Големите компании имат в обращение голямо количество данни от различен характер:

• текстови файлове;
• графика;
• изображения;
• маси;
• схема.

За управлението е важно цялата информация да има удобен формат, да се конвертира лесно и да се предава на всеки носител в правилните ръце. Но хартиените документи отдавна са започнали да се заменят с дигитализирани, тъй като компютърът може да съдържа много данни, с които е много по-удобно да се работи с помощта на автоматизация на процесите. Това се улеснява и от прехвърлянето на информация, доклади и договори към партньори или инспекционни компании без дълги пътувания.

Така че имаше нужда от широко снабдяване на отдели на фирми с електронни изчислителни устройства. Заедно с това възникна въпросът за комбинирането на тези устройства в единен комплекс за защита, безопасност и удобство на преместване на файлове.

В тази статия ще ви кажем как да улесните проектирането на локална компютърна (компютърна) мрежа в предприятие.

Какво е LAN, неговите функции

Това е свързващо свързване на множество компютри в едно затворено пространство. Често този метод се използва в големи компании, в производството. Можете също така самостоятелно да създадете малка връзка от 2 - 3 устройства, дори у дома. Колкото повече включвания има в структурата, толкова по-сложна става тя.

Видове мрежи

Има два вида връзка, те се различават по сложност и наличие на водеща, централна връзка:

• Равен.
• Многостепенно.

Еквивалентни, те са peer-to-peer, характеризират се със сходство в техническите характеристики. Те имат еднакво разпределение на функциите - всеки потребител има достъп до всички общи документи, извършва едни и същи операции. Такава схема е лесна за управление, не изисква много усилия за създаването й. Недостатъкът е неговата ограниченост - не повече от 10 члена могат да се присъединят към този кръг, в противен случай се нарушава общата ефективност на работа и скоростта.

Сървърният дизайн на локалната мрежа на компанията е по-трудоемък, но такава система има по-високо ниво на защита на информацията и има ясно разпределение на отговорностите в мрежата. За сървър се определя най-добрият по технически характеристики (мощен, надежден, с повече RAM) компютър. Това е центърът на цялата локална мрежа, всички данни се съхраняват тук, от същата точка можете да отворите или спрете достъпа до документи на други потребители.

Функции на компютърните мрежи

Основните свойства, които трябва да имате предвид при изготвянето на проект:

• Възможност за свързване на допълнителни устройства. Първоначално може да има няколко машини в мрежата, с разширяването на компанията може да се наложи допълнително включване. Когато изчислявате мощността, трябва да обърнете внимание на това, в противен случай ще трябва да преустроите и да закупите нови. Консумативиповишена сила.
• Адаптация за различни технологии. Необходимо е да се осигури гъвкавост на системата и нейната адаптивност към различни мрежови кабели и различен софтуер.
• Наличие на излишни линии. Първо, това се отнася до изходните точки на обикновените компютри. В случай на повреда трябва да е възможно да свържете друг кабел. Второ, трябва да осигурите непрекъсната работа на сървъра с многостепенна връзка. Можете да направите това, като осигурите автоматично преминаване към втория хъб.
• Надеждност. Оборудван с непрекъсваеми захранвания, автономни енергийни резерви за минимизиране на възможността за прекъсване на комуникацията.
• Защита от външни влияния и хакерство. Съхранените данни могат да бъдат защитени не само с парола, но и с цял куп устройства: хъб, комутатор, рутер и сървър за отдалечен достъп.
• Автоматизирано и ръчно управление. Важно е да инсталирате програма, която ще анализира състоянието на мрежата във всеки момент и ще ви уведомява за неизправности, така че те да могат бързо да бъдат отстранени. Пример за такъв софтуер е RMON. В същото време може да се използва и лично наблюдение през интернет сървъри.

Изготвяне на технически изисквания за проектиране и изчисляване на локална мрежа (LAN) в предприятие

От свойствата произтичат условията, които трябва да се вземат предвид при изготвянето на проект. Целият процес на проектиране започва с изготвянето на технически спецификации (ТЗ). Съдържа:

• Стандарти за сигурност на данните.
• Осигуряване на всички свързани компютри с достъп до информация.
• Параметри на производителност: време за реакция от потребителска заявка до отваряне на желаната страница, пропускателна способност, тоест количеството данни в операция и забавяне на предаването.
• Условия за надеждност, тоест готовност за дългосрочна, дори постоянна работа без прекъсване.
• Подмяна на компоненти - разширяване на мрежата, допълнителни включвания или инсталиране на оборудване с различна мощност.
• Поддръжка на различни видове трафик: текст, графика, мултимедийно съдържание.
• Осигуряване на централизирано и дистанционно управление.
• Интегриране на различни системи и софтуерни пакети.

Когато TOR е съставен в съответствие с нуждите на потребителите, се избира типът на включване на всички точки в една мрежа.

Основни LAN топологии

Това са начини за физическо свързване на устройства. Най-честите са представени с три фигури:

• автомобилна гума;
• пръстен;
• звезда.

Шина (линейна)

При сглобяването се използва един кабел, от който вече тръгват проводниците към потребителските компютри. Основният кабел е директно свързан със сървъра, който съхранява информацията. Той също така избира и филтрира данни, предоставя или ограничава достъпа.

Предимства:

• Деактивирането или проблемите с един елемент не прекъсват останалата част от мрежата.
• Проектирането на LAN на една организация е доста лесно.
• Сравнително ниска цена на монтаж и консумативи.

недостатъци:

• Повреда или повреда на носещия кабел спира цялата система.
• По този начин може да се свърже малка площ.
• Производителността може да пострада от това, особено ако връзката преминава между повече от 10 устройства.

"Дзън Дзън)

Всички потребителски компютри са свързани последователно - от едно устройство към друго. Това често се прави в случай на peer-to-peer LAN. Като цяло тази технология се използва все по-рядко.

Предимства:

• Без разходи за хъб, рутер или друго мрежово оборудване.
• Няколко потребители могат да изпращат информация наведнъж.

недостатъци:

• Скоростта на трансфер в цялата мрежа зависи от мощността на най-бавния процесор.
• Ако има проблем в кабела или ако някой елемент не е свързан, общата работа спира.
• Създаването на такава система е доста трудно.
• При свързване на допълнително работно място е необходимо да се прекъсне общата дейност.

"звезда"

Това е паралелно свързване на устройства към мрежата към общ източник - сървъра. Като цент най-често се използва хъб или концентратор. Чрез него се предават всички данни. По този начин могат да работят не само компютри, но и принтери, факс машини и друга техника. В съвременните предприятия това е най-често използваният метод за организиране на дейности.

Предимства:

• Лесно е да свържете друго място.
• Производителността не зависи от скоростта на отделните елементи, така че остава на стабилно високо ниво.
• Просто намерете почивката.

недостатъци:

• Неизправност на централното устройство прекратява дейността на всички потребители.
• Броят на връзките се определя от броя на портовете на сървърното устройство.
• Мрежата консумира много кабел.
• Скъпо оборудване.

Етапи на проектиране на LAN софтуер

Това е многоетапен процес, който изисква компетентното участие на много специалисти, тъй като е необходимо предварително да се изчисли необходимата пропускателна способност на кабела, да се вземе предвид конфигурацията на помещенията, да се инсталира и конфигурира оборудването.

Планиране на организационното пространство

Офисите на работниците и началниците трябва да бъдат подредени в съответствие с избраната топология. Ако формата на звездата ви подхожда, тогава трябва да поставите основната техника в стаята, която е основната и се намира в центъра. Може да бъде и офис на ръководството. При автобусно разпределение услугата може да се намира в най-отдалеченото помещение по коридора.

Изграждане на схема на локална мрежа

Чертежът може да бъде направен в специализирани програми за автоматизирано проектиране. Продуктите на ZVSOFT са идеални - съдържат всички основни елементи, които ще са необходими по време на строителството.

Мрежата трябва да вземе предвид:

• максимално напрежение;
• последователност от събития;
• възможни прекъсвания;
• рентабилност на инсталацията;
• удобно захранване.

Характеристиките на LAN трябва да бъдат избрани в съответствие с оформлението на помещенията на организацията и използваното оборудване.

Настройки на компютър и мрежово устройство

При избора и закупуването на мрежести елементи е важно да се вземат предвид следните фактори:

• Съвместимост с различни програми и нови технологии.
• Скорост на трансфер на данни и производителност на устройството.
• Количеството и качеството на кабелите зависи от избраната топология.
• Метод за управление на обмена в мрежата.
• Защита срещу смущения и повреди чрез навиване на проводници.
• Цената и мощността на мрежови адаптери, трансивъри, повторители, хъбове, комутатори.

Принципи на проектиране на LAN с помощта на компютърни програми

При изготвянето на проект е важно да се вземат предвид голям брой нюанси. Това ще помогне софтуерот ZWSOFT. Компанията разработва и продава многофункционален софтуер за автоматизиране на работата на инженерите-проектанти. Basic CAD е подобен на популярния, но скъп пакет от Autodesk - AutoCAD, но го превъзхожда по лекота и удобство на лицензиране, както и по-лоялна ценова политика.

Предимства на програмата:

• интуитивен, удобен за потребителя интерфейсв черно.
• Богат избор от инструменти.
• Работа в двумерно и тримерно пространство.
• 3D визуализация.
• Интеграция с най-популярните файлови разширения.
• Организация на LAN елементи под формата на блокове.
• Преброяване на дължините на кабелните линии.
• Визуално подреждане на елементи и възли.
• Едновременна работа с графични и текстови данни.
• Възможност за инсталиране на допълнителни приложения.

За ZWCAD - модул, който разширява функциите на основния CAD в областта на дизайна на мултимедийни схеми. Всички чертежи са направени с автоматизирано изчисляване на локални кабели компютърна мрежаи тяхното етикетиране.

Предимства:

• автоматизация на избор на комутационни системи;
• широка библиотека от елементи;
• паралелно пълнене на кабелния магазин;
• автоматично създаване на спецификации;
• добавяне на оборудване към библиотеката;
• едновременна работа на няколко потребителя с базата данни;
• схематични маркировки за местоположението на устройствата и мебелите.

Ще помогне да направите проект в триизмерна форма, да го създадете в 3D. Интелигентните инструменти ви позволяват бързо да полагате LAN маршрути до точките на свързване, да визуализирате местата, където преминават кабелите, да организирате пресичания на линии, да правите разрези на свързано оборудване и технологично обзавеждане (включително в динамичен режим). С помощта на редактора на компоненти можете да създадете библиотека като шкафове, комутационни устройства, кабели, скоби и др., както и да им зададе характеристики, въз основа на които е възможно да се съставят спецификации и изчисления в бъдеще. По този начин функциите на този софтуер ще помогнат за завършване на генералния план на помещенията на организацията с проследяване на всички LAN линии.

Създайте проект за локална мрежа във вашето предприятие заедно с програми от ZVSOFT.

В съвременния свят локалните мрежи са станали не просто необходими - те всъщност са необходими за постигане добро нивопроизводителност на труда. Въпреки това, преди да започнете да използвате такава мрежа, трябва да я създадете и конфигурирате. И двата процеса са доста трудни и изискват максимална концентрация, особено първият от тях. Лошо проектирана и конфигурирана LAN няма да работи изобщо или изобщо няма да функционира както трябва, така че създаването на локална мрежа трябва да бъде фокусът на лицето, което го прави.

Какво е локална мрежа

По правило създаването на такива комуникационни системи е причинено от необходимостта от споделяне на данни от потребители, които работят на отдалечени компютри. LAN не само позволява почти мигновен обмен на информация и едновременно споделяне на файлове, но също така позволява отдалечено използване на мрежови принтери и други устройства.

Локалната мрежа е пълен набор от софтуерни и хардуерни ресурси, насочени към създаване на единична информационно пространство. Всъщност това е множество компютри, разположени на разстояние един от друг и свързани с комуникационна линия - кабел. Основната разлика между LAN и други видове мрежи е кратко разстояниекъдето са разположени работните станции.

