de hârtie din imprimantă sau deplasarea capului magnetic al unui disc.

1. Probleme de comunicare între mai multe computere

Topologie conexiuni fizice

Când conectați mai multe (mai mult de două) computere într-o rețea, trebuie să decideți cum să le conectați unul la altul, în caz contrar, alegeți configurația conexiunilor fizice sau topologia.

Topologia rețelei se referă la configurația unui graf, ale cărui vârfuri corespund nodurilor terminale ale rețelei (de exemplu, computere) și echipamentelor de comunicație (de exemplu, routere), iar marginile corespund conexiunilor fizice sau informaționale dintre vârfuri. .

Puteți conecta fiecare computer unul la altul sau le puteți conecta secvențial, presupunând că vor comunica prin transmiterea mesajelor unul altuia în tranzit. Atât un computer universal, cât și un dispozitiv specializat pot acționa ca un nod de tranzit.

Caracteristicile rețelei depind în mod semnificativ de alegerea topologiei conexiunii:

Prezența mai multor căi între noduri crește fiabilitatea rețelei și face posibilă distribuirea sarcinii între canalele individuale.

ușurința conectării noilor noduri, inerentă unor topologii, face rețeaua ușor de extins.

Considerentele economice conduc adesea la selectarea topologiilor care sunt caracterizate de o lungime totală minimă a liniilor de comunicație.

Printre numeroasele configurații posibile, se face o distincție între complet conectat și nu complet conectat.

O topologie mesh corespunde unei rețele în care fiecare computer este conectat direct la toate celelalte. Această opțiune se dovedește a fi greoaie și ineficientă. În acest caz, fiecare computer din rețea trebuie să aibă un număr mare de porturi de comunicație. Topologiile complet conectate sunt rareori utilizate în rețelele mari. Mai des, acest tip de topologie este utilizat în sisteme multi-mașină sau în rețele care conectează un număr mic de calculatoare.

Orez. 2.10. Topologii tipice de rețea

Toate celelalte opțiuni se bazează pe topologii parțial conectate, când schimbul de date între două computere poate necesita tranzitul datelor prin alte noduri de rețea.

Topologie inel. Datele sunt transferate de-a lungul unui inel de la un computer la altul. Principalul avantaj al inelului este că, prin natura sa, oferă conexiuni redundante. Datele din inel, după ce au făcut o revoluție completă, revin la nodul sursă. Prin urmare, sursa poate controla procesul de livrare a datelor către destinație. Această proprietate este utilizată pentru a testa conectivitatea la rețea și pentru a găsi un nod care nu funcționează corect. În același timp, în rețelele cu topologie inelă, este necesar să se ia măsuri speciale, astfel încât, în cazul unei defecțiuni sau închidere a computerului, canalul de comunicație între nodurile rămase ale inelului să nu fie întrerupt.

O topologie în stea apare atunci când fiecare computer se conectează direct la un dispozitiv central comun numit hub. Funcțiile hub-ului includ direcția transmise de calculator informații către unul sau toate celelalte computere din rețea. Atât un computer universal, cât și un dispozitiv specializat pot acționa ca un hub. Dezavantajele unei topologii în stea: costul mai mare al echipamentelor de rețea din cauza necesității achiziționării unui dispozitiv central specializat; capacitatea de a crește numărul de noduri din rețea este limitată de numărul de porturi hub.

Uneori are sens să construiești o rețea folosind mai multe hub-uri, interconectate ierarhic prin legături stele. Structura rezultată este numită stea ierarhică sau arbore. În prezent, arborele este cea mai comună topologie de comunicare, atât în ​​rețelele locale, cât și în cele globale.

Un caz special special al unei vedete este un autobuz comun. Aici, elementul central este un cablu pasiv (multe rețele care folosesc comunicații fără fir au aceeași topologie - rolul unei magistrale comune aici este jucat de un mediu radio comun). Informațiile transmise sunt distribuite de-a lungul cablului și sunt disponibile simultan pentru toate computerele conectate la acest cablu. Avantaje: cost redus și ușurință în conectarea nodurilor noi la rețea și dezavantaje: fiabilitate scăzută (orice defect de cablu paralizează complet întreaga rețea) și performanță scăzută (la un moment dat, doar un singur computer poate transmite date prin rețea, astfel încât lățimea de bandă este împărțită aici între toate rețelele de noduri).

Orez. 2.11. Topologie mixtă

Rețelele mici au o topologie tipică - stea, inel sau magistrală comună, rețelele mari sunt caracterizate prin prezența unor conexiuni arbitrare între computere. În astfel de rețele, este posibil să se identifice fragmente individuale conectate aleatoriu (subrețele) care au o topologie standard, motiv pentru care sunt numite rețele cu topologie mixtă.

Adresarea gazdelor

Una dintre problemele care trebuie luate în considerare la conectarea a trei sau mai multe computere este problema adresei, și anume adresarea interfețelor de rețea ale acestora. Un computer poate avea mai multe interfețe de rețea. De exemplu, pentru a crea o structură complet conectată de N computere, este necesar ca fiecare dintre ele să aibă N - 1 interfață.

Pe baza numărului de interfețe adresabile, adresele pot fi clasificate după cum urmează:

o adresă unică (unicast) este utilizată pentru a identifica interfețele individuale;

o adresă multicast identifică mai multe interfețe simultan, astfel încât datele marcate cu o adresă multicast sunt livrate la fiecare dintre nodurile incluse în grup;

datele trimise la o adresă de difuzare trebuie să fie livrate către toate nodurile rețelei;

adresa anycast definită în versiune noua Protocolul IPv6, ca o adresă multicast, definește un grup de adrese, cu toate acestea, datele trimise la această adresă trebuie să fie livrate nu la toate adresele acestui grup, ci la oricare dintre ele.

Adresele pot fi numerice (de exemplu, 129.26.255.255 sau 81. la. ff. ff) și simbolice (site.domain.ru).

Adresele simbolice (numele) sunt convenabile pentru percepția umană și, prin urmare, poartă de obicei o încărcătură semantică.

Setul tuturor adreselor care sunt valide în cadrul unei scheme de adresare se numește spațiu de adrese.

Spațiul de adrese poate avea o organizare plată (liniară) sau o organizare ierarhică.

Cu o organizare plată, setul de adrese nu este structurat în niciun fel. Un exemplu de adresă numerică plată este o adresă MAC, concepută pentru a identifica în mod unic interfețele de rețea din rețelele locale. Această adresă este de obicei folosită doar de hardware și este scrisă ca număr binar sau hexazecimal, de exemplu 0081005e24a8. Adresele MAC sunt încorporate în echipament de către producător, deci sunt numite și adrese hardware.

Într-o organizare ierarhică, spațiul de adrese este structurat sub forma unor subgrupuri imbricate unul în celălalt, care, îngustând secvențial zona adresabilă, definesc în cele din urmă o interfață de rețea separată.

Reprezentanții tipici ai adreselor numerice ierarhice sunt adresele IP și IPX de rețea. Aceștia acceptă o ierarhie pe două niveluri, adresa este împărțită într-o parte majoră - numărul rețelei și o parte minoră - numărul nodului. Această împărțire permite transmiterea mesajelor între rețele numai pe baza numărului de rețea, iar numărul nodului este necesar după ce mesajul este livrat către rețeaua dorită. În practică, mai multe scheme de adresare sunt utilizate de obicei simultan, astfel încât interfața de rețea a unui computer poate avea simultan mai multe nume de adrese. Fiecare adresă este utilizată în situația în care tipul corespunzător de adresare este cel mai convenabil. Și pentru a converti adresele de la un tip la altul, se folosesc protocoale auxiliare speciale, care se numesc protocoale de rezoluție a adreselor.

