Računalniško omrežje(Angleško: Computer NetWork, iz net - omrežje in delo - delo) - niz računalnikov, povezanih prek komunikacijskih kanalov in preklopnih sredstev v enoten sistem za sporočanje in uporabniški dostop do programske opreme, tehničnih, informacijskih in organizacijskih virov omrežja.

Računalniško omrežje je predstavljeno kot skupek vozlišč (računalniki in omrežna oprema) in vej, ki jih povezujejo (komunikacijski kanali). Veja omrežja je pot, ki povezuje dve sosednji vozlišči. Obstajajo končna vozlišča, ki se nahajajo na koncu samo ene veje, vmesna vozlišča, ki se nahajajo na koncih več kot ene veje, in sosednja vozlišča - takšna vozlišča so povezana z vsaj eno potjo, ki ne vsebuje drugih vozlišč. Računalnike lahko povežemo v omrežje na različne načine.

Logični in fizični način, na katerega so povezani računalniki, kabli in druge komponente, ki sestavljajo omrežje, se imenuje omrežje. topologija. Topologija označuje lastnosti omrežij, ki niso odvisne od njihove velikosti. To ne upošteva zmogljivosti in principa delovanja teh objektov, njihovih tipov in dolžin kanalov, čeprav so ti dejavniki zelo pomembni pri načrtovanju.

Topologija kot matematični koncept:

Topologija(iz grškega topos - kraj in... logika - študij), veja matematike, ki preučuje topološke lastnosti likov, tj. lastnosti, ki se ne spremenijo pri nobenih deformacijah, izvedenih brez trganja ali lepljenja. Primeri topoloških lastnosti likov so dimenzija, število krivulj, ki omejujejo določeno območje itd. Tako imajo krog, elipsa in obris kvadrata enake topološke lastnosti, ker te črte se lahko deformirajo ena v drugo na zgoraj opisan način; hkrati pa imata obroč in krog različne topološke lastnosti: krog je omejen z eno konturo, obroč pa z dvema.

Najpogostejše vrste omrežnih topologij:

Linearno omrežje. Vsebuje samo dve končni vozlišči, poljubno število vmesnih vozlišč in ima samo eno pot med katerima koli vozliščema.

Obročno omrežje. Omrežje, v katerem ima vsako vozlišče dve in samo dve veji povezani z njim.

Drevesna mreža. Omrežje, ki vsebuje več kot dve končni vozlišči in vsaj dve vmesni vozlišči in v katerem obstaja samo ena pot med obema vozliščema.

Mreža zvezd. Omrežje, v katerem je samo eno vmesno vozlišče.

mrežasto omrežje. Omrežje, ki vsebuje vsaj dve vozlišči, ki imata dve ali več poti med seboj.

Popolnoma povezano omrežje. Omrežje, v katerem obstaja veja med katerima koli vozliščema. Najpomembnejša značilnost računalniškega omrežja je njegova arhitektura.

Arhitektura omrežja– to je implementirana struktura omrežja za prenos podatkov, ki določa njegovo topologijo, sestavo naprav in pravila za njihovo interakcijo v omrežju. V okviru omrežne arhitekture so obravnavana vprašanja kodiranja informacij, njihovega naslavljanja in prenosa, nadzora pretoka sporočil, nadzora napak in analize delovanja omrežja v izrednih razmerah in ob poslabšanju delovanja.

Najpogostejše arhitekture:

· Ethernet(angleško ether – oddajanje) – oddajno omrežje. To pomeni, da lahko vse postaje v omrežju sprejmejo vsa sporočila. Topologija – linearna ali zvezdasta. Hitrost prenosa podatkov 10 ali 100 Mbit/s.

· Arcnet(Attached Resource Computer Network - računalniško omrežje povezanih virov) - oddajno omrežje. Fizična topologija je drevo. Hitrost prenosa podatkov 2,5 Mbit/s.

· Token Ring(relay ring network, token passing network) – obročno omrežje, v katerem princip prenosa podatkov temelji na tem, da vsako obročno vozlišče čaka na prihod nekega kratkega unikatnega zaporedja token bitov iz sosednjega prejšnjega vozlišča. Prihod žetona pomeni, da je možno prenesti sporočilo iz tega vozlišča naprej po toku. Hitrost prenosa podatkov 4 ali 16 Mbit/s.

· FDDI(Fiber Distributed Data Interface) je omrežna arhitektura za hiter prenos podatkov po optičnih linijah. Hitrost prenosa – 100 Mbit/s. Topologija – dvojni obroč ali mešana (vključno z zvezdastimi ali drevesnimi podomrežji). Največje število postaj v omrežju je 1000. Zelo visoki stroški opreme.

· bankomat(Asynchronous Transfer Mode) - obetavna, a zelo draga arhitektura, omogoča prenos digitalnih podatkov, video informacij in glasu po istih linijah. Hitrost prenosa do 2,5 Gbps. Optične komunikacijske linije.

Vrste omrežij.

Pogosto pri organiziranju komunikacije med dvema računalnikoma en računalnik dodeli vlogo ponudnika virov(programi, podatki itd.), in za drugim je vloga uporabnika teh virov. V tem primeru se pokliče prvi računalnik strežnik , in drugič - stranka ali delovno postajo. Delate lahko le na odjemalskem računalniku, na katerem je nameščena posebna programska oprema.

Strežnik(angleško serve - služiti) je visoko zmogljiv računalnik z veliko količino zunanjega pomnilnika, ki zagotavlja storitve drugim računalnikom z upravljanjem distribucije dragih skupnih virov (programov, podatkov in periferne opreme).

Stranka (sicer delovna postaja) - vsak računalnik, ki ima dostop do strežniških storitev.

Obstajata dve glavni vrsti omrežij: peer-to-peer in strežniška omrežja.

IN peer-to-peer omrežju imajo vsi računalniki enake pravice: med računalniki ni hierarhije in ni namenskih ) strežnik. Običajno vsak računalnik deluje kot odjemalec in strežnik; z drugimi besedami, ni enega samega računalnika, ki bi bil odgovoren za upravljanje celotnega omrežja. Vsi uporabniki se samostojno odločijo, katere podatke na svojem računalniku bodo javno objavili v omrežju. Do danes so omrežja enakovrednih neobetavna, zato jih v tem delu ne obravnavamo. Če je v omrežje povezanih več kot 10 uporabnikov, potem omrežje enakovrednih, kjer računalniki delujejo kot odjemalci in strežniki, morda ne bo dovolj učinkovito. Zato večina omrežij uporablja namenske strežnike.

