Локальная сети

ПЛАН

Введение

1. Классификация локальных вычислительных сетей (ЛВС)

2. Особенности организации локальных сетей.

3. Методы доступа к передающей среде

Заключение

Список литературы

Введение

Прогресс в развитии микропроцессорной техники сделал ее доступ¬ной массовому потребителю, а высокая надежность, относительно низ¬кая стоимость, простота общения с пользователем-непрофессионалом в области вычислительной техники послужили основой для организации систем распределенной обработки данных, включающих от десятка до сотен ПЭВМ, объединенных в вычислительные сети. В отличие от вычислительных сетей, создаваемых на базе больших ЭВМ и охваты¬вающих значительную территорию, сети на базе ПЭВМ получили на¬звание локальных, так как они ориентированы в первую очередь на объ¬единение вычислительных машин и периферийных устройств, сосредо¬точенных на небольшом пространстве (например, в пределах одного по¬мещения, здания, группы зданий в пределах нескольких километров). Появление локальных вычислительных сетей (ЛВС) позволило значи¬тельно повысить эффективность применения ВТ за счет более рацио¬нального использования аппаратных, программных и информационных ресурсов вычислительной системы, значительного улучшения эксплуатационных характеристик (в первую очередь повышения надежности) и создания максимальных удобств для работы конечных пользователей.

Сравнительно низкая стоимость, высокая живучесть и простота комплексирования эксплуатации ЛВС, оснащенность современными операционными системами различного назначения, высокоскоростными сред¬ствами передачи данных, оперативной и внешней памятью большой ем¬кости способствовали их быстрому распространению для автоматизации управленческой деятельности в учреждениях, на предприятиях, а также для создания на их основе информационных, измерительных и управляющих систем автоматизации технологических и производственных процессов. Одной из главных проблем создания локальных вычислительных сетей является проблема аппаратной совместимости ВТ. В настоящее время вычислительные средства ЛВС в основном объединя¬ются с помощью высокоскоростных либо низкоскоростных каналов пе¬редачи данных. Такие вычислительные сети получили название свободносвязанных, так как протекание вычислительных процессов в них может осуществляться асинхронно.

При незначительной удаленности вычислительного оборудования наиболее эффективным средством связи между отдельными аппаратны¬ми компонентами ЛВС является последовательный интерфейс. Его дос¬таточно высокая пропускная способность позволяет иметь единствен¬ный канал передачи данных — моноканал; при этом работа всей систе¬мы осуществляется в режиме мультиплексирования.

1. Классификация локальных сетей (ЛВС)

Все множество видов ЛВС можно разделить на четыре группы.

К первой группе относятся ЛВС, ориентированные на массового поль¬зователя. Такие ЛВС объединяют в основном персональные ЭВМ с по¬мощью систем передачи данных, имеющих низкую стоимость и обес¬печивающих передачу информации на расстояние 100 — 500 м со скоро¬стью 2400— 19200бод.

Ко второй группе относятся ЛВС, объединяющие, кроме ПЭВМ, мик¬ропроцессорную технику, встроенную в технологическое оборудование (средства автоматизации проектирования, обработки документальной информации, кассовые аппараты и т.д.), а также средства электронной почты. Система передачи данных таких ЛВС обеспечивает передачу ин¬формации на расстояние до 1 км со скоростью от 19200 бод до 1 Мбод. Стоимость передачи данных в таких сетях примерно на 30% превышает стоимость этих работ в сетях первой группы.

К третьей группе относятся ЛВС, объединяющие ПЭВМ, мини-ЭВМ и ЭВМ среднего класса. Эти ЛВС используются для организации управ¬ления сложными производственными процессами с применением робототехнических комплексов и гибких автоматизированных модулей, а также для создания крупных систем автоматизации проектирования, систем управления научными исследованиями и т.п. Системы передачи данных в таких ЛВС имеют среднюю стоимость и обеспечивают пере¬дачу информации на расстояние до нескольких километров со скоро¬стью 120 Мбод.

Для ЛВС четвертой группы характерно объединение в своем составе всех классов ЭВМ. Такие ЛВС применяются в сложных системах управ¬ления крупным производством и даже отдельной отраслью: они включают в себя основные элементы всех предыдущих групп ЛВС. В рамках данной группы ЛВС могут применяться различные системы пе¬редачи данных, в том числе обеспечивающие передачу информации со скоростью от 10 до 50 Мбод на расстояние до 10 км. По своим функцио¬нальным возможностям ЛВС этой группы мало, чем отличаются от региональных вычислительных сетей, обслуживающих крупные города, районы, области. В своем составе они могут содержать разветвленную сеть соединений между различными абонентами — отправителями и по¬лучателями информации.

