Локальные сети:топологии,основные характеристика.

Локальная вычислительная сеть (ЛВС) – группа компьютеров и периферийное оборудование, объединенные одним или несколькими автономными высокоскоростными каналами передачи цифровых данных в пределах одного или нескольких близлежащих зданий. Локальная сеть может состоять из различного числа компьютеров, работающих под управлением различных операционных систем. Различают: в зависимости от технологии передачи данных: локальные сети с маршрутизацией данных и локальные сети с селекцией данных; в зависимости от используемых физических средств соединения: кабельные локальные сети и беспроводные локальные сети.

Если сеть объединяет не несколько зданий, а, например, филиалы организации в разных городах или странах, то это уже не ЛВС, а глобальная сеть WAN. WAN бывает различных типов. Например, WAN, охватывающая основные районы города, может называться MAN, а сеть, соединяющая университетские корпуса, может называться CAN. Таким образом, принципиальное отличие ЛВС и WAN исключительно в масштабах охватываемой территории. LAN, WAN, MAN, CAN

Компьютеры могут соединяться между собой, используя различные среды доступа: 1) медные проводники (витая пара), 2) оптические проводники (оптоволоконные кабели), 3) радиоканал (беспроводные технологии). Проводные связи устанавливаются через Ethernet, Беспроводные через Wi-Fi, Bluetooth, GPRS и прочих средств. Отдельная локальная вычислительная сеть может иметь шлюзы с другими локальными сетями, а также быть частью глобальной вычислительной сети (например, Интернет), или иметь подключение к ней. Способы соединения компьютеров Для реализации любой ЛВС минимальным требованием будет наличие среды передачи информации (кабель, радиоканал) и сетевого интерфейса.

Витая пара Коаксиальный кабель Оптоволокно

Обжим витой пары

1. Прямой порядок обжима витой пары, ведущей от рабочей станции к концентратору. 2. Кросс-линковый (перекрестный) порядок обжима витой пары. Стандарт А В стандарте B оранжевая и зелёная пары меняются местами. Применяется в случае, когда требуется соединить между собой 2 концентратора, не имеющих переключения uplink/normal, а также для прямого соединения 2-х компьютеров. Меняются местами 2 пары: 1-2 на 3-6.

Понятие топологии. Топология локальных компьютерных сетей – это месторасположение рабочих станций и узлов относительно друг друга и варианты их соединения. Фактически это архитектура ЛВС. Размещение компьютеров определяет технические характеристики сети, и выбор любого вида топологии повлияет на: Разновидности и характеристики сетевого оборудования. Надежность и возможность масштабирования ЛВС. Способ управления локальной сетью.

Факторы, которые следует учесть при выборе топологии. Работоспособность и исправность каждой из рабочих станций, подсоединенных к ЛВС. Исправность оборудования (маршрутизаторов, адаптеров и т. д.). Поломка сетевого оборудования может как полностью нарушить работу ЛВС, так и остановить обмен информацией с одним компьютером. Надежность используемого кабеля. Повреждение его нарушает передачу и прием данных по всей ЛВС или же по одному ее сегменту. Ограничение длины кабеля. Этот фактор также важен при выборе топологии.

3. «Кольцо» Основными типами топологий являются: Типы топологий ЛВС 2. Звезда 1. С общей шиной

О топологии «звезда». Этот вид расположения рабочих станций имеет выделенный центр – сервер, к которому подсоединены все остальные компьютеры. Именно через сервер происходят процессы обмена данными. Поэтому оборудование его должно быть более сложным

Достоинства: Топология локальных сетей "звезда" выгодно отличается от других полным отсутствием конфликтов в ЛВС – это достигается за счет централизованного управления. Поломка одного из узлов или повреждение кабеля не окажет никакого влияния на сеть в целом. Наличие только двух абонентов, основного и периферийного, позволяет упростить сетевое оборудование. Скопление точек подключения в небольшом радиусе упрощает процесс контроля сети, а также позволяет повысить ее безопасность путем ограничения доступа посторонних. Недостатки: Такая локальная сеть в случае отказа центрального сервера полностью становится неработоспособной. Стоимость "звезды" выше, чем остальных топологий, поскольку кабеля требуется гораздо больше. Топологии «звезда».