Označeno je strežnik, ki deluje samo kot strežnik (razen funkcij odjemalec ali delovna postaja). Posebej so optimizirani za hitro obdelavo zahtev omrežnih odjemalcev in za upravljanje zaščite datotek in imenikov. Skoraj vse omrežne storitve so zgrajene na principu odjemalec-strežnik . Strežniška omrežja so postala industrijski standard. Obstajajo tudi kombinirane vrste omrežij, ki združujejo najboljše lastnosti omrežij enakovrednih in strežniških omrežij.

Vso omrežno programsko opremo lahko razdelimo tudi na odjemalsko in strežniško. V tem primeru strežniška programska oprema zagotavlja omrežne storitve, odjemalska programska oprema pa zagotavlja pošiljanje zahtev strežniku in prejemanje odgovorov od njega.

V industrijski praksi imajo LAN zelo pomembno vlogo. Preko lokalnega omrežja sistem združuje osebne računalnike, ki se nahajajo na številnih oddaljenih delovnih mestih, ki si delijo opremo, programsko opremo in informacije. Delovna mesta zaposlenih niso več izolirana in so združena v enoten sistem.

Prednosti mreženja

Oglejmo si prednosti, ki jih pridobimo z omrežnim povezovanjem osebnih računalnikov v obliki znotrajindustrijskega računalniškega omrežja.

● Skupna raba virov.

Skupna raba virov vam omogoča gospodarno uporabo virov, na primer za upravljanje perifernih naprav, kot so tiskalniki, zunanje naprave za shranjevanje, modemi itd. z vseh povezanih delovnih postaj.

● Skupna raba podatkov .

Skupna raba podatkov zagotavlja možnost dostopa in upravljanja baz podatkov iz perifernih delovnih postaj, ki potrebujejo informacije.

● Ločitev programske opreme.

Ločevanje programske opreme omogoča hkratno uporabo centralizirane, predhodno nameščene programske opreme.

● Skupna raba virov procesorja .

Z deljenjem procesorskih virov je mogoče uporabiti računalniško moč za obdelavo podatkov v drugih sistemih v omrežju. Ponujena priložnost je, da razpoložljivi viri niso "napadeni" takoj, temveč le prek posebnega procesorja, ki je na voljo vsaki delovni postaji.

● Večuporabniški način.

Večuporabniške lastnosti sistema omogočajo hkratno uporabo centralizirane aplikacijske programske opreme, ki je običajno vnaprej nameščena na aplikacijskem strežniku. aplikacijski strežnik).

Vsa lokalna omrežja delujejo v istem standardu, sprejetem za računalniška omrežja - standardu Medsebojno povezovanje odprtih sistemov (OSI).

Protokol prenosa podatkov

Prenos datotek zahteva, da se oba računalnika, ki komunicirata drug z drugim, dogovorita o skupnem protokolu. Protokol je niz pravil in opisov, ki urejajo prenos informacij.

Za boj proti napakam, do katerih pride med prenosom datotek, ima večina sodobnih protokolov možnost popravljanja napak. Vsak protokol ima svoje posebne metode, vendar je osnovna shema odpravljanja napak enaka. Sestoji iz dejstva, da se prenesena datoteka razdeli na majhne bloke - pakete, nato pa se vsak prejeti paket primerja s poslanim, da se zagotovi njihova ustreznost. Vsak paket vsebuje dodatni kontrolni bajt. Če sprejemni računalnik po nekaterih logičnih operacijah prejme drugačno vrednost za ta bajt, bo ugotovil, da je med pošiljanjem paketa prišlo do napake, in zahteval ponovno pošiljanje paketa. Čeprav ta postopek zmanjša količino uporabnih informacij, prenesenih na časovno enoto, preverjanje napak in njihovo popravljanje zagotavlja zanesljivost prenosa datotek.

Najbolj napreden in razširjen protokol, ki je danes na voljo, je TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol). Zagotavlja mrežno interakcijo med računalniki, ki poganjajo omrežni operacijski sistem, in možnost povezovanja različnih omrežnih naprav nanje. Vsi sodobni operacijski sistemi podpirajo TCP/IP in skoraj vsa večja omrežja ga uporabljajo za prenos večine svojega prometa. TCP/IP je tudi standardni protokol za internet.

Osnovni model OSI (Open System Interconnection).

Za interakcijo ljudje uporabljajo skupni jezik. Če se ne morejo neposredno pogovarjati drug z drugim, uporabijo ustrezne pripomočke za posredovanje sporočil. Podobni mehanizmi se uporabljajo za prenos sporočil od pošiljatelja do prejemnika.

Za sprožitev procesa prenosa informacij po komunikacijskih linijah so potrebni stroji z enakim kodiranjem podatkov in neposredno povezavo med njimi. Za enoten prikaz podatkov v komunikacijskih linijah, po katerih se informacije prenašajo, je bila ustanovljena Mednarodna organizacija za standardizacijo (angleščina).ISO – Mednarodna organizacija za standarde).

ISO naj bi zagotovil model za mednarodni komunikacijski protokol, znotraj katerega je mogoče razviti mednarodne standarde. Za jasno razlago ga razdelimo na sedem stopenj.

Mednarodna organizacija za standardizacijo (ISO) je razvila osnovni model interoperabilnosti odprtih sistemov OSI (angleščina) povezava odprtih sistemov) leta 1984. Ta model je mednarodni standard za prenos podatkov.

Model vsebuje sedem ločenih ravni:

Stopnja št. 1: fizično– bitni protokoli za prenos informacij;

Stopnja št. 2: kanal– oblikovanje kadrov, upravljanje dostopa do okolja;

Stopnja št. 3: omrežje – usmerjanje, upravljanje pretoka podatkov;

Stopnja št. 4: transport– zagotavljanje interakcije oddaljenih procesov;

Stopnja št. 5: sejni - podpora dialogu med oddaljenimi procesi;

Stopnja št. 6: predstavitev podatkov– interpretacija posredovanih podatkov;

Stopnja št. 7: uporabljeno– upravljanje podatkov o uporabnikih.