Предпроектна подготовка и проектиране

Преди да създадете локална мрежа, първо трябва да я проектирате, тоест да планирате процеса на нейното създаване. Този етап е един от най-важните, тъй като LAN включва огромен брой компоненти и възли.

Първоначално заданието се изготвя въз основа на първични данни, като се определят няколко точки:

• Функции и задачи на LAN.
• Избрана топология.
• Списък на наличното оборудване.

След като имате предвид тези точки, можете да започнете да проектирате. Самият проект трябва да съдържа LAN схеми, точки за поставяне на мрежово оборудване, списък на необходимия софтуер и хардуер.

Локалната мрежа е сложен механизъм, но ако е проектиран правилно и оборудването е избрано в съответствие с изискванията, тогава вероятността от проблеми в работата на комуникационния механизъм става минимална.

Необходим хардуер

Има списък с оборудване, без което нито една LAN не може да функционира. Включва:

• Линии за данни. Най-често използваните коаксиален кабел и оптично влакно. В този случай дължината на коаксиала не може да надвишава няколкостотин метра, но ако е необходимо да се разшири мрежата на дълги разстояния, се използват специални повторители - сигнални повторители, които не позволяват избледняването му.
• Комуникационно оборудване: мрежови карти (устройства, които извършват дуплексен обмен на информация между компютър и среда за предаване на данни), хъбове (те разделят мрежата на отделни сегменти, структурират мрежата физически), рутери (поемат избора на маршрут за предаване на пакети). ), превключватели (логически разделят LAN на сегменти, комбинирайки няколко физически вериги), повторители (осигуряват възстановяване на сигнала, което ви позволява да увеличите дължината на предавателната среда), приемо-предаватели (усилват сигнала и го преобразуват в други форми, което ви позволява да използвайте различни медии за предаване на данни).

Списък на софтуера

Никоя LAN не е пълна без софтуер. Необходими програмиза локална мрежа включват:

• Операционни системи на работни възли. Най-често използваната операционна система остава Windows 7, въпреки че Windows XP също не губи позиции.
• Мрежовите операционни системи, инсталирани на сървъри, са основата на LAN, тъй като е невъзможно да се създаде локална мрежа без тях. Точно тези софтуерпоемете контрола върху всички потоци от данни между главния и вторичния възел, осигурявайки възможност за колективен достъп до мрежовите ресурси. Като правило се използват операционните системи на Microsoft Corporation: Windows Server 2003 или 2008.

• Мрежови услуги и приложения, които позволяват на потребителите достъп изтрити файлове, отпечатвайте документи на мрежов принтер, преглеждайте мрежови работни възли и изпращайте електронни съобщения. Изпълнението на такива услуги се извършва с помощта на софтуер.

Създаване и инсталиране на LAN

Работата по инсталирането и пускането в експлоатация отнема най-много време, тъй като е необходимо да се създаде локална мрежа на няколко етапа:

• Преди да започнете инсталирането на комуникационни линии и превключващи устройства, първо трябва да подготвите стаята.
• След това можете да поставите кабела, както и да инсталирате необходимото оборудване.
• Устройствата на сървъра и работните станции трябва да бъдат свързани към кабелната комуникационна линия.
• След това софтуерът се инсталира и конфигурира.

Инсталирането на кабел и оборудване има редица функции, следователно, ако има трудности с това как да свържете локална мрежа, по-добре е да поверите този въпрос на специалисти.

Свързване на два компютъра в LAN

В някои случаи може да се наложи да комбинирате два компютъра в една мрежа, например, за да създадете общо информационно пространство. Това не е много трудно да се направи, ако следвате определен алгоритъм от действия:

• Ако е необходимо, инсталирайте мрежови адаптери и на двата компютъра, без да забравяте драйверите.

• Купете гофриран мрежов кабел за свързване. Ако имате необходимите знания и умения, кримпването можете да направите сами - локалната мрежа от два компютъра няма да стане по-лоша от това.
• Свържете двете работни станции с комуникационна линия.
• Настройте LAN в определен ред.

Алгоритъм за настройка на локална мрежа между два компютъра за Windows 7

• Изберете менюто "Старт", след което натиснете Кликнете с десния бутонмишката върху иконата "Компютър", влезте в подменюто "Свойства".
• Трябва да намерите в списъка „Име на компютъра и домейн“ и след това да изберете елемента с промяната в настройките.
• Работното име на компютъра трябва да бъде променено чрез щракване върху съответните икони.
• Името на групата трябва да остане непроменено - "Workgroup", но имената на компютрите се променят съответно на "pc1" и "pc2" за първия и втория абонат.
• Сега можете да щракнете върху OK и да рестартирате компютъра си.

В повечето случаи може да искате да дадете на всеки хост уникален IP адрес:

• От менюто Старт изберете Настройки и след това Мрежови връзки.
• Щракнете с десния бутон, за да отворите подменюто „Свойства“ до иконата „Локална връзка“.
• В раздела "Общи" изберете "Свойства" на елемента "Интернет протокол".
• Направете реда „Използване на следния IP адрес“ активен и въведете стойността 192.168.0.100. След това запазете направените промени.

Локална мрежа и интернет

Работните възли, свързани в LAN, могат да бъдат свързани към Интернет. Локална мрежа, към която интернет може да бъде свързан по два начина, ще работи със скорост, разделена на две.

Първият начин за свързване е да използвате рутер, на който е присвоен идентифициращ IP адрес. И във втория случай можете да използвате безжична връзка.

В този случай локалната мрежа е взаимодействието на два компютъра, главен и подчинен, така че IP адресът се записва в шлюза на главния, преди това свързан към световната мрежа.

Ако LAN се основава на използването на сървър, всяка работна станция трябва да има индивидуален IP адрес, а в настройките на браузъра се посочва прокси сървър, през който се осъществява достъп до Интернет.

безжичен интернет

Безжичната локална мрежа е вид локална мрежа, която използва високочестотни радиовълни за предаване на информация. WLAN е отлична алтернатива на конвенционалната кабелна комуникационна система, която има редица предимства:

• Подобряване на производителността на труда. WLAN дава възможност за използване на интернет, без да сте обвързани с една стая. Можете свободно да променяте местоположението си, без да губите интернет връзката си.
• Лесна инсталация и конфигурация, финансови спестявания и надеждност - всички тези фактори се дължат на липсата на кабелна комуникационна линия.
• Гъвкавост. Инсталирането на безжична мрежа е реално там, където няма начин да опънете кабела.
• Възможност за разширение. Мащабируемостта на мрежата е значително опростена с безжични мрежови адаптери, които могат да бъдат инсталирани на всеки работен възел.

WLAN има определен обхват, който зависи от характеристиките на мрежовите устройства и шумоустойчивостта на сградата. По правило обхватът на радиовълните достига 160 m.

Необходимо оборудване за създаване на безжична LAN

Точка за достъп се използва за свързване на други работни станции към мрежата. Това устройство е оборудвано със специална антена, която контролира дуплексното предаване на данни (изпращане и предаване) с помощта на радиосигнали. Такава точка може да предава сигнал на разстояние до 100 м на закрито и до 50 км на открито.

Точките за достъп значително разширяват изчислителната мощност на цялата комуникационна система, позволявайки на потребителите свободно да се движат между всяка от тях, без да губят връзка с LAN или Интернет. Всъщност тези радио точки действат като хъбове, осигурявайки връзка с мрежата.

Използването на точки за достъп ви позволява да увеличите мащаба на цялата си безжична LAN чрез просто добавяне на нови устройства. Броят на абонатите, които една радиоточка може да издържи, обикновено зависи от натоварването на мрежата, тъй като трафикът се разделя по равно между всеки от потребителите.

Безжична LAN: Процес на инсталиране на Windows 7

Първо подгответе ADSL модема с WiFi технология, както и клиентски точки със свързани към тях безжични адаптери. След това можете да започнете изграждането на безжична LAN:

• Свържете модема към електрическата мрежа.
• Стартирайте съветника за настройка на WLAN на клиентското устройство.
• Изберете SSID от списъка с намерени безжични мрежи.

Настройка на точка за достъп:

• Първата стъпка е да конфигурирате свойствата на TCP/IP протокола, като посочите IP адреса и подмрежовата маска.
• След това посочете стойността на DNS сървъра, тъй като не е възможно напълно да конфигурирате локалната мрежа без този параметър. В повечето случаи е достатъчно да активирате автоматичното присвояване на DNS адреса.
• Също така е задължително да конфигурирате параметрите на самата безжична мрежа, в която сигурността е важна.
• На този етап трябва да конфигурирате интернет връзката и филтрирането за защитната стена на Windows 7.
• И накрая, кабелите са свързани и WLAN мрежата е тествана.

За да създадете оптимално информационно пространство, можете да комбинирате видове мрежи - кабелни и безжични, което ви позволява да използвате предимствата на всяка от тях в полза на предприятието. Важно е обаче да запомните, че в наше време все повече се използва именно той безжична мрежа WLAN, който има всички предимства на кабелните мрежи и е лишен от техните недостатъци.

След приключване на създаването и конфигурирането на локалната мрежа е важно да се осигури нейното администриране и възможност за Поддръжка. Дори ако LAN инсталацията е перфектна, по време на нейната работа различни хардуерни или софтуерни неизправности са почти неизбежни, поради което поддръжката трябва да бъде редовна.

Изпратете добрата си работа в базата знания е лесно. Използвайте формата по-долу

Студенти, докторанти, млади учени, които използват базата от знания в обучението и работата си, ще ви бъдат много благодарни.

Хоствано на http://www.allbest.ru/

1. ВЪВЕДЕНИЕ

Целта на пасажа индустриална практикав профила на специалността беше да затвърди, задълбочи и систематизира знанията, базирани на дейността на фирма АД „Радиозавод” в направление „Управление в технически системи". По време на производствената практика планът за теоретично и практическо обучение на студента беше изпълнен изцяло.

В периода от 1 до 29 юли разгледах и проучих: принципите на изграждане на локални мрежи; структура и работа на LAN; изследване на мрежови протоколи; основи на администрацията.

2. ЛОКАЛНИ МРЕЖИ

2.1 Топологии на локални мрежи

LAN (англ. LAN - Lokal Area Network) се разбира като съвместно свързване на няколко отделни компютърни работни станции (работни станции) към един канал за предаване на данни.

Топологията на компютърна мрежа се разбира като конфигурация на граф, чиито върхове съответстват на компютрите в мрежата, а ръбовете на физически връзкимежду тях. Компютрите, свързани към мрежа, често се наричат ​​станции или мрежови възли. Логическите връзки са маршрути за пренос на данни между мрежови възли и се формират чрез подходящо конфигуриране на комуникационното оборудване.

Избор на топология електрически връзкизначително засяга много характеристики на мрежата. Например, наличието на излишни връзки повишава надеждността на мрежата и прави възможно балансирането на натоварването на отделните канали. Лесното добавяне на нови възли, присъщо на някои топологии, прави мрежата лесно разширяема. Икономически съображения често водят до избора на топологии, които се характеризират с минимална обща дължина на комуникационните линии.

Напълно свързаната топология (Фигура 2.1, а) съответства на мрежа, в която всеки компютър в мрежата е свързан с всички останали. Въпреки логическата простота, тази опция се оказва тромава и неефективна. Наистина, всеки компютър в мрежата трябва да има голям брой комуникационни портове, достатъчни за комуникация с всеки от другите компютри в мрежата. За всяка двойка компютри трябва да се разпредели отделна електрическа комуникационна линия. Рядко се използват напълно свързани топологии.

Мрежестата топология се получава от напълно свързана топология чрез премахване на някои възможни връзки (Фигура 2.1, b). В мрежа с мрежова топология само тези компютри, между които се извършва интензивен обмен на данни, са директно свързани, а за обмен на данни между компютри, които не са свързани с директни връзки, се използват транзитни предавания през междинни възли.

