Автор: Пользователь скрыл имя, 03 Марта 2013 в 19:39, лекция
Сети ЭВМ. Виды вычислительных сетей. Топология локальных сетей.
Структура и основные характеристики локальных сетей.
Тип занятия: Занятие по изучению и первичному усвоению новых знаний.
Группы: КУПВ-213.
Цели: повышение коммуникативной культуры студентов, активизация познавательной активности студентов в области ИТ, изучение и практическое закрепление нового материала.
Учебные пособия: Технические средства информатизации: Учебник для среднего профессионального образования / Е.И. Гребенюк, Н.А. Гребенюк. – М.: Издательский центр «Академия», 2007.
Ход занятия:
Контрольные вопросы по предыдущей теме.
Сети ЭВМ. Виды вычислительных сетей.
По структуре аппаратных средств выделяют следующие АИС: однопроцессорные, многопроцессорные и многомашинные системы (сети ЭВМ, сосредоточенные системы, системы с удаленным доступом).
Многомашинные и многопроцессорные системы создаются для повышения производительности и надежности вычислительных комплексов.
Сосредоточенные системы — это вычислительные системы, весь комплекс оборудования которых, включая терминалы пользователей, сосредоточен в одном месте, так что для связи между отдельными машинами используются интерфейсы ЭВМ и не требуется применять системы передачи данных.
Системы с удаленным доступом (с телеобработкой) обеспечивают связь между терминалами пользователей и вычислительными средствами методом передачи данных по каналам связи (с использованием систем передачи данных).
Сети ЭВМ (вычислительные сети) — это взаимосвязанная совокупность территориально рассредоточенных систем обработки данных, средств и (или) систем связи и передачи данных, обеспечивающая пользователям дистанционный доступ к вычислительным ресурсам и коллективное использование этих ресурсов.
Для классификации компьютерных сетей используют территориальный признак, то есть по величине территории, которую покрывает сеть. Это связано с тем, что у отличия технологий локальных и глобальных сетей очень значительны, несмотря на их постоянное сближение.
К локальным сетям - Local Area Networks (LAN) - относят сети компьютеров, сосредоточенные на небольшой территории (обычно в радиусе не более 10 км). LAN разрабатываются для выполнения следующих требований:
LAN представляет собой коммуникационную систему, принадлежащую одной организации. Из-за коротких расстояний в локальных сетях имеется возможность использования относительно дорогих высококачественных линий связи, которые позволяют, применяя простые методы передачи данных, достигать высоких скоростей обмена данными порядка 100 Мбит/с – 1Гбит/с. В связи с этим услуги, предоставляемые локальными сетями, отличаются широким разнообразием и обычно предусматривают реализацию в режиме on-line.
Глобальные сети - Wide Area Networks (WAN) используются для связи отдельных удаленных LAN и для объединия территориально рассредоточенных компьютеров, которые могут находиться в различных городах и странах. Так как прокладка высококачественных линий связи на большие расстояния обходится очень дорого, в глобальных сетях часто используются уже существующие линии связи, изначально предназначенные совсем для других целей. Например, многие глобальные сети строятся на основе телефонных и телеграфных каналов общего назначения. Из-за низких скоростей таких линий связи в глобальных сетях (десятки килобит в секунду) набор предоставляемых услуг обычно ограничивается передачей файлов, преимущественно не в оперативном, а в фоновом режиме, с использованием электронной почты. Для устойчивой передачи дискретных данных по некачественным линиям связи применяются методы и оборудование, существенно отличающиеся от методов и оборудования, характерных для локальных сетей. Как правило, здесь применяются сложные процедуры кодирования, контроля и восстановления данных, так как наиболее типичный режим передачи данных по территориальному каналу связи связан со значительными искажениями сигналов.
При реализации структуризации в первую очередь необходимо выбрать способ организации физических связей, то есть топологию. Под топологией вычислительной сети понимается конфигурация графа, вершинам которого соответствуют компьютеры сети или сетевое оборудование, а ребрам - физические связи между ними. Компьютеры, подключенные к сети, часто называют рабочими станциями или узлами сети.
Конфигурация физических связей определяется электрическими соединениями компьютеров между собой или физическими соединениями. Топология логических связей определяет маршруты передачи данных между узлами сети и образуются путем соответствующей настройки коммуникационного оборудования, при этом физическая топология может не совпадать с логической.
Полносвязная топология (рис. а) соответствует сети, в которой каждый компьютер сети связан со всеми остальными. Несмотря на логическую простоту, этот вариант соединения надежен, но громоздкий и неэффективный. Действительно, каждый компьютер в сети должен иметь большое количество коммуникационных портов, достаточное для связи с каждым из остальных компьютеров сети. Для каждой пары компьютеров должна быть выделена отдельная электрическая линия связи. Полносвязные топологии применяются редко, так как не удовлетворяют ни одному из приведенных выше требований. Чаще этот вид топологии используется в многомашинных комплексах или глобальных сетях при небольшом количестве компьютеров.
Ячеистая топология (mesh) получается из полносвязной путем удаления некоторых связей (рис. б). В сети с ячеистой топологией непосредственно связываются только те компьютеры, между которыми происходит интенсивный обмен данными, а для обмена данными между компьютерами, не соединенными прямыми связями, используются транзитные передачи через промежуточные узлы.
Общая шина (рис. в) является очень распространенной (а до недавнего времени самой распространенной) топологией для локальных сетей. В этом случае компьютеры подключаются к одному коаксиальному кабелю по схеме «монтажного ИЛИ». Передаваемая информация может распространяться в обе стороны. Применение общей шины снижает стоимость проводки, унифицирует подключение различных модулей, обеспечивает возможность почти мгновенного широковещательного обращения ко всем станциям сети. Преимуществами такой схемы являются дешевизна и простота разводки кабеля по помещениям. Самый серьезный недостаток общей шины заключается в ее низкой надежности: любой дефект кабеля или какого-нибудь из многочисленных разъемов полностью парализует всю сеть.
Топология звезда (рис. г). Каждый компьютер подключается отдельным кабелем к общему устройству, называемому концентратором, который находится в центре сети. В функции концентратора входит направление передаваемой компьютером информации одному или всем остальным компьютерам сети. Преимущество этой топологии перед общей шиной - существенно большая надежность. Любые неприятности с кабелем касаются лишь того компьютера, к которому этот кабель присоединен, и только неисправность концентратора может вывести из строя всю сеть.
Иногда имеет смысл строить сеть с использованием нескольких концентраторов, иерархически соединенных между собой связями типа звезда (рис. д). В настоящее время иерархическая звезда является самым распространенным типом топологии связей как в локальных, так и глобальных сетях.
В сетях с кольцевой конфигурацией (рис. е) данные передаются по кольцу от одного компьютера к другому, как правило, в одном направлении. Если компьютер распознает данные как «свои», то он копирует их себе во внутренний буфер. Кольцо представляет собой очень удобную конфигурацию для организации обратной связи - данные, сделав полный оборот, возвращаются к узлу-источнику. Поэтому этот узел может контролировать процесс доставки данных адресату.
Домашняя работа: Конспект, [1] стр. 193-198, Глоссарий.
Информация о работе Структура и основные характеристики локальных сетей