Трудно е да си представите, че никога не сте чували нищо за персонални компютърни мрежи. Може дори да знаете, че има локални и глобални мрежи. Най-ерудираните сред вас знаят думи като Ethernet и повторител. Въпреки това, когато представяме материала, ще приемем, че никога преди не сте работили в компютърна мрежа. Съответно от вас няма да се изискват никакви специални познания, освен, разбира се, тези, които сте придобили от първите томове на нашата поредица от книги „Персонален компютър - стъпка по стъпка“.

1.1. Защо компютрите са свързани в мрежа?

Ако имате само един персонален компютър, без модем и желание да закупите такъв, никога няма да можете да изпитате предимствата, които предлага компютърната мрежа. Въпреки това, ако вашият офис разполага с няколко компютъра или има нужда от прехвърляне на данни към географски отдалечени клонове, едва ли трябва да пренебрегвате мрежовите технологии.

Нека се опитаме да отговорим на въпроса, зададен в заглавието на раздела: защо компютрите са свързани?

Очевидно, за да можете да прехвърляте данни от един компютър на друг. Но това е твърде обща формулировка. Все още не е ясно как възможността за прехвърляне на данни от един компютър на друг може да спести време и пари (особено като се има предвид, че работата в мрежа изисква допълнителни разходи за мрежов хардуер и софтуер).

Нека се опитаме да докажем, че мрежовите технологии спестяват пари, и то много. За да направите това, ще разгледаме накратко възможните области на приложение на компютърните мрежи.

В тази книга ще се занимаваме с локални мрежи.

Локалните мрежи са мрежи, които свързват близки компютри (в една и съща стая, в една или повече близки сгради). В този случай за свързване на компютри се използват специални комуникационни линии, принадлежащи на същата компания като компютрите.

Що се отнася до глобални мрежи, тогава няма ограничения за разстоянието между компютрите. Има глобални мрежи, които свързват компютри различни странии на различни континенти. Разбира се, никоя малка или средна компания (с изключение на телефонна компания) не може да притежава междуконтинентални комуникационни линии. За да създадете глобални мрежи, трябва да наемете телефонни или сателитни комуникационни линии.

За локални мрежихарактеризиращ се с висока скорост на трансфер на информация между компютри, достигаща 10 или дори 100 Mbit в секунда. Скоростта на пренос на данни в глобалните мрежи е ниска и при използване на телефонни линии може да бъде 2400-28800 бита в секунда.

Областите на приложение на локалните и глобалните мрежи са различни, но и двете са значителни постижения в областта на компютърните технологии и следователно заслужават най-голямо внимание.

Печат на документи

Всеки офис трябва да отпечата определени документи. Въпреки широкото навлизане на така наречената „безхартиена” технология, броят на отпечатаните документи не само не е намалял, но дори се е увеличил.

Ако държите на престижа на вашата компания, всички нейни вътрешни и външни документи трябва да бъдат отпечатани с високо качество лазерен принтер.

За прости документи можете да използвате сравнително евтин принтер, който струва няколкостотин долара. В някои случаи е необходим цветен принтер. Ако се занимавате с издателска дейност, имате нужда от скъп лазерен принтер, чиято цена може да достигне хиляди долари.

Разбира се, няма смисъл да купувате няколко скъпи лазерни принтера, по един за всеки компютър. Не всяка компания може да си позволи такива разходи. Затова обикновено се купуват само един или два принтера.

Но как да свържете един принтер към няколко компютъра наведнъж?

Има няколко възможности.

Първо, можете да закупите специален превключвател, който се свързва от едната страна към принтера, а от другата към няколко компютъра (фиг. 1.1).

Ориз. 1.1. Свързване на принтер чрез комутатор

Очевидно това решение е подходящо само в най-простите случаи, когато всички компютри са в една стая и в същата стая е инсталиран принтер. Ако има много компютри, около превключвателя ще се събере опашка от хора, които искат да използват принтера.

Второ, можете да свържете принтера само към един компютър. Ако потребител, който няма принтер, трябва да отпечата нещо, той може да запише данните на флопи диск и в този вид да ги занесе на собственика на принтера.

Този метод има много недостатъци. Например количеството данни може да е твърде голямо, за да се побере на една дискета. Потребител, който има принтер, свързан към компютъра си, едва ли ще бъде възхитен от факта, че служителите на компанията постоянно ще идват при него с молба да отпечата документ на ценен лазерен принтер.

Третият метод предполага наличието на мрежа от компютри (фиг. 1.2).

Ориз. 1.2. Свързване на принтер към локална мрежа от компютри

Нека засега оставим настрана техническите подробности за свързването на компютри. На на този етапще бъде достатъчно да знаете, че в локална мрежа компютрите се свързват помежду си с помощта на специални мрежови адаптери, обикновено се закупува отделно.

Мрежовият софтуер трябва да бъде инсталиран на всеки компютър. Той осигурява трансфер на данни във всяка посока между всякакви компютри в мрежата.

Въпреки че принтерът е свързан само с един компютър, хардуерът и мрежовият софтуер дават на всеки потребител достъп до принтера. Принтерът става мрежов ресурс, достъпен от всеки компютър.

Достъпът до принтер, свързан по този начин, е много удобен - процедурата за печат на мрежов принтер практически не се различава от процедурата за печат на локален принтер (локалният принтер е свързан директно към компютъра).

Ползите от използването на мрежа за споделяне на скъп принтер са най-очевидни, когато компютрите са разпръснати в няколко стаи или етажа на сграда. Вместо да купувате няколко принтера (по един на компютър или на стая), можете да се справите само с един споделен принтер, без практически никакво влияние върху производителността. Що се отнася до икономиите на пари, постигнати чрез намаляване на броя на лазерните принтери, можете сами да определите ефекта.

База данни

Въпреки всеизвестното твърдение, че компютрите се използват предимно като много добри и скъпи пишещи машини, има и други, също толкова полезни приложения за това устройство.

Най-известният от тях са базите данни. Няма да ви обясняваме какво е то, поне не и в тази книга. Разбира се, знаете, че базите данни са предназначени за въвеждане, съхраняване и извличане на голямо разнообразие от информация.

В най-простите случаи цялата база данни се намира под формата на един или няколко файла на диска на един компютър. Едно лице отговаря за въвеждането на данни и изискването на необходимата информация.

Въпреки това, по-често един човек не може да се справи с базата данни. Представете си база данни на средно голяма банка или база данни на авиокомпания, съдържаща информация за свободни места и продадени билети.

В този случай няколко души (или дори няколко десетки или стотици хора) участват във въвеждането и обработката на данни. Как да създадем подобна система, предназначена за колективен достъп до база данни?

Има два подхода.

Първият подход датира от времето, когато компютрите заемаха отделни стаи и в обслужването на един компютър бяха ангажирани десетки специалисти от различни области. Състои се в организиране на работата на потребителите с един компютър в режим на споделяне на времето.

Преди един компютър беше твърде скъп, за да работи само един човек. Към компютъра бяха свързани няколко терминала, състоящи се от видеомонитор и клавиатура. Специално проектираните многозадачни и многопотребителски операционни системи като UNIX, MVS и VMS направиха възможно споделянето на ценни компютърни ресурси между много потребители, всеки от които решаваше собствения си проблем.

Ако поставите файлове с база данни на дисковете на такъв компютър, много потребители могат да работят с тях едновременно. По този начин задачата за организиране на колективен достъп се решава доста лесно.

Вторият подход се основава на използването на локални мрежи.

В този случай един от компютрите е разпределен за работа със системата за управление на данни (СУБД). Нарича се сървър на база данни. Останалите компютри, свързани към мрежата, се наричат ​​работни станции (фиг. 1.3). Както подсказва името, работните станции са предназначени за потребители.

Ориз. 1.3. СУБД в локална мрежа

Работните станции действат като интелигентни терминали, изпращайки заявки към базата данни, която физически се намира на диска на СУБД сървъра. СУБД сървърът обработва заявките, изпращайки резултатите от тяхното изпълнение на работните станции.

Имайте предвид, че въпреки че компютърът, който играе ролята на СУБД сървър, има видео монитор и клавиатура в конфигурацията си, тези устройства не се използват при нормална работа. Сървърният компютър на СУБД взаимодейства с потребителските компютри (и съответно с потребителите) през мрежата и само през мрежата.

С какво този подход е по-добър от първия?

Тъй като персоналният компютър действа като терминал, потребителят може да извърши допълнителна обработка на данни локално, без да зарежда ресурсите на СУБД сървъра. Това може значително да подобри производителността на системата, особено при голям брой потребители.

Ако Windows се използва като операционна система за работна станция, всеки потребител може да форматира резултатите от заявка към база данни във формат на текстообработваща програма Майкрософт Уърдза Windows или електронна таблица Microsoft Excel. След това полученият документ може да бъде форматиран и отпечатан на лазерен принтер (мрежов, разбира се!). Това е невъзможно, ако всичко, което потребителят има на разположение, е буквено-цифров видео монитор със зелено изображение и клавиатура.