Общата шина (Фигура 2.1, c) е много често срещана топология за локални мрежи. В този случай компютрите са свързани към един коаксиален кабел. Предаваната информация може да се разпространява и в двете посоки. Използването на обща шина намалява разходите за окабеляване, обединява свързването на различни модули, осигурява възможност за почти мигновен достъп до всички станции в мрежата. По този начин основните предимства на такава схема са ниската цена и лекотата на окабеляване в помещенията. Най-сериозният недостатък на обикновената шина е нейната ниска надеждност: всеки дефект в кабела или конекторите напълно парализира цялата мрежа. Друг недостатък на споделената шина е нейната ниска производителност, тъй като с този метод на свързване само един компютър наведнъж може да предава данни към мрежата. Следователно честотната лента на комуникационния канал винаги се разделя тук между всички мрежови възли.

Звездна топология (Фигура 2.1, d). В този случай всеки компютър е свързан с отделен кабел към общо устройство, наречено хъб, което се намира в центъра на мрежата. Функцията на концентратора е да насочва информацията, предавана от компютъра, към един или всички други компютри в мрежата. Основното предимство на тази топология е, че всички проблеми с кабела засягат само компютъра, към който е свързан този кабел, и само неизправност на хъба може да деактивира цялата мрежа. Недостатъците на звездната топология включват по-високата цена на мрежовото оборудване. В допълнение, възможността за увеличаване на броя на възлите в мрежата е ограничена от броя на портовете на концентратора. Понякога има смисъл да се изгради мрежа с помощта на няколко хъба, йерархично свързани помежду си чрез звездни връзки (Фигура 2.1, д).

В мрежи с конфигурация на пръстена (Фигура 2.1, д) данните се прехвърлят около пръстена от един компютър на друг, обикновено в една посока. Ако компютърът разпознае данните като "свои", той ги копира в себе си във вътрешния буфер. В мрежа с пръстеновидна топология трябва да се вземат специални мерки, така че в случай на повреда или прекъсване на връзката на дадена станция да не се прекъсва комуникационният канал между другите станции. Пръстенът е много удобна конфигурация за организиране на обратна връзка - данните, след като са направили пълен завой, се връщат към изходния възел. Следователно този възел може да контролира процеса на доставяне на данни до дестинацията. Често това свойство на пръстена се използва за тестване на мрежовата свързаност и намиране на възел, който не работи правилно.

Фигура 2.1 Типични мрежови топологии

2.2 Комуникационна среда

Комуникационната линия (Фигура 2.2) обикновено се състои от физическа среда, през която се предават електрически информационни сигнали, оборудване за предаване на данни и междинно оборудване.

Фигура 2.2 Състав на комуникационната линия

Физическа среда предаването на данни може да бъде кабел, тоест набор от проводници, изолационни и защитни обвивки и съединители, както и земната атмосфера или космическото пространство, през което се разпространяват електромагнитни вълни. В зависимост от средата за предаване на данни комуникационните линии се разделят на:

Жични (въздушни) комуникационни линии са проводници без изолационни или екраниращи оплетки, положени между стълбове и висящи във въздуха. Такива комуникационни линии традиционно пренасят телефонни или телеграфни сигнали, но при липса на други възможности тези линии се използват и за предаване на компютърни данни.

Кабелните линии са доста сложна структура. Кабелът се състои от проводници, затворени в няколко слоя изолация: електрически, електромагнитни, механични. В допълнение, кабелът може да бъде оборудван с конектори, които ви позволяват бързо да свържете различно оборудване към него. Има три основни вида кабели, използвани в компютърните мрежи: кабели с усукана двойка медни проводници, коаксиални кабели с медна жила, както и оптични кабели.

Наземни и сателитни комуникациигенерирани от предавател и приемник на радиовълни. Има голям брой различни видоверадио канали, различни от използваните честотен диапазони обхвата на канала.

Основните характеристики на комуникационните линии включват:

амплитудно-честотна характеристика;

· честотна лента;

затихване

· шумоустойчивост;

кръстосани смущения в близкия край на линията;

пропускателна способност;

Надеждност на преноса на данни;

единична цена.

Фактори, влияещи върху физическата производителност на мрежата:

1) Работоспособност на компютри, свързани към мрежата.

2) Изправност на мрежовото оборудване (адаптери, трансивъри, конектори и др.).

3) Целостта на мрежовия кабел.

4) Ограничение на дължината на кабела, свързано със затихването на сигнала, разпространяващ се през него.

2.3 Видове локални мрежи

Има няколко вида компютърни мрежи:

глобални мрежи,

· Регионални мрежи,

· Градски мрежи.

Според скоростта на предаване на информация компютърните мрежи се делят на:

ниска скорост (до 10 Mbps),

средноскоростни (до 100 Mbps),

висока скорост (над 100 Mbps);

Терминът baud се използва широко за определяне на скоростта на трансфер на данни в мрежа. Baud е единица за скорост на предаване на сигнала, измерена като брой дискретни преходи или събития в секунда. Ако всяко събитие е един бит, скоростта на предаване е еквивалентна, bps.

От гледна точка на организиране на взаимодействието на компютрите мрежите се делят на равноправни (Peer-to-Peer Network) и със специален сървър (Dedicated Server Network).

peer-to-peer мрежи. Всички компютри в peer-to-peer мрежа са равни. Всеки мрежов потребител има достъп до данни, съхранявани на всеки компютър. Предимството на peer-to-peer мрежите е, че няма нужда да копирате всички файлове, използвани от няколко потребители наведнъж на сървъра. По принцип всеки потребител на мрежата има възможност да използва всички данни, съхранявани на други компютри в мрежата и устройствата, свързани с тях. Основният недостатък на peer-to-peer мрежата е значително увеличаване на времето за решаване на приложни проблеми. Това се дължи на факта, че всеки компютър в мрежата обработва всички заявки, идващи към него от други потребители.

В мрежа със специален сървър един от компютрите изпълнява функциите за съхраняване на данни, предназначени за използване от всички работни станции, управление на взаимодействието между работните станции и редица сервизни функции. Взаимодействието между работните станции в мрежата по правило се осъществява чрез сървъра. Логическата организация на такава мрежа може да бъде представена чрез звездна топология. Ролята на централно устройство се изпълнява от сървъра. Предимства на мрежа с отделен сървър: надеждна система за сигурност на информацията; висока скорост; няма ограничения за броя на работните места; Лесно управление. Недостатъци на мрежата: висока цена поради разпределението на един компютър за сървъра; зависимост на скоростта и надеждността на мрежата от сървъра; по-малко гъвкавост в сравнение с peer-to-peer мрежа.

Модемна връзка. Най-често срещаният и добре познат метод за свързване с интернет в Русия е модемна връзка с помощта на телефонна линия.

Към компютъра е свързан модем - устройство за приемане и предаване на данни, което е свързано към обикновена телефонна линия. Когато трябва да се установи връзка, модемът набира телефонен номер, на което отговаря друг модем, инсталиран от ISP. Между модемите се установява връзка и се предават данни.

Основното предимство на модемната комуникация е нейното разпространение и ниска цена. При наличие на висококачествена телефонна линия е налична и модемна комуникация - няма нужда да организирате специален канал. Първоначалната цена за свързване с доставчик на комутируема връзка е ниска. Въпреки това модемната комуникация има и големи недостатъци, значителна част от които са свързани с плачевното състояние на по-голямата част от руския телефонни линии. Добре известен проблем с модемната комуникация е ниската скорост. Теоретично съвременните модеми могат да предават данни със скорост до 56 Kbps в посока от доставчика към потребителя и до 40 Kbps - от потребителя към доставчика.

технологияethernet

Ethernet е най-широко използваният стандарт за локална мрежа днес. Когато казват Ethernet, това обикновено означава някой от вариантите на тази технология. В по-тесен смисъл, Ethernet е мрежов стандарт, базиран на експерименталната Ethernet мрежа.

Ethernet стандартите дефинират кабелни връзки и електрически сигнали на физическия слой, формата на рамката и протоколите за контрол на достъпа до медиите на слоя за връзка за данни на OSI модела.

В зависимост от вида на физическата среда стандартът IEEE 802.3 има различни модификации - l0Base-5, l0Base-2, l0Base-T, l0Base-FL, l0Base-FB.

Ethernet мрежите използват метод за достъп до медия, наречен CSMA/CD (CSMA/CD).

Този метод се използва изключително в мрежи с логическа обща шина. Всички компютри в такава мрежа имат директен достъп до обща шина, така че тя може да се използва за прехвърляне на данни между всеки два мрежови възела. В същото време всички мрежови компютри имат възможност незабавно (като се вземе предвид забавянето на разпространението на сигнала през физическата среда) да получат данни, които някой от компютрите е започнал да предава към общата шина.

Всички данни, предавани по мрежата, се поставят в рамки с определена структура и се снабдяват с уникален адрес на станцията-дестинация. След това рамката се предава по кабела. Всички станции, свързани към кабела, могат да разпознаят факта на предаване на рамка, а станцията, която разпознава собствения си адрес в заглавките на рамката, записва съдържанието си във вътрешния си буфер, обработва получените данни и изпраща рамка за отговор по кабела. Адресът на станцията-източник също е включен в оригиналния кадър, така че станцията-дестинация знае на кого да изпрати отговора.

С описания подход е възможно две станции едновременно да се опитат да предадат кадър с данни по общ кабел. За да се намали вероятността от тази ситуация, непосредствено преди изпращане на рамка, предавателната станция анализира появата на електрически сигнали върху нея, за да открие дали рамка с данни от друга станция вече е предадена по кабела. Ако носителят бъде разпознат (carrier-sense, CS), тогава станцията отлага предаването на своя кадър до края на предаването на някой друг и едва след това се опитва да го предаде отново.

За да се справят правилно сблъсък, всички станции едновременно следят сигналите, които се появяват на кабела. Ако предаваният и наблюдаваният сигнал се различават, тогава се открива детекция на сблъсък (CD).

Token Ring е технология за локална мрежа (LAN) на пръстен за "токен достъп".

Технологията Token Ring е по-сложна технология от Ethernet. Има свойства на устойчивост на грешки. Мрежата Token Ring дефинира процедури за контрол на мрежата, които използват обратна връзкапръстеновидна структура - изпратеният кадър винаги се връща към станцията - изпращач. В някои случаи откритите мрежови грешки се коригират автоматично, например може да се възстанови изгубен токен.

В мрежата Token Ring пръстенът се образува от кабелни сегменти, свързващи съседни станции. Така всяка станция е свързана със своя предшественик и наследник и може да комуникира директно само с тях. За да се осигури на станциите достъп до физическия носител, рамка със специален формат и предназначение - маркер - циркулира около пръстена.

След като получи токена, станцията го анализира и при липса на данни за предаване осигурява преминаването му към следващата станция. Станция, която има данни за предаване, след като получи токен, го премахва от пръстена, което й дава право на достъп до физическия носител и предаване на своите данни. След това тази станция издава кадър с данни от посочения формат в пръстена бит по бит. Предадените данни се движат по пръстена винаги в една посока от една станция към друга. Рамката е снабдена с адрес на местоназначение и адрес на източник.

Всички станции в пръстена препредават кадъра бит по бит като повторители. Ако рамката премине през станцията местоназначение, тогава, разпознавайки нейния адрес, тази станция копира рамката във вътрешния си буфер и вмъква флаг за потвърждение в рамката. Станцията, която е изпратила кадъра с данни към пръстена, след като го получи обратно с потвърждение, премахва този кадър от пръстена и изпраща нов токен към мрежата, за да даде възможност на други станции в мрежата да предават данни.