Glavna ideja tega modela je, da je vsaki ravni dodeljena posebna vloga, vključno s transportnim okoljem. Zahvaljujoč temu je celotna naloga prenosa podatkov razdeljena na posamezne, lahko vidne naloge. Potrebni dogovori za komunikacijo med eno plastjo ter tistimi nad in pod se imenujejo protokol.

Ker uporabniki potrebujejo učinkovito upravljanje, je sistem računalniškega omrežja predstavljen kot kompleksna struktura, ki usklajuje interakcijo uporabniških nalog.

Glede na zgoraj navedeno je mogoče izpeljati naslednji model plasti s skrbniškimi funkcijami, ki se izvajajo na ravni uporabniške aplikacije.

Posamezne plasti osnovnega modela segajo navzdol od vira podatkov (plast 7 do plasti 1) in navzgor od ponora podatkov (plast 1 do plasti 7). Uporabniški podatki se prenesejo na spodnjo plast skupaj z glavo, specifično za plast, dokler ni dosežena zadnja plast.

Na sprejemni strani se vhodni podatki analizirajo in po potrebi posredujejo na višjo plast, dokler se informacija ne prenese na plast uporabniške aplikacije.

Stopnja št. 1.fizično fizično).

Določa mehanski in električni vmesnik za fizični medij (tj. koaksialni kabel ali sukani par). Ta raven vključuje fizične naprave, ki nadzorujejo električno napetost, ki prenaša podatke.

Stopnja št. 2.Kanal podatkovna povezava).

Organizira bite v "okvirje" in fizična plast jih prenaša kot električne impulze. Na tej ravni pride do sledenja in popravljanja napak. Precej pogosto je plast podatkovne povezave (tj. plast podatkovne povezave) razdeljena na dve dodatni plasti, ki pomagata premostiti razliko med fizičnimi omrežji, ki se uporabljajo za povezave LAN in WAN. Delitev poteka na dve podravni: MAC (Media Access Control) in LLC (Logical Link Control). Podplast MAC omogoča, da omrežne kartice delijo dostop do fizične plasti. Sloj MAC je neposredno povezan z omrežno kartico in skrbi za nemoten prenos podatkov med dvema omrežnima karticama. Podsloj LLC nadzira prenos podatkov in definira logične vmesniške točke (Service Access Points), ki jih drugi računalniki lahko uporabljajo za prenos informacij iz podsloja LLC na višje plasti OSI.

Stopnja št. 3.Omrežje (angleščina)omrežje).

Uporablja komunikacijske storitve, ki jih nudi osnovni sloj, da organizira prenos podatkov po omrežju. Omrežna plast določa pravila za računalnike, da komunicirajo v več segmentih omrežja, vključno z "pakiranjem" sporočil v pakete, opremljene z naslovi. Ta plast je odgovorna za zanesljivost prenosa podatkov; njena glavna funkcija je zagotavljanje zmogljivosti prenosa podatkov za višje ležečo transportno plast. Standardni protokoli te plasti so CNLS, CONS, IP in IPX.

Stopnja št. 4.Transport transport).

Odgovoren za zanesljivost obdelave podatkov, ne glede na osnovne ravni. Ta plast upravlja pretok podatkov v omrežju in nadzoruje povezavo med končnimi naslovi. Standardni protokoli na tej ravni vključujejo Transport Class 0, Class 1 in 4, ki so povezani z modelom OSI, TCP in SPX.

Stopnja št. 5.Seja sejo).

Deluje kot posrednik med zgornjimi plastmi, ki so osredotočene na delo z aplikacijami, in nižjimi plastmi, osredotočenimi na komunikacijo v realnem času. Sloj seje zagotavlja možnost upravljanja in nadzora podatkov v več hkratnih povezavah, nadzorovanje pogovora omrežnih aplikacij. Ta sloj nudi zmožnosti za zagon, premor, inicializacijo in ponovni zagon omrežja.

Stopnja št. 6. Pogledi podatkov predstavitev).

Določa obliko, ki jo imajo podatki pri izmenjavi med delovnimi postajami. Na računalniku pošiljatelju programska oprema na tej ravni pretvori podatke iz formata na ravni aplikacije v vmesni format, ki ga prepoznajo druge ravni. Na sprejemnem računalniku ta raven izvede obratno pretvorbo podatkov. Predstavitveni sloj upravlja tudi varnost omrežja pred nepooblaščenim dostopom z zagotavljanjem storitev, kot je šifriranje podatkov. Poleg tega ta plast določa pravila za prenos podatkov in stisne prenesene informacije za povečanje prepustnosti omrežja.

Stopnja št. 7.Uporabljeno (angleščina) aplikacija).

Končnim uporabnikom omogoča uporabo omrežja. Ta plast izvaja dejanja na visoki ravni, ki jih nadzirajo lokalne komponente operacijskega sistema. Za razliko od drugih plasti modela OSI je ta plast neposredno dostopna končnim uporabnikom. Njegove funkcije vključujejo prenos podatkov, obdelavo sporočil, upravljanje strukture imenikov, oddaljeno izvajanje programa in emulacijo terminala.

Za prenos informacij se podatki po komunikacijskih linijah pretvorijo v verigo zaporednih bitov (binarno kodiranje z uporabo dveh stanj: "0" in "1").

Preneseni alfanumerični znaki so predstavljeni z uporabo bitnih kombinacij. Bitne kombinacije so urejene v posebni kodni tabeli, ki vsebuje 4-, 5-, 6-, 7- ali 8-bitne kode.

Število znakov, predstavljenih med prenosom podatkov, je odvisno od števila bitov, uporabljenih v kodi: 4-bitna koda lahko predstavlja največ 16 alfanumeričnih znakov, 5-bitna koda lahko predstavlja 32 znakov, 6-bitna koda lahko predstavlja 64 znakov, 7-bitna koda lahko predstavlja 128 znakov, 8-bitna koda pa 256 znakov.

Pri prenosu informacij, tako med istimi kot med različnimi računalniškimi sistemi, se uporabljajo naslednje kode.