Топология «шина»: просто и дешево. В этом способе соединения все рабочие станции подключены к единственной линии – коаксиальному кабелю, а данные от одного абонента отсылаются остальным в режиме полудуплексного обмена. Топологии локальных сетей подобного вида предполагают наличие на каждом конце шины специального терминатора, без которого сигнал искажается.

Достоинства: Все компьютеры равноправны. Возможность легкого масштабирования сети даже во время ее работы. Выход из строя одного узла не оказывает влияния на остальные Расход кабеля существенно уменьшен. Недостатки: Недостаточная надежность сети из-за проблем с разъемами кабеля. Маленькая производительность, обусловленная разделением канала между всеми абонентами. Сложность управления и обнаружения неисправностей за счет параллельно включенных адаптеров. Длина линии связи ограничена, потому эти виды топологии локальной сети применяют только для небольшого количества компьютеров. Топология «шина»..

Характеристики топологии «кольцо». Такой вид связи предполагает соединение рабочего узла с двумя другими, от одного из них принимаются данные, а второму передаются. Главной же особенностью этой топологии является то, что каждый терминал выступает в роли ретранслятора, исключая возможность затухания сигнала в ЛВС.

Достоинства: Быстрое создание и настройка этой топологии локальных сетей. Легкое масштабирование, требующее, однако, прекращения работы сети на время установки нового узла. Большое количество возможных абонентов. Устойчивость к перегрузкам и отсутствие сетевых конфликтов. Возможность увеличения сети до огромных размеров за счет ретрансляции сигнала между компьютерами. Недостатки: Ненадежность сети в целом. Отсутствие устойчивости к повреждениям кабеля, поэтому обычно предусматривается наличие параллельной резервной линии. Большой расход кабеля. Топологии «кольцо»

Одноранговая сеть. Этот тип ЛВС подразумевает равноправие каждой рабочей станции, распределяя данные между ними, доступность ресурсов рабочей станции остальным пользователям. Это означает возможность редактирования документа одного компьютера при работе за другим, удаленной распечатки и запуска приложений.

Достоинства однорангового типа ЛВС : Легкость реализации, монтажа и обслуживания. Небольшие финансовые затраты. Такая модель исключает надобность в покупке дорогого сервера. Недостатки: Быстродействие сети уменьшается пропорционально увеличению количества подсоединенных рабочих узлов. Отсутствует единая система безопасности. Доступность информации: при выключении компьютера данные, находящиеся в нем, станут недоступными для остальных. Нет единой информационной базы.-

Иерархическая модель. Наиболее часто используемые топологии локальных сетей основаны именно на этом типе ЛВС. Его еще называют «клиент-сервер». Суть данной модели состоит в том, что при наличии некоторого количества абонентов имеется один главный элемент – сервер. Этот управляющий компьютер хранит все данные и занимается их обработкой.

Достоинства: Отличное быстродействие сети. Единая надежная система безопасности. Одна, общая для всех, информационная база. Облегченное управление всей сетью и ее элементами. Недостатки: Необходимость наличия специальной кадровой единицы – администратора, который занимается мониторингом и обслуживанием сервера. Большие финансовые затраты на покупку главного компьютера. Наиболее часто используемая конфигурация (топология) локальной компьютерной сети в иерархической модели – это «звезда».

Среди активного оборудования ЛВС можно выделить следующие основные типы устройств: Активное сетевое оборудование Сетевая интерфейсная карта Повторитель Мост Концентратор или Хаб Коммутатор или переключатель Маршрутизатор

Сетево́й протокол́л - набор правил, позволяющий осуществлять соединение и обмен данными между двумя и более включёнными в сеть устройствами. Сетевые протоколлы Физический уровень: ISDN RS-232 RS-485 EIA-422 Канальный уровень Ethernet Token ring FDDI HDLC GVRP PPP, PPTP, L2TP ATM xDSL Сетевой уровень ICMP IPv4, IPv6 IPX Транспортный уровень SPX TCP UDP (Unreliable/User Datagram Protocol) SCTP RDP (Reliable Data Protocol) RUDP (Reliable User Datagram Protocol) RTCP Уровень представления данных ASN.1 XML-RPC TDI XDR SNMP FTP Telnet SMTP NCP

FTP Finger DNS Gnutella Gopher HTTP HTTPS IMAP IRC XMPP LDAP NTP NNTP POP3 RDP (Remote Desktop Protocol) SSH SMTP Telnet SNMP Сеансовый уровень SSL Прикладной уровень binkp DHCP (в модели OSI располагают на транспортном уровне)