Comutare

Lăsați computerele să fie conectate fizic între ele în funcție de o topologie. Atunci trebuie să decideți cum să transferați date între nodurile finale?

Conexiunea nodurilor terminale printr-o rețea de noduri de tranzit se numește comutare. Secvența de noduri de-a lungul căii de la expeditor la destinatar formează o rută.

De exemplu, în rețeaua prezentată în Fig. 2.14, nodurile 2 și 4, neconectate direct între ele, sunt forțate să transmită date prin nodurile de tranzit, care pot fi, de exemplu, nodurile 1 și 5. Nodul 1 trebuie să transfere date între interfețele sale A și B și nodul 5. - între interfețele F și B. În acest caz, ruta este secvența: 2-1-5-4, unde 2 este nodul expeditor, 1 și 5 sunt noduri de tranzit, 4 este nodul receptor.

Orez. 2-14. Comutarea abonatului printr-o rețea de noduri de tranzit

Problemă de comutație generalizată

În general, problema comutării poate fi prezentată sub forma următoarelor probleme particulare interconectate.

Determinarea fluxurilor de informații pentru care trebuie trasate rute.

Dirijarea fluxului.

Promovarea fluxurilor, adică recunoașterea fluxurilor și comutarea lor locală la fiecare nod de tranzit.

Multiplexarea și demultiplexarea fluxurilor.

Dirijare

Sarcina de rutare, la rândul său, include două subsarcini:

determinarea rutei;

notificarea rețelei despre ruta selectată.

Stabiliți rutaînseamnă alegerea unei secvențe de noduri de tranzit și a interfețelor acestora prin care datele trebuie transmise pentru a le livra destinatarului. Determinarea unei rute este o sarcină dificilă, mai ales atunci când configurația rețelei este astfel încât există mai multe căi între o pereche de interfețe de rețea comunicante. Cel mai adesea, alegerea se face pe un traseu care este optim după un anumit criteriu. Criteriile de optimizare pot include, de exemplu, debitul nominal și congestionarea canalelor de comunicație; întârzieri introduse de canale; numărul de noduri de tranzit se întinde; fiabilitatea canalelor și nodurilor de tranzit.

Ruta poate fi determinată empiric („manual”) de către administratorul de rețea, dar această abordare pentru determinarea rutelor este de puțin folos pentru o rețea mare cu o topologie complexă. În acest caz, se folosesc metode automate de determinare a rutei. În acest scop, nodurile terminale și alte dispozitive de rețea sunt echipate cu software special care organizează schimbul reciproc de mesaje de serviciu, permițând fiecărui nod să-și formuleze propria „idee” a rețelei. Apoi, pe baza datelor colectate, se determină trasee raționale folosind metode software.

Atunci când alegeți o rută, acestea sunt adesea limitate doar de informații despre topologia rețelei. Această abordare este ilustrată în Fig. 2.15. Pentru a transfera trafic între nodurile finale Ași C există două rute alternative: A-1-2-3-CȘi A-1-3-C. Dacă luăm în considerare doar topologia, atunci alegerea este evidentă - ruta A-1-3-C, care are mai puține noduri de tranzit.

Orez. 2.15. Selectarea rutei

Promovarea datelor

Deci, lăsați rutele să fie definite, înregistrările despre acestea se fac în tabelele tuturor nodurilor de tranzit, totul este gata pentru transferul de date între abonați (schimbarea abonaților).

În primul rând, expeditorul trebuie să expună datele la interfața de la care începe ruta găsită, iar toate nodurile de tranzit trebuie să „transfere” în mod corespunzător datele de la una dintre interfețele lor la alta, cu alte cuvinte, să efectueze comutareainterfețe. Se numește un dispozitiv al cărui scop funcțional este comutarea intrerupator.În fig. Figura 2.16 prezintă un comutator care comută fluxurile de informații între cele patru interfețe ale sale.

Orez. 2.16. Intrerupator

Un comutator poate fi fie un dispozitiv specializat, fie calculator de uz general cu un mecanism de comutare software încorporat, în acest caz comutatorul se numește software.

Multiplexare și demultiplexare

Pentru a determina la ce interfață să redirecționeze datele primite, comutatorul trebuie să descopere cărui flux îi aparține. Această problemă trebuie rezolvată indiferent dacă la intrarea comutatorului ajunge doar un flux „pur” sau un flux „mixt”.

Demultiplexarea este împărțirea fluxului total agregat în mai multe dintre fluxurile sale constitutive.

Multiplexarea este formarea unui flux comun agregat din mai multe fluxuri individuale, care este transmis printr-un canal fizic de comunicare,

Cu alte cuvinte, multiplexarea este o metodă de împărțire a unui canal fizic disponibil între mai multe sesiuni de comunicații care apar simultan între abonații rețelei.

Fig.2.18 . Operații de multiplexare și demultiplexare a fluxurilor în timpul comutării

Una dintre principalele modalități de multiplexare a fluxurilor este împărțirea timpuluinici. Cu această metodă, fiecare fir din când în când (cu o perioadă fixă ​​sau aleatorie) primește un canal fizic la dispoziția sa deplină și își transmite datele prin intermediul acestuia. De asemenea, comun diviziunea în frecvență canal, atunci când fiecare flux transmite date în intervalul de frecvență alocat acestuia.

Orez. 2.19. Multiplexor și demultiplexor

Schimbarea tipurilor

Printre numeroasele abordări posibile pentru rezolvarea problemei comutării abonaților în rețele, există două fundamentale, care includ comutarea de circuite și comutarea de pachete.

Baza pentru crearea unei rețele de transmisie a datelor este rețeaua primară, care este o colecție de noduri de rețea, stații de rețeași linii de transmisie, formând o rețea de canale de transmisie standard și căi de grup standard.

Un canal de transmisie este un ansamblu de mijloace tehnice și medii de distribuție care asigură transmiterea semnalelor de telecomunicații fie într-o anumită bandă de frecvență, fie cu o anumită

viteza dintre două stații sau noduri. Un canal cu parametri normalizați se numește tipic.

O cale de grup este un ansamblu de mijloace tehnice care asigură transmiterea semnalelor de telecomunicații fie într-o bandă de frecvență, fie la viteza de transmisie a unui grup normalizat de canale. Dacă parametrii unei căi de grup sunt normalizați, atunci calea se numește tipică. Căile de grup sunt construite pe baza liniilor de transmisie.

O linie de transmisie a rețelei primare este un set de circuite fizice, căi liniare ale acelorași și diferite tipuri de sisteme de transmisie care au un mediu de propagare comun, structuri liniare și dispozitive pentru întreținerea lor. Liniile de transport variază în funcție de rețeaua primară de care aparțin și de mediul de distribuție. În prezent, releu radio, troposferic, fir și legături prin satelit transferuri.

Un nod de rețea (NS) al unei rețele primare este un set de mijloace tehnice care oferă:

organizarea și tranzitul căilor de grup standard și canalelor de transmisie standard ale rețelei primare;

comutarea căilor și canalelor specificate aparținând diferitelor linii de transmisie;

asigurarea numărului necesar de canale și căi de grup pentru formarea rețelelor secundare.

Stațiile de rețea ale rețelei primare asigură organizarea canalelor și căilor standard, asigurarea acestora pentru formarea rețelelor secundare și conectarea canalelor și căilor de grup ale diferitelor rețele secundare între ele.

Un fragment al rețelei primare cu diferite linii de transmisie este prezentat în Fig. 1.6.

Rețelele primare sunt împărțite în locale, interne, de zonă și backbone.

Partea rețelei primare limitată la teritoriul unui oraș sau a unei zone rurale se numește rețea primară locală.