По топологическим признакам ЛВС делятся на сети сле¬дующих типов: с общей шиной, кольцевые, иерархические, радиальные многосвязные.

В ЛВС с общей шиной одна из машин служит качестве системного обслуживающего устройства, обеспечивающего централизованный доступ к общим файлам и базам данных, печатающим устройствам и другим вычислительным ресурсам. ЛВС данного типа приобрели большую популярность благодаря НИЗКОР стоимости, высокой гибкости и скорости передачи данных, легкость расширения сети (подключение новых абонентов к сети не сказывается на ее основных характеристиках). К недостаткам шинной тополога следует отнести необходимость использования довольно сложных протоколов и уязвимость в отношении физических повреждений кабеля.

Кольцевая топология характеризуется тем, что инфор¬мация по кольцу может передаваться только в одном направлении и все подключенные ПЭВМ могут участвовать в ее приеме и передаче. При этом абонент-получатель должен пометить полученную информацию специальным маркером, иначе могут появиться «заблудившиеся» дан¬ные, мешающие нормальной работе сети.

Как последовательная конфигурация кольцо особенно уязвимо в от¬ношении отказов: выход из строя какого-либо сегмента кабеля приводит к прекращению обслуживания всех пользователей. Разработчики ЛВС приложили немало усилий, чтобы справиться с этой проблемой. Защита от повреждений или отказов обеспечивается либо замыканием кольца на обратный (дублирующий) путь, либо переключением на запасное коль¬цо. И в том, и в другом случае сохраняется общая кольцевая топология.

Иерархическая ЛВС (конфигурация типа «дерево») представляет со¬бой более развитой вариант структуры ЛВС, построенной на основе общей шины. Дерево образуется путем соединения не¬скольких шин с корневой системой, где размещаются самые важные компоненты ЛВС. Оно обладает необходимой гибкостью для того, чтобы охватить средствами ЛВС несколько этажей в здании или не¬сколько зданий на одной территории, и реализуется, как правило, в сложных системах, насчитывающих десятки и даже сотни абонентов.

Радиальную (звездообразную) конфигурацию можно рассматривать как дальнейшее развитие структуры «дерево с корнем» с ответвлением к каждому подключенному устройству. В центре сети обычно размещается коммутирующее устройство, обеспечивающее жиз¬неспособность системы. ЛВС подобной конфигурации находят наиболее частое применение в автоматизированных учрежденческих системах

управления, использующих центральную базу данных. Звездообразные ЛВС, как правило, менее надежны, чем сети с общей шиной или иерар¬хические, но эта проблема решается дублированием аппаратуры цен¬трального узла. К недостаткам можно также отнести значительное по¬требление кабеля (иногда в несколько раз превышающее расход в анало¬гичных по возможностям ЛВС с общей шиной или иерархических).

Наиболее сложной и дорогой является многосвязная топология, в ко¬торой каждый узел связан со всеми другими узлами сети. Эта топология в ЛВС применяется очень редко, в основном там, где тре¬буются исключительно высокие надежность сети и скорость передачи данных.

На практике чаще встречаются гибридные ЛВС, приспособленные к требованиям конкретного заказчика и сочетающие фрагменты шинной, звездообразной и других топологий.

Методы доступа в ЛВС. По методам доступа в сети выделяются та¬кие наиболее распространенные сети, как Ethernet, ArcNet, Token Ring.

Метод доступа Ethernet, пользующийся наибольшей попу¬лярностью, обеспечивает высокую скорость передачи данных и надеж¬ность. Для него используется топология «общая шина», поэтому сообще¬ние, отправляемое одной рабочей станцией, принимается одновременно всеми остальными станциями, подключенными к общей шине. Но по¬скольку сообщение включает адреса станций отправителя и адресата, то другие станции это сообщение игнорируют. Это метод множественного доступа. При нем перед началом передачи рабочая станция определяет, свободен канал или занят. Если свободен, то станция начинает передачу. Метод доступа ArcNet получил распространение в силу де¬шевизны оборудования. Он используется в ЛВС со звездообразной топо¬логией. Одна из ПЭВМ создает специальный маркер (сообщение специ¬ального вида), который последовательно передается от одной ПЭВМ к другой. Если станция передает сообщение другой станции, она должна дождаться маркера и добавить к нему сообщение, дополненное адресами отправителя и назначения. Когда пакет дойдет до станции назначения, сообщение будет отделено от маркера и передано станции.

Метод доступа Token Ring рассчитан на кольцевую топо¬логию и также использует маркер, передаваемый от одной станции