Прикладная информатика в экономике Бийск Издательство Алтайского государственного технического университета им. И. И. Ползунова 2008

1   ...   17   18   19   20   21   22   23   24   25

5.2 Компоненты компьютерных сетей

В общем случае компьютерные сети состоят из множества физических сред связи, аппаратных и программных компонентов, которые обеспечивают одноранговый или клиент-серверный способ доступа к их ресурсам.

Физическая структура сети, формируемая из физических средств передачи сигналов и аппаратных средств, поддерживается программными компонентами. Благодаря этим компонентам возможно формирование различных логических сетевых топологий.

К аппаратным компонентам компьютерных сетей относятся в основном:

1) аппаратура компьютерных комплексов:

- рабочие стации;

- серверы;

- источники бесперебойного питания;

2) устройства доступа узла к сети:

- сетевые адаптеры;

- модемы;

3) структурированные кабельные системы;

4) активное коммуникационное оборудование, обеспечивающее:

- поддержку сетевой топологии (хаб и цр.)

- доступ сети к сети.


5.2.1 Физическая среда передачи сигналов


В зависимости от природы среды распространения сигналов различают проводные и беспроводные линии связи. Исходя из масштаба компьютерной сети среда передачи сигналов может быть разнородной либо однородной. В крупномасштабных она разнородная (например, используются телефонные линии, линии электропередач, линии спутниковой связи, радиорелейная связь), в локальных сетях более однородна и представлена разными типами кабелей. Ка­бели служат составной частью пассивного коммуникационного оборудования, именуемого структурированными кабельными системами.

Проводные среды передачи данных большинства сетей формируются из следующих типов кабелей:

- коаксиальный кабель. С его помощью организуется передача информации на расстояния до 500 м;

- витая пара (скрученная с заданным шагом пара проводов, соединяемая с сете­вым адаптером чаще всего посредством 8-контактных модульных соединителей) в исполнении:

• неэкранированном  для расстояний до 125 185 м;
  
• экранированном  для расстояний не более 100 м;
  

• волоконно-оптический кабель с одним либо несколькими световодами  для расстояний в несколько километров.
  

5.2.2 Сетевые адаптеры


Обычно сетевые функции распределяются между адаптером и компьютером. Сетевой адаптер  устройство, устанавливаемое в

каждую сетевую станцию для организации физической связи с помощью соединителя с коммуникационным оборудованием сети.

Сетевые адаптеры (карты) могут выполняться в виде отдельной электронной платы. В зависимости от числа обслуживаемых клиентов различают одно- и многопортовые сетевые адаптеры. Многопортовый адаптер, размещаемый обычно на сервере (серверный сетевой адаптер), представляет собой устройство со множеством портов, нужных для подключения пользователей к разным сетям, разделения сети на сколько сегментов. Последнее позволяет снизить сетевую нагрузку (сетевой трафик) при передаче данных многочисленными пользователями.


5.2.3 Коммуникационное оборудование


В коммуникационном оборудовании выделают структурированную си­стему (или пассивное коммуникационное оборудование) и активное оборудование.

Структурированная кабельная система (СКС) имеет иерархическую структуру, включающую:

- подсистему внешних магистралей, представленную многопарными кабелями между кроссовой (помещение с коммутационным и некоторым сетевым оборудованием) внешних магистралей и кроссовой здания, коммутационным оборудова­нием этих помещений, средствами крепления и защиты оборудования и реализуемую, как правило, по одинарной либо двойной кольцевой физической топологии;

- подсистему внутренних магистралей (содержит магистральные кабели между кроссовыми этажей и кроссовой здания совместно с их коммутационным оборудо­ванием и средствами крепления), называемую часто вертикальной подсистемой (её кабели соединяют этажи здания и передают данные на большие расстояния с повы­шенной скоростью);

- горизонтальную подсистему (подсистему в пределах этажа), образуемую кабе­лями между кроссовой этажа и коммуникационными розетками (небольшими коробками с посадочными маркированными местами под электрические и оптические розетки разъемов различных типов) рабочих мест сов­местно с коммутационным оборудованием и шнурами. К розеткам подключается активное коммуникационное оборудование.


Коммуникационные шнуры (патч-корды), блоки, панели и монтажные шкафы яв­ляются неотъемлемой частью пассивного коммуникационного оборудования. Для прокладки кабелей используют разные короба (кабель-каналы). На коробе либо ря­дом с ним устанавливают в зоне рабочих мест различные виды стандартных информационных, мультимедийных и телекоммуникационных розеток.


5.2.4 Активное коммуникационное оборудование

К активному коммуникационному оборудованию относят множество типов средств, среди них:

а) оборудование для локальных компьютерных сетей: репитеры (повторители); концентраторы (хабы); коммутаторы; конверторы (преобразователи сигналом);

б) оборудование глобальных компьютерных сетей: межсетевое оборудование.

1. Репитер  устройство согласования физических параметров частей (называе­мых сегментами) однотипной сети, увеличивающее протяжённость тракта передачи информации. Он обеспечивает восстановление межсегментных пакетов, соединение разных сегментов, усиление ослабленного сигнала до необходимого уровня и фильтрацию его от шумов и помех.

2. Хабы и коммутирующие хабы (коммутаторы) расширяют топологические, функциональные и скоростные возможности компьютерных сетей. Хаб с набором разнотипных портов позволяет объединять сегменты сетей с различными кабельными системами. К порту хаба можно подключать как отдельный узел сети, так и другой хаб или сегмент кабеля.

3. Мост (bridge)  средство (аппаратное либо программное) логического соединения на канальном уровне двух сетей. В пределах допустимой длины строится отрезок сети – сетевой сегмент. Для объединения сетевых сегментов используются мосты – устройства, соединяющие две сети, использующие одинаковые методы передачи данных. Для сети персональных компьютеров мост – отдельная ЭВМ со специальным программным обеспечением и дополнительной аппаратурой. Мост может соединять сети разных топологий, но работающие под управлением однотипных сетевых операционных систем.

4. Коммутатор(switch)  устройство переключения полосы частот каналов с транс­ляцией протоколов канального уровня. Он коммутирует порты с низкой пропускной способностью и повышенным быстродействием (например, передаёт кадры с порта 10 Мбит/с на порт