Така че мрежата персонални компютрище ви позволи да създадете база данни с колективен достъп в офиса. Трудно е да си представим как може да стане това, ако имате само няколко компютъра, които не са свързани един с друг по никакъв начин.

Споделяне на файлове

Въпреки бързия спад на стойността дискови устройства, никога не можеш да имаш твърде много памет. Ако множество потребители имат нужда от достъп до едни и същи големи файлове, няма смисъл да ги копирате на диска на всяка работна станция. Да, това не винаги е възможно.

В локална мрежа можете да разпределите един или повече компютри за така наречените файлови сървъри (фиг. 1.4). Дисковете на файловия сървър обикновено имат голям капацитет(стотици MB или дори десетки GB). В същото време те са достъпни за потребителите на работни станции по същия начин, както техните локални дискове.

Ориз. 1.4. Файлов сървър в локална мрежа

Ако поставите файлове на диска на файловия сървър, всички потребители на мрежата (или само някои от тях по избор на мрежовия администратор) ще имат достъп до тези файлове.

Външно ще изглежда, че на всяка работна станция ще се появят един или повече нови дискове. Тези дискове ще бъдат почти неразличими в тяхното "поведение" от дисковете на локалната работна станция, но те ще бъдат разположени на файловия сървър (който се намира, може би, в друга стая или дори в друга сграда).

Като устройство с памет можете да свържете CD четец или магнитооптичен диск с презапис на данни към файловия сървър.

Цената на CD четеца е ниска, така че обикновено се инсталира на всяка работна станция. Мрежата обаче ви позволява да организирате споделен достъп и да спестите няколкостотин долара.

В същото време цената на магнитно-оптично записващо устройство или магнитен диск с капацитет от няколко GB е твърде висока, за да оборудва всички работни станции с тези „играчки“. Ето защо, ако трябва да организирате съхранението и колективното използване на значително количество данни, локалната мрежа от компютри ще бъде много добро решение.

Можете да мислите за файлов сървър просто като за споделено дисково устройство и в повечето случаи това няма да е далеч от истината.

Едно от много полезните приложения на файлов сървър е споделянето на файлове между различни потребители. Ако няма мрежа, обменът се извършва с помощта на дискети. Друг вариант е да свържете два компютъра чрез сериен порт, но този вариант е бавен и има други очевидни недостатъци.

Сега си представете, че трябва да копирате файл от 100 MB от вашия диск на дисковете на други компютри. Сами можете да изчислите колко дискети и време са необходими за това.

Ако всички потребители имат достъп до споделено дисково устройство, трябва да копирате файла на това устройство само веднъж. Тогава всички други потребители ще имат достъп или до файла, който сте записали на диска на файловия сървър, или ще могат да копират този файл на своя локален диск.

Съобщения и поща

Докато работят, служителите често обменят различна информация, включително съобщения. В дните преди компютърните мрежи можете да използвате два метода за предаване на съобщения.

Първият метод е вие ​​сами да намерите човека, от който се нуждаете, и да му предадете с думи всичко, от което се нуждаете. В зависимост от това колко лесно е да хванете човек на работа, процесът на предаване на съобщение може да продължи няколко минути или няколко дни.

Вторият метод включва използването на телефон или домофон. Ако служителят е на място, вие му предавате съобщението. Ако не, ...но вие сами знаете всичко това много добре.

Локалната мрежа ви позволява да организирате предаването на текстови съобщения между потребителите на работните станции. Всичко, което трябва да направите, за да изпратите съобщение, е да изберете потребител от списъка, да въведете текста на съобщението и да щракнете върху универсалния бутон "OK" в съответния диалогов панел. Ако работната станция на получателя е включена, текстът на съобщението се появява на екрана, придружен от звуков сигнал. Разбира се, ако служителят не е там, всичките ви усилия ще бъдат напразни.

По-удобни са услугите, предоставяни чрез така наречената електронна поща.

Знаете много добре как работи обикновената поща. Трябва да напишете писмо, да го запечатате в плик, да напишете адреса (както и обратния адрес) и да поставите плика в Пощенска кутия. Всичко зависи от ефективността на пощенските служители.

Имейлът работи по подобен начин. Съставяте текста на писмото и го записвате във файл. След това стартирайте специална програма за електронна поща, въведете адреса на получателя и името на файла, съдържащ подготвеното писмо.

Програмата за електронна поща предава писмото по мрежата на получателя (естествено, трябва да посочите специален „електронен“ адрес на получателя, като например името на компютър в локалната мрежа или уникален потребителски идентификатор).

Един от компютрите в мрежата действа като пощенски сървър. Той получава писма, поставя ги в пощенските кутии на потребителите получатели, доставя тези писма на получателя „на ръка“ при специална заявка и също така разпространява поща до други мрежи.

Без все още да навлизаме в технически подробности за организацията електронна поща, имайте предвид, че ви позволява да прехвърлите файл на получателя, дори ако последният е на почивка и релаксира на море. Когато получателят отиде на работа и включи компютъра си, той ще получи съобщение, че пощата е пристигнала на негово име и може да бъде взета.

Тъй като отделни компютри и локални мрежи от компютри могат лесно да бъдат свързани чрез телефонни линии, можете да изпращате имейл навсякъде по света.

Можете също така да организирате колективна работа с факс модем, когато всеки потребител на мрежата може да изпраща факсове по една телефонна линия. Въпреки че самият факс модем не е скъп, няма смисъл да оборудвате всеки компютър с такъв, тъй като броят на безплатните телефонни линии във вашата компания може да е малък.

Мрежовият факс модем е достъпен от всяка работна станция, което дава на потребителите илюзията, че имат личен факс модем.

Видеоконферентна връзка

Сравнително наскоро се появи и бързо се развива нова област на използване на локални мрежи - видеоконференции.

За организиране на видеоконференция всеки компютър е оборудван с видеокамера и аудио адаптер. Специален софтуер осигурява предаване на изображение и звук между работните станции.

Компютърната видеоконференция улеснява провеждането на срещи, но засега това удоволствие не е евтино.

1.2. Как да свържете компютър към мрежа

Сега знаете какво дава свързването на компютри в мрежа. Но има два по-важни въпроса: как да се извърши такова сливане и колко ще струва?

Тъй като първата част на книгата е предназначена за потребители, сега няма да навлизаме в технически подробности, а само ще опишем основните принципи. По-задълбочената информация в част 2 е предназначена за технически персонал и мрежови администратори.

Методите за обединяване зависят от това каква мрежа се създава - локална или глобална.

Локалната мрежа

Свързването на компютър (работна станция или сървър) към локална мрежа се извършва с помощта на специален мрежов адаптер. Мрежовият адаптер обикновено се закупува отделно, въпреки че някои компютри имат вградени мрежови адаптери.

Има безброй модели мрежови адаптери, произведени от десетки компании. Във втората част на нашата книга ще предоставим конкретни препоръки за избор на мрежов адаптер. Засега само ще отбележим, че всички мрежови адаптери могат да бъдат разделени на две групи според топологията, за която са предназначени.

Най-простата локална мрежа може да има топология на шина (фиг. 1.5) или звезда (фиг. 1.6).

Ориз. 1.5. Шинова топология

Топологията на шината включва използването на един кабел с дължина до няколкостотин метра, към който са свързани мрежови адаптери на работни станции. Очевидният недостатък на това решение е, че ако кабелът се скъса, цялата мрежа спира.

Ориз. 1.5. Звездна топология

Топологията звезда включва свързване на всеки компютър със собствен кабел към сплитер, който е проектиран като отделно устройство и е оборудван със собствено захранване.

Ако някой от кабелите е счупен, това няма да повлияе на работата на цялата мрежа. Във всеки случай вредата от повредата ще бъде по-малка, отколкото в случай на шинна топология.

Възможни са и по-сложни опции за мрежова топология. Например, една мрежа може да се състои от няколко сегмента с топология на шина и няколко звездни разклонения.

Локалните мрежи могат да бъдат разделени на две групи в зависимост от вида на използвания мрежов софтуер.

Първата група са мрежи със специални файлови сървъри.

В такива мрежи един или повече компютри работят със специална мрежова операционна система, като Novell NetWare или IBM Lan Manager. Една от основните задачи на мрежовата операционна система е да направи мрежовите ресурси достъпни за потребителите, главно сървърни дискови устройства и мрежови принтери.

В тази група мрежи потребителите взаимодействат с файловия сървър, но не и помежду си. Те могат например да запишат файл на диск на файлов сървър, да прочетат файл, написан от друг потребител, или да отпечатат нещо на мрежов принтер. И въпреки че теоретично е възможно да се прехвърлят данни директно между работните станции (заобикаляйки файловия сървър), на практика е невъзможно да се работи в този режим.