Na mednarodni ravni se prenos informacij o znakih izvaja s 7-bitnim kodiranjem, ki vam omogoča kodiranje velikih in malih črk angleške abecede ter nekaterih posebnih znakov.

Državnih in posebnih znakov ni mogoče predstaviti s 7-bitno kodo za njihov prenos, uporablja se posebno šifriranje in/ali kodiranje informacij. Za predstavitev nacionalnih znakov se uporablja najpogosteje uporabljena 8-bitna koda.

Za pravilno in s tem popolno in brez napak posredovanje podatkov je potrebno upoštevati dogovorjena in uveljavljena pravila. Vsi so navedeni v protokolu za prenos podatkov.

Protokol prenosa podatkov zahteva naslednje informacije:

● Sinhronizacija

Sinhronizacija se nanaša na mehanizem za prepoznavanje začetka in konca podatkovnega bloka.

● Inicializacija

Inicializacija se nanaša na vzpostavitev povezave med sodelujočimi partnerji v komunikacijski seji.

● Blokiranje

Blokiranje se razume kot razdelitev prenesenih informacij na bloke podatkov strogo določene največje dolžine (vključno z identifikacijskimi oznakami začetka in konca bloka).

● Naslavljanje

Naslavljanje zagotavlja identifikacijo različne podatkovne opreme v uporabi, ki si med interakcijo izmenjuje informacije.

● Odkrivanje napak

Zaznavanje napak se nanaša na nastavitev paritetnih bitov in s tem na izračun kontrolnih bitov za preverjanje pravilnosti prenosa podatkov.

● Številčenje blokov

Trenutno oštevilčenje blokov vam omogoča prepoznavanje napačno poslanih ali izgubljenih informacij.

● Nadzor pretoka podatkov

Nadzor pretoka podatkov služi za distribucijo in sinhronizacijo tokov informacij. Tako na primer, če v medpomnilniku podatkovne naprave ni dovolj prostora ali podatki niso dovolj hitro obdelani v perifernih napravah (kot so tiskalniki), se sporočila in/ali zahteve kopičijo.

● Metode obnovitve

Ko je proces prenosa podatkov prekinjen, se obnovitvene metode vrnejo na določen položaj za ponoven prenos informacij.

● Dovoljenje za dostop

Za distribucijo, nadzor in upravljanje omejitev dostopa do podatkov je odgovorna klavzula o dovoljenju za dostop (na primer »samo prenos« ali »samo sprejem«).

Metode prenosa podatkov v računalniških omrežjih

Pri izmenjavi podatkov med omrežnimi vozlišči se uporabljajo trije načini prenosa podatkov:

• Simpleksni (enosmerni) prenos (televizija, radio);
• poldupleks (sprejem in prenos informacij se izvajata izmenično);
• duplex (dvosmerno), vsaka postaja hkrati oddaja in sprejema podatke.

Serijski prenos se najpogosteje uporablja za prenos podatkov v omrežjih. Običajno uporabljeni metodi serijskega prenosa sta asinhroni in sinhroni.

riž. 1. Asinhroni in sinhroni prenos podatkov

Pri asinhronem prenosu se vsak znak prenaša kot ločen paket (slika 1). Začetni biti opozorijo sprejemnik, da se je prenos začel. Lik se nato prenese. Za določitev veljavnosti prenosa se uporablja paritetni bit (paritetni bit = 1, če je število enic v simbolu liho, sicer pa 0. Zadnji "stop bit" signalizira konec prenosa.

Prednosti: preprost, preverjen sistem; poceni (v primerjavi s sinhrono) vmesniško opremo.

Slabosti asinhronega prenosa: tretjina pasovne širine je izgubljena za prenos servisnih bitov (start/stop in parity bit); nizka hitrost prenosa v primerjavi s sinhronim; V primeru večkratnih napak je nemogoče določiti zanesljivost prejete informacije z uporabo paritetnega bita.

Asinhroni prenos se uporablja v sistemih, kjer se podatki izmenjujejo občasno in visoke hitrosti prenosa podatkov niso potrebne. Nekateri sistemi uporabljajo paritetni bit kot znakovni bit, nadzor informacij pa se izvaja na ravni komunikacijskega protokola.

Pri uporabi sinhrone metode se podatki prenašajo v blokih. Za sinhronizacijo delovanja sprejemnika in oddajnika se na začetku bloka prenašajo sinhronizacijski biti. Nato se prenesejo podatki, koda za odkrivanje napake in znak za konec prenosa. Pri sinhronem prenosu se lahko podatki prenašajo kot znaki in kot tok bitov. Koda za zaznavanje napak je običajno ciklična koda za odkrivanje redundance (CRC). Izračuna se na podlagi vsebine podatkovnega polja in vam omogoča, da nedvoumno določite zanesljivost prejetih informacij.

Prednosti sinhronega načina prenosa informacij: visoka učinkovitost prenosa podatkov; visoke hitrosti prenosa podatkov; zanesljiv vgrajen mehanizem za odkrivanje napak.

Slabosti: vmesniška oprema je kompleksnejša in zato dražja.

Omrežne naprave in komunikacije.

Za povezavo naprav v omrežju se uporablja posebna oprema:

1. Omrežni vmesnik ali omrežna kartica za sprejem in prenos podatkov. V skladu z določenim protokolom se nadzoruje dostop do medija za prenos podatkov. Postavljen v sistemske enote računalnikov, povezanih v omrežje. Na priključke adapterja je priključen omrežni kabel.
2. Konektorji (konektorji) in zaključki za povezovanje kablov z računalnikom; konektorji za povezovanje kabelskih delov.
3. Sprejemniki izboljšujejo kakovost prenosa podatkov po kablu in so odgovorni za sprejemanje signalov iz omrežja in zaznavanje konfliktov.
4. Vozlišča (hub) in preklopna vozlišča (stikala) širijo topološke, funkcionalne in hitrostne zmožnosti računalniških omrežij.
5. Ponavljalniki (repetirji) ojačajo signale, ki se prenašajo po kablu po dolgi dolžini kabla.
6. Omrežni kabli (najpogosteje uporabljeni parica, koaksialni kabel in optični vodi).
   Pri izbiri vrste kabla upoštevajte naslednje kazalnike:

1. Omrežne kartice (omrežni adapterji). Omrežna kartica je naprava, ki je nameščena v računalniku in mu omogoča interakcijo z omrežjem. Trenutno se proizvaja veliko število različnih omrežnih kartic. Najpogostejše kartice so v obliki tiskanega vezja, nameščenega v razširitveni konektor matične plošče računalnika. Na svetu so najbolj znane tri vrste lokalnih omrežij: Ethernet (hitri Ethernet), Arcnet in Token Ring , ki se razlikujejo po načinih dostopa do podatkovnih kanalov. Najbolj priljubljena omrežna tehnologija je tehnologija Ethernet. Mnogi proizvajalci zdaj vgrajujejo omrežne kartice neposredno v matične plošče.