2.4 Високоскоростни оптични мрежи

По силата на факта, че оптичният кабел използва светлина (фотони) вместо електричество, почти всички проблеми, присъщи на медния кабел, като електромагнитни смущения, преслушване (прекъсване) и необходимостта от заземяване, са напълно елиминирани. Той също така осигурява повишена секретност на предаваните данни в сравнение с медта, тъй като не излъчва електромагнитно излъчване и е почти невъзможно да се свържете с него, без да разрушите целостта.

Недостатъците на оптичното влакно са свързани главно с разходите за неговото инсталиране и експлоатация, които обикновено са много по-високи, отколкото за медна преносна среда.

Днес оптичното влакно се позиционира като високоскоростна мрежова технология и почти всички използвани протоколи на ниво връзка го използват под една или друга форма. Ето някои от тях:

Бърз Ethernet (100BaseFX);

Gigabit Ethernet (1000BaseFX);

Fiber Distributed Data Interface (FDDI);

режим на асинхронен трансфер;

Този метод осигурява най-високите скорости до момента, което дава добра причина за развитието на технологиите за пренос на данни по оптични влакна. Пропускателната способност може да достигне порядъка на терабита (1000 гигабита) в секунда. В сравнение с други методи за предаване на информация, тогава порядъкът на Tbit / s е просто недостижим.

2.5 Безжична мрежови технологии

Безжичните технологии - подклас на информационните технологии, се използват за предаване на информация на разстояние между две или повече точки, без да се изисква свързването им с проводници. За предаване на информация може да се използва инфрачервено лъчение, радиовълни, оптично или лазерно лъчение.

В момента има много безжични технологии, най-често известни на потребителите с техните маркетингови имена като Wi-Fi, WiMAX, Bluetooth. Всяка технология има определени характеристики, които определят нейния обхват.

WiFi. Обикновено схема WiFi мрежисъдържа поне една точка за достъп и поне един клиент. Също така е възможно да се свържат два клиента в режим от точка до точка, когато точката за достъп не се използва, а клиентите са свързани чрез мрежови адаптери "директно". Точката за достъп предава своя мрежов идентификатор (SSID), използвайки специални сигнални пакети със скорост от 0,1 Mbps на всеки 100 ms. Следователно 0,1 Mbps е най-ниската скорост на данни за Wi-Fi. Познавайки SSID на мрежата, клиентът може да разбере дали връзката с тази точка за достъп е възможна. Когато две точки за достъп с идентични SSID влязат в зоната на покритие, приемникът може да избира между тях въз основа на данните за силата на сигнала.

WiMAX е телекомуникационна технология, предназначена да осигури универсален безжична комуникацияна дълги разстояния за широка гама от устройства.

Най-общо WiMAX мрежите се състоят от следните основни части: базови и абонатни станции, както и оборудване, което свързва базовите станции една с друга, с доставчика на услуги и с Интернет.

За свързване на базовата станция с абоната се използва високочестотен обхват на радиовълните от 1,5 до 11 GHz. При идеални условия скоростта на трансфер на данни може да достигне 70 Mbps, без да е необходима пряка видимост между базовата станция и приемника. Връзките (линия на видимост) се установяват между базови станции, използващи честотен диапазон от 10 до 66 GHz, скоростта на обмен на данни може да достигне 140 Mbps. В същото време поне една базова станция е свързана към мрежата на доставчика чрез класически кабелни връзки.

Bluetooth е технология за радио предаване с ниска мощност, предназначена да замени съществуващия офис и домакински уредис широка гама от преносими устройства ( мобилни телефони, цифрови камери, плейъри и др.).

Технологията използва малки приемо-предаватели с малък обсег, директно вградени в устройството или свързани чрез свободен порт или PC карта. Адаптерите работят в радиус до 10м.

Устройства, използващи блутут стандарт, работят в 2,4 GHz ISM (Industrial, Scientific, Medical - промишлен, научен и медицински обхват) и са в състояние да предават данни със скорост до 720 Kbps. Тези характеристики се постигат с помощта на предавателна мощност от 1 MW и активен механизъм за превключване на честотата, който предотвратява смущения.

3. МРЕЖОВИ ПРОТОКОЛИ

3.1 MAC адреси

MAC адресът (Media Access Control - контрол на достъпа до медиите) е уникален идентификатор, присвоен на всяка част от компютърното мрежово оборудване.

В мрежи за излъчване (като мрежи, базирани на Ethernet) MAC адресът идентифицира уникално всеки възел в мрежата и доставя данни само до този възел. По този начин MAC адресите формират гръбнака на мрежите от ниво връзка, които използват протоколите от по-висок слой. Специални протоколи (като ARP и RARP в TCP/IP мрежи) се използват за преобразуване на MAC адреси към и от адреси на мрежовия слой.

Структура на MAC адреса

· Първият бит от MAC адреса на дестинацията се нарича I/G (разпръскване) бит. В адреса на източника това се нарича индикатор за маршрут на източник.

Вторият бит определя как се присвоява адресът

Първите три байта на адреса се наричат ​​записан адрес (BIA) или организационно уникален идентификатор (OUI)

· Производителят отговаря за уникалността на долните три байта на адреса.

Фигура 3.1 Структура на MAC адреса

3.2 OSI модел

Само защото протоколът е споразумение между две взаимодействащи единици, в този случай два компютъра, работещи в мрежа, не означава непременно, че е стандартен. Но на практика при внедряването на мрежи обикновено се използват стандартни протоколи. Това могат да бъдат фирмени, национални или международни стандарти.

В началото на 80-те години редица международни организации по стандартизация - ISO, ITU-T и няколко други - разработиха модел, който изигра значителна роля в развитието на мрежите. Този модел се нарича ISO/OSI модел.

Модел на взаимодействие отворени системи(Open System Interconnection, OSI) дефинира различните нива на взаимодействие между системите в мрежи с комутация на пакети, дава им стандартни имена и определя какви функции трябва да изпълнява всеки слой.

OSI моделът (Фигура 3.2) разделя комуникациите на седем слоя: приложение, презентация, сесия, транспорт, мрежа, връзка и физически. Всеки слой се занимава със специфичен аспект от взаимодействието на мрежовите устройства.

Фигура 3.2 OSI модел

Физическият слой получава пакети данни от покриващия слой на връзката и ги преобразува в оптични или електрически сигнали, съответстващи на 0 и 1 от двоичния поток. Тези сигнали се изпращат през предавателната среда към приемащия възел. Механичните и електрически/оптични свойства на преносната среда се определят на физическия слой и включват: тип кабели и конектори, разводки в конекторите, схема за кодиране на сигнала за стойности 0 и 1.

Протоколи на физическия слой: IRDA, USB, EIA RS-232, RS-485, Ethernet, 802.11Wi-Fi, DSL, ISDN, IEEE 802.15, Firewire.

Слоят на връзката осигурява предаването на пакети с данни, идващи от протоколите на горния слой, до целевия възел, чийто адрес също се посочва от протокола на горния слой. Една от задачите на слоя за връзка е да проверява наличността на предавателната среда. Друга задача на слоя за връзка е внедряването на механизми за откриване и коригиране на грешки.

Спецификациите на IEEE 802.x разделят слоя на връзката на два подслоя: контрол на логическата връзка (LLC) и контрол на достъпа до средата (MAC). LLC предоставя услуга на мрежовия слой, докато MAC подслоят регулира достъпа до споделения физически носител.

Протоколи: ATM, Fiber Distributed Data Interface (FDDI), IEEE 802.11 безжична LAN, Link Access Procedures, Point-to-Point Protocol (PPP), Serial Line Internet Protocol (SLIP) (остарял), Unidirectional Link Detection (UDLD), x .25.

Мрежовият слой е проектиран да определя пътя на предаване на данни. Отговаря за преобразуването на логически адреси и имена във физически, определяне на най-кратките маршрути, превключване и маршрутизиране и наблюдение на мрежови проблеми.

Пример: IP/IPv4/IPv6 (Интернет протокол), IPX (Интернет обмен на пакети), X.25 (частично внедрен в слой 2) CLNP (Мрежов протокол без връзка), IPsec (Интернет протокол за сигурност), ICMP (Интернет контролен протокол за съобщения) , RIP (протокол за информация за маршрутизиране), ARP (протокол за разрешаване на адреси).

Транспортният слой е проектиран да доставя данни без грешка, загуба или дублиране в реда, в който са били предадени. В същото време няма значение какви данни се прехвърлят, откъде и къде, тоест осигурява самия механизъм за предаване. Той разделя блоковете данни на фрагменти (UDP-дейтаграма, TCP-сегмент), чийто размер зависи от протокола, комбинира късите в едно и разделя дългите.

Пример: ATP (AppleTalk Transaction Protocol), FCP (Fibre Channel Protocol), NBF (NetBIOS Frames protocol), NCP (NetWare Core Protocol), SPX (Sequenced Packet Exchange), TCP (Transmission Control Protocol), UDP (User Datagram Protocol) .

Сесийният слой на модела отговаря за поддържането на комуникационна сесия, позволявайки на приложенията да взаимодействат помежду си за дълго време. Слоят управлява създаване/прекратяване на сесия, обмен на информация, синхронизиране на задачи, определяне на правото за прехвърляне на данни и поддръжка на сесия по време на периоди на неактивност на приложението.

Пример: ISO-SP (OSI протокол на сесийния слой (X.225, ISO 8327)), L2F (протокол за препращане на слой 2), NetBIOS (базова мрежова входно-изходна система), PPTP (протокол за тунелиране от точка до точка), RPC ( Протокол за извикване на отдалечена процедура), SMPP (кратко съобщение равностойна връзка), ZIP (протокол за информация за зона), SDP (директен протокол за гнезда).

Представителното ниво се занимава с формата на представяне на информацията, предавана по мрежата, без да се променя нейното съдържание. Презентационен слой -- координира представянето (синтаксис) на данни, когато два процеса на приложение взаимодействат: трансформиране на данни от външен форматкъм вътрешния. На това ниво може да се извърши криптиране и декриптиране на данни, благодарение на което незабавно се гарантира тайната на обмена на данни за всички приложни услуги.

Приложният слой всъщност е просто набор от различни протоколи, които позволяват на мрежовите потребители да имат достъп до споделени ресурси като файлове, принтери или хипертекстови уеб страници и да си сътрудничат, като например чрез имейл протокола.

Пример: HTTP, POP3, SMTP, FTP, XMPP, OSCAR, Modbus, SIP, TELNET.

Протоколът IPX е предназначен за предаване на дейтаграми в системи без връзка, той осигурява комуникация между NetWare сървъри и крайни станции. IPX пакетите могат да се излъчват.

Протоколът SPX е сериен протокол за обмен на пакети. Това е протокол на транспортно ниво с връзка. Работи върху мрежовия протокол IPX. Предполага се, че е установена връзка между работните станции, преди да бъде изпратено съобщение. На ниво протокол SPX надеждността (надеждността) на предаването на информация се увеличава драстично. Ако пакетът не е предаден правилно, той се предава повторно.

Протоколът NetBEUI, поради своята примитивност, изисква най-малко ресурси и осигурява максимална скоростработа, но поради редица присъщи недостатъци, като невъзможност за маршрутизиране и силен шум в голяма мрежа, NetBEUI може да се използва ефективно само в малки локални мрежи (IBM разработи протокола NetBEUI за локални мрежи, съдържащи около 20 до 200 работни станции).

TCP е ориентиран към свързване протокол, разположен на транспортния слой на TCP/IP стека, между IP протокола и родното приложение. IP протоколът се занимава с изпращане на дейтаграми по мрежата, без да гарантира доставката, целостта, реда на пристигане на информацията и готовността на получателя да получи данни, всички тези задачи са възложени на TCP протокола.

SMTP е мрежов протокол за предаване на имейл през TCP/IP мрежи. Работата с SMTP се извършва директно на сървъра на получателя. Поддържа функции: установяване на връзка, удостоверяване, трансфер на данни. В момента SMTP е стандартът за имейл и се използва от всички клиенти и сървъри.