Втората група са peer-to-peer мрежи.

В мрежите peer-to-peer няма компютри, специално предназначени да работят като файлов сървър или сървър за печат. Потребителят на всяка работна станция може лесно да превърне своя компютър в сървър, осигурявайки достъп до неговите ресурси за други потребители. Пример за това е мрежата Microsoft Windowsза работни групи, на които ще обърнем голямо внимание в нашата книга.

Peer-to-peer мрежите са удобни в случаите, когато потребителите интензивно обменят данни по време на работа. Обменът на данни обаче не трябва да се разбира само като обмен на файлове.

Потребителят може да запише всеки обект в локалния клипборд на клипборда и след това да направи този обект достъпен за всички мрежови потребители. Това е много удобно, тъй като сега не е необходимо да запазвате обекта във файл, да прехвърляте файла по мрежата и да го импортирате в тези документи, където трябва да вмъкнете това изображение.

По този начин локалната мрежа peer-to-peer позволява на потребителите да организират съвместна работа по един проект, предоставяйки възможност за директно прехвърляне на данни във всеки от форматите на клипборда.

Всичко това може да изглежда трудно за разбиране в началото. За щастие, няма нужда потребителят да знае топологичните детайли на мрежата, тъй като мрежовият софтуер управлява прехвърлянето на данни през мрежата във всяка посока и автоматично взема предвид детайлите на физическото изпълнение на системата.

Достатъчно е потребителят да знае дали компютърът му е свързан към мрежата, какви мрежови ресурси са му достъпни (файл и пощенски сървъри, СУБД сървъри, мрежови принтери и др.) и как да ги използвате. Трябва да попитате вашия мрежов администратор или служителя, отговорен за производителността на системата за това. Всяка фирма има поне един такъв човек, така че със сигурност ще ви помогне. Ние от своя страна ще ви кажем какви въпроси да зададете. мрежов администратор, и кои не са.

Що се отнася до цената на мрежовия адаптер, тя е ниска. В зависимост от производителя, модела и производителността, цената може да варира от 20 до 200 долара. По правило за работни станции се избират евтини мрежови адаптери със средна производителност, а за файлови сървъри и СУБД сървъри се избират високоскоростни и съответно по-скъпи модели. Във всеки случай разходите за мрежово оборудване не са твърде тежки. Особено когато имате предвид възможностите, които ще имате на разположение след създаването на мрежа.

Глобална мрежа

Пътували ли сте някога до другия край на града само за да копирате файл с размер няколко десетки килобайта? Ако постоянно изпълнявате тази процедура, е време да помислите за закупуване на модем и свързване към една от глобалните мрежи от компютри.

Модемите могат да бъдат вътрешни и външни.

Първите изглеждат като обикновен адаптер и се поставят в кутията на компютъра. Много модели преносими компютри имат вградени модеми, които могат допълнително да получават и предават факсове.

Съвременните външни модеми могат да работят и с факсове. Те са събрани в отделен малък корпус с вградено захранване и са свързани към порта на асинхронния сериен адаптер чрез специален кабел.

Цената на модема варира от сто и половина долара до няколко хиляди долара, но в повечето случаи ще бъдете доволни от евтини модели, които осигуряват скорост на трансфер на данни от около 28 800 бита в секунда и използват съвременни протоколи за трансфер на данни. Такива модеми струват от 250 до 500 долара.

Така че, за да свържете физически компютъра си към глобалната мрежа, просто трябва да закупите модем и да го свържете към обикновена телефонна линия. Но къде и как да се обадя?

В света има много глобални мрежи, сред които най-известните са Internet, Compuserve, Sprint, Relcom, FIDONET и много други. Някои от тези мрежи покриват само определени държави или региони, докато други са разпространени по целия свят. Почти всички мрежи обаче са свързани помежду си, така че, например, знаейки нашия адрес в мрежата GLASNET, можете да ни изпратите писмо от всяка друга мрежа.

Ако разгледаме топологията на глобалната мрежа, можем да предположим, че тя има формата на сложна графа, чиито възли съдържат компютри.

В глобалната мрежа има компютри, които са специално предназначени да работят като пощенски сървъри. Такива компютри са свързани към няколко телефонни линии (или подобни канали) наведнъж, за които се използват няколко модема.

Крайните потребители свързват своите компютри към глобалната мрежа, както вече казахме, също чрез модеми (фиг. 1.6).

Ориз. 1.6. Глобална мрежа от компютри

Сега за това къде да се обадите.

Първо трябва да изберете глобалната мрежа, към която искате да се свържете, и да осъществите повикване с помощта на обикновена телефонен апаратдо представителството на фирмата, обслужваща съответната мрежа (телефонните номера са известни от рекламата; тъй като постоянно се променят, няма да ги изброяваме).

Могат да се използват различни критерии за избор на мрежа.

Трябва да знаете, че глобалните мрежи могат да бъдат платени или безплатни. Първите осигуряват високо ниво на обслужване и гарантират бърза доставка на кореспонденция, докато предимствата на вторите като правило са ограничени до липсата на необходимост от плащане на пари.

Трябва да изберете най-подходящия вариант за себе си. Не трябва да мислите, че свързването с всички платени мрежи е много скъпо. В Русия, например, почти всички търговски фирми са свързани към мрежата на Relcom, въпреки че има други платени мрежи, които предоставят същото ниво на услуга срещу по-ниска такса.

Ако не можете да си позволите платен имейл, опитайте да се свържете с безплатната мрежа FIDONET. За да направите това, трябва да се обадите с помощта на модем на всяко електронно табло за обяви (BBS) и да се свържете със системния оператор. Съответните правила могат да бъдат изтеглени като текстови файловеот същия BBS.

Системният оператор на BBS може да ви свърже с техния FIDONET възел или да препоръча друг възел.

Що се отнася до конкретни телефони, можем да ви препоръчаме да се обърнете отново към рекламата. Някои от най-известните хардуерни и софтуерни компании имат свои собствени табла за съобщения, които се използват за поддръжка или рекламни цели. Рекламните материали на такива фирми посочват телефонния номер на електронното табло за обяви. Трябва да се обадите на този телефон с помощта на модем и специална терминална програма.

Интеграция на локални и глобални мрежи

Има софтуер, който може да интегрира локални и глобални мрежи. В този случай един от компютрите в локалната мрежа е свързан чрез телефонен рутер (съдържащ няколко модема) към глобалната мрежа.

Всички потребители на такава мрежа могат да работят с глобалната мрежа чрез достъп до модеми, инсталирани на телефонния рутер. По този начин не е необходимо всяка работна станция да се свързва чрез модем към отделна телефонна линия.

1.3. Ограничаване на достъпа до мрежови ресурси

Вече знаете, че локалната мрежа предоставя различни ресурси за споделена употреба, като мрежови принтери, дискова памет, свързана с файлови сървъри, пощенски сървъри и т.н.

Когато има само няколко потребители в мрежата, те често имат равен достъп до мрежовите ресурси. Например всеки потребител може да печата на мрежов принтер, да изпраща факс или да записва данни на дисковете на файлов сървър.

В големите компании обаче в мрежата могат да работят няколко групи потребители с различен „обхват на интереси“. В този случай администрацията може да иска да ограничи достъпа на определени потребители (или групи от потребители) до определени ресурси. Освен това дисковете на файлов сървър или СУБД сървър може да съдържат поверителна информация, която не трябва да бъде достъпна за всички.

Мрежовите операционни системи имат свои собствени средства за контрол на достъпа, повече или по-малко мощни.

Peer-to-peer операционни системи, като Microsoft Windows за работни групи, съдържат само най-простите инструменти. Потребителят може да разреши или забрани на други потребители достъп до своите местен дискили принтер, осигурете достъп за четене и запис при представяне на парола (различни пароли могат да се използват за разрешаване на достъп за четене и запис).

В повечето случаи, с малък брой потребители, такива прости средства за контрол на достъпа са достатъчни. Ако има повишени изисквания за защита на данните, за файловия сървър трябва да се използва по-сложна мрежова операционна система като Novell NetWare версия 3.12.

В последния случай мрежовият администратор може да организира контрол на достъпа до дисковете на файловия сървър на ниво директория и файл. Нека поговорим за това по-подробно.

Всички потребители се обединяват от администратора в групи, като всеки потребител може да бъде член на няколко групи (или да не е член на нито една от тях).

За всяка група мрежовият администратор задава права за достъп до директории и файлове. На група могат да бъдат присвоени индивидуални права за четене, преглед на съдържанието на директории, писане, изтриване и право за промяна на правата за други групи и потребители.

Ако потребителска група има някакви права за достъп до файлове и директории, всички потребители в тази група също имат тези права. Мрежовият администратор обаче може да присвои на някои потребители индивидуални права, които са по-големи или по-малки от правата на групата, към която принадлежи потребителят.