Slika 2. LAN kartico

Trenutno proizvajalci proizvajajo ogromno omrežnih kartic različnih vrst, ki omogočajo uporabo katerega koli od obstoječih prenosnih medijev: sukani par, koaksialni ali optični kabel, radijski valovi ali infrardeče sevanje.

Za povezavo omrežne kartice in medija za prenos podatkov se uporabljajo konektorji, odvisno od uporabljenega medija za prenos podatkov. Na primer, konektorji BNC se uporabljajo za tanke koaksialne kable, konektorji RJ-45 pa se uporabljajo za kable s prepletenimi paricami kategorije 5.

2. So mehanske naprave, namenjene sestavljanju komponent lokalnega računalniškega omrežja.

Konektorji so konektorji, sestavljeni iz dveh delov - vtičev in vtičnic, namenjenih povezovanju delov kabla ali priključitvi kabla na katero koli napravo. Obstoječe vrste priključkov:

Konektorji serije RJ za prepletene parice: RJ 45 – za omrežne kable in RJ 11, RJ 12 – za telefonske kable.

Koaksialni konektorji - za zaključevanje koaksialnih kablov, ki se običajno uporabljajo v telekomunikacijski industriji.

Optični konektorji, ki se uporabljajo z optičnimi kabli.

Terminatorji so enaki konektorji s spajkanim uporom. Povezani so z omrežnimi terminali s topologijo vodila za usklajevanje dolge linije, ki jo tvorijo povezovalni kabli. Upor končnika mora biti enak karakteristični impedanci kabla. Eden od dveh zaključkov v omrežju mora biti ozemljen.

V najbolj priljubljeni omrežni tehnologiji se uporablja več vrst konektorjev in zaključkov, odvisno od vrste omrežja: tanek (premer - 0,2 mm) ali debel (premer - 0,4 mm) kabel ali sukani par.

Za postavitev omrežja na tanek kabel se uporabljajo BNC priključki, ki so nameščeni na koncih kabelskih odsekov. Z njihovo pomočjo je kabel na obeh straneh priključen na T-konektor, ta pa na zunanji konektor omrežne kartice. T-konektorji so priloženi omrežnim karticam, BNC konektorje je treba kupiti posebej.

BNC priključki so na voljo v več vrstah:

"Za spajkanje." To so praviloma priključki ruske izdelave (domače ime SR-50). Njihova montaža je precej težka in zahteva veščine radijskega monterja.

BNC stisnjeni konektorji. Namestitev zahteva poseben odstranjevalec kabla in klešče za stiskanje.

Privijačeni BNC konektorji. Zelo enostaven za namestitev.

3. Transiver je posebna naprava, ki se uporablja za povezavo osebnega računalnika z lokalnim računalniškim omrežjem Ethernet , ustvarjen dne debel kabel . Takšno omrežje ima veliko boljšo zaščito pred elektromagnetnim sevanjem kot tanko kabelsko omrežje in je lahko dolgo do 2,5 km (z uporabo dodatnih naprav).

Transiver se poveže neposredno z debelim omrežnim kablom in ga "pregrizne". Od oddajnika do osebnega računalnika je poseben kabel, katerega največja dolžina je 50 m.

4. Zvezdišče (koncentrator) je osrednja naprava v omrežju s sukano parico, njegova zmogljivost je odvisna od njega. Priključen mora biti na napajalnik in nameščen na lahko dostopnem mestu, da lahko preprosto priključite kable in spremljate zaslon. Hubi so na voljo za različno število vrat, najpogosteje 8, 12, 16, 24.

Vozlišča je mogoče kombinirati v kaskadno omrežno strukturo. V tem primeru se morate držati naslednjih pravil:

ne sme biti zankastih poti;

Med dvema postajama ne smejo biti več kot 4 vozlišča.

Slika 3. Hub

Zvezdišče z naborom različnih vrst vrat vam omogoča kombiniranje omrežnih segmentov z različnimi kabelskimi sistemi. Na vrata zvezdišča lahko povežete ločeno omrežno vozlišče ali drugo zvezdišče ali kabelski segment.

Stikalo(pravzaprav stikalno vozlišče) - glede na preklopni diagram je naprava podobna zvezdišču, vendar ima nekaj pomembnih razlik:

Med dvema postajama v omrežju ni omejitve štirih naprav;

upravljano stikalo se lahko uporablja v omrežju z zanko;

v upravljanem stikalu lahko upravljate vsaka vrata posebej (omejitev pasovne širine, prepoved preklapljanja posameznih vrat in uporabnikov);

Za razliko od zvezdišča stikalo prenaša pakete (informacije) posebej na omrežno postajo, kateri so (paketi) namenjeni.

5. Ponavljalniki so naprave, ki se uporabljajo za "razširitev" lokalnih računalniških omrežij.

Na primer, največja dolžina omrežja Ethernet na tankem kablu je 185 m, medtem ko povezava 185 m segmentov omrežja z repetitorji omogoča, da dobite omrežje s skupno dolžino do 925 m (v njem ne sme biti več kot 4 repetitorji omrežje). Omrežni segment je povezan z repetitorjem preko T-konektor (razdelilnik). Na enem koncu konektorja je priključen segment, na drugem pa zaključek.

Uporaba repetitorjev v omrežju Ethernet na debelem kablu vam omogoča, da ga razširite do 2,5 km. V tem primeru so repetitorji povezani z omrežnim kablom preko oddajnika.

Tradicionalni repetitor ima dva vhoda, na katera se povezujejo povezani segmenti omrežja s pomočjo BNC konektorja za omrežje na tankem kablu in 15-pinskega DIX (AUI) konektorja za omrežje na debelem kablu. Repetitor z večjim številom vrat lahko poveže ustrezno večje število segmentov omrežja.