Използва се POP3 (Post Office Protocol Version 3). имейл клиентза получаване на имейл съобщения от сървъра. Обикновено се използва във връзка с SMTP протокола. Приемат се съобщения по пощата пощенски сървъри остава там, докато работна станцияклиент, POP3 приложението няма да бъде стартирано. Това приложение установява връзка със сървъра и извлича съобщения от там.

IMAP е протокол на приложно ниво за достъп до имейл. Подобно на POP3, той се използва за работа с входящи писма, но предоставя допълнителни функциипо-специално възможността за търсене по ключова думабез да съхранява поща в локалната памет.

SMB/CIFS е мрежов протокол на ниво приложение за отдалечен достъпкъм файлове, принтери и други мрежови ресурси, както и за комуникация между процесите.

HTTP е „протокол за трансфер на хипертекст“, протокол за трансфер на данни от приложния слой. HTTP вече е повсеместен в световната мрежа за извличане на информация от уебсайтове.

HTTPS е разширение на HTTP протокола, което поддържа криптиране. Той осигурява защита срещу атаки, базирани на слушане на мрежова връзка.

FTP е протокол за прехвърляне на файлове през компютърни мрежи. FTP ви позволява да се свържете с FTP сървъри, преглеждайте съдържанието на директории и качвайте файлове от или към сървър. FTP протоколът принадлежи към протоколите на приложния слой и използва TCP транспортния протокол за прехвърляне на данни.

4. ОСНОВИ НА МАРШРУТИРАНЕТО

4.1 Мрежово оборудване

Мрежовите карти са контролери, включени в разширителни слотове дънна платкакомпютри, предназначени да предават сигнали към мрежата и да приемат сигнали от мрежата.

Хъбовете са централните устройства на кабелна система или мрежа с физическа топология "звезда", която, когато пакет бъде получен на един от своите портове, го препраща към всички останали. Резултатът е мрежа с логическа структура на обща шина.

Ретранслатори (Repeater) - мрежови устройства, които усилват и прекрояват формата на входящия аналогов мрежов сигнал до разстоянието на друг сегмент. Ретранслаторът действа на електрическо ниво, за да свърже два сегмента. Ретранслаторите не разпознават мрежови адреси и следователно не могат да се използват за намаляване на трафика.

Превключвателите са софтуерно контролирани кабелни централни устройства, които намаляват мрежов трафикпоради факта, че входящият пакет се анализира, за да се открие адреса на неговия получател и съответно се предава само на него.

Рутерите са стандартни мрежови устройства, които работят на мрежово ниво и ви позволяват да препращате и маршрутизирате пакети от една мрежа към друга, както и да филтрирате излъчваните съобщения.

4.2 Маршрутизиране

комуникационно маршрутизиране на топология на мрежата

Маршрутизирането е процес на определяне на маршрута на информацията в комуникационните мрежи.

Маршрутите могат да бъдат зададени административно (статични маршрути) или изчислени с помощта на алгоритми за маршрутизиране въз основа на информация за топологията и състоянието на мрежата, получени с помощта на протоколи за маршрутизиране (динамични маршрути).

Таблицата за маршрутизиране е електронна таблица или база данни, съхранявана на рутер, която описва съпоставянето между адресите на местоназначение и интерфейсите, през които пакетът данни трябва да бъде изпратен до следващия рутер.

Таблицата за маршрутизиране обикновено съдържа: адреса на целевата мрежа или хост; мрежова маска на дестинация; шлюз, указващ адреса на рутера в мрежата, към който е необходимо да се изпрати пакет, следващ посочения адрес на местоназначение; метрика - цифров индикатор, който указва предпочитанието на маршрута. Колкото по-малко е числото, толкова по-предпочитан е маршрутът (интуитивно представен като разстояние).

Статичното маршрутизиране е вид маршрутизиране, при което маршрутите са изрично посочени при конфигуриране на рутера. Цялото маршрутизиране в този случай се извършва без участието на никакви протоколи за маршрутизиране.

Динамично маршрутизиране -- когато записите в таблица се актуализират автоматично с помощта на един или повече протоколи за маршрутизиране.

IP адресът е уникален мрежов адрес на възел в компютърна мрежа, изградена с помощта на IP протокола. Адресът се състои от две части - номер на мрежата и номер на възел в мрежата

Автоматично разпределение. С този метод на всеки компютър се разпределя произволен безплатен IP адрес от диапазона, определен от администратора, за постоянно използване.

динамично разпределение. Този метод е подобен на автоматичното разпространение, с изключение на това, че адресът се издава на компютъра не за постоянно използване, а за определен период.

Фигура 4.1 Маршрутизиране в TCP/IP мрежи

DNS е разпределена компютърна система за получаване на информация за домейни. Най-често се използва за получаване на IP адрес от име на хост (компютър или устройство), получаване на информация за маршрутизиране на поща, обслужване на хостове за протоколи в домейн.

ARP е протокол от ниско ниво, използван в компютърните мрежи за определяне на адрес на ниво връзка от известен адрес на мрежов слой.

Хост, който трябва да съпостави IP адрес с локален адрес, генерира ARP заявка, прикрепя я към рамка на протокол на ниво връзка, посочвайки добре познат IP адрес в нея и излъчва заявката. Всички възли в локалната мрежа получават ARP заявка и сравняват посочения там IP адрес със своя собствен. Ако те съвпадат, възелът генерира ARP отговор, в който посочва своя IP адрес и своя локален адрес и го изпраща вече насочен, тъй като подателят посочва своя локален адрес в ARP заявката.

Преводът на адрес се извършва чрез търсене в таблицата. Тази таблица, наречена ARP таблица, се съхранява в паметта и съдържа редове за всеки хост в мрежата. Двете колони съдържат IP и Ethernet адресите. Ако даден IP адрес трябва да бъде преобразуван в Ethernet адрес, тогава се търси записът със съответния IP адрес.

Фигура 4.2. ARP таблица

ARP таблицата е необходима, защото IP адресите и Ethernet адресите се избират независимо и няма алгоритъм за преобразуване един в друг. IP адресът се избира от мрежовия мениджър въз основа на позицията на машината в интернет. Ако машината бъде преместена в друга част на интернет, нейният IP адрес трябва да бъде променен. Ethernet адресът се избира от производителя на мрежовото интерфейсно оборудване от адресното пространство, разпределено за него съгласно лиценза. Когато машината има подмяна на платка мрежов адаптер, тогава неговият Ethernet адрес също се променя.

5. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

По време на производствената практика в профила на специалността бяха разгледани:

1) принципи на изграждане на LAN;

2) фактори, влияещи върху работата на мрежата;

3) OSI мрежов модел;

Хоствано на Allbest.ru

Подобни документи

Основните типични топологии на компютърните мрежи, тяхното изследване, анализ, оценка. Заключение за работата на мрежи с различни топологии (верижни, напълно свързани, мрежести, комбинирани). Предимства и недостатъци на топологиите, които влияят върху производителността на мрежата.

дисертация, добавена на 02.03.2009 г


Общи принципи на организиране на локални мрежи, тяхната типология и технология на изграждане. Разработване на проект за комбиниране на две компютърни мрежи, сравнение на конфигурации. Избор на медиен конвертор, радиорелейно оборудване, обосновка и конфигурация на рутера.

дисертация, добавена на 18.03.2015 г


Характеристики на основните устройства за комбиниране на мрежи. Основните функции на повторителя. Физическо структуриране на компютърни мрежи. Правила за правилно изграждане на мрежови сегменти Fast Ethernet. Характеристики на използването на 100Base-T оборудване в локални мрежи.

резюме, добавено на 30.01.2012 г


Теоретични основи на организацията на локални компютърни мрежи: дефиниране на LAN, топология, използвани протоколи за обмен на данни за комуникация между работни станции и компютри; софтуер. Мрежова среда; идентифициране на компютър чрез IP адрес.

курсова работа, добавена на 15.05.2014 г


Съставът на локалната мрежа, нейните основни елементи и тяхното предназначение. Ролята на кабелите в конструкцията местни връзкикомпютърни мрежи, предимствата на тяхното използване. Разновидности и конфигурации на кабели, техните конструктивни характеристики и приложения.

дисертация, добавена на 08.06.2009 г


Целта на превключвателя, неговите задачи, функции, спецификации. Предимства и недостатъци в сравнение с рутера. Основи на технологията за организация на кабелни системи на мрежата и архитектурата на локални компютърни мрежи. OSI референтен модел.

доклад от практиката, добавен на 14.06.2010 г


Изследване на локални мрежи. Характеристики на различни видове топологии на локални мрежи: шина, звезда, пръстен. OSI референтен модел. Същността на структурния подход за създаване на структурирани информационни системи. Пренос на информация в мрежата. Пакетно адресиране.

резюме, добавено на 17.12.2010 г


Разработване на вариант за интегриране на локални мрежи на МИЕТ и кампуса на МИЕТ, който удовлетворява и двете страни. Анализ на осъществимостта на осъществяване на комуникация между MIET LAN и MIET Campus чрез радиоканал. Преглед на технологиите за радиомрежово оборудване.

дисертация, добавена на 09/10/2010


Класификация на телекомуникационните мрежи. Схеми на канали, базирани на телефонната мрежа. Разновидности на некомутирани мрежи. Появата на глобалните мрежи. Проблеми на разпределеното предприятие. Ролята и видовете глобални мрежи. Възможност за комбиниране на локални мрежи.

презентация, добавена на 20.10.2014 г


Класификация на мрежите и методи за комутация. Видове комуникация и начини на работа на мрежите за съобщения. Унификация и стандартизация на протоколите. Еталонен модел на взаимно свързване на отворени системи. Характеристика на подготовката на данни. Взаимодействие на информационните системи.

Московски държавен минен университет

Катедра Автоматизирани системи за управление

курсов проект

по дисциплина "Компютърни мрежи и телекомуникации"

на тема: "Проектиране на локална мрежа"

Завършено:

Изкуство. гр. AS-1-06

Юриева Я.Г.

Проверено:

проф., д.т.с. Шек В.М.

Москва 2009 г

Въведение

1 Задание за проектиране

2 Описание на локалната мрежа

3 Мрежова топология

4 Диаграма на локалната мрежа

5 OSI референтен модел

6 Обосновка за избора на технология за разгръщане на локална мрежа

7 Мрежови протоколи

8 Хардуер и софтуер

9 Изчисляване на характеристиките на мрежата

Библиография

Локална мрежа (LAN) е комуникационна система, която свързва компютри и периферно оборудване в ограничена област, обикновено не повече от няколко сгради или едно предприятие. Понастоящем LAN се е превърнала в основен атрибут на всяка изчислителна система с повече от 1 компютър.

Основните предимства на локалната мрежа са възможността за съвместна работаи бърз обмен на данни, централизирано съхранение на данни, споделен достъп до споделени ресурси като принтери, интернети други.

Друга важна функция на локалната мрежа е създаването на отказоустойчиви системи, които продължават да функционират (макар и не пълноценно), когато някои от съставните им елементи откажат. В LAN толерантността към грешки се осигурява чрез резервиране, дублиране; както и гъвкавостта на отделните части на мрежата (компютри).

Крайната цел на създаването на локална мрежа в предприятие или организация е да се повиши ефективността на компютърната система като цяло.

Изграждането на надеждна LAN, която отговаря на изискванията за производителност и има най-ниска цена, трябва да започне с план. В плана мрежата е разделена на сегменти, избрана е подходяща топология и хардуер.

Топологията "шина" често се нарича "линейна шина" (линейна шина). Тази топология е една от най-простите и най-широко използваните топологии. Той използва единичен кабел, наречен гръбнак или сегмент, по който са свързани всички компютри в мрежата.

В мрежа с топология "шина" (фиг. 1.) компютрите адресират данни към определен компютър, като ги предават по кабел под формата на електрически сигнали.