Трябва да се отбележи, че ако потребител на Novell NetWare няма права да преглежда съдържанието на дадена директория, тогава той при никакви обстоятелства няма да види кои директории и файлове се намират в „забранените“ директории за него. Принципът тук е, че това, което не знаете, няма да ви нарани. Следователно, ако потребителят няма никакви права в директорията, той просто няма да знае, че такава директория съществува на дисковете на файловия сървър (удобен начин да скриете директорията GAMES от управлението, нали?).

По същия начин можете да организирате достъп до мрежов принтер.

Що се отнася до ограничаването на достъпа до информацията, съхранявана в СУБД, най-добре е да използвате инструменти, специално предназначени за тази цел, които са включени в СУБД.

Имайте предвид, че потребителите обикновено не „виждат“ дисковете на DBMS сървъра по същия начин, както виждат дисковете на файловия сървър. И следователно те не могат да копират файлове с данни на локалните си дискове с тайната мисъл да четат информация, която им е забранена. Достъпът до данните се осъществява чрез специални заявки към СУБД сървъра, а самият СУБД сървър решава кои данни могат да бъдат изпратени на конкретен потребител и кои не.

В това кратък прегледДокоснахме само основните точки на защитното оборудване, по-подробна информация предстои.

Локалната мрежа (LAN) е комплекс от оборудване и софтуер, осигуряващи предаване, съхранение и обработка на информация.

Предназначение на локалните мрежи

Целта на локалната мрежа е да осигури споделен достъп до данни, програми и оборудване. Екип от хора, работещи по един проект, има възможност да работи с едни и същи данни и програми не на ред, а едновременно. Локалната мрежа предоставя възможност споделянеоборудване. Най-добрият вариант е да създадете локална мрежа с един принтер за всеки отдел или няколко отдела. Мрежов файлов сървър позволява споделен достъп до програми и данни.

Локалната мрежа има и административна функция. Наблюдаването на напредъка на проектите онлайн е по-лесно, отколкото работата с множество офлайн компютри.

Локалната мрежа (LAN) включва следното оборудване:

• Активно оборудване – суичове, рутери, медийни конвектори
• Пасивно оборудване - кабели, монтажни шкафове, кабелни канали, пач панели, информационни букси
• Компютърна и периферна техника – сървъри, работни станции, принтери, скенери.

В зависимост от изискванията за проектираната мрежа оборудването, използвано по време на монтажа, може да варира.

Основни характеристики на локална мрежа

В момента в различни страни по света са създадени и работят различни видове локални мрежи с различни размери, топология, алгоритми на работа, архитектурна и структурна организация. Независимо от вида на мрежата, те са обект на общи изисквания:

• Скоростта е най-важната характеристика на локалната мрежа
• Адаптивност - способността на локална мрежа да разширява и инсталира работни станции, където е необходимо
• Надеждността е свойството на локалната мрежа да поддържа пълна или частична функционалност, независимо от повредата на някои възли или крайно оборудване.

Топология на локалната мрежа

Топологията (оформление, конфигурация, структура) на компютърна мрежа обикновено се отнася до физическото местоположение на компютрите в мрежата един спрямо друг и начина, по който са свързани чрез комуникационни линии. Важно е да се отбележи, че понятието топология се отнася предимно за локални мрежи, в които структурата на връзките може лесно да бъде проследена. В глобалните мрежи структурата на връзките обикновено е скрита от потребителите и не е много важна, тъй като всяка комуникационна сесия може да се извърши по свой собствен път.

Топологията определя изискванията към оборудването, вида на използвания кабел, допустимите и най-удобни методи за управление на обмена, надеждността на работа и възможностите за разширяване на мрежата. И въпреки че мрежовият потребител рядко трябва да избира топология, е необходимо да знаете за характеристиките на основните топологии, техните предимства и недостатъци.

Има три основни мрежови топологии:

• Шина (bus) - всички компютри са свързани паралелно към една комуникационна линия. Информацията от всеки компютър се предава едновременно на всички останали компютри

Звезда (звезда) - предлага се в два основни вида:

• Активна звезда (истинска звезда) - един централен компютър е свързан с други периферни компютри, като всеки от тях използва отделна комуникационна линия. Информацията от периферен компютър се предава само към централния компютър, от централния - към една или повече периферни
• Пасивна звезда, която само прилича на звезда (фиг. 2). В момента тя е много по-разпространена от активна звезда. Достатъчно е да се каже, че се използва в най-популярната Ethernet мрежа днес

В центъра на мрежа с тази топология не се намира компютър, а специално устройство - комутатор или както още го наричат ​​комутатор (Какво е Switch?), което възстановява входящите сигнали и ги изпраща директно към получателят.

Пръстен - компютрите се комбинират последователно в пръстен.

Предаването на информация в пръстена винаги се извършва само в една посока. Всеки компютър предава информация само на следващия компютър във веригата зад него и получава информация само от предишния компютър във веригата.

На практика често се използват други локални мрежови топологии, но повечето мрежи са фокусирани върху три основни топологии.

Локална мрежа (LAN, локална мрежа / локална мрежа, LAN) - компютърна мрежа, която осигурява пренос на данни към къси разстояниясъс скорост, като правило, най-малко 1 Mbit/s. Характеристики LAN мрежите са:

1. Териториално покритие - от няколко десетки метра до няколко километра.

2. Обикновено свързва персонални компютри и друго електронно офис оборудване, което позволява на потребителите да обменят информация и ефективно да споделят споделени ресурси като принтери, модеми и устройства за съхранение.

3. Интерфейс - сериен.

4. Няма ADF, тъй като сигналите се предават в „естествена“ цифрова форма.

5. Като устройство за свързване на компютъра с предавателната среда се използва доста просто устройство - мрежов адаптер.

6. Прости типични топологии: „обща шина“, „пръстен“, „звезда“.

7. Няма маршрутизиране (слой 3 на OSI модела).

8. Висока скоросттрансферът на данни обикновено е повече от 1 Mbit/s.

9. Относително ниски разходи за изграждане на мрежа.

Изброените характеристики определят основните предимства

LAN мрежи, които се състоят в простота мрежово оборудванеи организация на кабелната система и в резултат на това лекота на работа на мрежата.

Като цяло LAN включва:

Много компютри, обикновено персонални компютри (PC), наречени работни станции;

Мрежови адаптери, които са електронно таблоза сдвояване на компютър с комуникационни средства;

Средата за предаване (backbone), която е набор от комуникационни средства (комуникационна мрежа, комуникационна мрежа), обединяващи всички компютри в един компютърна мрежакабелна система или радиокомуникация.

Мрежовите адаптери (NA) (платки, карти) са предназначени за свързване на компютър с комуникационни средства, като се вземат предвид правилата за обмен на информация, приети в дадена мрежа.

Списъкът с функции, възложени на CA, зависи от конкретна мрежаи най-общо могат да бъдат разделени на две групи:

1) магистрални (канални) функции, които осигуряват сдвояване на адаптера с компютър и гръбнака на мрежата;

2) мрежови функции, които осигуряват предаване на данни в мрежата и прилагат приетия в мрежата протокол за обмен.

Основните функции на SA включват:

1) електрическо буфериране на магистрални сигнали;

2) разпознаване (дешифриране) на собствения адрес на магистралата;

3) обработка на обменни стробове по магистралата и генериране на вътрешни контролни сигнали.

Мрежовите функции на CA включват:

1) галванична изолация на компютъра и комуникационните средства (липсва в случай на оптични влакна и безжична комуникация);

2) преобразуване на нивата на сигнала при предаване и получаване на данни;

3) кодиране на сигнали по време на предаване и декодиране по време на приемане (отсъства при използване на кода NRZ);

4) разпознаване на вашия кадър при получаване;

5) кодово преобразуване: паралелен към сериен при предаване и сериен към паралелен при получаване;

6) буфериране на предадени и получени данни в буферната памет на SA;

7) провеждане на арбитраж на обмен по мрежата (мониторинг на състоянието на мрежата, разрешаване на конфликти и др.);

8) изчисляване на контролната сума на рамката по време на предаване и приемане.

Първите четири функции винаги са реализирани хардуерно, останалите могат да бъдат реализирани софтуерно, което естествено намалява скоростта на обмена.

Следните топологии се използват най-широко в LAN.

1. „Шина“ (автобус) - е кабел, наречен ствол или сегмент, към който са свързани всички компютри в мрежата (фиг. 72).

Рамка, предавана от всеки компютър, се разпределя по шината в двете посоки и влиза в буферите на мрежовите адаптери на всички компютри в мрежата. Но само компютъра, към който е адресирано тази рамка, го съхранява в буфер за по-нататъшна обработка. Моля, имайте предвид, че само един компютър може да предава в даден момент.

