För att kombinera datorer i lokala nätverk används oftast nätverkskort (nätverkskort), hubbar, switchar och routrar.

Låt oss ta en närmare titt på varje typ av utrustning.

Nätverksadapter- Det här är en enhet som krävs för att ansluta en dator till ett lokalt nätverk. Nätverksadaptern är installerad i en ledig kortplats (kontakt) på datorns moderkort, liksom adaptrar som utför andra funktioner, till exempel en videoadapter. Nätverksadaptrar kan klassificeras enligt följande kriterier:

Beroende på typen och kapaciteten för den interna bussen som används i datorn;

Beroende på vilken typ som accepteras i nätverket nätverksteknik– Ethernet, Token Ring, FDDI, etc.;

Beroende på typen av medium (kanal) för dataöverföring - koaxialkabel, fiberoptisk kabel, partvinnad kabel.

Nätverksadaptern ansluts till kabeln med hjälp av speciella kontakter. För en partvinnad kabel används en RG-45-kontakt, som ser ut som ett telefonjack. För att ansluta till en koaxialkabel används så kallade BNC-kontakter och T-kontakter. Det finns nätverkskort som använder trådlös princip interaktioner. För närvarande är de tre huvudtyperna trådlös överföring data är radio, mikrovågsugn och infraröd. Det vanligaste alternativet för närvarande för att organisera ett trådlöst lokalt nätverk är användningen av WiFi-utrustning. WiFi är en akronym för "Wireless Fidelity" ( trådlös anslutning) och representerar standarden trådlös åtkomst ger informationsöverföringshastigheter på upp till 54 Mbps.

Varje nätverksadapter har ett unikt internt nummer, den så kallade MAC-adressen, som gör att du unikt kan identifiera informationskällan i nätverksmiljön.

Olika typer kablar används som bärare eller överföringsmedia. Även om trådlös dataöverföringsteknik blir mer och mer populär nuförtiden, är den huvudsakliga typen av media för nätverkskommunikation kabeln finns kvar. De vanligaste kabeltyperna är:

tvinnad-par kabel;

· koaxialkabel;

· fiberoptisk kabel.

partvinnad kabel- den vanligaste typen av kabel för närvarande, det finns två typer: oskärmad och skärmad tvinnad par. Den inre strukturen består av flera tvinnade par koppartrådar omgiven av ett jordat hölje av kopparnät, eller aluminiumfolie i fallet med skärmat tvinnat par. Det finns flera typer av oskärmade tvinnade par. För närvarande är den vanligaste typen UTP-5 (UTP - Unshielded Twisted Pair). UTP-5-kabeln ger informationsöverföringshastigheter på upp till 1000 Mbps. Oskärmad partvinnad kabel är den billigaste och enklaste typen av kabel att installera. Men han har också nackdelar. Kabeln är känslig för störningar från externa elektromagnetiska källor och ömsesidig överlagring av signaler mellan de enskilda ledningarna i själva kabeln. Kabelsegmentlängd, dvs. avståndet från datorn till signalförstärkaren (repeatern) får inte överstiga 100 meter, eftersom signalen försvagas när man rör sig längs kabeln.

Skärmad partvinnad kabel (STP - Shielded Twisted Pair) är mindre känslig för extern elektromagnetisk påverkan, svårare att installera. Längden på kabelsegmentet är också begränsad till 100 meter.

Koaxialkabel liknar kabeln som används för att ansluta antennen till en hem-TV. Dataöverföringshastigheten för denna typ av media är 10 Mbps. Längden på kabelsegmentet kan vara från 185 till 500m, beroende på typen av koaxialkabel. De mest utbredda är den så kallade "tunna" märkningen RG-58 och den "tjocka" kabelmärkningen RG-8 och RG-11. Denna typ av kabel är föråldrad och används lite idag.

Fiberoptisk kabelär för närvarande det mest avancerade, men också det dyraste mediet för att överföra information. Optisk fiber är gjord av kvarts, som är baserad på kiseldioxid. Kabeln består av en central fiberledare, genom vilken ljussignalen utbreder sig, omgiven av ytterligare ett fiberskikt. Brytningsindexet för ljusstrålen för dessa två lager är olika. Det finns två typer av kablar: enkelläge, där endast en stråle kan fortplanta sig, och multimod, där ett stort antal strålar kan fortplantas. I en enkelmodsfiber är diametern på den centrala fiberledaren något mindre än i en multimods. Överföringshastighet vid användning av denna typ kabel når 10 Gb/s (10000 Mbps). Fiberoptisk kabel används främst i globala och regionala nätverk, såväl som på stommen i stora lokala nätverk.

koncentrator(multiport repeater, eller HUB) är en enhet som används för att kombinera enskilda arbetsstationer (datorer) till ett lokalt nätverk. Moderna hubbar har vanligtvis 8, 12, 16, 24 eller 48 portar (kontakter) för att ansluta datorer. Alla navportar är lika. När en signal tas emot från en av de datorer som är anslutna till den, sänder hubben den till alla andra portar. Således är en hubb den centrala anslutningspunkten för datorer i ett nätverk. Utöver funktionen att ansluta datorer kan en hubb utföra flera andra funktioner. Dessa är: förstärkning (upprepning) av signalen, autosegmentering ( automatisk avstängning felaktiga portar), vilket säkerställer insamling av statistik om nätverksbelastning. Hub kan anslutas till varandra för att öka storleken på nätverket.

Växla(switch) är en enhet som också kan användas för att kombinera datorer, eller olika segment av ett lokalt nätverk (LAN). Till skillnad från en hubb, när en switch tar emot en signal (datapaket) från en av de datorer som är anslutna till den, sänder den inte den till alla andra portar, utan sänder den bara till den port som datorn som är mottagare av detta datapaket är ansluten till. Som ett resultat ökar dataöverföringshastigheten, eftersom antalet kollisioner som är karakteristiska för nätverket reduceras. Ethernet-teknik.

LS tenderar att växa ur initiala projekt. I takt med att företag växer, växer också läkemedel. En förändring av företagsprofilen eller organisationen av ett företags arbete kan kräva omkonfigurering av nätverket. Detta blir uppenbart när:

• oacceptabelt långa dokument står i kö för en nätverksskrivare;
• ökad frågetid till databasen;
• kraven på informationssäkerhet har ändrats m.m.

