Конфигурации локальных сетей и способы коммутации между ними
Курсовой проект - Компьютеры, программирование
Другие курсовые по предмету Компьютеры, программирование
управлять доступом к ресурсам, также устранять возможные неисправности сети. Соединение компьютеров в локальную сеть ограничивает возможность их перемещения - может потребоваться изменение или дополнительная прокладка соединительных кабелей. Одним из важнейших пунктов работы ЛС является также защита информации - сети представляют собой прекрасную среду для распространения компьютерных вирусов и вопросам защиты необходимо уделять намного больше внимания, чем в случае с персональным независимым использованием компьютеров.
2. Топология локальных сетей
Топология локальной сети (конфигурация, структура) - это физическое расположение компьютеров сети друг относительно друга и способ соединения их линиями связи.
Этот термин используется преимущественно в контексте локальных сетей, где можно четко проследить структуру связей между ПК. В глобальной сети структура связей, как правило, скрыта от пользователей и ей не придается такое важное значение. Это объясняется тем, что в глобальной сети каждый сеанс связи может быть произведен по своему собственному пути. В локальной же сети маршрут передачи данных определяется существующей топологией. Конфигурация сети оказывает существенное влияние, как на качество передачи, так и на эффективность обработки данных.
Топология определяет следующие характеристики сети:
оборудование;
тип используемого кабеля;
соответствующие методы управления обменом данных;
надежность работы ЛС;
масштабируемость.
Многообразие типов компьютерных сетей обуславливает многообразие топологий, обеспечивающих выполнение заданных требований к качеству их функционирования. В настоящее время наибольшее распространение получили следующие топологии:
Общая шина;
Дерево;
Звезда (узловая);
Кольцо;
Полносвязная;
Многосвязная (ячеистая);
Смешанная.
Также следует различать физическую и логическую топологию сети.
Физическая (структурная) топология отображает структурную взаимосвязь узлов сети.
Логическая (функциональная) топология определяется функциональной взаимосвязью узлов сети - отображает последовательность передачи данных между узлами сети.
Рассмотрим более подробно виды топологий.
.1 Общая шина
Топология общая шина, отображенная на рисунке 2.1.1, представляет собой кабель, называемый шиной или магистралью, к которому присоединены компьютеры или компьютерные сети. Этот тип КС своей структурой предполагает идентичность сетевого оборудования всех подключенных компьютеров, а также равноправие всех абонентов. Данные, передаваемые любым компьютером, занимают шину - единственную линию связи - на все время их передачи, при этом остальные компьютеры сети должны ждать освобождения общей шины для передачи своих имеющихся данных. В противном случае передаваемая информация будет искажаться в результате наложения (коллизии, конфликта). Следовательно, пропускная способность общей шины некоторым образом распределяется между всеми компьютерами. При данной конфигурации КС реализуется режим полудуплексного (half duplex) обмена - данные передаются в обоих направлениях, но по очереди, а не одновременно.
Рисунок 2.1.1 - Сетевая топология общая шина.
В компьютерной сети, организованной способом общая шина, отсутствует сервер - центральный абонент, который управлял бы распределением информации между остальными компьютерами сети. Это увеличивает надежность КС, т. к. при отказе одного компьютера вся система не выйдет из строя и остальные компьютеры сети смогут нормально продолжать обмен. Добавление новых абонентов в шину довольно просто, даже во время работы сети. Затраты на использование кабеля невелики - его количество при данной топологии минимально, по сравнению с другими топологиями. Стоимость сетевого оборудования также не слишком высока, несмотря на то, что аппаратура сетевого адаптера сложнее, чем при других топологиях.
Все это можно отнести к достоинствам данной конфигурации сети. Но существуют также значимые недостатки.
Из-за особенностей распространения электрических сигналов по длинными линиям при построения сети структуры общая шина следует особое внимание уделять защите кабеля от внешних воздействий - повреждений и физических помех, ведь при обрыве кабеля сеть выйдет из строя. Также необходимо включать на концы шин специальные согласующие устройства - терминаторы, показанные на рисунке 2.1.1 в виде прямоугольников. Без этих устройств сигнал отражается от конца линии и сильно искажается - связь по сети становится невозможной. Короткое замыкание в любой точке кабеля линии выводит из строя всю сеть. Одним из существенных недостатков данной конфигурации является также то, что любой отказ сетевого оборудования в шине трудно локализовать (особенно, если число абонентов сети велико), так как все адаптеры включены параллельно, и понять, какой из них вышел из строя, бывает достаточно проблематично.
На суммарную длину линий связи накладываются жесткие ограничения из-за того, что информационный сигнал при прохождении по шине ослабляется, и не восстанавливаются, кроме того, каждый абонент может получать из сети сигналы разного уровня в зависимости от расстояния до передающего объекта. Для увеличения протяженности сети используют специ