Следните фактори влияят върху производителността на мрежата (скоростта на пренос на данни):

Броят на компютрите в мрежата и техните технически параметри;

Интензивност (честота) на предаване на данни;

Видове работници мрежови приложения;

Тип мрежов кабел;

Разстоянието между компютрите в мрежата.

За да се предотврати отразяването на електрическите сигнали, на всеки край на кабела са монтирани терминатори, които да поемат отразените сигнали.

При нарушаване на целостта на мрежата (прекъсване на кабела или прекъсване на връзката), както и при липса на терминатори, мрежата „пада“ и спира да функционира.

2. „Звезда“ (звезда), в която всички компютри са свързани към централен компонент - хъб (фиг. 73).

Предаваният кадър може да бъде достъпен за всички компютри в мрежата, както в топологията на „шината“, или в случай на интелигентен хъб, работещ на слой 2 на OSI модела, той може да бъде изпратен до конкретен компютър в съответствие с адреса на дестинацията.

Основните недостатъци на тази топология са:

Значителна консумация на кабел за географски големи мрежи;

Ниска надеждност (тясно място - хъб).

3. "Пръстен" (пръстен). Сигналите се предават по пръстена в една посока и преминават през всеки компютър (фиг. 74). За разлика от топологията на пасивната шина, всеки компютър действа като повторител, записвайки кадри в буфера на мрежовия адаптер и след това ги предава на следващия компютър.

Ориз. 73

В зависимост от начина на предаване на сигнала има:

Ориз. 74

1) пасивни топологии, при които компютрите само „слушат“ данните, предавани по мрежата, но не ги преместват от подателя към получателя, така че повредата на един от компютрите не засяга работата на останалите;

2) активни топологии, при които компютрите регенерират сигнали и ги предават по мрежата.

3.2 LAN архитектури

Разграничават се следните LAN архитектури:

Peer-to-peer мрежи;

Мрежи клиент-сървър;

Комбинирани мрежи, в които могат да работят и двата типа операционна система(peer-to-peer и сървърно базирани).

Peer-to-peer мрежите са мрежи с еднакви компютри, които могат да използват ресурсите на другия.

Някои peer-to-peer мрежи ви позволяват да използвате компютри както като работна станция в мрежата, така и като специален или неспециализиран сървър.

Архитектурата на peer-to-peer мрежа е оправдана, ако:

Броят на потребителите не надвишава 10;

Потребителите са разположени компактно;

Проблемите със защитата на данните не са критични;

Има нужда от повишаване на производителността и ефективността на офис дейността чрез споделяне на файлове и периферно оборудване.

Предимства:

Умерена цена;

Лесен за изграждане и работа (няма нужда от мрежова администрация).

недостатъци:

Малкият размер на мрежата, обикновено обединяваща не повече от 10 потребители (компютри), формиращи работна група;

Трудно е да се осигури подходяща защита на информацията, когато голям размермрежи.

Примери за peer-to-peer мрежови операционни системи са LANtastic (от Artisoft), NetWare Lite (Novell). Поддръжката на peer-to-peer мрежи също е вградена в операционни системи Windows (Windows NT Workstation, Windows 95 и др.) от Microsoft.

Мрежите клиент-сървър съдържат:

сървъри - мощни компютри, притежаване на ресурси, споделени между потребителите на мрежата и управление на достъпа на клиентите до тях;

Клиентите са по-малко мощни компютри в мрежата, които притежават несподелени ресурси и имат достъп до сървърните ресурси.

Мрежовата архитектура клиент-сървър е оправдана, ако:

Мрежата планира да работи с един мрежов ресурс, например едновременна работа на няколко потребители с обща база данни, разположена на сървър;

Препоръчително е да се концентрират всички споделени мрежови ресурси (напр. мрежов принтер) на едно място и не изисква комуникация между работните станции.

Предимства:

Висока производителност поради споделяне на мрежови ресурси;

Възможност за организиране на ефективна защита на данните;

Ефективна организация Резервно копиеданни;

Възможност за поддръжка на стотици и хиляди потребители онлайн;

Добри възможности за разширяване.

недостатъци:

Те се нуждаят от постоянни квалифицирани административни услуги.

LAN сървърът е специален компютър, който предоставя на други компютри в мрежата достъп до споделени мрежови ресурси. Програма, която отговаря и изпълнява подходящи заявки, се нарича услуга.

Сървърите се делят на:

Файлови сървъри;

Сървъри за приложения.

Файловият сървър осигурява достъп до споделеното дисково пространство, където се съхраняват публично достъпни файлове и основно определя възможностите на LAN.

Сървърите за приложения са инструменти за разширение LAN възможностии включват: сървър на база данни, сървър за печат, резервен сървър, факс сървър и др.

3.3 Многосегментна LAN организация

Основният недостатък на LAN е наличието на ограничения върху общата дължина на кабелната мрежа, която е няколкостотин метра.

Така че за стандарта Ethemet дължината на сегмента (разстоянието от едната крайна станция до другата) е не повече от 500 метра - за електрически кабел.

Максималното разстояние между двете най далечен приятеледна от друга (крайни) станции се нарича диаметър на мрежата.

Най-простият начин за увеличаване на диаметъра на мрежата и броя на компютрите е многосегментна LAN организация, използваща:

Няколко мрежови адаптера във файлов сървър;

Ретранслатори;

Концентратори.

Един от първите и най прости решениянасочени към увеличаване на размера на локалната мрежа - използването на няколко мрежови адаптера (фиг. 75), което направи възможно увеличаването на диаметъра на мрежата почти два пъти в сравнение с едносегментна LAN.

Ориз. 75

Например мрежата Ethemet може да има до 5 сегмента, всеки с отделна кабелна система.

Достойнство:

Лекота на изпълнение и ниска цена.

недостатъци:

Необходимостта от използване на допълнителен мрежов адаптер (NA) за всеки сегмент;

Огромен натисккъм сървъра и като следствие невъзможност за изграждане на големи (с голям брой работни станции) мрежи.

Повторителят е най-простото мрежово устройство за изграждане на многосегментни LAN, усилване на сигнала, получен от един сегмент и предаването му към друг сегмент (фиг. 76).

Ориз. 76

Повторител приема сигнали от един кабелен сегмент и ги повтаря малко по малко синхронно в друг сегмент, подобрявайки формата и мощността на импулсите и синхронизирайки импулсите.

Повторителят обединява абсолютно идентични мрежи и работи на най-ниското - физическо ниво на OSI модела.

Предимства:

Лесно организиране на многосегментни локални мрежи;

евтиност.

недостатъци:

Значително увеличение на натоварването и в двата сегмента, т.к дори "локални" съобщения от един сегмент се предават в друга мрежа;

Намалена производителност (скорост на пренос на данни) на системата за пренос на данни.

Хъб (хъб) е мрежово устройство, използвано в мрежи с усукана двойка, в което са концентрирани кабелни секции, идващи от работни станции (фиг. 77, а).

Ориз. 77

Чрез хъб компютърът е свързан към единна среда за обмен на данни между LAN станции – сървър или опорен канал. Най-простият хъб е многопортов повторител и се използва като централен възел на LAN с топология „Звезда“. Хъбът може да има от 8 до 32 порта за свързване на компютри. Допълнително увеличаване на броя на портовете се постига чрез комбиниране на хъбове в един стек от хъбове, както е показано на фиг. 77, b.

В допълнение към портовете за свързване на работни станции с помощта на усукана двойка, хъбовете могат да имат конектор за свързване към високоскоростен гръбнак по коаксиален кабел или оптичен кабел.

3.4 Методи за контрол на достъпа до LAN

Ефективността на LAN се влияе значително от метода за контрол на достъпа, който определя процедурата за предоставяне на мрежови възли с достъп до средата за предаване на данни, за да се осигури на всеки потребител приемливо ниво на обслужване. Методите за достъп до предавателната среда се изпълняват на слоя за връзка за данни на OSI модела.

Класификацията на методите за достъп е представена на фиг. 78.

Ориз. 78

Множественият достъп е метод за достъп на множество мрежови възли до обща преносна среда (например обща шина), базиран на станции, конкуриращи се за достъп до преносната среда. Всяка станция може да се опита да предаде данни във всеки един момент.

Множествените методи за достъп включват:

Произволен достъп;

Времеви достъп;

Достъп за разпознаване на носител с откриване на сблъсък;

Достъп за откриване на носител и избягване на сблъсък.

Най-простият и естествен метод за достъп до обща преносна среда е случаен достъп, което означава, че всяка мрежова станция започва да предава рамка в момента, в който се появи (формира), независимо дали общата преносна среда е заета или свободна. Ако две или повече станции предават по едно и също време, техните кадри се изкривяват взаимно и възниква сблъсък. Фиг. 79, а) показва случая, когато две работни станции PC1 и PC2 започват да предават кадри "Frame 1" и "Frame2" към случайни моментипъти t1 и t2 съответно. В момент t2 възниква сблъсък (фиг. 79, b), изкривяващ и двата кадъра. Коефициент на използване на комуникационния канал при случаен методдостъпът е приблизително 16%.