Nätverk kan inte utökas genom att bara lägga till arbetsstationer och kablar. Varje topologi eller arkitektur har sina begränsningar. Det finns dock enheter som kan:

• segmentera läkemedlen så att varje segment blir ett oberoende läkemedel;
• kombinera två läkemedel till ett;
• ansluta LAN till andra nätverk för att kombinera dem till Internet.

Dessa enheter inkluderar: repeatrar, bryggor, routrar, bryggroutrar och gateways.

Repeaters

Dessa är enheter som tar emot en fädningssignal från ett nätverkssegment, återställer den och sänder den till nästa segment, och ökar därmed räckvidden för signalöverföring mellan enskilda nätverksnoder (Fig. nedan).

Ansluta en repeater till ett LAN

Repeaters överför all trafik i båda riktningarna och arbetar vidare fysisk nivå OSI-modeller. Detta innebär att varje segment måste använda samma paketformat, protokoll och åtkomstmetoder. Det vill säga med hjälp av en repeater kan du kombinera till enda nätverk två Ethernet-segment och inte möjligt Ethernet och Token Ring.

Repeater låter dig dock ansluta två segment som använder olika fysiska signalöverföringsmedia (kabel - optik, kabel - par, etc.). Vissa multiport-repeater fungerar som multiport-hubbar som kopplar ihop olika typer av kablar.

Användningen av repeatrar är motiverad i de fall där det är nödvändigt att övervinna begränsningen av segmentets längd eller antalet RS. Dessutom genererar inget av nätverkssegmenten ökad trafik, och kostnaden för LAN är huvudfaktorn. Detta beror på det faktum att repeatrar inte utför funktionerna isolering och filtrering.

Så genom att skicka varje bit data från segment till segment, kommer de att överföra både skadade paket och paket som inte är avsedda för detta segment. Som ett resultat kommer problemen för ett segment att påverka andra. De där. användningen av repeatrar tillhandahåller inte segmentisoleringsfunktionen. Dessutom kommer repeatrarna att sprida alla sändningspaket över nätverket. Och om enheten inte svarar på alla paket eller paket ständigt försöker nå enheter som aldrig svarar, då sjunker nätverksprestandan, det vill säga repeterarna filtrerar inte signalerna.

Broar

En brygga är en enhet som kopplar samman två nätverk som använder samma kommunikationsmetoder. Dessa enheter, som repeaters, kan:

• öka storleken på nätverket och antalet datorer i det;
• ansluta olika nätverkskablar. Deras grundläggande skillnad är dock att de verkar på länkskiktet i OSI-modellen, dvs. på en högre nivå än repeaters och ta hänsyn till fler egenskaper hos de överförda data, vilket tillåter:
• återställ vågformen, men gör det på paketnivå;
• ansluta heterogena nätverkssegment (till exempel Ethernet och Token Ring) och överföra paket mellan dem;
• förbättra prestanda, effektivitet, säkerhet och tillförlitlighet för nätverk (vilket kommer att diskuteras nedan).

Principer för drift av broar

Driften av bryggan är baserad på principen att alla nätverksnoder har unika nätverksadresser, och bryggan vidarebefordrar paket baserat på adressen till destinationsnoden (Figur nedan).

Ett exempel på aggregering av LAN-segment med hjälp av bryggor

Genom att kontrollera åtkomsten till nätverket:

• lyssnar på all trafik;
• kontrollerar adressen till källan och destinationen för paketet;
• bygger en routingtabell;
• vidarebefordrar paket baserat på destinationsvärdadressen.

Bron har viss "intelligens" eftersom den lär sig vart den ska skicka data. När paket skickas över bryggan lagras sändarnas adresser i bryggans minne och en routingtabell skapas från dem. I början av arbetet är bordet tomt. Sedan, när noder sänder paket, kopieras deras adresser till en tabell. Med dessa data lär sig bryggan var datorer är placerade på nätverkssegment. Genom att lyssna på trafiken för alla segment och ta emot paketet letar bryggan upp adressen till sändaren i routingtabellen. Om källadressen inte hittas läggs den till i tabellen. Sedan jämför den mottagaradressen med routingtabellsdatabasen.

• Om destinationsadressen finns i tabellen och destinationen är i samma segment som källan, släpps paketet. Denna filtrering minskar nätverkstrafik och isolera nätverkssegment.
• Om destinationsadressen finns i tabellen, men destinationen och källan finns i olika segment, vidarebefordrar bryggan paketet på lämplig port till rätt segment.
• Om adressen inte finns i tabellen vidarebefordras paketet till alla segment utom det från vilket det togs emot.

Kort sagt, om bryggan känner till platsen för destinationsnoden, vidarebefordrar den paketet till den. Annars sänder den paketet till alla segment.

Den övervägda varianten motsvarar de enklaste, så kallade transparenta broarna. För närvarande används spännande trädbroar, källstyrda broar etc.

Syftet med broar

1. Broar låter dig öka räckvidden för nätverkstäckning genom att fungera som repeaters. Detta möjliggör kaskadkoppling av LAN genom bryggor. Dessutom kan dessa LAN vara heterogena.
2. Användningen av broar förbättrar nätverkets prestanda på grund av möjligheten till nätverkssegmentering. Eftersom bryggor kan filtrera paket enligt vissa kriterier, är ett stort nätverk uppdelat i flera segment sammankopplade med bryggor. Två små skärvor fungerar snabbare än en stor skärva eftersom trafiken är lokaliserad inom varje skärva.
3. Användningen av bryggor ökar effektiviteten i nätverket, eftersom man för varje subnät (segment) kan använda olika topologier och överföringsmedia och sedan överbrygga dem. Så, till exempel, om datorer i separata avdelningar är anslutna med tvinnade par, kan dessa subnät överbryggas med ett företags LAN med ett optiskt stamnät. Eftersom twisted-pair är billigt sparar det pengar och stamnätet (som bär det mesta av trafiken) kommer att använda ett medium med hög bandbredd.
4. Broar tillåter dig att öka säkerheten (skyddet) av data på grund av att de kan programmeras för att överföra endast de paket som innehåller adresserna till vissa avsändare och mottagare. Detta gör att du kan begränsa kretsen av datorer som kan skicka och ta emot information från ett annat subnät. Till exempel, i ett nätverk som betjänar redovisning, kan du sätta en brygga som tillåter endast vissa externa stationer att ta emot information.
5. Broar ökar nätverkets tillförlitlighet och feltolerans. När du segmenterar ett nätverk, kommer felet i något undernät inte att orsaka att alla andra misslyckas. Dessutom, när en enda filserver misslyckas, slutar hela nätverket att fungera. Om du använder interna bryggor för att ansluta två filservrar som försäkrar varandra, då:

• nätverksfeltolerans kommer att öka;
• trafiken kommer att minska.