Obstajajo kombinirani repetitorji, od katerih ima vsaka vrata dva para konektorjev: BNC in DIX, vendar jih ni mogoče uporabljati hkrati.

Stroški namestitve in vzdrževanja;

Hitrost prenosa informacij;

Omejitve razdalje prenosa informacij (brez dodatnih ojačevalnikov-repetitorjev (repetirjev));

Varnost prenosa podatkov.

Glavna težava je hkratno zagotavljanje teh kazalnikov, na primer najvišja hitrost prenosa podatkov je omejena z največjo možno razdaljo prenosa podatkov, ki še vedno zagotavlja zahtevano raven zaščite podatkov. Enostavna razširljivost in enostavnost razširitve kabelskega sistema vplivata na njegovo ceno in varnost prenosa podatkov.

Zvit par.

Najcenejša kabelska povezava je zvita dvožična žična povezava, ki se pogosto imenuje "sukani par". Ta kabel je sestavljen iz dveh ali več bakrenih vodnikov, zaščitenih s plastično izolacijo in zvitih skupaj (slika 4). Sukani vodniki so na zunanji strani zaščiteni z drugo plastjo izolacije. Zvijanje vodnikov zmanjša popačenje uporabnega signala, povezanega s prenosom električnega toka skozi prevodnik. S fizikalnega vidika se proces takšnega izkrivljanja imenuje motnje signala .

Omogoča prenos informacij s hitrostjo do 10 Mbit/s, je enostavno razširljiv, vendar ni imun na motnje. Dolžina kabla ne sme presegati 1000 m pri prenosni hitrosti 1 Mbit/s. Prednosti so nizka cena in enostavna namestitev. Za povečanje odpornosti informacij proti hrupu se pogosto uporablja oklopljen kabel s sukanim parom, tj. zvit par, nameščen v zaščitni ovoj, podoben oklopu koaksialnega kabla. To podraži sukani par in njegovo ceno približa ceni koaksialnega kabla.

Slika 4. sukani par

Koaksialni kabel.

Ta kabel je bakren vodnik, skozi katerega se prenaša uporabni signal. Vodnik je obdan z izolacijo, na katero je položena bakrena folija ali mreža, ki je zaslon, ki ščiti centralno signalno žico pred zunanjimi elektromagnetnimi motnjami. Zahvaljujoč uporabi te zasnove zaslon zagotavlja visoko stopnjo zaščite uporabnega signala pred zunanjimi motnjami, kar omogoča prenos signala na precej dolge razdalje brez večjih izgub. Obstoječi koaksialni kabli so razdeljeni na dve vrsti: tanki in debeli.

Tanek koaksialni kabel je po videzu zelo podoben sodobnim kablom, ki se uporabljajo za povezavo televizijskih anten. Ta kabel ni tako prilagodljiv in enostaven za namestitev kot neoklopljeni sukani par, vendar se pogosto uporablja tudi za gradnjo lokalnih omrežij. Priključki, ki se uporabljajo za povezavo tankega koaksialnega kabla, se imenujejo priključki BMC.

Debel koaksialni kabel je zelo podoben tankemu koaksialnemu kablu, vendar ima večji premer. Povečanje premera kabla omogoča večjo odpornost proti hrupu in s tem zagotavlja možnost prenosa uporabnega signala na daljše razdalje kot tanek koaksialni kabel. Zaradi bolj zapletenega postopka namestitve debelega kabla (slabo se upogne in zahteva specializirane priključke) je veliko manj pogost.

Koaksialni kabel ima povprečno ceno, je dobro zaščiten pred motnjami in se uporablja za komunikacijo na dolge razdalje (več kilometrov). Hitrosti prenosa informacij so od 1 do 10 Mbit/s, v nekaterih primerih lahko dosežejo 50 Mbit/s. Koaksialni kabel se uporablja za osnovni in širokopasovni prenos informacij.

Širokopasovni koaksialni kabel je odporen na motnje in ga je enostavno podaljšati, vendar je njegova cena visoka. Hitrost prenosa informacij je 500 Mbit/s. Pri prenosu informacij v osnovnem frekvenčnem pasu na razdalji več kot 1,5 km je potreben ojačevalnik ali tako imenovani repetitor. Zato se skupna razdalja pri prenosu informacij poveča na 10 km. Pri računalniških omrežjih s topologijo vodila ali drevesa mora imeti koaksialni kabel na koncu zaključni upor (terminator).

riž. 5. Koaksialni kabel:

1 - centralna žica; 2 - izolator; 3 - zaslon; 4 - zunanji izolator in zaščitna lupina

E thernet -kabel.

Ethernetni kabel je tudi 50 ohmski koaksialni kabel. Pravijo mu tudi debeli Ethernet (debel) ) ali rumeni kabel (eng. rumeni kabel ). Uporablja standardno 15-pinsko povezavo. Zaradi svoje odpornosti proti hrupu je draga alternativa običajnim koaksialnim kablom. Povprečna hitrost prenosa podatkov je 10 Mbit/s. Največja razpoložljiva razdalja brez repetitorja ne presega 500 m in skupna razdalja omrežja Ethernet – približno 3000 m kabla Ethernet zaradi svoje hrbtenične topologije uporablja samo en bremenski upor na koncu.

Z Heapern e t -kabel.

Cenejša od kabla Ethernet je kabelska povezava Cheapernet ( RG –58) ali, kot ga pogosto imenujejo, tanek (eng. tanek) Ethernet . To je tudi 50 ohmski koaksialni kabel s hitrostjo prenosa 10 Mbps. Pri povezovanju segmentov Cheapernet – Kabli zahtevajo tudi repetitorje. Računalniška omrežja s kablom Cheapernet imajo nizko ceno in minimalne stroške širitve. Omrežne kartice so povezane s široko uporabljenimi majhnimi bajonetnimi konektorji (CP.–50). Dodatna zaščita ni potrebna. Kabel je povezan z računalnikom s pomočjo T-konektorjev ( T – konektorji ). Razdalja med dvema delovnima postajama brez repetitorjev je lahko največ 300 m, najmanj pa 0,5 m, skupna razdalja za omrežje na kablu Cheapernet je približno 1000 m Cheapernet nameščen na omrežni plošči za galvansko izolacijo med adapterji in za ojačanje zunanjega signala

Optični kabel.