O rețea primară intra-zonă este o parte a rețelei primare, limitată de teritoriul care coincide cu zona de numerotare și care asigură interconectarea căilor de grup standard și canalelor de transmisie standard ale diferitelor rețele locale primare ale acestei zone. Zona de numerotare, de regulă, coincide cu limitele administrative ale regiunii.

Combinația de rețele primare intrazonale și locale din teritoriul care coincide cu zona de numerotare formează o rețea primară zonală.

Partea rețelei primare care conectează căile de grup standard, precum și canalele de transmisie standard ale rețelelor primare intra-zonă din întreaga țară, formează rețeaua principală principală.

Nodurile de rețea și liniile de transmisie sunt denumite în funcție de rețeaua primară căreia îi aparțin.

Un concept important legat de rețelele primare este sistemul de transmisie, care este înțeles ca un set de căi liniare, căi de grup standard și canale de transmisie ale rețelei primare. Sistemul de transport include stațiile sistemului de transport și mediul de distribuție.

AGO - echipament pentru formarea grupelor; AU - echipamente de compactare; UDC - dispozitiv de comutare pe termen lung; SU - nod de rețea; TCH - canal de transmisie tipic

În sistemele de transmisie cu diviziune de frecvență (FDM), o anumită bandă de frecvență este alocată pentru transmiterea semnalelor pe fiecare canal. Sistemele de transmisie în care anumite intervale de timp sunt alocate pentru transmiterea semnalelor de-a lungul fiecărui canal pe o cale liniară se numesc sisteme de diviziune în timp (TDCS).

În stadiul actual, sistemele cu diviziunea de frecvență a canalelor sunt mai răspândite în rețelele principale. Sistemele de divizare în timp sunt implementate în principal în rețelele primare locale.

Principalele caracteristici ale rețelelor primare, indiferent de sistemele de transport utilizate, sunt:

o structură care determină locația relativă a nodurilor de rețea ale stațiilor și liniilor de transmisie fără a ține cont de poziția acestora la sol;

topologie - structură ținând cont de locația reală pe sol;

putere, determinată de numărul de canale standard sau de lățimea totală a spectrului de frecvență a tuturor canalelor de comunicație din linia de transmisie;

supraviețuirea, care determină rezistența liniilor de transmisie și a nodurilor rețelei primare la deteriorare.

Rezistența la deteriorare este determinată de fiabilitatea tehnică a echipamentului, rezistența la dezastre naturaleși o serie de alți factori.

Rețele secundare. Complexe tehnice ale rețelelor de transmisie a datelor

Rețelele primare servesc ca bază pentru crearea diferitelor tipuri de rețele secundare. Rețelele secundare create pentru diferite departamente se numesc departamentale. În acest caz, pe rețeaua primară sunt alocate grupuri de canale prin care sunt transmise toate tipurile de informații în interesul sistemului de control aferent oricărui departament. De exemplu, o rețea secundară poate fi organizată pe o rețea națională primară pentru a asigura managementul unui anumit sector al economiei naționale. Canalele unei astfel de rețele secundare sunt folosite pentru a transmite toate tipurile de informații.

Pe baza tipului de informații transmise, se disting, de exemplu, rețele secundare de comunicații telegrafice, transmisii de date, comunicații telefonice automate la distanță lungă.

Rețelele secundare departamentale în unele cazuri sunt, de asemenea, împărțite în funcție de tipul de informații transmise.

În fig. Figura 1.7 prezintă o posibilă opțiune pentru formarea rețelelor secundare departamentale.

Pe baza canalelor rețelei naționale a Ministerului Comunicațiilor al URSS și a canalelor formate din facilitățile mobile și staționare ale departamentului, este creată o rețea primară pentru sistemul de control al acestui departament. Această rețea primară servește ca bază pentru crearea rețelelor secundare în funcție de tipurile de informații transmise. Astfel, rețeaua de date este o rețea secundară a rețelei primare a departamentului relevant.

Uneori, un set de rețele secundare bazate pe tipurile de informații transmise se numește rețea de informații a sistemului de management al departamentului.

Rețeaua de transmisie a datelor include o serie de complexe tehnice, dintre care unul include un set de instrumente care formează canalele de comunicație ale rețelei primare, alocate pentru a crea o rețea de transmisie a datelor. Canalele dedicate ale rețelei primare oferă doar posibilitatea potențială de transmitere a informațiilor, cu toate acestea, pentru a le implementa în conformitate cu nevoile sistemului de control automat, este necesar să se introducă o serie de complexe suplimentare. Acestea includ:

1. Un set de instrumente care asigură formarea canalelor PD pe baza canalelor de rețea primare. Acest complex este implementat ca un set de mostre individuale de echipamente de transmisie a datelor (DTE), fiecare dintre acestea asigură formarea unui canal TD și funcționează conform unui algoritm fix. Această implementare se numește implementare hardware.

În unele cazuri, se utilizează o implementare hardware și software, în care se realizează o parte a funcției ADF folosind metode softwareîn calculatoare specializate sau de uz general.

2. Un set de mijloace tehnice care asigură transmiterea țintită a mesajelor între abonații rețelei, îndeplinind în același timp cerințele sistemului de control automatizat pentru caracteristicile probabilistice în timp ale întârzierii. Acest complex este realizat ca un set stații de comutareși nodurile de comutare de circuite și mesaje împreună cu software-ul lor.

3. Un set de mijloace de monitorizare a stării mijloacelor tehnice și de gestionare a rețelei de date, care este un set de mijloace organizatorice și servicii tehnice, precum și hardware și software care asigură funcționarea rețelei de transmisie a datelor în condiții schimbătoare.

4. Un set de instrumente de interfață PD, care este un set de dispozitive și algoritmi care asigură coordonare electrică, logică, de cod și algoritmică diverse elemente Rețea PD, precum și elemente de rețea cu mijloace tehnice sursele și consumatorii de informații.

Elementele complexelor enumerate sunt dispersate în rețea și pot fi combinate condiționat în module orientate către probleme (Fig. 1.8), fiecare dintre acestea îndeplinește sarcini strict definite pentru transmiterea datelor și interacțiunea cu alte module, un sistem informatic, o bancă de date. și terminale. Indiferent de funcțiile pe care le îndeplinesc, modulele sunt numite unități funcționale de rețea (FNU).

Modulul de comunicare al sistemului informatic (sau al băncii de date) cu rețeaua (CBC) realizează interacțiunea între calculatoare eterogene și rețeaua PD. Modulul de comunicare în rețea de terminale (NTC) asigură interacțiunea între diferite grupuri de terminale și alte elemente de rețea. Modulul de funcții de comunicare în rețea (NCF), care este o colecție de noduri

comutarea asigură livrarea informațiilor de la expeditor la destinatar prin canalele de rețea primare.

Tehnic și software FES împreună cu interconexiunile lor formează arhitectura modulului, care este determinată de metoda de comutare implementată în rețea. În prezent, o serie de modificări ale metodelor de comutare a canalelor și a mesajelor (Fig. 1.9) sunt considerate independente.

Orice versiune de comutare a circuitelor implică două etape. În prima etapă, se formează un lanț de canale de comunicație conectate secvenţial între abonaţi. În a doua etapă, informațiile sunt transferate.

În funcție de tipul de canale folosite pentru a construi lanțul, comutarea poate fi distinsă: canale continue, formata din sisteme cu multiplexare in frecventa; canale digitale formate din sisteme multiplex de timp și canale PD.

La schimbarea mesajelor, nu există o legătură reală între abonați, iar informațiile sunt sub formă de mesaje formalizate

transmise pe trasee formate din trasee PD succesive. Dacă la un moment dat calea este ocupată sau într-o stare de defecțiune, atunci mesajul așteaptă momentul în care devine liberă sau este restabilită.