Фиг. 1. Топология "Автобус"

Данните под формата на електрически сигнали се предават на всички компютри в мрежата; информацията обаче се получава само от този, чийто адрес съответства на адреса на получателя, криптиран в тези сигнали. Освен това само един компютър може да предава в даден момент.

Тъй като данните се предават към мрежата само от един компютър, неговата производителност зависи от броя на компютрите, свързани към шината. Колкото повече от тях, т.е. как повече компютрив очакване на предаване на данни, толкова по-бавна е мрежата.

Невъзможно е обаче да се изведе пряка връзка между честотната лента на мрежата и броя на компютрите в нея. Тъй като, в допълнение към броя на компютрите, много фактори влияят върху производителността на мрежата, включително:

· характеристики хардуеркомпютри в мрежата;

честотата, с която компютрите предават данни;

вида на работниците мрежови приложения;

· Тип мрежов кабел;

разстояние между компютрите в мрежата.

Шината е пасивна топология. Това означава, че компютрите само "слушат" данните, предавани по мрежата, но не ги преместват от изпращача към получателя. Следователно, ако един от компютрите се повреди, това няма да повлияе на работата на останалите. В активните топологии компютрите регенерират сигнали и ги предават по мрежата.

отразяване на сигнала

Данните или електрическите сигнали се разпространяват в цялата мрежа - от единия край на кабела до другия. Ако не се предприемат специални действия, сигналът ще се отрази, когато достигне края на кабела и ще попречи на други компютри да предават. Следователно, след като данните достигнат местоназначението, електрическите сигнали трябва да бъдат изгасени.

Терминатор

За да се предотврати отразяването на електрическите сигнали, на всеки край на кабела са монтирани терминатори, които да поемат тези сигнали. Всички краища на мрежовия кабел трябва да бъдат свързани към нещо, като например компютър или конектор - за да се увеличи дължината на кабела. Към всеки свободен - несвързан - край на кабела трябва да бъде свързан терминатор, за да се предотврати отражението на електрическите сигнали.

Нарушаване на целостта на мрежата

Прекъсване на мрежовия кабел възниква, когато той е физически счупен или единият му край е изключен. Възможно е също да няма терминатори в един или повече краища на кабела, което води до отразяване на електрическите сигнали в кабела и прекъсване на мрежата. Мрежата не работи.

Сами по себе си компютрите в мрежата остават напълно функционални, но докато сегментът е повреден, те не могат да комуникират помежду си.

Концепцията за звездна мрежова топология (фиг. 2.) идва от областта на мейнфрейм компютрите, в които хостът получава и обработва всички данни от периферните устройства като активен възел за обработка на данни. Този принцип се прилага в системи за предаване на данни. Цялата информация между две периферни работни станции преминава през централния възел на компютърната мрежа.

Фиг.2. Топология "Звезда"

Пропускателната способност на мрежата се определя от изчислителната мощност на възела и е гарантирана за всяка работна станция. Не възникват сблъсъци (сблъсъци) на данни. Кабелната връзка е доста проста, тъй като всяка работна станция е свързана към възел. Разходите за окабеляване са високи, особено когато централното място не е географски разположено в центъра на топологията.

При разширяване на компютърни мрежи не могат да се използват предварително направени кабелни връзки: трябва да се постави отделен кабел от центъра на мрежата до ново работно място.

Топологията звезда е най-бързата от всички топологии на компютърни мрежи, тъй като предаването на данни между работните станции преминава през централния възел (ако работи добре) по отделни линии, използвани само от тези работни станции. Честотата на заявките за пренос на информация от една станция към друга е ниска в сравнение с постигнатата в други топологии.

Производителността на компютърната мрежа зависи основно от капацитета на централния файлов сървър. Може да бъде тясно място в компютърна мрежа. Ако централният възел се повреди, работата на цялата мрежа се нарушава. Централният контролен възел - файловият сървър реализира оптималния механизъм за защита срещу неоторизиран достъп до информация. Цялата компютърна мрежа може да се управлява от нейния център.

Предимства

· Отказът на една работна станция не засяга работата на цялата мрежа като цяло;

· Добра мащабируемост на мрежата;

· Лесно отстраняване на повреди и прекъсвания в мрежата;

· Висока производителност на мрежата;

· Гъвкави възможности за администриране.

недостатъци

Отказът на централния хъб ще доведе до неработоспособност на мрежата като цяло;

· Работата в мрежа често изисква повече кабел, отколкото повечето други топологии;

· Краен брой работни станции, т.е. броят на работните станции е ограничен от броя на портовете в централния хъб.

При пръстеновидна топология (фиг. 3.), мрежовите работни станции са свързани една с друга в кръг, т.е. работна станция 1 с работна станция 2, работна станция 3 с работна станция 4 и т.н. Последната работна станция е свързана с първата. Комуникационната връзка е затворена в пръстен.

Фиг.3. Топология "Пръстен"

Полагането на кабели от една работна станция до друга може да бъде доста сложно и скъпо, особено ако географското разположение на работните станции е далеч от формата на пръстен (например в линия). Съобщенията циркулират редовно в кръга. Работната станция изпраща информация до определен краен адрес, като предварително е получила заявка от пръстена. Препращането на съобщения е много ефективно, тъй като повечето съобщения могат да бъдат изпратени "по пътя" по кабелната система едно след друго. Много е лесно да направите заявка за позвъняване до всички станции.

Продължителността на трансфера на информация нараства пропорционално на броя на работните станции, включени в компютърната мрежа.

Основният проблем при пръстеновидната топология е, че всяка работна станция трябва да участва активно в преноса на информация и ако поне една от тях откаже, цялата мрежа се парализира. Повредите в кабелните връзки се локализират лесно.

Свързването на нова работна станция изисква краткотрайно изключване на мрежата, тъй като пръстенът трябва да е отворен по време на инсталацията. Няма ограничение за обхвата на компютърната мрежа, тъй като в крайна сметка той се определя единствено от разстоянието между две работни станции. Специална форма на пръстеновидна топология е логическата пръстеновидна мрежа. Физически той е монтиран като връзка на звездни топологии.

Отделните звезди се включват с помощта на специални превключватели (англ. Hub - хъб), който на руски също понякога се нарича "хъб".

При създаване на глобални (WAN) и регионални (MAN) мрежи най-често се използва топологията MESH mesh (фиг. 4.). Първоначално такава топология е създадена за телефонни мрежи. Всеки възел в такава мрежа изпълнява функциите за получаване, маршрутизиране и предаване на данни. Такава топология е много надеждна (ако някой сегмент се повреди, има маршрут, по който данните могат да бъдат предадени към даден възел) и силно устойчива на претоварване на мрежата (маршрутът с най-малко прехвърляне на данни винаги може да бъде намерен).

Фиг.4. Клетъчна топология.

При разработването на мрежата беше избрана топологията тип звезда, поради простотата на изпълнение и високата надеждност (всеки компютър има отделен кабел).

1) FastEthernet с помощта на 2 комутатора (Фигура 5)

2 сегмент

1 сегмент

Ориз. 6. FastEthernet топология, използваща 1 рутер и 2 комутатора.

4 Диаграма на локалната мрежа

По-долу е показана диаграма на разположението на компютрите и изтеглянето на кабелите по етажите (фиг. 7.8).

Ориз. 7. Разположение на компютри и полагане на кабели на 1 етаж.

Ориз. 8. Разположение на компютри и полагане на кабели на 2 етаж.

Тази схема е разработена, като се вземат предвид характерни особеностисграда. Кабелите ще бъдат разположени под изкуствена настилка, в специално обособени за тях канали. Прокарването на кабела до втория етаж ще се извършва чрез телекомуникационен шкаф, който се намира в сервизното помещение, което се използва като сървърно помещение, където са разположени сървърът и рутерът. Ключовете са разположени в основните помещения в шкафове.

Слоевете комуникират отгоре надолу и отдолу нагоре чрез интерфейси и все още могат да взаимодействат със същия слой в друга система, използвайки протоколи.

Протоколите, използвани на всеки слой на OSI модела, са показани в таблица 1.

Маса 1.

Слоеви протоколи на модела OSI

OSI слой	протоколи
Приложено	HTTP, gopher, Telnet, DNS, SMTP, SNMP, CMIP, FTP, TFTP, SSH, IRC, AIM, NFS, NNTP, NTP, SNTP, XMPP, FTAM, APPC, X.400, X.500, AFP, LDAP, SIP, ITMS, ModbusTCP, BACnetIP, IMAP, POP3, SMB, MFTP, BitTorrent, eD2k, PROFIBUS
Представителство	HTTP, ASN.1, XML-RPC, TDI, XDR, SNMP, FTP, Telnet, SMTP, NCP, AFP
сесия	ASP, ADSP, DLC, Named Pipes, NBT, NetBIOS, NWLink, Протокол за достъп до принтер, Протокол за информация за зоната, SSL, TLS, SOCKS
транспорт	TCP, UDP, NetBEUI, AEP, ATP, IL, NBP, RTMP, SMB, SPX, SCTP, DCCP, RTP, TFTP
мрежа	IP, IPv6, ICMP, IGMP, IPX, NWLink, NetBEUI, DDP, IPSec, ARP, RARP, DHCP, BootP, SKIP, RIP
канален	STP, ARCnet, ATM, DTM, SLIP, SMDS, Ethernet, FDDI, Frame Relay, LocalTalk, Token ring, StarLan, L2F, L2TP, PPTP, PPP, PPPoE, PROFIBUS
Физически	RS-232, RS-422, RS-423, RS-449, RS-485, ITU-T, xDSL, ISDN, T-носител (T1, E1), Ethernet версии: 10BASE-T, 10BASE2, 10BASE5, 100BASE- T (включва 100BASE-TX, 100BASE-T4, 100BASE-FX), 1000BASE-T, 1000BASE-TX, 1000BASE-SX

Трябва да се разбере, че по-голямата част от съвременните мрежи, поради исторически причини, само в общи линии, приблизително, съответстват на референтен модел ISO/OSI.

Действителният стек от протоколи OSI, разработен като част от проекта, се смяташе от мнозина за твърде сложен и всъщност неосъществим. Той пое премахването на всички съществуващи протоколи и замяната им с нови на всички нива на стека. Това направи стека много труден за внедряване и накара много доставчици и потребители да го изоставят и да направят значителни инвестиции в други мрежови технологии. В допълнение, OSI протоколите са разработени от комисии, които са предложили различни и понякога противоречиви функции, водещи до декларирането на много параметри и характеристики като незадължителни. Тъй като твърде много беше незадължително или оставено на избора на разработчика, реализациите на различните доставчици просто не можеха да си взаимодействат, като по този начин отхвърлиха самата идея за OSI дизайн.

В резултат на това опитът на OSI да се споразумеят за общи стандарти за работа в мрежа беше заменен от TCP/IP протоколния стек на Интернет и неговия по-опростен, по-прагматичен подход към компютърните мрежи. Подходът на Интернет е да се създават прости протоколи с две независими реализации, необходими, за да може един протокол да се счита за стандарт. Това потвърди практическата приложимост на стандарта. Например дефинициите на стандартите за електронна поща X.400 се състоят от няколко големи тома, докато определението за електронна поща в Интернет (SMTP) е само няколко десетки страници в RFC 821. Заслужава да се отбележи обаче, че има са множество RFC, които дефинират SMTP разширения. Следователно, на този моментпълната документация за SMTP и разширенията също заема няколко големи книги.

Повечето от протоколите и спецификациите на OSI стека вече не се използват, като X.400 имейл. Само няколко са оцелели, често в силно опростена форма. Структурата на директориите X.500 все още се използва днес, главно поради опростяването на оригиналния тромав протокол DAP, наречен LDAP и статус на интернет стандарт.