Skilj mellan lokala och avlägsna broar. Fjärrbryggor används i stora nätverk när dess individuella segment är sammankopplade via telefon (eller andra) kommunikationskanaler.

Men om endast en lokal brygga används för att ansluta två LAN-kabelsegment, är det i stora nätverk nödvändigt att använda två fjärrbryggor anslutna via synkrona modem till en dedikerad kommunikationskanal (Fig. nedan).

Använda två fjärranslutna broar

Routrar

En router är en enhet för att ansluta nätverk med olika arkitekturer och protokoll. Genom att arbeta i nätverkslagret i OSI-modellen kan de:

• växla och dirigera paket över flera nätverk;
• bestämma det bästa sättet att överföra dem;
• kringgå långsamma och felaktiga kanaler;
• filtrera bort sändningsmeddelanden;
• fungera som en säkerhetsbarriär mellan nätverk.

En router, till skillnad från en brygga, har sin egen adress och används som en mellandestination.

LAN-hårdvarukomponenter: arbetsstationer, servrar, gränssnittskort och kablar.

Arbetsstationer (RS) - persondatorer, - arbetsstationer för nätverksanvändare. Ibland kanske en dator inte har hårddiskar. Sådana arbetsstationer kallas disklösa datorer. Deras fördel är låg kostnad, hög säkerhet mot inträngning i systemet av utomstående och datorvirus; nackdelen är att det inte går att arbeta offline, att ha egna arkiv med data och program.

Servrar i LAN utför funktionerna att distribuera nätverksresurser. Servern är tillräckligt kraftfull Personlig dator, minidator eller speciell datorserver. Det kan finnas flera servrar på samma nätverk. En persondator-server kan kombinera funktionerna hos en server och arbetsstation. Samlingen av serverdatorer och serverrelaterade arbetsstationer kallas en domän.

Nätverksadaptrar som används i ett LAN har tre huvudegenskaper: busstypen för den dator som de är anslutna till (ISA, EISA, Micro Channel, etc.), bitdjup (8, 16, 32, 64) och den metod som används för att komma åt nätverkskanal data.

Huvudscheman för att kombinera datorer i ett LAN: "stjärna", "ring" och "gemensam buss".

Vanligt använda metoder för åtkomst till nätverkskanaler:

o Ethernet (stödjer busstopologi);

o Arcnet (stöder stjärntopologi);

o Token-Ring (stöder ringtopologi).

I klassificeringen av LAN-topologier särskiljs två huvudklasser: broadcast och seriell.

I sändningskonfigurationer sänder varje persondator signaler som kan tas upp av andra datorer. Dessa konfigurationer inkluderar vanliga bus-, träd- och passiva stjärntopologier.

I seriella konfigurationer kommunicerar varje fysiskt underlager information till en dator. Exempel: godtycklig (godtycklig anslutning av datorer), hierarkisk, "ring", "kedja", "stjärna med ett intelligent centrum", "snöflinga".

Koaxialkablar (tunna och tjocka), tvinnade par och optisk fiber används för att koppla ihop datorer i ett LAN och arbete pågår för att införa trådlösa radionätverk.

Valfri utrustning LAN - källor avbrottsfri strömförsörjning, modem, transceivrar, repeatrar och kontakter (kontakter, terminatorer).

Ledningsprinciper

Det finns två huvudprinciper för LAN-hantering: centraliserad och decentraliserad. I centraliserade nätverk finns en central nod (datorserver (CS)) och arbetsstationer.

Huvudsyftet med en serverdator är att hantera nätverkskommunikation och lagra filer som används av många arbetsstationer. Vanligtvis ansluten till serverdatorer laserskrivare, fax, modem, skannrar, etc.

Nätverk OS, implementera centraliserad kontroll: Microsoft Windows NT Server, Novell NetWare (versionerna 3.X och 4.X) och andra.

Fördelar med centraliserade nätverk: högt skydd av nätverksresurser från obehörig åtkomst, enkel nätverksadministration, möjligheten att skapa nätverk med ett stort antal noder.

Nackdelar: systemets sårbarhet vid fel på filservern, samt höga krav på serverresurser.

Nätverk med decentraliserat hantering (peer-to-peer-nätverk) innehåller inte en serverdator. Nätverkshanteringsfunktioner överförs i tur och ordning från en arbetsstation till en annan. Kärnresurserna för alla arbetsstationer är vanligtvis offentliga. Peer-to-peer-nätverk bygger på följande program och paket: Novell NetWare Lite, Windows for Workgroups, Windows95/98 och andra.

Genom att distribuera ett peer-to-peer-nätverk för ett litet antal arbetsstationer kan du bygga en mer effektiv och motståndskraftig distribuerad datormiljö. nätverk programvaraär enklare än centraliserade nätverk. Sådana nätverk är dock svagare vad gäller informationssäkerhet och administration.

Resurskonsumenten i nätverket kallas klient , och den resursförsörjande komponenten i nätverket är server . De huvudsakliga typerna av resurser: hårdvara (hela datorn, hårddisk, utskriftsenhet, etc.), programvara och information. Typiska nätverksklienter är: dator, användare eller program. För en hårdvarururs används termerna - diskserver (filserver eller filserver). Behandlingen av inkommande meddelanden utförs av meddelandeservrar, bearbetningen av databasfrågor utförs av databasservrar och exekveringen av användarapplikationer utförs av applikationsservrar. Ibland hänvisar samma term till olika (hårdvara och hårdvara-mjukvara) komponenter i ett datorsystem. En skrivarserver är till exempel en dator med en skrivare ansluten till den, ett utskriftsprogram eller en dator med programvara för utskriftshantering.

Ämne

• Nätverkshårdvara och mjukvara.

Mål

• Införa enheter och programvara, med hjälp av vilken ett datornätverk skapas.

Under lektionerna

Att skapa och driva dator nätverk speciella enheter och programvara behövs. Nätverkshårdvara inkluderar nätverksadapter, nätverkskabel, modem, router och huvuddator - det är dessa enheter som låter dig organisera ett lokalt nätverk och möjligheten att komma åt Internet.