Comutarea mesajelor este implementată fie în forma sa pură, fie ca comutare de pachete. Există două moduri de comutare de pachete: datagramă și conexiuni virtuale.

În rețelele cu comutare de datagramă, un mesaj care sosește de la sursă la primul nod de comutare este împărțit în blocuri, la fiecare dintre acestea se adaugă informațiile de serviciu necesare pentru transmiterea în rețea. Blocurile obtinute in acest fel se numesc pachete, codograme sau datagrame, au statut de mesaje independente in retea si sunt transmise prin aceasta independent unele de altele, eventual pe diferite rute.

În nodul de comutare (KS) la care este conectat destinatarul, pachetele dintr-un mesaj sunt acumulate în cazul general aleatoriu, ceea ce face necesară combinarea lor într-o manieră ordonată înainte de a le emite abonatului destinatar. În acest caz, este posibilă așa-numita blocare a layout-ului memoriei nodului, în care dispozitivele sale de stocare sunt ocupate de mesaje necolectate și, în consecință, nu pot fi eliberate, iar pachetele lipsă nu pot fi primite din acest motiv.

În rețelele cu conexiuni virtuale, se stabilește o rută fixă ​​între abonați înainte ca un mesaj să fie transmis. În acest scop, abonatul expeditor trimite o cerere la nodul de comutare asociat pentru a organiza o conexiune. Nodul asociat determină ruta de transmisie și emite comenzi către toate centrele intermediare. Comenzile conțin numărul conexiunii și numărul căii de ieșire pentru această conexiune. În același timp, mai multe conexiuni sunt organizate pe același canal de rețea, cu anumite poziții de timp alocate pentru transmisie în fiecare direcție - un canal virtual, care este fixat fie rigid, fie folosind metoda compactării statistice.

Cadrele care conțin pachete de mesaje însoțite de un număr de conexiune sunt transmise continuu între CM-urile vecine. Dimensiunile pachetelor pot varia. Dacă în orice moment nu există niciun pachet următor care să fie transmis pe un anumit canal virtual, atunci poziția sa temporară poate fi ocupată de un pachet dintr-un alt mesaj, unde există un exces de pachete. La fiecare nod de comutare, pachetele de informații sunt dezasamblate pentru redistribuirea lor între cele care ies canale virtuale conform numerelor acestor canale.

Atunci când se utilizează conexiuni virtuale, pachetele aparținând aceluiași mesaj ajung secvențial, ceea ce elimină problema cusăturii lor ordonate și pericolul blocării legăturilor.

O serie de studii efectuate în anul trecutîn scopul comparării metodelor de comutare, precum și a experienței de operare

Rețelele PD ne permit să formulăm următoarele recomandări cele mai generale:

1. Din punct de vedere al eficienței canalului, comutarea mesajelor este de preferat comutării de pachete, care la rândul ei este preferabilă comutării circuitelor. Avantajul comutării mesajelor în comparație cu comutarea circuitelor este mai semnificativ în cazul fluxurilor intense de mesaje de volum mic. Pe baza acestui lucru, comutarea mesajelor și comutarea de pachete sunt folosite în rețele la intensități mari! fluxuri de mesaje relativ scurte. Comutarea circuitelor este utilizată pentru fluxuri de mesaje de intensitate scăzută și de volum mare.

2. Atunci când alegeți între comutarea de pachete și comutarea mesajelor, ar trebui să se pornească de la faptul că în rețelele cu comutare de pachete pot fi obținute valori de întârziere a mesajelor care sunt de câteva ori mai mici decât în ​​rețelele cu comutare de mesaje.

3. Comutarea de pachete sau comutarea de mesaje ar trebui să fie utilizată în rețelele de date atunci când este necesar să se furnizeze transmisii multicast, serviciu de mesaje prioritare și, de asemenea, atunci când cerințe ridicate la fiabilitatea și acuratețea livrării. Acesta din urmă se explică prin prezența în astfel de rețele de control și protecție împotriva erorilor în toate etapele deplasării mesajelor în rețea. Trebuie luat în considerare faptul că serviciul prioritar și transmisiile multicast sunt implementate numai în modul datagramă al rețelelor cu comutare de pachete.

Problema utilizării rețelelor PD cu comutare de circuite nu a fost suficient studiată în prezent, totuși, se poate presupune că un astfel de mod va fi eficient pentru transmiterea foarte volume mari informații cu cerințe ridicate de fidelitate. În rețelele cu comutare de circuit primar, este destul de dificil să se asigure o fidelitate ridicată din cauza De calitate inferioară canale compozite.

Dacă abonații au cerințe diferite pentru procesul de transfer de informații și fluxurile de mesaje transmise de aceștia au intensități și volume diferite, atunci poate fi recomandabil să se utilizeze în diverse moduri comutarea În acest caz, este furnizat de obicei un singur nod de comutare, oferind abonaților posibilitatea de a alege independent metoda de comutare.

Subiectul 1Principii generale de construcție a rețelei. Cerințe pentru rețelele moderne

Cel mai rețea simplă(rețea) constă din cel puțin două computere conectate între ele prin cablu. Acest lucru le permite să partajeze date. Toate rețelele (indiferent de complexitate) se bazează pe acest principiu simplu.

Orez. 1.1. Mediu autonom

O rețea este un grup de computere și alte dispozitive conectate. Conceptul de calculatoare conectate și partajarea resurselor se numește rețea.

Orez. 1.2. Rețea simplă

Calculatoarele din rețea pot partaja:

• date;
• imprimante;
• aparate fax;
• modemuri;
• Alte dispozitive.

Această listă crește constant pe măsură ce apar noi modalități de partajare a resurselor.

Inițial, rețelele de calculatoare erau mici și conectau până la zece computere și o imprimantă. Tehnologia a limitat dimensiunea rețelei, inclusiv numărul de computere din rețea și lungimea sa fizică. De exemplu, la începutul anilor 1980, cel mai popular tip de rețea consta din cel mult 30 de computere, iar lungimea cablului său nu depășea 185 m (600 ft). Astfel de rețele au fost ușor localizate la un etaj al unei clădiri sau al unei organizații mici. Pentru companiile mici, o configurație similară este potrivită și astăzi. Aceste rețele sunt numite rețele locale [LAN].

Cele mai vechi tipuri de rețele locale nu puteau satisface nevoile întreprinderilor mari, ale căror birouri sunt de obicei situate în diverse locuri. Dar de îndată ce avantajele rețelelor de calculatoare au devenit incontestabile și de rețea produse software au început să umple piața, corporațiile, pentru a menține competitivitatea, s-au confruntat cu sarcina extinderii rețelelor. Deci, pe baza rețelelor locale, au apărut sisteme mai mari.

Astăzi, când granițele geografice ale rețelelor se extind pentru a conecta utilizatori din diferite orașe și state, LAN-urile se transformă într-o rețea globală de calculatoare [WAN], iar numărul de computere din rețea poate varia deja de la zeci la câteva mii.

Astăzi, majoritatea organizațiilor stochează și partajează cantități mari de date vitale într-un mediu de rețea. Acesta este motivul pentru care rețelele sunt acum la fel de necesare precum erau mașinile de scris și dulapurile de dosare până de curând.

Scopul principal al rețelelor de calculatoare este partajarea resurselor și implementarea de comunicații interactive atât în ​​interiorul unei companii, cât și în afara acesteia. Resursele sunt date, aplicații și periferice, cum ar fi o unitate externă, o imprimantă, un mouse, un modem sau un joystick. Conceptul de comunicare interactivă între computere implică schimbul de mesaje în modul real timp.