Uporablja se za prenos signala v obliki svetlobnih impulzov. Optični kabel zagotavlja zelo majhne izgube uporabnega signala in zaradi tega omogoča prenos podatkov na zelo velike razdalje (trenutno tudi do več deset kilometrov). Poleg tega je zahvaljujoč uporabi svetlobe kot signala zagotovljena popolna odpornost na zunanje elektromagnetne motnje. Na sl. Slika 6 prikazuje zasnovo optičnega kabla OK-M.

Takšni kabli uporabljajo steklena ali plastična vlakna kot prevodnik, ki je na zunanji strani zaščiten z izolacijo, da se zagotovi fizična varnost. Optična vlakna so razmeroma drag prenosni medij (v primerjavi s sukanim parom in koaksialnim kablom), vendar se trenutno aktivno uporabljajo za gradnjo hitrih in medkrajevnih komunikacijskih linij.

Hitrost širjenja informacij prek njih doseže 100 Mbit / s, na vzorcih eksperimentalne opreme pa 200 Mbit / s. Dovoljena razdalja je več kot 50 km. Zunanjih motenj praktično ni. To je trenutno najdražja LAN povezava. Uporabljajo se tam, kjer se pojavijo elektromagnetna interferenčna polja ali je potreben prenos informacij na zelo velike razdalje brez uporabe repetitorjev. Imajo protiprisluškovalne lastnosti, saj je tehnika razvejanja v optičnih kablih zelo zapletena. Optični vodniki so združeni v JIBC z zvezdno povezavo.

riž. 6. Oblikovanje optičnega kabla:

1 - optično vlakno; 2,4 - polnilo; 3 - centralni napajalni element (jekleni kabel); 5 - zaščitna lupina

Brezžični mediji

V medijih za brezžični prenos se lahko signali prenašajo z različnimi vrstami sevanja, kot so radijski valovi, mikrovalovno sevanje, infrardeče sevanje itd. V omrežju se uporabni signal vedno prenaša v obliki valov z uporabo enega ali drugega prenosnega medija. Na primer, pri uporabi kabelskega prenosnega medija se signal prenaša v obliki elektromagnetnega valovanja določene frekvence. Pri uporabi optičnega kabla se signal prenaša v obliki svetlobnih valov (to so enaki elektromagnetni valovi, le da so na veliko višji frekvenci). Pri prenosu signalov po atmosferi se uporabljajo elektromagnetni valovi, ki se prenašajo na frekvenci radijskih valov, mikrovalovnega ali infrardečega sevanja.

Kazalniki treh najbolj značilnih komunikacijskih sredstev za prenos podatkov so prikazani v tabeli št. 1.

Tabela 1

Osnovni indikatorji komunikacijskih sredstev.

Indikatorji	Komunikacijska orodja za prenos podatkov
	Dvožilni kabel, sukani par	Koaksialni kabel	Optični kabel
Cena	Nizka	Relativno visoko	visoko
Gradnja	Zelo preprosto	Problematično	Enostavno
Zaščita pred prisluškovanjem	Minor	dobro	visoko
Težave z ozemljitvijo	št	Možno	št
Dovzetnost za motnje	obstaja	obstaja	Odsoten

Obstajajo številna načela za izgradnjo LAN na podlagi zgoraj obravnavanih komponent. Takšni principi se imenujejo tudi topologije.

Topologije računalniških omrežij.

Računalniško omrežje je predstavljeno kot zbirka vozlišča(računalniki in omrežna oprema) ter njihovo povezovanje veje(komunikacijski kanali). Omrežna podružnica je pot, ki povezuje dve sosednji vozlišči. Obstajajo vozlišča terminal, ki se nahaja na koncu samo ene veje, vmesni, ki se nahaja na koncih več kot ene veje, in sosednji- takšna vozlišča so povezana z vsaj eno potjo, ki ne vsebuje drugih vozlišč. Računalnike lahko povežemo v omrežje na različne načine.

Zvezdasta topologija.

Koncept zvezdne topologije omrežja izhaja s področja velikih računalnikov, v katerih glavni stroj sprejema in obdeluje vse podatke iz perifernih naprav kot aktivno procesno vozlišče. To načelo se uporablja v podatkovnih komunikacijskih sistemih, kot je e-poštno omrežje Rel Com. Vse informacije med dvema perifernima delovnima postajama potekajo skozi osrednje vozlišče računalniškega omrežja.

riž. 7. Struktura topologije LAN v obliki "zvezde".

Prepustnost omrežja je določena z računalniško močjo vozlišča in je zagotovljena za vsako delovno postajo. Ni kolizij podatkov.

Kabliranje je precej preprosto, saj je vsaka delovna postaja povezana z vozliščem. Stroški kabliranja so visoki, zlasti če osrednje vozlišče geografsko ni v središču topologije.

Pri širitvi računalniških omrežij ni mogoče uporabiti predhodno izdelanih kabelskih povezav: od središča omrežja do novega delovnega mesta je treba položiti ločen kabel.

Topologija zvezda je najhitrejša od vseh topologij računalniških omrežij, ker poteka prenos podatkov med delovnimi postajami skozi osrednje vozlišče (če je njegovo delovanje dobro) po ločenih linijah, ki jih uporabljajo samo te delovne postaje. Pogostost zahtevkov za prenos informacij iz ene postaje v drugo je nizka v primerjavi s tisto, ki je dosežena v drugih topologijah.

Delovanje računalniškega omrežja je odvisno predvsem od moči osrednjega datotečnega strežnika. Lahko je ozko grlo v računalniškem omrežju. Če osrednje vozlišče odpove, je celotno omrežje moteno.

Osrednje nadzorno vozlišče - datotečni strežnik - izvaja optimalen zaščitni mehanizem pred nepooblaščenim dostopom do informacij. Iz njegovega središča je mogoče nadzorovati celotno računalniško omrežje.

Topologija obroča.

Pri topologiji obročnega omrežja so delovne postaje med seboj povezane v krogu, tj. delovna postaja 1 z delovno postajo 2, delovna postaja 3 z delovno postajo 4 itd. Zadnja delovna postaja je povezana s prvo. Komunikacijska povezava je sklenjena v obroč.