Намаляването на сблъсъците и увеличаването на степента на използване на комуникационния канал може да се постигне чрез използването на тактов достъп, който се състои в следното. Целият времеви интервал е разделен на цикли с дължина T, където стойността на T трябва да бъде по-голяма от времето за предаване на рамка с максимална дължина. Всяка работна станция може да започне да предава рамка само в началото на следващия тактов цикъл. В този случай "Frame2" ще бъде предаден в различен тактов цикъл по отношение на "Frame1" (фиг. 79, c) и няма да възникне сблъсък. Все пак трябва да се отбележи, че вероятността от сблъсъци остава доста висока в случаите, когато моментите на формиране на рамката в различни станции са в рамките на един и същ тактов цикъл. В тази връзка степента на използване на комуникационния канал, макар и нарастваща, е незначителна и възлиза на около 32%.

Ориз. 79

Carrier Sense Multiple Access с откриване на сблъсък (CSMA/CD) е метод за достъп до среда, при който станция, която има данни за предаване, слуша канала, за да определи дали предава данни по това време. Липсата на носещ сигнал означава, че каналът е чист и станцията може да започне да предава. Въпреки това е възможно, докато сигналът се разпространява през предавателната среда, други станции също да започнат да предават своите данни почти едновременно.

По време на предаване станцията продължава да слуша канала, за да се увери, че няма сблъсък. Ако не бъде открит сблъсък, данните се считат за успешно предадени.

Ако бъде открит сблъсък, станцията повтаря предаването след известно произволно време. Повторните предавания се повтарят, докато данните бъдат предадени успешно.

Carrier Sense Multiple Access с избягване на сблъсък (CSMA/CA) е метод за достъп до предавателната среда, при който предаването на данни се предхожда от изпращане на блокиращ сигнал (засядане), за да се изземе предавателната среда за изключителна употреба. Този метод на достъп се препоръчва за безжични LAN мрежи.

Достъпът до токени предполага наличието в мрежата на рамка със специален формат, наречена токен, която непрекъснато циркулира в мрежата и контролира процеса на достъп на работните станции до средата за предаване на данни. Във всеки един момент само станцията, която притежава токена, може да предава данни. Работната станция, която притежава токена, прикачва своя кадър с данни към токена и го изпраща на получателя. В този случай са възможни различни опции за освобождаване и прехвърляне на токена към друга станция:

1) освобождаване на токена от адресата: адресатът отделя токена от данните и може да го използва, за да изпрати своята рамка, ако има такава, или да прехвърли токена на друга станция;

2) освобождаване на токена от подателя: токенът с прикачения кадър с данни прави пълна ротация и се освобождава от подателя (във версията Token Ring за скорост 4 Mbps), ако е върнат без грешки; в противен случай същият кадър с маркера се изпраща повторно към средата за предаване на данни;

3) метод за ранно освобождаване на ETR токена (Eagly Token Release), когато работната станция освобождава токена веднага след предаване на своите данни и го предава на друга станция, без да чака връщането на изпратения кадър с данни (във версията Token Ring за 16 Mbit/s скорост и в FDDI мрежата ).

Токен достъпът се използва в мрежи:

С шинна топология в ARCnet LAN (Token B us - токен шина);

С пръстеновидна топология в LAN Token Ring и FDDI (Token Ring).

3.5 LAN Ethernet

Ethernet е LAN технология, разработена съвместно от DEC, Intel и Xerox (DIX) през 1980 г. под формата на стандарт Ethernet II за мрежа с пропускателна способност 10 Mbit/s, изграден на базата на коаксиален кабел.

В зависимост от физическата среда за предаване на данни се предоставят различни опции за внедряване на LAN на физическо ниво:

L0Base-5 - дебел коаксиален кабел;

L0Base-2 - тънък коаксиален кабел;

L0Base-T - усукана двойка;

L0Base-F - оптично влакно.

Други опции за Ethernet LAN и годините на появата на съответните стандарти са представени в таблица 3.1.

Стандартът IEEE 802.3 дефинира метода за достъп, използван в Ethernet мрежи (включително Fast Ethernet и Gigabit Ethernet) CSMA/CD - множествен достъп със засичане на оператора и проверка на сблъсъци.

За всички опции физическо ниво Ethernet технологии, осигуряващ пропускателна способност от 10 Mbit/s, използва Manchester encoding.

10Base-5 е стандарт за физически слой, който описва работата на Ethernet мрежа върху дебел коаксиален кабел (дебел Ethernet), използван като основен гръбнак.

Фигура 80 показва Ethernet LAN сегмент на дебел коаксиален кабел.

Работните станции са свързани към главния кабел с помощта на приемо-предавателен кабел, състоящ се от 4 усукани двойки с дължина до 50 m и трансивър, разположен директно върху коаксиалния кабел. Трансивърът е електрическо устройство, извършващи физическо предаване и приемане на данни. Разстоянието между съседните приемо-предаватели трябва да бъде кратно на 2,5 m, за да се елиминира влиянието на стоящите вълни в кабела върху качеството на предаване на сигнала. Терминаторите са разположени в краищата на главния кабел, поглъщайки информационния сигнал, разпространяващ се в кабела, и предотвратявайки появата на отразен сигнал, който изкривява полезния сигнал.

Ориз. 80

Въпреки обемността и трудностите по време на окабеляването, такава кабелна система ви позволява да изграждате доста обширни мрежи.

Основните ограничения за единичен Ethernet LAN сегмент според спецификацията 10Base-5 са следните:

Максимална дължина на сегмента (разстояние между крайните възли) - 500 m;

Минималното разстояние между трансивърите е 2,5 m;

Максималният брой възли (трансивъри) на сегмент е 100;

Максималната дължина на кабела на трансивъра е 50 m.

Стандартът 10Base-5 позволява изграждането на многосегментни мрежи с помощта на повторители. Максималният брой сегменти в мрежата, позволен от стандарта, е 5. Това ограничение се дължи на факта, че повторителите само усилват сигналите, без да възстановяват формата им, което при голям брой сегменти в мрежата може да доведе до значително процент грешки.

10Base-2 е стандарт за физически слой, който описва работата на Ethernet мрежа върху тънък коаксиален кабел (тънък Ethernet).

Станциите са свързани директно към главната линия чрез Т-образни BNC конектори (фиг. 81).

Ориз. 81

Тънък коаксиален кабел минава през мрежовите адаптери на всички станции. В противен случай принципите и правилата за изграждане на едно- и многосегментни локални мрежи на тънък и дебел коаксиален кабел са сходни. Единствената разлика е в ограниченията за размера на мрежата и броя на станциите.

Основните ограничения за Ethernet LAN според спецификацията 10Base-2 са следните:

Максимална дължина на сегмента (разстояние между крайните възли) - 185 m;

Максималният брой възли на сегмент е 30;

Минималното разстояние между възлите е 1 m;

Многосегментна мрежа се изгражда съгласно правилото „5-4-3“: зареждат се максимум 5 сегмента, 4 повторителя и 3 сегмента;

Във всеки от трите (среден и два крайни) сегмента към кабела могат да бъдат свързани до 30 възела;

Другите два сегмента се използват само за увеличаване на общата дължина на мрежата, към тях не могат да се свързват станции;

Повторителят се третира като специален възел, свързан към мрежата, така че мрежа с два повторителя може да има само 28 станции.

Спецификацията 10Base-T описва Ethernet мрежа с топология звезда и кабелна система, базирана на неекраниранусукана двойка Според спецификацията 10Base-T мрежовият сегмент е кабелът, свързващ работната станция и концентратора. Това означава, че към всеки сегмент могат да бъдат свързани само две устройства: станция и хъб (фиг. 82), а броят на сегментите е равен на броя на станциите, свързани към хъба.

За по-лесно разсъждение, под мрежов сегмент 10 Base-T Ethernet имаме предвид хъб с всички станции, свързани към него. Многосегментната мрежа ще бъде комбинация от няколко хъба със станции, свързани към тях (фиг. 82).

Ориз. 82

При изграждането на многосегментна Ethernet 10 Base-T мрежа се използва правилото „4 хъба“, което гласи, че между всеки две станции в мрежата не трябва да има повече от 4 концентратора (хъба).

Основните ограничения за Ethernet LAN в съответствие със спецификацията 10Base-T са следните:

Максимална дължина на кабела (между хъб и работна станцияили между два хъба) - 100 m;

Броят на концентраторите между всички станции е не повече от 4;

Максимален диаметър на мрежата - 500 m;

Максималният брой станции в мрежата е 1024 (може да се постигне само чрез използването на 32 портови хъба (фиг. 8 3).