Înainte de apariția rețelelor de calculatoare, fiecare utilizator trebuia să aibă propria imprimantă, plotter și alte dispozitive periferice. Pentru a partaja o imprimantă, a existat singura cale— treceți la un computer conectat la această imprimantă.

Rețelele permit acum unui număr de utilizatori să „dețină” simultan date și periferice. Dacă mai mulți utilizatori trebuie să imprime un document, toți pot accesa o imprimantă de rețea.

Orez. 1.4. Partajarea imprimantei într-un mediu de rețea

Înainte de apariția rețelelor de calculatoare, oamenii făceau schimb de informații cam așa:

• informații transmise oral (vorbire orală);
• a scris note sau scrisori (discurs scris);
• au scris informații pe o dischetă, au dus discheta pe alt computer și au copiat datele pe acesta.

Rețelele de calculatoare simplifică acest proces, oferind utilizatorilor acces la aproape orice tip de date.

Sunt create rețele conditii excelente pentru a unifica aplicațiile (de exemplu, procesor de cuvinte). Aceasta înseamnă că toate computerele din rețea rulează același tip de aplicație și aceeași versiune. Utilizarea unei singure aplicații va facilita sprijinirea întregii rețele. Într-adevăr, este mai ușor să înveți o singură aplicație decât să încerci să stăpânești patru sau cinci deodată. De asemenea, este mai convenabil să vă ocupați de o singură versiune a aplicației și să configurați computerele în același mod.

O altă latură atractivă a rețelelor este disponibilitatea programelor E-mailși planificarea zilei de lucru. Datorită acestora, managerii întreprinderilor mari interacționează rapid și eficient cu un personal mare de angajați sau parteneri de afaceri, iar planificarea și ajustarea activităților întregii companii se realizează cu mult mai puțin efort decât înainte.

Utilizarea rețelelor de calculatoare oferă multe beneficii, în special:

• costuri reduse prin partajarea datelor și perifericelor;
• standardizarea aplicațiilor;
• primirea la timp a datelor;
• comunicare și planificare mai eficientă a orelor de lucru.

În prezent, rețelele de calculatoare depășesc LAN și se dezvoltă în rețele globale de computere (WAN), acoperind țări și continente întregi.

Toate rețelele au unele componente, funcții și caracteristici comune. Printre ei:

• servere - calculatoare care furnizează resursele lor utilizatorilor rețelei;
• clienti (client) - calculatoare care acceseaza resursele retelei furnizate de server;
• mediu (media) - o metodă de conectare a computerelor;
• date partajate - fișiere furnizate de servere printr-o rețea;
• dispozitivele periferice partajate, cum ar fi imprimante, biblioteci CD-ROM etc., sunt resurse furnizate de servere;
• resurse — fișiere, imprimante și alte elemente utilizate în rețea

Orez. 1.6. Elemente tipice de rețea

În ciuda anumitor asemănări, rețelele sunt împărțite în două tipuri:

• de la persoană la persoană;
• bazat pe server.

Orez. 1.7. Cele mai simple exemple ale ambelor tipuri de rețele

Diferențele dintre rețelele peer-to-peer și cele bazate pe server sunt fundamentale, deoarece ele determină posibilități diferite aceste rețele. Alegerea tipului de rețea depinde de mulți factori:

• dimensiunea intreprinderii;
• nivelul necesar de securitate;
• tip de afacere;
• nivelul de disponibilitate a suportului administrativ;
• volumul traficului de rețea;
• are nevoie utilizatorii rețelei;
• costuri financiare

Într-o rețea peer-to-peer, toate computerele au drepturi egale: nu există o ierarhie între computere și nu există un server dedicat. De obicei, fiecare computer funcționează atât ca client, cât și ca server; cu alte cuvinte, nu calculator separat, responsabil cu administrarea întregii rețele. Toți utilizatorii decid în mod independent ce date de pe computerul lor să pună la dispoziție public în rețea.

Rețelele peer-to-peer se mai numesc și grupuri de lucru. Grup de lucru- aceasta este o echipă mică, așa că rețelele peer-to-peer au cel mai adesea nu mai mult de 10 computere.

Rețelele peer-to-peer sunt relativ simple. Deoarece fiecare computer este atât un client, cât și un server, nu este nevoie de un server central puternic sau de alte componente necesare pentru mai mult rețele complexe. Rețelele peer-to-peer sunt de obicei mai ieftine decât rețelele bazate pe server, dar necesită computere mai puternice (și mai scumpe).

Într-o rețea peer-to-peer, cerințele de performanță și securitate pentru software-ul de rețea sunt în general mai mici decât în ​​rețelele cu un server dedicat. Serverele dedicate funcționează exclusiv ca servere și nu ca clienți sau stații de lucru. Despre ele vom vorbi mai detaliat în această lecție, dar puțin mai târziu.

În sisteme de operare precum Microsoft Windows NT Workstation, Microsoft Windows pentru Grupuri de lucru și Microsoft Windows 95, suport încorporat pentru rețele peer-to-peer. Prin urmare, nu este necesar niciun software suplimentar pentru a configura o rețea peer-to-peer.

Rețeaua peer-to-peer este caracterizată printr-un număr de soluții standard:

• computerele sunt amplasate pe desktop-urile utilizatorilor;
• utilizatorii înșiși acționează ca administratori și asigură securitatea informațiilor;
• Un sistem simplu de cablare este utilizat pentru a conecta computerele la o rețea.

O rețea peer-to-peer este destul de potrivită acolo unde:

• numărul de utilizatori nu depășește 10 persoane;
• utilizatorii sunt amplasați compact;
• problemele de protecție a datelor nu sunt critice;
• Nu există o expansiune semnificativă a firmei și, prin urmare, rețeaua așteptată în viitorul previzibil.

Dacă aceste condiții sunt îndeplinite, atunci o rețea peer-to-peer este mai probabil să fie alegerea corectă (decât o rețea bazată pe server).

În ciuda faptului că rețelele peer-to-peer satisfac pe deplin nevoile firme mici, uneori apar situații în care utilizarea lor poate fi inadecvată. Note privind rețelele peer-to-peer care ar trebui să fie luate în considerare la alegerea unei rețele.

Administrare

Administrarea rețelei rezolvă o serie de probleme, inclusiv:

• managementul experienței utilizatorului și al protecției datelor;
• asigurarea accesului la resurse;
• suport pentru aplicații și date;
• instalarea și actualizarea software-ului aplicației.

Într-o rețea tipică peer-to-peer Administrator de sistem, care controlează întreaga rețea, nu este alocat. Fiecare utilizator își administrează propriul computer.

Resurse partajate

Cerințele serverului

Într-o rețea peer-to-peer, fiecare computer trebuie:

• oferă majoritatea resurselor sale de calcul utilizator local(către persoana care stă la acest computer);
• pentru a sprijini accesul la resursele unui utilizator de la distanță (accesarea serverului prin rețea), conectați resurse de calcul suplimentare.

Rețelele bazate pe server necesită servere mai puternice, deoarece acestea trebuie să gestioneze cererile de la toți clienții din rețea.

Protecţie

Protecția implică setarea unei parole pentru o resursă partajată, de exemplu un director. Este foarte dificil să gestionezi centralizat securitatea într-o rețea peer-to-peer, deoarece fiecare utilizator o instalează independent, iar resursele „partajate” pot fi localizate pe toate computerele, și nu doar pe serverul central. Această situație reprezintă o amenințare serioasă pentru întreaga rețea și este posibil ca unii utilizatori să nu instaleze protecția deloc. Dacă preocupările legate de confidențialitate sunt critice, se recomandă să alegeți o rețea bazată pe server.