Värd

Main teknisk anordningär speciell dator, som tillhandahåller informationsfunktioner. En sådan maskin kallas en värd - en dator - den måste alltid vara på, eftersom den ger mottagning och dataöverföringöver nätverket.

Alla andra datorer måste på något sätt vara anslutna till värddatorn. När allt kommer omkring använder varje användare som arbetar inom nätverket, under alla omständigheter, sina resurser.

Med Ethernet kopplas maskiner till varandra. Ett sådant system består av sådana element som kablar (tvinnat par), speciella kontakter och nätverksadaptrar. Kabeln används vid sändning och mottagning av information mellan arbetsstationer.

För att ansluta kabeln används kontakter som ansluts via T-kontakter till nätverkskort - speciell nätverkskort. De kan vara integrerade eller infogade i expansionsplatser på datorns moderkort.

Routrar behövs för att ansluta till de öppna ändarna av nätverket.

Kablar som används för Ethernet-utrustning olika typer. Dessa är koaxialkablar (koaxialkablar) och partvinnade kablar. Varje typ av kabel behöver en annan kontakt och sitt eget sätt att ansluta till ett nätverkskort. Men det bör noteras att den koaxiala typen av anslutning redan sällan används på grund av dess långsamma hastighet och opålitliga anslutning. Beroende på kabeln ändras nätverkets egenskaper - längden på kabeln och det maximala antalet arbetsstationer som är anslutna till den.

Dataöverföringshastigheten i Ethernet-nätverket är cirka 100 Mbps.

Att ansluta en dator till telefonnät(genom vilken du ansluter till det globala nätverket), måste du ha en speciell enhet - modem (MO dulator - DEM odulator).

Modulationär processen att omvandla digital information till analog form.

Demodulering– omvänd transformation för att ta emot information. Modem är externa och interna. Ett externt modem är en separat enhet ansluten till en PC via en COM-port (alla datorer har en), ett internt modem är ett elektroniskt kort som kan köpas separat och installeras inuti systemenheten.

En av viktiga funktioner modem är dataöverföringshastigheten (Kbps). Gamla modem har en anslutningshastighet på 36 Kbps, i moderna är hastigheten högre - 128 - 256 Kbps, etc.

Nätverksadapter

Nätverkskortet är ett separat kort som sätts in i moderkortet PC. Hon, liksom många andra enheter, kan integreras i "moderkortet". Nätverksadaptrar är datamottagnings-/överföringsenheter och är utformade för att ansluta arbetsstationer inte bara till varandra utan även mellan värddatorn och routern för att få åtkomst Internet.

Nätverksprogramvara

TILL | programvara nätverksfunktion inkluderar sådana komponenter som nätverksoperativsystem nätverksapplikationer(webbläsare etc.).

Nätverksoperativsystem

Nätverksoperativsystemär ryggraden i alla nätverk. Det är nödvändigt att hantera mottagna/sända meddelanden mellan servrar och arbetsstationer. Det tillåter också alla användare att arbeta med en gemensam nätverksenhet eller en skrivare som inte är fysiskt ansluten till denna dator.De vanligaste, praktiska och helt enkelt populära är sådana nätverksoperativsystem som Unix och Microsoft Windows Server 2003 och 2008.

I ett nätverksoperativsystem installerat på en separat PC kan följande egenskaper urskiljas:

• PC-resurshantering (distribution random access minne, hantering av kringutrustning och andra funktioner
• tillhandahållande av egna medel för allmän användning(delning)
• det sätt på vilket meddelanden utbyts och sänds över ett nätverk.

Beroende på själva datorns funktioner kan dess operativsystem innehålla antingen en klient eller en serverdel.

Webbläsare (engelska) webbläsare) - Nätverksprogramvara utformad för att visa innehållet på webbsidor skrivna på speciella webbspråk.

Webbläsare används också för att ladda ner och ladda upp en mängd olika innehåll till det globala nätverket.

Frågor

1. Vad är hårdvaran för nätverksunderhåll?

2. Vad är nätverksadaptern till för?

3. Vad är ett modem?

4. Vilka funktioner utför nätverksoperativsystemet?

5. Berätta om webbläsare.

Lista över använda källor

1. Lektion om ämnet: ”Fungerande dator nätverk”, Igolkin A.P., Makeevka.

2. Morgunov Zh Ts Moderna datornätverk. – 2008

Redigerad och skickad av en lärare vid Kyiv National University. Taras Shevchenko Solovyov M.S.

Jobbar på lektionen

Solovyov M.S.

Igolkin A.P.

Skicka ditt goda arbete i kunskapsbasen är enkelt. Använd formuläret nedan

Studenter, doktorander, unga forskare som använder kunskapsbasen i sina studier och arbete kommer att vara er mycket tacksamma.

Hosted på http://www.allbest.ru/

Ryska federationens jordbruksministerium

State Agrarian University of Northern Trans-Urals

Institutet för ekonomi och finans

Institutionen för ekonomiska och matematiska metoder och datateknik

om ämnet: HÅRDVARA FÖR LOKALA NÄTVERK

Chef Eremina D.V.

Konstnären Rodkin M.A.

Tyumen 2014

• Introduktion
• 1. Lokal nätverksutrustning
• 2. Typer av lokala nätverk
• 3. Topologier för lokala nätverk
• Slutsats
• Lista över begagnad litteratur

Introduktion

Överföring av information mellan datorer har troligen funnits ända sedan datorteknikens början. Det låter dig organisera gemensamt arbete separata datorer, lösa samma uppgift med hjälp av flera datorer, specialisera var och en av datorerna på att utföra en enda funktion, dela resurser och lösa många andra problem. Nyligen har många metoder och sätt för informationsutbyte föreslagits: från den enklaste överföringen av filer med hjälp av en diskett till en världsomspännande dator Internetnätverk kan länka samman alla datorer i världen. Vilken plats i hela denna hierarki ges till lokala nätverk? Utan tvekan stor. Oftast förstås termen "lokala nätverk" (LAN, Local Area Network) bokstavligen, det vill säga lokala nätverk förstås som sådana nätverk som är små, lokala i storlek, ansluter nära åtskilda datorer. Men hur ansluter datorer?

datorns lokala nätverkspaket

1. Lokal nätverksutrustning

För att dataöverföring över ett lokalt nätverk ska vara möjlig krävs följande komponenter:

1. Kablar för informationsöverföring - nätverk på ett objekts territorium, syftet är att tillhandahålla teknisk och industriell kommunikation inom objektet. Ett exempel är lokala kabellinjer mellan byggnader i en stad ( olika företag) eller närliggande bosättningar (städer, byar ...), syfte - tillhandahålla kommunikation på lokal nivå, till exempel kanaler telefonanslutning för anslutning av avdelningsautomatisk telefonväxel till stadsautomatisk telefonväxel. Intrazonal - kabellinjer inom en kant, region, syfte - tillhandahåller kommunikation inom en given zon. Stamnät - kabellinjer som passerar (ansluter) mer än ett ämne, syfte - tillhandahåller kommunikation mellan ämnen. internationellt - kabellinjer som går genom staternas gräns (a), syfte - tillhandahåller kommunikation mellan länder (Internet).