Прекратяването на проекта OSI през 1996 г. нанесе сериозен удар върху репутацията и легитимността на участващите организации, особено на ISO. Най-големият пропуск на създателите на OSI беше неуспехът да видят и признаят превъзходството на протоколния стек TCP/IP.

За да изберете технология, помислете за сравнителна таблица на технологиите FDDI, Ethernet и TokenRing (Таблица 2).

Таблица 2. Характеристики на технологиите FDDI, Ethernet, TokenRing

Характеристика	FDDI	ethernet	жетон пръстен
Побитова скорост, Mbps	100	10	16
Топология	двоен пръстен от дървета	Автобус/зв	В ролите
Комуникационна среда	Оптично влакно, категория 5 неекранирана усукана двойка	Дебел коаксиален, тънък коаксиален,	Екранирана или неекранирана усукана двойка, оптично влакно
Максимална дължина на мрежата (без мостове)	(100 км на пръстен)	2500 м	40000 м
Максимално разстояние между възлите	2 km (не повече от 11 dB загуба между възлите)	2500 м	100 м
Максимален брой възли	(1000 връзки)	1024	260 за екранирана усукана двойка, 72 за НТП

След анализ на таблицата с характеристики на технологиите FDDI, Ethernet, TokenRing, изборът на Ethernet технология (или по-скоро нейната модификация FastEthernet) е очевиден, който отчита всички изисквания на нашата локална мрежа. Тъй като технологията TokenRing осигурява скорост на трансфер на данни до 16 Mbps, ние я изключваме от по-нататъшно разглеждане и поради сложността на внедряването на технологията FDDI би било най-разумно да се използва Ethernet.

7 Мрежови протоколи

Седемслойният OSI модел е теоретичен и съдържа редица недостатъци. Истинските мрежови протоколи са принудени да се отклоняват от него, предоставяйки нежелани функции, така че свързването на някои от тях към OSI слоевете е донякъде произволно.

Основният дефект на OSI е лошо замислен транспортен слой. На него OSI позволява обмен на данни между приложения (въвеждайки концепцията за порт - идентификатор на приложение), но не е предвидена възможност за обмен на прости дейтаграми в OSI - транспортният слой трябва да формира връзки, да осигурява доставка, да управлява потока, и т.н. Реалните протоколи реализират тази възможност.

Мрежовите транспортни протоколи предоставят основните функции, от които компютрите се нуждаят, за да комуникират с мрежа. Такива протоколи реализират цялостни ефективни комуникационни канали между компютрите.

Транспортният протокол може да се разглежда като препоръчана пощенска услуга. Транспортният протокол гарантира, че предаваните данни достигат до определената дестинация, като проверява разписката, получена от него. Той извършва проверка и коригиране на грешки без намеса от по-високо ниво.

Основен мрежови протоколиса:

NWLink IPX/SPX/NetBIOS съвместим транспортен протокол (NWLink) е NDIS-съвместима 32-битова реализация на Novell на протокола IPX/SPX. Протоколът NWLink поддържа два интерфейса за програмиране на приложения (API): NetBIOS и Windows Sockets. Тези интерфейси позволяват на компютрите да комуникират под Windows контролпомежду си, както и със сървърите на NetWare.

Транспортният драйвер на NWLink е реализация на протоколи от ниско ниво на NetWare като IPX, SPX, RIPX (протокол за информация за маршрутизиране през IPX) и NBIPX (NetBIOS през IPX). Протоколът IPX контролира адресирането и маршрутизирането на пакети данни в и между мрежите. Протоколът SPX осигурява надеждна доставка на данни чрез поддържане на правилната последователност на предаване на данни и механизма за потвърждение. Протоколът NWLink осигурява NetBIOS съвместимост чрез предоставяне на NetBIOS слой върху IPX протокола.

IPX/SPX (от английски Internetwork Packet eXchange/Sequenced Packet eXchange) е стек от протоколи, използван в мрежите на Novell NetWare. Протоколът IPX осигурява мрежовия слой (доставка на пакети, аналог на IP), SPX - транспортния и сесийния слой (аналог на TCP).

Протоколът IPX е предназначен за прехвърляне на дейтаграми в системи без връзка (подобно на IP или NETBIOS, разработени от IBM и емулирани от Novell), той осигурява комуникация между NetWare сървъри и крайни станции.

SPX (Sequence Packet eXchange) и неговата подобрена модификация SPX II са транспортни протоколи на 7-слоевия ISO модел. Този протокол гарантира доставката на пакета и използва техниката на плъзгащ се прозорец (отдалечен аналог на TCP протокола). В случай на загуба или грешка, пакетът се изпраща повторно, броят на повторенията се задава програмно.

NetBEUI е протокол, който допълва спецификацията на интерфейса NetBIOS, използвана от мрежовата операционна система. NetBEUI формализира рамка на транспортен слой, която не е стандартизирана в NetBIOS. Той не съответства на нито един конкретен слой на OSI модела, но обхваща транспортния слой, мрежовия слой и подслоя LLC на слоя за връзка. NetBEUI комуникира директно с MAC слоя NDIS. Следователно това не е маршрутизиращ протокол.

Транспортната част на NetBEUI е NBF (NetBIOS Frame protocol). Сега вместо NetBEUI обикновено се използва NBT (NetBIOS през TCP / IP).

По правило NetBEUI се използва в мрежи, където не е възможно да се използва NetBIOS, например в компютри с инсталиран MS-DOS.

Ретранслатор(Английски повторител) - предназначен да увеличи разстоянието на мрежовата връзка чрез повтаряне на електрическия сигнал "един към един". Има еднопортови повторители и многопортови повторители. В мрежите с усукана двойка повторителят е най-евтиното средство за свързване на крайни възли и други комуникационни устройства в един споделен сегмент. Ethernet повторителите могат да бъдат 10 или 100 Mbps (FastEthernet), еднаква скорост за всички портове. GigabitEthernet не използва повторители.

Мост(от английски bridge - мост) е средство за прехвърляне на кадри между два (или повече) логически разнородни сегмента. Според логиката на работа това е частен случай на превключвател. Скоростта обикновено е 10 Mbps (превключвателите се използват по-често за FastEthernet).

концентраторили хъб(от английски hub - център на дейност) - мрежово устройство, за комбиниране на множество Ethernet устройства в общ сегмент. Устройствата се свързват с помощта на усукана двойка, коаксиален кабел или оптично влакно. Хъбът е специален случай на хъб

Хъбът работи на физическия слой мрежов модел OSI повтаря сигнала, идващ към един порт, към всички активни портове. Ако сигнал пристигне на два или повече порта, възниква сблъсък по едно и също време и предадените кадри с данни се губят. По този начин всички устройства, свързани към концентратора, са в един и същ домейн на сблъсък. Хъбовете винаги работят в полудуплексен режим, всички свързани Ethernet устройства споделят предоставената честотна лента за достъп.

Много модели главини имат най-простата защитаот прекомерен брой сблъсъци, които възникват поради едно от свързаните устройства. В този случай те могат да изолират порта от общата преносна среда. Поради тази причина мрежовите сегменти, базирани на усукана двойка, са много по-стабилни при работата на сегменти на коаксиален кабел, тъй като в първия случай всяко устройство може да бъде изолирано от хъб от общата среда, а във втория случай са свързани няколко устройства използвайки един кабелен сегмент и в случай на голям брой сблъсъци хъбът може да изолира само целия сегмент.

Напоследък хъбовете се използват доста рядко, вместо тях широко разпространени са комутаторите - устройства, които работят на слоя за връзка за данни на модела OSI и повишават производителността на мрежата чрез логическо разделяне на всяко свързано устройство в отделен сегмент, домейн на сблъсък.

Превключванеили превключвател(от английски - превключвател) Превключвател (превключвател, превключващ хъб)според принципа на обработка на рамки, той не се различава от моста. Основната му разлика от моста е, че той е вид комуникационен мултипроцесор, тъй като всеки от неговите портове е оборудван със специализиран процесор, който обработва кадри според алгоритъма на моста независимо от процесорите на други портове. Поради това общата производителност на комутатора обикновено е много по-висока от производителността на традиционен мост с един процесор. Можем да кажем, че суичовете са мостове от ново поколение, които обработват рамки паралелно.

Това е устройство, предназначено да свързва няколко възела на компютърна мрежа в рамките на един и същи сегмент. За разлика от хъб, който разпределя трафик от едно свързано устройство към всички останали, комутаторът препраща данни само директно към получателя. Това подобрява производителността и сигурността на мрежата, като премахва необходимостта (и възможността) останалата част от мрежата да обработва данни, които не са предназначени за тях.

Превключвателят работи на нивото на връзката на OSI модела и следователно в общия случай може да обединява възли от една и съща мрежа само по техните MAC адреси. Рутерите се използват за свързване на множество мрежи въз основа на мрежовия слой.

Суичът съхранява специална таблица (ARP таблица) в паметта, която показва съответствието на MAC адреса на хоста с порта на комутатора. Когато превключвателят е включен, тази таблица е празна и е в режим на обучение. В този режим входящите данни от всеки порт се предават към всички останали портове на комутатора. В този случай комутаторът анализира пакети с данни, определяйки MAC адреса на изпращащия компютър и го въвежда в таблица. Впоследствие, ако пакет, предназначен за този компютър, пристигне на един от портовете на комутатора, този пакет ще бъде изпратен само до съответния порт. С течение на времето комутаторът изгражда пълна таблица за всичките си портове и в резултат трафикът се локализира.

Превключвателите са разделени на управлявани и неуправляеми (най-простите). По-сложните превключватели ви позволяват да управлявате превключването на връзката и мрежовите слоеве на OSI модела. Обикновено те се наричат ​​по съответния начин, например Level 2 Switch или просто L2 за кратко. Комутаторът може да се управлява чрез протокол за уеб интерфейс, SNMP, RMON (протокол, разработен от Cisco) и др. Много управлявани комутатори ви позволяват да изпълнявате допълнителни функции: VLAN, QoS, агрегиране, дублиране. Сложните комутатори могат да бъдат комбинирани в едно логическо устройство - стек, за да се увеличи броят на портовете (например можете да комбинирате 4 комутатора с 24 порта и да получите логически комутатор с 96 порта).

Конвертор на интерфейсили конвертор(Английски mediaconverter) ви позволява да правите преходи от една преносна среда към друга (например от усукана двойка към оптично влакно) без логическо преобразуване на сигнала. Чрез усилване на сигналите тези устройства могат да преодолеят ограниченията върху дължината на комуникационните линии (ако ограниченията не са свързани със забавяне на разпространението). Използва се за свързване на оборудване с различни видове портове.

Предлагат се три вида конвертори:

× RS-232 конвертор<–>RS-485;

× USB конвертор<–>RS-485;

× Ethernet конвертор<–>RS-485.

RS-232 конвертор<–>RS-485 преобразува физическите параметри на интерфейса RS-232 в сигнали на интерфейса RS-485. Може да работи в три режима на приемане и предаване. (В зависимост от софтуера, инсталиран в конвертора и състоянието на превключвателите на платката на конвертора).

USB конвертор<–>RS-485 - този конвертор е предназначен да организира интерфейса RS-485 на всеки компютър, който има USB интерфейс. Преобразувателят е направен като отделна платка, свързана към USB конектора. Конверторът се захранва директно от USB порт. Драйверът на конвертора ви позволява да създавате USB интерфейсвиртуален COM порт и работете с него като с обикновен RS-485 порт (подобно на RS-232). Устройството се открива незабавно при свързване към USB порта.

Ethernet конвертор<–>RS-485 - този преобразувател е предназначен да осигури възможност за предаване на интерфейсни сигнали RS-485 през локална мрежа. Конверторът има собствен IP адрес (задава се от потребителя) и позволява достъп до RS-485 интерфейс от всеки компютър, свързан към локалната мрежа и инсталиран със съответния софтуер. За работа с конвертора се доставят 2 програми: Port Redirector - поддръжка на RS-485 интерфейс (COM порт) на ниво мрежова карта и конфигуратор Lantronix, който ви позволява да свържете конвертора към локалната мрежа на потребителя, както и задайте параметрите на интерфейса RS-485 (скорост на предаване, брой битове данни и др.) Конверторът осигурява напълно прозрачно предаване и приемане на данни във всяка посока.