Pregătirea utilizatorului

Deoarece într-o rețea peer-to-peer fiecare computer funcționează atât ca client, cât și ca server, utilizatorii trebuie să aibă suficiente cunoștințe pentru a acționa atât ca utilizatori, cât și ca administratori ai computerului lor.

Dacă la rețea sunt conectați mai mult de 10 utilizatori, atunci o rețea peer-to-peer, în care computerele acționează atât ca clienți, cât și ca servere, poate să nu fie suficient de eficientă. Prin urmare, majoritatea rețelelor folosesc servere dedicate. Un server dedicat este unul care funcționează doar ca server (excluzând funcțiile client sau stație de lucru). Sunt special optimizate pentru procesarea rapidă a cererilor de la clienți de rețeași pentru a gestiona protecția fișierelor și directoarelor. Rețelele bazate pe server au devenit un standard în industrie și sunt cele care vor fi de obicei citate ca exemple.

Orez. 1.9. Rețea bazată pe server

Pe măsură ce dimensiunea rețelei și volumul traficului de rețea crește, este necesar să creșteți numărul de servere. Distribuirea sarcinilor între mai multe servere asigură că fiecare sarcină este finalizată cât mai mult mod eficient dintre toate posibilele.

Gama de sarcini pe care trebuie să le îndeplinească serverele este variată și complexă. Pentru a se adapta nevoilor tot mai mari ale utilizatorilor, serverele din rețelele mari s-au specializat. De exemplu, în Rețeaua Windows NT există diferite tipuri de servere.

• Servere de fișiere și servere de imprimare.

Serverele de fișiere și serverele de imprimare gestionează accesul utilizatorilor la fișiere și, respectiv, imprimante. De exemplu, pentru a lucra cu un procesor de text, trebuie mai întâi să îl rulați pe computer. Documentul procesor de text stocat pe serverul de fișiere este încărcat în memoria computerului dvs. și astfel puteți lucra cu acest document pe computer. Cu alte cuvinte, un server de fișiere este conceput pentru a stoca fișiere și date.

• Servere de aplicații.

Serverele de aplicații rulează părți de aplicații ale aplicațiilor client-server și, de asemenea, conțin date disponibile clientilor. De exemplu, pentru a facilita recuperarea datelor, serverele stochează cantități mari de informații într-o manieră structurată. Aceste servere sunt diferite de serverele de fișiere și serverele de imprimare. ÎN ultimul fișier sau toate datele sunt copiate pe computerul solicitant. Și în serverul de aplicații, doar rezultatele solicitării sunt trimise la computerul solicitant.

O aplicație client de pe un computer la distanță accesează datele stocate pe serverul de aplicații. Cu toate acestea, în loc de întreaga bază de date, doar rezultatele interogării sunt descărcate pe computer de pe server. De exemplu, puteți obține o listă cu angajații născuți în noiembrie.

• Servere de mail.

Serverele de e-mail gestionează transmisia e-mailuriîntre utilizatorii rețelei.

• Servere de fax.

Serverele de fax gestionează fluxul de mesaje fax de intrare și de ieșire prin unul sau mai multe modemuri fax. Servere de comunicații.

• Servere de comunicații

Serverele de comunicații controlează fluxul de date și mesaje e-mailîntre această rețea și alte rețele de către utilizatori la distanță prin modem și linie telefonică.

Serviciul de director este conceput pentru a căuta, stoca și proteja informațiile din rețea. Windows NT Server unește computerele în grupuri logice - domenii - al căror sistem de securitate oferă utilizatorilor diferite drepturi de acces la orice resursă de rețea.

Într-o rețea extinsă, utilizarea serverelor tipuri diferite capătă o relevanță deosebită. Prin urmare, este necesar să se țină seama de toate nuanțele posibile care pot apărea pe măsură ce rețeaua crește, astfel încât o schimbare a rolului unui anumit server să nu afecteze ulterior funcționarea întregii rețele.

Orez. 10.1 Medii specializate

Server de rețea și sistem de operare lucrează ca o singură unitate. Fără un sistem de operare, chiar și cel mai puternic server este doar o grămadă de hardware. Și sistemul de operare vă permite să realizați potențialul resurselor hardware ale serverului. Unele sisteme, cum ar fi Microsoft Windows NT Server, au fost concepute special pentru a profita de cele mai avansate tehnologii de server.

Asa de,Windows NT Serverimplementează următoarele capabilități de server.

	Proprietăți
Multiprocesare simetrică (SMP)	Sarcinile de sistem și aplicații sunt distribuite între toate procesoarele disponibile
Suport multi-platformă	Procesoare rapide, caIntel ® 386/486 șiPentium ® , MIPS ® R4000^, RISCȘiDigital Alfa AXP
Lungimea numelui fișierului/directorului	255 de caractere
mărime fișier	16 eb (exaocteți)
mărimea sectiune tare disc

Notă. Un exabyte este destul număr mare. Este puțin peste un miliard de gigaocteți. Imaginați-vă: dacă fiecare persoană de pe Pământ, inclusiv bărbați, femei și copii (aproximativ 5 miliarde în total), ia 2000 de pagini de text cu un volum de o pagină de 2 KB, atunci toate aceste pagini pot fi pliate într-o singură pagină.Windowsfișier NT. Chiar și atunci, fișierul va fi plin doar 1/16 (mai puțin de 6 procente).

Distribuirea resurselor

Serverul este proiectat pentru a oferi acces la mai multe fișiere și imprimante, oferind în același timp performanță și securitate ridicate.

Administrarea și controlul accesului la date se realizează central. Resursele, de regulă, sunt, de asemenea, situate central, ceea ce le face mai ușor de găsit și întreținut. De exemplu, în sistem Windows Divizarea directoarelor NT Server se realizează prin File Manager.

Protecţie

Principalul argument atunci când alegeți o rețea bazată pe server este, de regulă, protecția datelor. În rețele precum Windows NT Server, un singur administrator se poate ocupa de problemele de securitate: el creează o politică de securitate și o aplică fiecărui utilizator din rețea.

Copia de rezerva a datelor

Pentru că este vital Informații importante situat central, adică concentrat pe unul sau mai multe servere, nu este dificil să-i asigurați backup-ul regulat.

Redundanţă

Datorită sistemelor redundante, datele de pe orice server pot fi duplicate în timp real, astfel încât dacă zona principală de stocare a datelor este deteriorată, informațiile nu se vor pierde - este ușor să utilizați o copie de rezervă.

număr de utilizatori

Rețelele bazate pe server sunt capabile să accepte mii de utilizatori. Rețelele de această dimensiune ar fi imposibil de gestionat dacă ar fi peer-to-peer.

Hardware

Deoarece computerul utilizatorului nu îndeplinește funcțiile unui server, cerințele pentru caracteristicile acestuia depind de nevoile utilizatorului însuși. Un computer client tipic are, macar, al 486-lea procesor și de la 8 la 16 MB de RAM.

Există, de asemenea, tipuri combinate de rețele care combină cele mai bune calități ale rețelelor peer-to-peer și ale rețelelor bazate pe server.

Mulți administratori consideră că o astfel de rețea le satisface cel mai bine nevoile, deoarece ambele tipuri de sisteme de operare pot funcționa pe ea.

Sistemele de operare pentru rețelele bazate pe server, cum ar fi Microsoft Windows NT Server sau Novell ® NetWare ® , sunt apoi responsabile pentru partajarea aplicațiilor și datelor esențiale.

Calculatoarele client pot rula sisteme de operare Microsoft Windows NT Workstation sau Windows 95, care vor controla accesul la resursele serverului dedicat, în același timp, își vor partaja hard disk-urile și vor permite accesul la datele lor după cum este necesar.