Figur 1. Kommunikationskablar

2. Kontaktdon för anslutning av kablar - (Registrerat uttag RJ, läs "r-J") är ett standardiserat fysiskt gränssnitt som används för att ansluta telekommunikationsutrustning. Standardvarianterna av denna kontakt heter RJ11, RJ14, RJ25, RJ45 och så vidare. RJ-jack tillhör den modulära jack-familjen, med undantag för RJ21. Till exempel använder RJ11 en 6-stifts-2-ledare modulär kontakt och uttag.

3. Matchande terminatorer - en energiabsorbator (vanligtvis ett motstånd) i slutet av en lång linje, vars motstånd är lika med den karakteristiska impedansen för denna linje. Ordet "terminator" används huvudsakligen i datorjargong, en terminologisk synonym för det är uttrycket "matchad belastning"

4. Nätverksadaptrar - kringutrustning som gör att datorn kan interagera med andra nätverksenheter.

Bild 2. Nätverksadaptrar

5. Repeaters - utformade för att öka avståndet för en nätverksanslutning genom att upprepa elektrisk signal"en till en". Det finns en port repeaters och många port repeaters. När det gäller OSI-modellen fungerar den på det fysiska lagret.

Figur 3. Repeaters

6. Transceivers - en anordning för att sända och ta emot en signal mellan två fysiskt olika medier i ett kommunikationssystem. Detta är en sändare och mottagare fysisk enhet, som ansluter värdgränssnittet till ett lokalt nätverk som Ethernet. Ethernet-sändtagare innehåller elektroniska apparater, sänder en signal till kabeln och detekterar kollisioner

7. Hubs - en nätverksenhet utformad för att kombinera flera Ethernet-enheter till ett gemensamt nätverkssegment. Enheter ansluts med tvinnat par, koaxialkabel eller fiber.

Figur 4 Hubs

8. Broar: North Bridge (eng. Northbridge; separat Intel chipset, även -- minneskontrollhub eng. Memory Controller Hub, MCH) -- chipset-systemkontroller på moderkort x86-plattformen, till vilken de, som en del av organisationen av interaktion, är anslutna: genom Front Side Bus - en mikroprocessor, om processorn inte innehåller en minneskontroller, sedan genom minneskontrollerbussen - RAM, genom grafikkontrollerbussen - en videoadapter (i moderkort i lägre prisklass är videoadaptern ofta inbyggd). I det här fallet kallas norrbryggan som tillverkas av Intel GMCH (från den engelska Chipset Graphics and Memory Controller Hub). Namnet kan förklaras av representationen av chipset-arkitekturen i form av en karta. Som ett resultat kommer processorn att placeras högst upp på kartan, i norr. Baserat på destinationen bestämmer norra bron parametrarna (möjlig typ, frekvens, genomströmning) systembussen och, indirekt, processorn (baserat på detta - i vilken utsträckning datorn kan överklockas), RAM (typ - till exempel SDRAM, DDR, dess maximala volym), den anslutna videoadaptern.

9. Broar: South Bridge (från engelska Southbridge) (funktionell styrenhet), även känd som I/O Controller Hub (ICH). Detta är vanligtvis ett enda chip som länkar "långsamma" (jämfört med CPU-RAM) interaktioner (till exempel Low Pin Count, Super I/O eller busskontakter för anslutning av kringutrustning) på moderkortet till CPU:n genom Northbridge, som, till skillnad från Southbridge, vanligtvis är ansluten direkt till CPU.

10. Routrar är specialiserade nätverksdatorer med minst två nätverksgränssnitt och vidarebefordra datapaket mellan olika nätverkssegment, fatta beslut om vidarebefordran baserat på information om nätverkstopologin och vissa regler som ställts in av administratören.

11. Gateways -- nätverksenheter eller mjukvaruverktyg för gränssnitt mellan heterogena nätverk. Internet-gateway - ett program eller utrustning som organiserar åtkomst från ett lokalt nätverk till Internet. Standardgatewayen är adressen till routern dit trafik som inte kan dirigeras från routingtabellerna skickas.

För att arbeta i ett lokalt nätverk behöver du också speciell nätverksprogramvara. I operationssalen Windows-system har redan allt du behöver för att konfigurera nätverket.

Och så, med alla programvarukomponenter, kan du organisera arbetet i ett lokalt nätverk för att lösa vissa problem. Till exempel fildelning, filöverföring och annat.

2. Typer av lokala nätverk

Peer-to-Peer LAN:

I små lokala nätverk brukar alla datorer vara lika, d.v.s. Användare bestämmer vilka resurser på sin dator som ska göras allmänt tillgängliga. Sådana nätverk kallas peer-to-peer.

Ett peer-to-peer lokalt nätverk är ett nätverk som stöder datorernas likvärdighet och tillåter användare att självständigt bestämma vilka resurser på sin dator: mappar, filer, program som ska göras allmänt tillgängliga.

Figur 5. Peer-to-Peer LAN

Serverbaserat LAN:

Om fler än 10 datorer är anslutna till det lokala nätverket kanske peer-to-peer-nätverket inte fungerar bra. För att öka prestandan, samt för att säkerställa större tillförlitlighet vid lagring av information i nätverket, är vissa datorer speciellt tilldelade för lagring av filer eller applikationsprogram. Sådana datorer kallas servrar, och det lokala nätverket kallas ett serverbaserat nätverk.