Благодарение на по-ниската цена на кабелната система и възможността за изграждане на мрежи с максимален брой станции, мрежите 10Base-T завоюваха доминираща позиция на пазара и почти напълно изместиха мрежите, изградени върху коаксиален кабел.

10Base-F е набор от стандарти за физически слой, които описват работата на Ethernet мрежа върху оптичен кабел с честотна лента от 10 Mbit/s. Многомодов оптичен кабел (FOC) се използва като среда за предаване на данни във влакнесто-оптична Ethernet мрежа.

Ориз. 83

Структурната организация на мрежата е подобна на стандарта 10 Base-T: мрежовите адаптери на работните станции са свързани към многопортов повторител (хъб) с помощта на оптичен кабел и образуват физическа топология „Звезда“.

10 Base-F включва следните стандарти.

1. FOIRL стандарт (Fiber Optic Inter-Repeater Link): дължината на оптичния кабел между възли или повторители е до 1 km; максимален брой повторители 4; максималният диаметър на мрежата е 2500 m.

2. Стандартът 10Base-FL (Fiber Link) е подобрена версия на стандарта FOIRL, която се състои в увеличаване на мощността на предавателя, поради което максималното разстояние между възела и повторителя може да достигне 2000 m, докато: максималният брой на повторители 4; максималният диаметър на мрежата е 2500 m.

3. Стандартът 10Base-FB (Fiber Backbone) е предназначен само за комбиниране на ретранслатори в гръбнак, докато: между мрежовите възли могат да бъдат инсталирани до 5 стандартни ретранслатора 10Base-FB; максимална дължина на един сегмент - 2000 m; максималният диаметър на мрежата е 2740 m.

За разлика от обсъдените по-рано мрежи, повторителите, използвани в Ethern et 10 Base-FB LAN, когато няма кадри за предаване, обменят специални последователности от сигнали, което ви позволява постоянно да поддържате синхронизация в мрежата. Следователно LAN, изградена съгласно стандарта 10Base-FB, се нарича „синхронен Ethernet“. Поради по-ниските закъснения при предаване на данни от един сегмент към друг, броят на повторителите е увеличен на 5.

Предимствата на Ethernet LAN включват:

Лесен за инсталиране и работа;

Ниска цена на внедряване поради простотата и ниската цена на мрежовите адаптери и хъбове;

Възможност за ползване различни видовекабели и схеми за полагане на кабелни системи.

Недостатъците на Ethernet мрежата включват:

Намаляване на действителната скорост на трансфер на данни в силно натоварена мрежа, до пълното й спиране;

Трудности при отстраняване на неизправности: когато кабелът се счупи, целият LAN сегмент се проваля и е доста трудно да се локализира повреденият възел или част от мрежата.

Компютрите са важна част от съвременния свят. За да улесним и опростим живота си, както и да ускорим работата си, създадохме компютърни мрежи. Това наричат ​​връзката между компютрите и изчислителна техника V единична мрежа. Такова оборудване са рутери, Wi-Fi рутери, сървъри и друго подобно оборудване.

Физическите явления се използват за предаване на данни през компютърна мрежа: електромагнитно излъчване, електричество, оптични канали.

Класификация

Видове мрежи по:

• Превключване.
• Трансмисионни технологии.
• Дължина.
• Скорост на работа.
• Функционално предназначение.

Въз основа на вида на комутацията компютърните мрежи се разделят на два вида:

1. Превключване на канали.
2. Превключване на пакети.

В първата форма Преди да започне прехвърлянето на информация е необходима връзка между получателя и подателя. След такова превключване информацията преминава през изградената мрежа. Такива компютърни мрежи се използват в телефонните комуникации.

Втори тип мрежа – използва се за мрежи, състоящи се от компютри. В този случай информацията се разделя на няколко части, които се наричат ​​пакети. Този тип мрежа получава името си от тях. Пакетите се предават независимо, отделно. Всеки пакет има способността да пътува по собствен път през мрежата.

Предимството на тази мрежа е нейната висока надеждност. Ако един от мрежовите възли не работи, можете да намерите решение чрез други възли. С други думи, проблемът с маршрутизирането се разрешава за всеки пакет поотделно, във всеки междинен възел. Това отнема известно време и зарежда междинния компютър.

В мрежи с връзка на канали, ако един от възлите се повреди, превключването се прекъсва. В резултат на това прехвърлянето на информация спира. За такива мрежи превключването се извършва веднъж и няма разходи за решаване на проблема с маршрутизирането.

Въз основа на технологията на предаване компютърните мрежи се разделят на:

• Излъчванемрежа (предадената информация е достъпна за всички компютърни възли).
• Точка до точка(информацията се прехвърля между два отделни компютъра или чрез няколко междинни машини).

Разделяне на мрежите по дължина:

• Най-кратките в тази класификация са лични мрежи. Тяхната дължина е около един метър, разположени на масата в непосредствена близост до потребителя на компютъра. Пример за лична мрежа е безжична мрежа"Bluetooth".
• Следващият вид са локални мрежи, които обикновено се намират в една или повече сгради наблизо. Тяхната дължина може да варира от няколко метра до 1 км.
• Общинска мрежаорганизирани, като правило, в мащаба на дадено населено място. Днес общинските мрежи станаха най-популярни, което позволява да се гарантира достъп до стационарен телефон, телевизия и интернет ресурси с една връзка. Тяхната дължина може да бъде няколко километра, в зависимост от големината на населеното място.
• Глобални компютърни мрежисе създават в мащаба на държава или част от света. У нас те се създават от известни телефонни компании, чрез тях се предава различна информация и се осигурява достъп до Интернет. Тяхната дължина е неограничена, понякога достига няколко хиляди километра.
• Взаимосвързаност на мрежата- World Wide Web на Интернет.

Въз основа на скоростта на предаване мрежите се класифицират на:

• Ниска скороствръзки. Те включват пътища за данни, които работят със скорости под 10 мегабита в секунда.
• Средна скорост.Те включват онези връзки, които работят с пакети информация със скорост от 10 до 100 мегабита в секунда.
• Висока скорост.Те включват тези, които могат да предават данни със скорост над 100 мегабита в секунда.

По функционално предназначение:

• Хранилище за данни.
• Сървърна станция.
• Управление на работата.
• Домашни връзки.

Характеристики на локалните мрежи

Всеки знае за предназначението и характеристиките на глобалната мрежа, както и за ползите от нея за целия свят. За да се опишат подробно всички възможности на Интернет ще са необходими много време и пари.

В същото време локалните мрежи не са достатъчно засегнати в литературата и са лишени от внимание. Поради това много компютърни потребители не разбират или не знаят за какви цели служат.

Основни функции

• Оптимизиране на работата на предприятието. Създадената в офиса локална мрежа гарантира на всички служители възможност за дистанционен обмен на данни и използване на разнообразна офис техника.
• Възможност за комуникация. Локалните мрежи не са в състояние да заменят достъпа до световната мрежа, но когато трябва да създадете свой собствен частен канал за външни потребители, не можете без такива мрежи. Например, можете да организирате форум за служители на компанията.
• Дистанционно администриране. Мрежата позволява на един администратор да предоставя техническа помощ на няколко потребители наведнъж.
• Спестяване. По-добре е да платите веднъж за връзка с World Wide Web и да го направите за всички служители общ достъпотколкото отделно да свързвате всеки служител с достъп до интернет и да плащате за това.
• Сигурност на обмена на информация, комфорт на използване, игри.

Локалните компютърни мрежи носят ползи в различни области на живота. Те служеха като заместител на „гълъбовата поща“ в производството и в ежедневието.

Комуникационни стандарти

За нас е естествено да имаме възможност да се свържем с интернет по всякакъв начин и от всяко устройство – смартфон, компютър, лаптоп, та дори и телевизор или модерен хладилник. Няма значение каква марка са тези устройства или каква система е инсталирана на тях.

Когато компютърните мрежи тепърва започваха, оборудването на една компания можеше да взаимодейства в мрежата само с устройства, произведени от тази конкретна компания, и с никой друг. Имаше много причини за това - несъвместимост на оборудване, софтуер и мрежови протоколи.

За да се избегне този проблем, е необходимо да има и да се прилагат стандарти за оборудване, мрежови протоколии софтуер.

Има два вида стандарти:

• Законни(официален). Това са стандарти, приети от организации, които имат право да го правят.
• Действително(де факто). Това са стандарти, които не се приемат от никого, а се самоналагат. Например развит нова технология, който се разпространи широко и придоби голяма популярност. Това се случи с протокола, който е основният в световната мрежа.

Компютърните мрежи имат много комуникационни стандарти, но най-важните от тях са четири вида:

• Международната организация ISO разработва стандарти за референтен моделработа отворени системи, описващ подход за изграждане на мрежи от компютри.
• Институтът на инженерите IEEE приема стандарти за комуникационни технологии.
• Съветът по интернет архитектура разработва комуникационни стандарти за интернет протоколи.
• Консорциумът W3C разработва стандарти за уеб (създаване и дизайн на уебсайтове).