Orez. 1.13. Rețelele combinate au servere și computere dedicate

Rețelele combinate sunt cel mai comun tip de rețea, dar să le implementeze corect și protecţie fiabilă Sunt necesare anumite cunoștințe și abilități de planificare.

Rețelele peer-to-peer și bazate pe server au obiectivul comun de a partaja resurse. Dar diferențele dintre serverele peer-to-peer și serverele dedicate sunt determinate de:

• cerințe pentru a hardware;
• modalitate de a sprijini utilizatorii.

Tabelul 1 - Componentele rețelei

Componentă	Rețea peer-to-peer	Rețea bazată pe server
Locația resurselor RAM partajate	Calculatoarele utilizatorilor. Depinde de nevoile utilizatorului. Stația de lucru Microsoft Windows NT necesită minim 12 MB, dar se preferă 16 MB. Pentru Windows 95, este de dorit cel puțin 8 MB	Servere dedicate. Cat mai mult posibil. Minim 12 MB. Serverele care deservesc mii de clienți ar trebui să aibă în general cel puțin 64 MB
CPU	Depinde de nevoile utilizatorului. De preferință nu mai puțin de 386. Windows NT Workstation necesită 80386/25 sau mai mare sau acceptat procesor RISC. Pentru Windows 95 - 386DX și versiuni ulterioare	Depinde de sarcina de pe server. De preferință nu mai mic de 486. Serverele de înaltă performanță acceptă sisteme multiprocesor
Volum spatiu pe disc	Depinde de nevoile utilizatorului	Depinde de nevoile organizației. Cu cât sunt mai multe, cu atât mai bine, dar ar trebui luate în considerare creșteri suplimentare. Pentru organizațiile mici, se recomandă cel puțin 1 GB. În superservere, numărul nu este în gigaocteți, ci în numărul de hard disk-uri acceptate

Calcul local rețelele permit utilizatorilor unui sistem organizațional unificat să efectueze schimburi de date de mare viteză în timp real. Iar sarcina inginerilor LAN este de a oferi un mediu de transmisie de date stabil și bine protejat pentru utilizarea programelor de aplicații comune, baze de date, sisteme contabile, comunicații unificate etc.

Constructie competenta rețea de calculatoare vă permite să evitați multe probleme care duc la discordie în sistem de lucruși lucrări de reparații neprogramate, deci este mai bine să încredințați experților instalarea unei rețele de calculatoare.

Ce include mediul fizic de transmisie?

Formarea unei rute de transport Sistem informatic la nivel fizic determină modalitatea de a combina toate stațiile de lucru, comunicarea și echipament periferic pentru transmiterea semnalelor informaționale pe principiul conversiei bit cu bit a datelor digitale în semnale medii de transmisie (electrice, luminoase, semnale radio și alte impulsuri). Organizare logica transmisia, codificarea și decodificarea datelor se realizează prin modemuri și adaptoare de rețea. Este numit procesul de conversie a semnalelor pentru a sincroniza recepția și transmiterea datelor printr-o rețea codificare fizică, iar transformarea inversă este prin decodare.

Tipuri de medii de transmisie a datelor

Principalele tipuri de medii de transmisie a datelor între dispozitive pot fi prin cablu și fără fir, așa-numitul Wi-Fi.

Wireless LAN transmite semnale prin canal radio ( Wifi) de la un punct de acces (Hot-spot) la orice echipament activ. Anumite facilități, fără cabluri suplimentare, mobilitate, compatibilitate cu rețelele cu fir și instalare ușoară fără fir rețelele cu fir apreciat de proprietarii de mici birouri, cafenele, cluburi etc.

4. Marcarea cablurilor, patch panel-urilor, prizelor.

• Un element obligatoriu necesar pentru a efectua comutarea operațională în timpul funcționării rețelei. Pentru comoditate, marcajele trebuie să coincidă cu desemnările de pe schiță. proiect. Marcajele ar trebui să fie intuitive pentru personalul operator chiar și după câțiva ani.

5. Instalarea echipamentelor active (switch-uri, server, router)

• Este recomandabil să îl plasați într-un singur loc, ceea ce va simplifica funcționarea întregii rețele. Locație de instalare recomandată într-un dulap de telecomunicații de 19 inchi.

5. Lucrari de receptie si livrare

Contactând compania SVIAZ-SERVICE pentru a efectua lucrări de instalare, veți primi o abordare profesională la prețuri competitive:
Tel. 645-35-99

Principiile construirii unei rețele locale

Sisteme de construcție

Partajarea resurselor se poate face căi diferite, în funcție de facilitățile informatice disponibile.

Prima metodă de interacțiune presupune procesarea complet centralizată a informațiilor și stocarea acesteia, oferind utilizatorilor lucrul de la terminale. Acest model de interacțiune este adesea numit „terminal-gazdă”.

Utilizatorul interacționează cu resursele computerului central, folosind procesorul acestuia, memoria RAM și memoria discului, precum și dispozitivele periferice pentru a-și rezolva problemele. În acest caz, de foarte multe ori utilizatorul nu lucrează singur, ci împreună cu alți utilizatori, adică resursele computerului central sunt folosite într-un mod partajat. Calculatorul central trebuie să ruleze un sistem de operare care acceptă acest tip de interacțiune, care se numește calcul centralizat.

Dezvoltarea ulterioară a industriei computerelor a mers în moduri diferite, puterea de calcul a computerelor concepute pentru a funcționa pe interacțiunea „terminal-gazdă” a crescut, computerele personale au apărut și au început să se dezvolte rapid. Calculatoare personale sunt complet controlate de utilizator, toate resursele computerului sunt folosite în mod exclusiv pentru a rezolva problemele utilizatorului. În ciuda creșterii puterii de calcul a procesoarelor, nu întreaga gamă de probleme poate fi rezolvată de un singur computer. Era nevoie de a crea o nouă interacțiune, noua structura, care vizează prelucrarea distribuită a informațiilor (distributed computing). În acest model de interacțiune, fiecare computer își poate rezolva propriile probleme și apare specializarea computerului.

Calculatoarele sunt conectate la o rețea de calculatoare. Sarcinile sunt distribuite pe computerele din rețea, ceea ce vă permite să extindeți funcționalitatea fiecăruia dintre ele prin partajarea accesului la alte computere.

În prezent, sarcina de a combina resursele computerizate distribuite pentru a efectua (rezolva) este relevantă și se dezvoltă rapid. sarcină comună. Acest model de interacțiune se numește calcul colaborativ. În acest caz, sarcina este distribuită între computere, calculatoarele fac schimb de date comune între ele, puterea totală de calcul și resursele disponibile (RAM și memorie pe disc) cresc, iar toleranța la erori a întregului sistem crește din punctul de vedere al perspectiva rezolvarii problemei. De regulă, execuția distribuită a unei sarcini este controlată de un sistem de control special, care, dacă unul dintre computere eșuează, va transfera execuția părții sale de lucru către computerele rămase.

Model relativ nou interacțiunile de rețea este organizarea interacțiunilor dintre utilizatorii rețelei și serviciile de rețea. Din punctul de vedere al utilizatorului, relația acestuia cu multe computere se încadrează sub definiția „client-rețea”. Pentru un utilizator de rețea, în general, nu este important unde exact în rețea se află resursele care i-au fost alocate trebuie să le poată accesa doar folosind sistemul de apeluri adoptat în rețea. Această abordare simplifică foarte mult munca tuturor utilizatorilor de rețea și resursele rețeleiși serviciile trebuie să fie disponibile utilizatorului în orice moment. Creșterea nivelului de disponibilitate a serviciilor de rețea necesită corespunzătoare solutii tehnice, de exemplu, creșterea toleranței la erori sau duplicarea serviciilor.