Server - en speciell kontrolldator designad för:

1. Datalagring för hela nätverket.

2. anslutning av kringutrustning;

3. Centraliserad förvaltning av hela nätverket.

4. definition av meddelandeöverföringsvägar.

Figur 6. Serverbaserat nätverk

3. Topologier för lokala nätverk

Topologi (struktur) för ett lokalt nätverk - nätverkskonfiguration, ordningen i vilken datorer är anslutna i nätverket och nätverkets utseende.

Med hjälp av en kabel i det lokala nätverket ansluts varje dator till andra datorer. Strukturen av ett lokalt nätverk kan beskrivas med hjälp av en nätverksinformationsmodell.

Buss (linjär buss) - en variant av att ansluta datorer till varandra, när kabeln går från en dator till en annan, ansluta datorerna i serie med varandra.

Figur 7. Buss LAN

Stellar - till varje arbetsstation, kom med en separat kabel från en nod - servern. Servern tillhandahåller centraliserad hantering av hela nätverket, bestämmer meddelandeöverföringsvägar, ansluter kringutrustning och är ett datalager för hela nätverket.

Figur 8. Star LAN

Ring - alla datorer är anslutna i en ring, och serverfunktioner är fördelade på alla nätverksmaskiner. Nackdel: om någon dator misslyckas avbryts nätverksdriften.

Figur 9. Ring LAN

Trädliknande (snöflinga) - låter dig strukturera systemet i enlighet med elementens funktionella syfte. Den mest flexibla strukturen. Nästan alla komplexa system innehåller hierarkiska strukturer.

Figur 10. Träd LAN

4. Nätverksprotokoll. Paketprotokoll

Datorernas arbete i det lokala nätverket styrs av program. För att alla datorer ska förstå varandra, skicka förfrågningar till varandra och ta emot svar måste de kommunicera på samma språk. Detta språk för kommunikation mellan datorer kallas ett nätverksprotokoll.

Förra gången bred tillämpning hittade de så kallade paketprotokollen. När man använder protokoll av denna typ skärs data som utbyts mellan datorer i små block. Varje block är så att säga inbäddat i ett "kuvert" (inkapslat), som ett resultat av vilket ett paket bildas. Paketet innehåller både själva datan och tjänsteinformation: från vem det skickades, till vem det är avsett, vilket paket som ska följa det och så vidare. Paketprotokollet säkerställer cirkulationen av paket i nätverket, såväl som deras mottagande av adressaten och sammansättningen. Varje arbetsstation ansluter med jämna mellanrum till nätverket (genom avbrott) och kontrollerar om paket passerar. De som är riktade till henne tar hon bort och skickar resten vidare.

Tänk på ett enkelt exempel på paketkommunikation. Anta att vi skrev ett brev till en vän på tre ark, sedan lade dem i tre kuvert, satte siffrorna 1, 2, 3 på dem och sänkte dem i tre olika brevlådor. Varje blad kommer att gå till adressaten på sitt eget sätt. Det är möjligt att det tredje arket kommer före det första, men det hindrar dig inte från att samla in dem i rätt ordning och läsa dem. I vilken korrespondens som helst speciell roll spelar ett kuvert - en nödvändig del av det protokoll som fastställts av postverket. Kuvertet anger var innehållet ska levereras (adress och postnummer på mottagaren), och anger var kuvertet ska returneras vid utebliven leverans (returadress). Om kuvertet är felaktigt undertecknat eller det inte finns någon stämpel på det som indikerar att tjänsten är betald, så följs inte protokollet och brevet kanske inte når adressaten.

Figur 11. Paketcirkulation

Således är funktionen för alla lokala nätverk baserad på följande principer:

Var och en av maskinerna som ingår i nätverket har sitt eget nummer (identifierare);

Information från varje maskin kommer in i nätverket i form av separata delar (paket);

Förpackningen är försedd med information om vilken maskin den är avsedd för;

Paketet rör sig fritt över nätverket, och denna del av informationen jämförs med identifieraren för varje dator, och vid en matchning sänds meddelandet till motsvarande maskin.

Slutsats

Sammanfattningsvis kan man säga det modern teknik utvecklas i mycket snabb takt. Lokala nätverk, Internet har tagit en mycket viktig plats, det är svårt att föreställa sig en vanlig fabrik där det inte kommer att finnas några datorer anslutna via ett nätverk. I dagens miljö är detta helt enkelt inte möjligt.

Det finns många sätt och möjligheter att koppla ihop datorer för att utföra olika syften, detta förenklar avsevärt mänskliga aktiviteter.

Nästan varje dag dyker det upp nya komponenter i lokala nätverk, som överträffar de tidigare i deras prestanda. Dataöverföringshastigheten kan överstiga 100, 200 och till och med 500 Mb.

Generellt sett spelade hela processen med nätverksutveckling en positiv roll i utvecklingen av teknik och gav stora möjligheter för människor att kommunicera. Och sannolikt kommer moderna nätverk att fortsätta att förbättras.

Lista över begagnad litteratur

1. Lokalt nätverk [elektronisk resurs] - http://www.authorstream.com - (åtkomstdatum: 2014-12-16)

2. Lokalt nätverk. Vad är detta? Typer av lokala nätverk [Elektronisk resurs] - http://pro-spo.ru/network-tech - (åtkomstdatum: 16.1.2014)

3. Gratis uppslagsverk [elektronisk resurs] - http://ru.wikipedia.org - (åtkomstdatum: 2014-12-16)

Hosted på Allbest.ru

Liknande dokument

Trådlös tekniköverföring av information. Utveckling av trådlösa lokala nätverk. WEP säkerhetsstandard. WEP-krypteringsprocedur. Brytning trådlöst nätverk. Dolt nätverks-ID-läge. Typer och protokoll för autentisering. Hacka ett trådlöst nätverk.

abstrakt, tillagt 2010-12-17


Sätt att byta dator. Klassificering, struktur, typer och princip för att bygga lokala datornätverk. Val av kabelsystem. Funktioner på Internet och andra globala nätverk. Beskrivning av de viktigaste datautbytesprotokollen och deras egenskaper.

avhandling, tillagd 2015-06-16


Konceptet och strukturen för datornätverk, deras klassificering och varianter. Teknik som används för att bygga lokala nätverk. Trådbundet LAN-säkerhet. Trådlösa lokala nätverk, deras karakteristiska egenskaper och använda enheter.