рутерили рутер(от английски рутер) - мрежово устройство, използвано в компютърни мрежи за данни, което въз основа на информация за мрежовата топология (маршрутни таблици) и определени правила взема решения за препращане на пакети от мрежовия слой на OSI модела до техния получател. Обикновено се използва за свързване на множество мрежови сегменти.

Традиционно рутерът използва таблицата за маршрутизиране и адреса на местоназначението, открит в пакетите с данни, за да препраща данни. Извличайки тази информация, той определя от маршрутизиращата таблица пътя, по който трябва да се предават данните, и насочва пакета по този маршрут. Ако няма описан маршрут в таблицата за маршрутизиране за адреса, пакетът се изпуска.

Има и други начини за определяне на пътя на пакетите напред, като например използване на адреса на източника, използваните протоколи от горния слой и друга информация, съдържаща се в заглавките на пакетите на мрежовия слой. Често рутерите могат да превеждат адресите на изпращача и получателя (NAT, превод на мрежови адреси), да филтрират транзитния поток от данни въз основа на определени правила, за да ограничат достъпа, да криптират/декриптират предаваните данни и т.н.

Рутерите помагат за намаляване на претоварването на мрежата, като я разделят на домейни за сблъсък и домейни за излъчване и чрез филтриране на пакети. Те се използват главно за комбиниране на мрежи от различни типове, често несъвместими по архитектура и протоколи, например за комбиниране на Ethernet LAN и WAN връзки с помощта на DSL, PPP, ATM, Frame relay и др. Често рутерът се използва за осигуряване на достъп от локална мрежа в глобална мрежаИнтернет, изпълняващ функциите на превод на адреси и защитна стена.

Като рутер може да действа както специализирано устройство, така и компютърен компютър, който изпълнява функциите на обикновен рутер.

Модем(съкращение, съставено от думите месдуляр- дем odulator) - устройство, използвано в комуникационни системи и изпълняващо функцията на модулация и демодулация. Специален случай на модем е широко използваният периферно устройствоза компютър, който му позволява да комуникира с друг компютър, оборудван с модем чрез телефонна мрежа(телефонен модем) или кабелна мрежа (кабелен модем).

Крайното мрежово оборудване е източникът и получателят на информацията, предавана по мрежата.

Компютър (работна станция)свързан към мрежата е най-универсалният възел. Използването на приложението на компютъра в мрежата се определя от софтуера и инсталираното допълнително оборудване. За комуникация на дълги разстояния се използва модем, вътрешен или външен. От мрежова гледна точка "лицето" на компютъра е неговият мрежов адаптер. Типът на мрежовия адаптер трябва да съответства на предназначението на компютъра и неговата мрежова активност.

сървърсъщо е компютър, но с повече ресурси. Това предполага неговата по-висока мрежова активност и релевантност. За предпочитане е сървърите да бъдат свързани към специален порт на комутатора. При инсталиране на два или повече мрежови интерфейса (включително модемна връзка) и съответния софтуер, сървърът може да играе ролята на рутер или мост. Обикновено се изисква сървърите да имат високопроизводителна операционна система.

Таблица 5 показва параметрите на типична работна станция и нейната цена за разработената локална мрежа.

Таблица 5

Работна станция

			Системен блок.GH301EA HP dc5750 uMT A64 X2-4200+(2.2GHz),1GB,160GB,ATI Radeon X300,DVD+/-RW,Vista Business
			Компютър от серия Hewlett-Packard GH301EA dc 5750. Това системна единицаоборудван с процесор AMD Athlon™ 64 X2 4200+ 2,2 GHz, 1024 MB оперативна памет DDR2, харддиск 160 GB, DVD-RW устройство и инсталиран Windows Vista Business.
			Цена: 16 450.00 rub.
				Монитор. TFT 19" Asus V W1935
				Цена: 6 000,00 рубли
Входни устройства
Мишка		Genius GM-03003				172 търкайте.
Клавиатура					208 търкайте.
крайна цена						22 830 рубли

Таблица 6 изброява настройките на сървъра.

Таблица 6

сървър

			ДЕСТЕНСистемен блок DESTEN eStudio 1024QM
			процесор Intel Core 2 Quad Q6600 2.4GHz 1066MHz 8Mb LGA775 OEM Материнскаяплата Gigabyte GA-P35-DS3R ATX Модульпамяти DDR-RAM2 1Gb 667Mhz Kingston KVR667D2N5/1G - 2 Жесткийдиск 250 Gb Hitachi Deskstar T7K500 HDP725025GLA380 7200RPM 8Mb SATA-2 - 2 Видеоадаптер 512MB Zotac PCI-E 8600GT DDR2 128bit DVI (ZT-86TEG2P-FSR) DVD устройство RW NEC AD-7200S-0B SATA BlackCase ZALMAN HD160XT ЧЕРЕН.
			Цена: 50 882.00 rub.
			Монитор. TFT 19" Asus V W1935
			Тип: LCD технология LCD: TN Диагонал: 19" Формат на екрана: 5:4 Макс. Резолюция: 1280 x 1024 Входове: VGA Вертикално сканиране: 75 Hz Хоризонтално сканиране: 81 kHz
			Цена: 6 000,00 рубли
Входни устройства
Мишка		Genius GM-03003			172 търкайте.
Клавиатура	Logitech Value Sea Grey (опресняване) PS/2			208 търкайте.
крайна цена					57 262 рубли

Сървърният софтуер включва:

× операционна система Windows Server 2003 SP2+R2

× ABBY FineReader Corporate Edition v8.0 (сървърен лиценз)

× Софтуер за мрежово администриране SymantecpcAnywhere 12 (сървър)

Софтуерът на работната станция включва:

× Операционна система WindowsXPSP2

× Антивирусна програма NOD 32 AntiVirusSystem.

× Софтуерен пакет Microsoft офис 2003 (професионален)

× ABBY FineReader Corporate Edition v8.0 софтуерен пакет (клиентски лиценз)

× Софтуер за мрежово администриране Symantec pcAnywhere 12 (клиент)

× Потребителски програми

За реални мрежи важен показател за ефективност е показателят за използване на мрежата, който е процент от общата сума честотна лента(не се разделя между отделни абонати). Той взема предвид сблъсъци и други фактори. Нито сървърът, нито работните станции съдържат средства за определяне на индикатора за използване на мрежата; за това са предназначени специални хардуерни и софтуерни инструменти като анализатори на протоколи, които не винаги са налични поради високата цена.

За натоварени Ethernet и FastEthernet системи, 30% използване на мрежата се счита за добра стойност. Тази стойност съответства на липсата на дълги прекъсвания на мрежата и осигурява достатъчен запас в случай на пиково увеличение на натоварването. Въпреки това, ако степента на използване на мрежата за значително време е 80 ... 90% или повече, тогава това показва почти напълно използвана (в дадено време) ресурси, но не оставя резерв за бъдещето.

За изчисления и заключения трябва да изчислите производителността във всеки мрежов сегмент.

Нека изчислим полезния товар Pp:

където n е броят на сегментите на проектираната мрежа.

P0 = 2*16 = 32Mbps

Общото действително натоварване Pf се изчислява, като се вземат предвид колизиите и големината на закъсненията на достъпа до средата за предаване на данни:

, Mbps,

(3)

където k е забавянето на достъпа до средата за предаване на данни: за семейството Ethernet технологии- 0,4, за TokenRing - 0,6, за FDDI - 0,7.

Rf \u003d 32 * (1 + 0,4) \u003d 44,8 Mbps

Тъй като действителното натоварване Pf> 10 Mbps, тогава, както беше прието по-рано, тази мрежане може да се реализира с помощта на стандарта Ethernet, трябва да се използва технологията FastEthernet (100 Mbps).

защото като се има предвид, че не използваме концентратори в мрежата, тогава не е необходимо да се изчислява времето на двойното завъртане на сигнала (Няма сигнал за сблъсъци)

Таблица 7 показва окончателното изчисление на цената на мрежа, изградена на 2 комутатора. ( Опция 1).

Таблица 6

Таблица 8 показва окончателното изчисление на цената на мрежа, изградена от 2 комутатора и 1 рутер. ( Вариант 2).

Таблица 8

№	Име		Цена за 1 бр (търкайте.)	Общо (търкайте)
1	Щепсели RJ-45	86	2	172
2	RJ-45 UTP кабел, лев.5е	980м.	20	19 600
3	TrendNet N-Way Switch TEG S224 (10/100Mbps, 24 порта, +2 1000Mbps Rack Mount)	2	3714	7 428
4	рутер, Рутер D-Link DIR-100	1	1 250	1 250
5	Работна станция	40	22 830	913 200
6	Sunrise XD сървър (Tower/RackMount)	1	57 262	57 262
Обща сума:				998912

В резултат на това получаваме две опции за мрежа, които не се различават значително по цена и отговарят на стандартите за изграждане на мрежа. Първият вариант на мрежата е по-нисък от втория вариант по отношение на надеждността, въпреки че дизайнът на мрежата според втория вариант е малко по-скъп. Следователно най-добрият вариант за изграждане на локална мрежа би бил вариант две - локална мрежа, изградена на 2 комутатора и рутер.

За надеждна работа и увеличаване на производителността на мрежата трябва да правите промени в структурата на мрежата само като вземете предвид изискванията на стандарта.

За да защитите данните от вируси, трябва да инсталирате антивирусни програми(например NOD32 AntiVirusSystem), а за да възстановите повредени или погрешно изтрити данни, трябва да използвате специални помощни програми(например помощните програми, включени в пакета NortonSystemWorks).

Въпреки че мрежата е изградена с резерв на производителност, все пак трябва да спестите мрежов трафик, така че използвайте програмата за администриране, за да наблюдавате предвиденото използване на интранет и интернет трафик. Мрежовата производителност ще бъде от полза от използването на помощни приложения NortonSystemWorks (като дефрагментиране, почистване на регистъра, коригиране на текущи грешки с WinDoctor), както и редовно антивирусно сканиране през нощта. Също така е необходимо да се раздели във времето зареждането на информация от друг сегмент, т.е. опитайте се да гарантирате, че всеки сегмент адресира другия в определеното му време. Инсталирането на програми, които не са свързани с непосредствената сфера на дейност на компанията, трябва да бъде предотвратено от администратора. При инсталиране на мрежата е необходимо да маркирате кабела, за да не срещнете затруднения при поддръжката на мрежата.

Мрежовата инсталация трябва да се извърши през съществуващите канали и канали.

За надеждната работа на мрежата е необходимо да има служител, който да отговаря за цялата локална мрежа и да се занимава с нейната оптимизация и подобряване на производителността.

Периферното (принтери, скенери, проектори) оборудване трябва да се инсталира след конкретното разпределение на задълженията на работните станции.

За превантивни цели периодично трябва да се проверява целостта на кабелите в тайния етаж. Когато демонтирате оборудването, трябва да се внимава да боравите с оборудването, така че да може да се използва отново.

Освен това е необходимо да се ограничи достъпа до сървърното помещение и шкафовете с превключватели.

1. В.Г. Олифер, Н.А. Олифер - Санкт Петербург. Петър 2004 г

2. http://ru.wikipedia.org/wiki/

3. В.М. Шек, Т.А. Кувашкин" НасокиЗа дизайн на курсапо дисциплината "Компютърни мрежи и телекомуникации" - Москва, 2006 г

4. http://catalog.sunrise.ru/

5. В.М. Шек. Лекции по дисциплината "Компютърни мрежи и телекомуникации", 2008г.