Există multe componente diferite într-o rețea de calculatoare. Cel mai vizibil pentru utilizatori sunt doua retele. Acesta este un server de rețea și un client. Serverul (server - tradus literal din engleză înseamnă „cel care servește”) al rețelei este conceput pentru a servi cererile venite de la clientul rețelei. Cu alte cuvinte, clientul solicită întotdeauna serviciul, iar serverul deservește întotdeauna clientul. În unele cazuri, un client poate acționa și ca server, procesând cereri de la alți clienți și solicitând servicii de la alte servere. Pe baza modului în care serverele și clienții interacționează, sunt definite două tipuri de rețele: „client-server” și „peer-to-peer”. Deoarece un client de rețea este un utilizator care lucrează pe un computer, computerul utilizatorului însuși, conectat la rețea, este definit prin termenul „ stație de lucru"(stație de lucru). Acest termen este folosit la egalitate cu termenul „calculator”.

Topologii

Autobuz: topologie de tip autobuz, este cablu comun(numită magistrală sau coloană vertebrală) la care sunt conectate toate stațiile de lucru. Există terminatoare la capetele cablului pentru a preveni reflectarea semnalului.

Avantaje: Timp scurt de instalare a rețelei;

Ieftin (sunt necesare mai puține dispozitive de cablu și de rețea);

Eșecul unei stații de lucru nu afectează funcționarea rețelei.

Dezavantaje: Orice problemă în rețea, cum ar fi o rupere a cablului sau defecțiunea terminatorului, distrug complet funcționarea întregii rețele;

Localizare complexă a defecțiunilor

Inel: Inel - topologie de bază o rețea de calculatoare în care stațiile de lucru sunt conectate în serie între ele, formând o rețea închisă.

Avantaje: Usor de instalat;

Practic absență completă echipament adițional;

Posibilitatea de funcționare stabilă fără o scădere semnificativă a vitezei de transfer de date în condiții de sarcină mare a rețelei, deoarece utilizarea unui marker elimină posibilitatea de coliziuni.

Dezavantaje: Defecțiunea unei stații de lucru și alte probleme (ruperea cablului) afectează performanța întregii rețele;

Dificultate în configurare și configurare;

Stele: Topologia de bază a unei rețele de calculatoare în care toate computerele din rețea sunt conectate la un nod central (de obicei un hub de rețea), formând un segment fizic al rețelei. Un astfel de segment de rețea poate funcționa fie separat, fie ca parte a unui complex topologie de rețea(de obicei „copac”).

Avantaje: defecțiunea unei stații de lucru nu afectează funcționarea întregii rețele în ansamblu;

Scalabilitate bună a rețelei;

Depanare ușoară și întreruperi de rețea;

Performanță ridicată a rețelei (supus proiectării adecvate);

Dezavantaje: Eșecul hub-ului central va duce la inoperabilitatea rețelei (sau a segmentului de rețea) în ansamblu;

Numărul finit de stații de lucru dintr-o rețea (sau segment de rețea) este limitat de numărul de porturi de pe hub-ul central.

Topologia mesh este topologia de bază complet mesh a unei rețele de calculatoare, în care fiecare stație de lucru din rețea este conectată la toate celelalte stații de lucru din aceeași rețea. Se caracterizează prin toleranță ridicată la erori, complexitate a configurației și consum excesiv de cablu. Fiecare computer are multe moduri posibile conexiuni cu alte calculatoare. Un cablu rupt nu va duce la pierderea conexiunii între cele două computere.

Mijloace de comunicare:

Cablul coaxial (din latinescul co-impreuna si axa - axa, adica „coaxial”), cunoscut si sub denumirea de coaxial (din engleza coaxial), este un cablu electric format dintr-un conductor central si ecran coaxial si folosit pentru transmiterea semnale de înaltă frecvență.

Vitamya pamra (în engleză: pereche răsucită) este un tip de cablu de comunicație care constă dintr-una sau mai multe perechi de conductori izolați, răsucite împreună (cu un număr mic de spire pe unitate de lungime), acoperite cu o manta de plastic.

Fibra optică este o ramură a științei aplicate și a ingineriei mecanice care descrie astfel de fibre. Cablurile bazate pe fibre optice sunt utilizate în comunicațiile cu fibră optică, ceea ce face posibilă transmiterea informațiilor pe distanțe lungi cu mai multe de mare viteză transmiterea datelor decât în mijloace electronice comunicatii.

Rețelele de computere fără fir sunt o tehnologie care vă permite să creați retele de calculatoare, pe deplin compatibil cu standardele pentru rețelele convenționale cu fir (de exemplu, Ethernet), fără a fi nevoie de cablare. Undele radio cu microunde acționează ca purtători de informații în astfel de rețele.

Software:

Sistem de operare în rețea - un sistem de operare cu capabilități încorporate pentru lucrul în rețele de calculatoare.

Exemple: Novell NetWare; Microsoft Windows (95, NT și versiuni ulterioare); Variat sisteme UNIX, cum ar fi Solaris, FreeBSD; Diferite sisteme GNU/Linux

Driver de rețea: Acesta include drivere pentru diferite dispozitive de rețea ( plăci de rețea, comutatoare, hub-uri).

Programe pentru lucrul cu rețeaua. Această categorie include diverse aplicații software pentru performanță sarcini diferite atunci când lucrați cu rețeaua.

Echipamente de rețea - dispozitive necesare funcționării unei rețele de calculatoare, de exemplu: router, comutator, hub, patch panel etc. În mod obișnuit, se disting echipamentele de rețea active și pasive.

Router sau router, router (din engleză router, este un dispozitiv de rețea care, pe baza informațiilor despre topologia rețelei și a anumitor reguli, ia decizii cu privire la redirecționarea pachetelor stratul de rețea(OSI Layer 3) între diferite segmente de rețea.

Un comutator de rețea sau comutator (jarg din engleză switch) este un dispozitiv conceput pentru a conecta mai multe noduri ale unei rețele de calculatoare într-un singur segment. Spre deosebire de un hub, care distribuie traficul de la un dispozitiv conectat la toate celelalte, un comutator transmite date numai direct către destinatar.

Un hub de rețea sau Hub (jarg din engleză hub - centru de activitate) este un dispozitiv de rețea conceput pentru a combina mai multe dispozitive Ethernet într-un segment comun de rețea. Dispozitivele sunt conectate folosind cabluri torsadate, cablu coaxial sau fibra optica.

Protocoale:

HTTP (Hyper Text Transfer Protocol) este un protocol de transfer hipertext. Protocolul HTTP utilizat la trimiterea paginilor Web de la un computer la altul.

FTP ( Transfer de fișier Protocol) este un protocol pentru transferul de fișiere dintr-un program special server de fișiere la computerul utilizatorului. FTP permite abonatului să schimbe fișiere binare și text cu orice computer din rețea.

POP (Post Office Protocol) este un protocol standard de comunicare prin e-mail. Serverele POP procesează corespondența primită, iar protocolul POP este conceput pentru a gestiona cererile de e-mail de la programele de e-mail client.

SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) este un protocol care definește un set de reguli pentru transferul de e-mail. Serverul SMTP returnează fie o confirmare, fie un mesaj de eroare, fie solicită informații suplimentare.

UUCP (Unix to Unix Copy Protocol) este un protocol de transfer de date acum învechit, dar încă folosit, inclusiv pentru e-mail. Acest protocol implică utilizarea unei metode de pachete de transmitere a informațiilor, în care se stabilește mai întâi o conexiune client server iar pachetul de date este transmis.

TELNET este un protocol de acces la distanță. TELNET permite abonatului să lucreze pe orice computer de pe Internet ca și cum ar fi al lui, adică să lanseze programe și să schimbe moduri.