terminsuppsats, tillagd 2011-01-01


Organisation av ett privat nätverk. Strukturen för ett oskyddat nätverk och typer av hot mot information. Typiska fjärrangrepp och lokala attacker, mekanismer för deras genomförande. Val av skyddsmedel för ett nätverk. Schema för ett säkert nätverk med en proxyserver och en koordinator inom lokala nätverk.

terminsuppsats, tillagd 2011-06-23


Egenskaper för funktionerna i lokala, regionala och globala datornätverk. Exempel på nätaggregation. Studera klassificeringen av nätverk mellan noder. Fiberoptiska kablar. Genomströmning av kommunikationskanalen. Informationsöverföringshastighet.

presentation, tillagd 2016-10-30


Analys av utbildnings- och metodlitteratur. Modellera ett system av teckenläromedel. Topologi av datornätverk. Regler för nätverksinteraktion. Kablar baserade på tvinnade par. Designa medel för tematisk kontroll. Utrustning av lokala nätverk.

terminsuppsats, tillagd 2016-07-06


Datornät och deras klassificering. Hårdvara för datornätverk och topologi för lokala nätverk. Teknik och protokoll för datornätverk. Adressering av datorer i nätverket och grundläggande nätverksprotokoll. Fördelar med att använda nätverksteknik.

terminsuppsats, tillagd 2012-04-22


Funktioner, skillnader, topologi och funktion hos lokala datornätverk. Programvara för informations- och datanätverk. Grundläggande dataöverföringsprotokoll, deras installation och konfiguration. Autentisering och auktorisering; Kerberos system.

terminsuppsats, tillagd 2015-07-20


Grundläggande teknologier, protokoll och standarder för att bygga lokala och globala nätverk. Dataöverföringsprotokoll i telekommunikationssystem. Kommunikationsprotokollstackar, kommunikationslinjer, kabelstandarder, koaxial- och fiberoptiska kablar.

terminsuppsats, tillagd 2012-07-15


Analys av systemet med distribuerade lokala nätverk och informationsutbyte mellan dem via Internet. Särskiljande egenskaper företagsnätverk, definiera problem informationssäkerhet på internet. Tekniken för att bygga ett virtuellt säkert nätverk - VPN.

Ett lokalt nätverk är ett begrepp som många känner igen. Nästan alla företag använder denna teknik, så det kan hävdas att varje person har stött på den på ett eller annat sätt. Lokala nätverk har avsevärt påskyndat produktionsprocesser, vilket ger ett kraftigt hopp till deras fortsatta användning runt om i världen. Allt detta gör att vi kan förutsäga fortsatt tillväxt och utveckling. liknande system dataöverföring, fram till införandet av ett LAN i varje, även det minsta företag.

Konceptet med ett lokalt nätverk

Ett lokalt nätverk är ett antal datorer som är sammankopplade med speciell utrustning som möjliggör ett fullfjädrat utbyte av information mellan dem. En viktig egenskap hos denna typ av dataöverföring är det relativt lilla territoriet för placeringen av kommunikationsnoder, det vill säga själva datorerna.

Lokala nätverk underlättar inte bara avsevärt interaktionen mellan användare, utan utför också några andra funktioner:

• Gör det lättare att arbeta med dokumentation. Anställda kan redigera och visa filer på sin arbetsplats. Samtidigt behövs inga samlade möten och möten, vilket sparar dyrbar tid.
• De låter dig arbeta med dokument tillsammans med kollegor när alla sitter vid sin egen dator.
• De tillåter åtkomst till applikationer installerade på servern, vilket sparar ledigt utrymme på den installerade hårddisken.
• Spara utrymme på din hårddisk genom att låta dig lagra dokument på din värddator.

Typer av nätverk

Ett lokalt nätverk kan representeras av två modeller: ett peer-to-peer-nätverk och ett hierarkiskt. De skiljer sig åt i hur kommunikationsnoder interagerar.

Ett peer-to-peer-nätverk är baserat på alla maskiners likvärdighet, och data fördelas mellan var och en av dem. I huvudsak kan en användare av en dator komma åt resurser och information från en annan. Effektiviteten hos peer-to-peer-modellen beror direkt på antalet fungerande noder, och dess säkerhetsnivå är otillfredsställande, vilket i kombination med en ganska komplicerad hanteringsprocess gör sådana nätverk inte särskilt tillförlitliga och bekväma.

Den hierarkiska modellen inkluderar en (eller flera) huvudservrar, där all data lagras och bearbetas, och flera klientnoder. Denna typ av nätverk används mycket oftare än den första, med fördelen av hastighet, tillförlitlighet och säkerhet. Men hastigheten på ett sådant LAN beror till stor del på servern, vilket under vissa förutsättningar kan anses vara en nackdel.

Utformning av tekniska krav

Att designa ett lokalt nätverk är en ganska komplicerad process. Det börjar med utvecklingen av en teknisk uppgift, som bör övervägas noggrant, eftersom brister i den hotar efterföljande svårigheter att bygga ett nätverk och ytterligare ekonomiska kostnader. Primär design kan göras med hjälp av speciella konfiguratorer som gör att du kan välja den optimala nätverksutrustningen. Sådana program är särskilt bekväma eftersom de kan korrigeras olika betydelser och parametrar direkt under drift, samt sammanställ en rapport i slutet av processen. Först efter dessa steg kommer det att vara möjligt att gå vidare till nästa steg.

Preliminär design

Detta steg består i att samla in data om företaget där det är planerat att installera ett lokalt nätverk och analysera den mottagna informationen. Kvantitet bestäms:

• Användare.
• arbetsstationer.
• Serverrum.
• anslutningsportar.

En viktig punkt är tillgången på data om vägarna för att lägga motorvägar och planera en specifik topologi. I allmänhet är det nödvändigt att följa ett antal krav som IEEE 802.3-standarden ställer. Men trots dessa regler kan det ibland vara nödvändigt att beräkna utbredningsfördröjningar eller konsultera tillverkare av nätverksutrustning.

Viktiga funktioner i ett LAN

När du väljer en metod för att placera kommunikationsnoder är det nödvändigt att komma ihåg de grundläggande kraven för lokala nätverk:

• Prestanda, som kombinerar flera begrepp: genomströmning, svarstid, överföringsfördröjning.
• Kompatibilitet, d.v.s. förmåga att ansluta olika utrustningar av lokala nätverk och programvara.
• Säkerhet, tillförlitlighet, d.v.s. möjligheten att förhindra obehörig åtkomst och fullständigt dataskydd.
• Skalbarhet - möjligheten att öka antalet arbetsstationer utan att kompromissa med nätverkets prestanda.
• Hanterbarhet - förmågan att kontrollera huvuddelarna i nätverket, förebyggande och felsökning.
• Nätverkstransparens, som består i att presentera en enda datorenhet för användarna.