Стандартите играят голяма роля във функционирането на компютърните връзки. Всички работим с интернет, имаме достъп до него от всяко устройство, работещо на всяко операционна платформа, и всеки производител. За това се използват отворени стандарти.

Канали за предаване

За да се осигури възможност за висококачествено свързване на компютри, трябва да има специална система за предаване - канал.

Основните видове канали за предаване, чрез които работят компютърните мрежи:

• Аналогов.
• Дигитален.
• Широколентов и теснолентов.
• Радио и сателит.
• Оптичен кабел.

Аналогови каналиТе бяха първите използвани за изпращане на данни през компютърни връзки и направиха възможно въвеждането на обществени телефонни комуникации.

Прехвърлянето на данни чрез тях се извършва по два начина:

• Проводниците свързват два обекта, които са свързани един с друг чрез директно превключване; това е специална линия.
• Връзката се осъществява чрез набиране на телефонен номер чрез комутирани мрежи.

Чрез специализираните линии ефективността на предаване на информацията е по-голяма, а работата им е по-надеждна. Единичен канал изисква отделно устройство, въпреки че са налични многоканални устройства. С комутируема линия можете да комуникирате с други възли чрез едно превключващо устройство.

Заедно с аналогови каналиДигиталната форма на комуникация също се разви. Заедно с дискретни пакети, съгл цифрова линияпредавани Гласова връзкаи факс данни, модифицирани в цифрова форма.

Високите скорости на къси разстояния се постигат чрез използването на специални проводници, т.нар. Това ви позволява да избегнете влиянието на съседните кабели върху качеството на работа.

Кабелните линии, наречени двойки, се състоят от два коаксиални проводника, разделени от диелектрик. Единият тип кабел се използва за теснолентови информационни пакети, а другият за широколентови данни. Тези видове кабели позволяват работа при висока скорост.

На къси разстояния кабелните канали постепенно се заменят с усукана двойка, а на значително разстояние - с кабел. Той използва феномен, при който светлинните лъчи се отразяват вътре в кабела. Това прави възможно предаването на светлинни лъчи на големи разстояния без загуба. Източниците на светлинен поток в оптичните структури са , или , и работят вместо приемници.

Оптичните канали имат висока цена, за разлика от други видове, но все повече се използват не само за малки мрежи, но и в райони с много дълги кабелни линии.

Използването на радиовълни с различни честоти в компютърните връзки стана икономически изгодно за осигуряване на висококачествена комуникация с други компютърно оборудванена големи разстояния с помощта на сателити. Радиовълните също се използват широко за комуникация с непостоянно използвани устройства или мобилно оборудване.

Предаването на данни по радиоканалите най-често се извършва цифрово и аналогово. Първият метод днес се развива все по-интензивно, тъй като позволява да се комбинират сателитни канали и компютърни мрежи, разположени на повърхността на Земята в единна система. Мощен тласък в развитието на радиоканалите беше появата клетъчна комуникация, което дава възможност за предаване на аудио сигнали, предаване на информация чрез радиотелефонни и други устройства.

>> Информатика: Практическа работа № 7. Споделяне на ресурси в локални области.

Практическа работа по темата Информатика 9 клас.

Преглед на теми: Практическа работа № 7. Споделено използване на ресурсите на местни мерки.

Мрежов тест

1. Какво не е типично за локална мрежа:

1) висока скорост на предаване на информация;
2) способността за обмен на информация на големи разстояния;
3) наличието на връзка за всички абонати на високоскоростен канал за предаване на информация в цифров вид;
4) наличие на канал за предаване в графичен вид?

Верният отговор е 2.

2. Протоколът е...

1) пакет от данни;
2) правила за организиране на предаване на данни в мрежата;
3) правила за съхраняване на данни в мрежата;
4) структуриране на данни в мрежата?

Верният отговор е 2.

3. Локалната мрежа е...

1) група компютри в една сграда;
2) комплекс от свързани компютри за съвместно решаване на проблеми;
3) слаботокови комуникации;
4) Интернет система?

Верният отговор е 2.

4. Основна функция на сървъра:

1) извършва конкретни действия въз основа на заявки на клиента;
2) кодира информацията, предоставена от клиента;
3) съхранява информация;
4) изпраща информация от клиент на клиент?

Верният отговор е 1.

5. Специфични функции на лекарствата за образователни цели:

1) подкрепа файлова система, защита на данните и контрол на достъпа;
2) система за контрол и управление на урока;
3) определение работеща система, декодиране на данни, система за управление;
4) разграничаване на данни, защита на данните, система за достъп, дефиниране на работеща система, разграничаване на достъпа, контрол и система за управление на уроци?

Верният отговор е 4.

6. Офлайн е...

1) режим на обмен на информационни пакети;
2) екип;
3) телекомуникационна мрежа;
4) операционна система?

Верният отговор е 1.

7. BBS е предназначен:

1) да се определи маршрутът на информацията;
2) за обмен на файлове между потребители;
3) за преглед на адреси;
4) за управление на информацията?

Верният отговор е 2.

8. Модемът е...

1) устройство за преобразуване цифрови сигналикъм аналогов и обратно;
2) транспортна основа на мрежата;
3) съхранение на информация;
4) устройство, което контролира процеса на пренос на информация?

Верният отговор е 1.

9. За свързване на компютри чрез модеми се използват:

1) само телефонни линии;
2) само сателитни канали;
3) само радиовълни;
4) телефонни линии, оптични влакна, сателитни канали и радиовълни?

Верният отговор е 4.

10. Функции на модема:

1) свързва се с най-близкия възел;
2) служи мрежова картаза свързване на компютри в локална мрежа;
3) извършва регистриране на предаваната информация;
4) защитава информацията?

Верният отговор е 1.

11. Транспортната основа на глобалните мрежи е...

1) усукана двойка;
2) коаксиален кабел;
3) телефонни линии и сателитни канали;
4) телеграф?

Верният отговор е 3.

12. FTP архивът е...

1) Archie сървър;
2) съхранение на файлове;
3) база данни;
4) УЕБ сайт?

Верният отговор е 2.

13. Типична структура на имейла:

1) заглавие, предмет на съобщението, пълно име на адресата;
2) заглавие, предмет на съобщението, вид на писмото, адрес на изпращача;
3) дата на заминаване, адрес, обратен адрес, тема и текст на съобщението;
4) тема на съобщението, Адресната книга, текст и заглавие?

Верният отговор е 3.

14. Домейнът е...
1) името на файла в пощенската кутия;
2) пощенска кутия на възловата станция;
3) код на държавата;
4) кратко име на получателя?
Верният отговор е 2.

15. Какво е по-важно за работата в мрежа:

1) наличност голямо количествокомпютри;
2) протоколна система;
3) няколко мрежови операционни системи;
4) високоскоростни модеми?

Верният отговор е 2.

16. Техническата структура на електронната поща е...

1) набор от възлови станции, комуникиращи една с друга за обмен;
2) набор от компютри в локалната мрежа;
3) компютри, които съхраняват и кодират информация;
4) компютри, изпращащи информация при поискване?

Верният отговор е 1.

17. За поддържане на електронна поща в Интернет е разработен протокол:

1) STTP; 2)SMTP; 3) SCTP; 4) SSTP?

Верният отговор е 2.

18. Каква е основата на протокола в Интернет:

1) IP адресна система;
2) протоколи за мрежово компютърно тестване;
3) последователност от адреси;
4) адресна книга?

Верният отговор е 1.

19. WWW е...

1) разпределен Информационна системамултимедия, базирана на хипертекст;
2) електронна книга;
3) протокол за публикуване на информация в Интернет;
4) информационна среда за споделяне на файлове?

Верният отговор е 1.

20. Взаимодействието клиент-сървър при работа в WWW става съгласно следния протокол:

1) HTTP; 2) URL адрес; 3) Местоположение; 4) Униформа?

Верният отговор е 1.

21. Кои програми не са WWW браузъри:

1) Мозайка;
2) Microsoft Internet Explorer;
3) Microsoft Outlookекспрес;
4) Netscape Navigator?

Верният отговор е 3.

22. В HTML можете да използвате:

1) текст във формат ASSCII;
2) подчертаване на параграф, параграф;
3) всякакви мултимедийни файлове;
4) някакви типове данни?

Верният отговор е 1.

23. Какви знаци в HTML разделят основния текст от придружаващия текст:

1) ;
2)

;
3) ;
4) ?

Верният отговор е 3.

1) < A HREF=’’ имя файла’’>;
2) посочване на техния URL адрес;
3) < A name=” имя файла ”>;
4) ?

Верният отговор е 1.

25. HTML е...

1) програмапреглед на WWW документи;
2) приложна програма;
3) език за маркиране на хипертекст;
4) протокол за взаимодействие клиент-сървър?