Grundläggande topologier för lokala nätverk: fördelar och nackdelar

Nätverkstopologin är den fysiska layouten av nätverket, vilket avsevärt påverkar huvudegenskaperna. Tre typer av topologier används huvudsakligen i moderna företag: "Star", "Bus" och "Ring".

Stjärntopologin är den vanligaste och har många fördelar jämfört med de andra. Denna installationsmetod är mycket tillförlitlig; om någon dator misslyckas (förutom servern) kommer det inte att påverka driften av de andra.

Topologi "Bus" är en enkel stamkabel med anslutna datorer. En sådan organisation av ett lokalt nätverk sparar pengar, men lämpar sig inte för förening ett stort antal datorer.

"Ring" -topologin kännetecknas av låg tillförlitlighet på grund av det speciella arrangemanget av noder - var och en av dem är ansluten till två andra med nätverkskort. Fel på en dator leder till en avstängning av hela nätverket, så denna typ av topologi används mindre och mindre.

Fungerande nätverksdesign

Ett företags lokala nätverk inkluderar också olika tekniker, utrustning och kablar. Därför kommer nästa steg att vara valet av alla dessa element. Beslutet till förmån för den eller den mjukvaran eller hårdvaran bestäms av syftet med att skapa ett nätverk, antalet användare, listan över använda program, storleken på nätverket och dess plats. För närvarande används oftast fiberoptiska ryggrader, som kännetecknas av hög tillförlitlighet, hastighet och tillgänglighet.

Om kabeltyper

Kablar används i nätverk för att överföra signaler mellan arbetsstationer, var och en av dem har sina egna egenskaper, som måste beaktas vid design av ett LAN.

• Ett tvinnat par består av flera par ledare täckta med isolering och tvinnade ihop. Lågt pris och enkel installation är fördelaktiga förmåner, vilket gör den här kabeln till den mest populära för installation av lokala nätverk.
• En koaxialkabel består av två ledare som är införda i den andra. Ett lokalt nätverk som använder koaxial är inte längre så vanligt - det har ersatts av tvinnat par, men det finns fortfarande på vissa ställen.
• En optisk fiber är en glastråd som kan bära ljus genom att reflektera det från väggar. En kabel gjord av detta material överför data över långa avstånd och kännetecknas av hög hastighet jämfört med partvinnad och koaxial, men den är inte billig.

Nödvändig utrustning

Nätverksutrustningen för lokala nätverk innehåller många element, de vanligaste bland vilka är:

• nav eller nav. Den kombinerar ett antal enheter till ett segment med hjälp av en kabel.
• Växla. Den använder speciella processorer för varje port, bearbetar paket separat från andra portar, på grund av vilka de har hög prestanda.
• router. Detta är en enhet som fattar beslut om distributionen av paket baserat på information om routingtabellerna och vissa regler.
• Modem. Det används flitigt i kommunikationssystem och ger kontakt med andra arbetsstationer via ett kabel- eller telefonnät.

Terminalnätverksutrustning

Hårdvara lokala nätverk utan misslyckande inkluderar server- och klientdelar.

Servern är kraftfull dator, som har en hög nätverksbetydelse. Dess funktioner är att lagra information, databaser, betjäna användare och bearbeta programkoder. Servrar är placerade i speciella rum med kontrollerad konstant lufttemperatur - serverrum, och deras kropp är utrustad med ytterligare skydd från damm, oavsiktlig avstängning, samt ett kraftfullt kylsystem. Som regel bara systemadministratörer eller företagsledare.

En arbetsstation är en vanlig dator ansluten till nätverket, det vill säga det är vilken dator som helst som begär tjänster från huvudservern. För att tillhandahålla kommunikation på sådana noder används ett modem och nätverkskort. Eftersom arbetsstationer vanligtvis använder serverresurser är klientdelen utrustad med svaga minnesfält och små hårddiskar.

programvara

Utrustningen i lokala nätverk kommer inte att kunna utföra sina funktioner fullt ut utan lämplig programvara. Programvarudelen inkluderar:

• Nätverksoperativsystem på servrar som utgör grunden för vilket nätverk som helst. Det är operativsystemet som styr åtkomst till alla nätverksresurser, koordinerar paketdirigering, löser enhetskonflikter. Sådana system har inbyggt stöd för TCP/IP, NetBEUI, IPX/SPX-protokoll.
• Fristående operativsystem som hanterar klientsidan. De är konventionella operativsystem, till exempel Windows XP, Windows 7.
• Nätverkstjänster och applikationer. Dessa programvaruelement låter dig utföra olika åtgärder: visa fjärrdokumentation, skriva ut till nätverksskrivare, distribution av postmeddelanden. Traditionella HTTP-, POP-3-, SMTP-, FTP- och Telnet-tjänster är grunden för denna kategori och implementeras med programvara.

Nyanserna i att designa lokala nätverk

Att designa ett lokalt nätverk kräver en lång och okomplicerad analys, samt att ta hänsyn till alla finesser. Det är viktigt att sörja för möjligheten till företagstillväxt, vilket kommer att medföra en ökning av det lokala nätverkets skala. Det är nödvändigt att utforma ett projekt på ett sådant sätt att LAN är redo när som helst för att ansluta en ny arbetsstation eller annan enhet, samt att uppgradera någon av dess noder och komponenter.

Lika viktiga är säkerhetsfrågor. Kablarna som används vid konstruktionen av nätverket måste på ett tillförlitligt sätt skyddas från obehörig åtkomst, och trunkarna bör placeras borta från potentiellt farliga platser där de kan skadas - antingen av misstag eller avsiktligt. LAN-komponenter som är placerade utanför lokalen måste vara jordade och säkert fästa utan att misslyckas.

Utvecklingen av ett lokalt nätverk är en ganska arbetskrävande process, men med rätt tillvägagångssätt och vederbörligt ansvar kommer LAN:et att fungera tillförlitligt och stabilt, vilket säkerställer en oavbruten användarupplevelse.