Slika 8. Struktura topologije obroča LAN.

Polaganje kablov od ene delovne postaje do druge je lahko precej zapleteno in drago, še posebej, če je geografska lega delovnih postaj daleč od obroča (na primer v liniji).

Sporočila redno krožijo v krogih. Delovna postaja pošlje informacije na določen ciljni naslov, potem ko prejme zahtevo iz obroča. Posredovanje sporočil je zelo učinkovito, saj lahko večino sporočil pošljemo »na poti« po kabelskem sistemu eno za drugim. Zahtevo za zvonjenje na vse postaje je zelo enostavno. Trajanje prenosa informacij se povečuje sorazmerno s številom delovnih postaj, vključenih v računalniško omrežje.

Glavna težava obročaste topologije je, da mora vsaka delovna postaja aktivno sodelovati pri prenosu informacij in če vsaj ena od njih odpove, je celotno omrežje paralizirano. Napake v kabelskih povezavah je enostavno lokalizirati.

Priključitev nove delovne postaje zahteva kratkotrajno zaustavitev omrežja, saj mora biti med namestitvijo obroč odprt. Dolžina računalniškega omrežja ni omejena, saj je na koncu določena izključno z razdaljo med delovnima postajama.

Posebna oblika obročaste topologije je logično obročasto omrežje. Fizično je montiran kot povezava zvezdastih topologij. Posamezne zvezdice se vklopijo s posebnimi stikala(Angleščina) Hub – koncentrator), ki se v ruščini včasih imenujejo tudi "vozlišče". Glede na število delovnih postaj in dolžino kabla med delovnimi postajami se uporabljajo aktivna ali pasivna vozlišča. Aktivna vozlišča dodatno vsebujejo ojačevalnik za priklop od 4 do 16 delovnih postaj. Pasivno zvezdišče je izključno razdelilna naprava (za največ tri delovne postaje). Upravljanje posamezne delovne postaje v omrežju z logičnim obročem je enako kot v običajnem omrežju z obročem. Vsaki delovni postaji je dodeljen naslov, ki ustreza njej, prek katerega se prenaša nadzor (od starejšega do mlajšega in od mlajšega do višjega). Povezava se prekine samo za spodnje (najbližje) vozlišče računalniškega omrežja, tako da je le v redkih primerih lahko moteno delovanje celotnega omrežja.

riž. 9. Struktura logičnega obročnega vezja LAN.

Topologija vodila.

Pri topologiji vodila je medij za prenos informacij predstavljen v obliki komunikacijske poti, dostopne vsem delovnim postajam, na katero morajo biti vse povezane. Vse delovne postaje lahko neposredno komunicirajo s katero koli delovno postajo v omrežju.

Slika 10. Struktura topologije vodila LAN.

Delovne postaje lahko nanj kadarkoli priključimo ali izklopimo, ne da bi pri tem motili delovanje celotnega računalniškega omrežja. Delovanje računalniškega omrežja ni odvisno od stanja posamezne delovne postaje.

V standardni situaciji za avtobusno omrežje Ethernet pogosto uporabite tanek kabel oz Cheapernet – kabel s T-konektorjem. Prekinitev in predvsem povezava s takim omrežjem zahteva prekinitev vodila, kar zmoti kroženje informacij in povzroči zamrznitev sistema.

Nove tehnologije ponujajo pasivne vtičnice, prek katerih je mogoče med delovanjem računalniškega omrežja odklopiti in/ali povezati delovne postaje.

Zaradi dejstva, da se delovne postaje lahko povežejo brez prekinitev omrežnih procesov in komunikacijskega okolja, je zelo enostavno prisluškovati informacijam, t.j. vejo informacij iz komunikacijskega okolja.

V omrežju LAN z neposrednim (nemoduliranim) prenosom informacij je lahko vedno samo ena postaja, ki prenaša informacije. Za preprečitev kolizij se v večini primerov uporablja metoda ločevanja, po kateri se vsaki povezani delovni postaji v določenih trenutkih podeli ekskluzivna pravica do uporabe kanala za prenos podatkov. Zato se zahteve po prepustnosti računalniškega omrežja povečajo ob povečani obremenitvi, na primer ob uvedbi novih delovnih postaj. Delovne postaje so na vodilo povezane preko TAP naprav. Terminalna dostopna točka – končna priključna točka). TAP je posebna vrsta povezave s koaksialnim kablom. Iglasta sonda je vstavljena skozi zunanjo lupino zunanjega prevodnika in dielektrično plast do notranjega prevodnika in je z njim povezana.

V omrežju LAN z moduliranim širokopasovnim prenosom informacij različne delovne postaje po potrebi prejmejo frekvenco, na kateri lahko te delovne postaje pošiljajo in prejemajo informacije. Preneseni podatki so modulirani na ustreznih nosilnih frekvencah, tj. Med medijem za prenos informacij in delovnimi postajami sta modema za modulacijo oziroma demodulacijo. Tehnologija širokopasovnih sporočil omogoča hkratni prenos dokaj velike količine informacij v komunikacijskem okolju. Za nadaljnji razvoj diskretnega prenosa podatkov ni pomembno, katere začetne informacije se posredujejo modemu (analogne ali digitalne), saj se bodo v prihodnosti še pretvarjale.

Glavne značilnosti treh najbolj značilnih tipologij računalniških omrežij so podane v tabeli št. 2.

tabela 2

Glavne značilnosti topologij računalniških omrežij.

Značilnosti	Topologije računalniških omrežij
	zvezda	Prstan	Pnevmatika
Stroški razširitve	Minor	Povprečje	Povprečje
Povezovanje naročnikov	Pasivno	Aktiven	Pasivno
Zaščita pred okvarami	Minor	Minor	visoko
Sistemske dimenzije	Kaj	Kaj	Omejeno
Varnost pred prisluškovanjem	dobro	dobro	Minor
Stroški povezave	Minor	Minor	visoko
Obnašanje sistema pri visokih obremenitvah	dobro	Zadovoljivo	Slab
Sposobnost dela v realnem času	Zelo dobro	dobro	Slab
Usmerjanje kablov	dobro	Zadovoljivo	dobro
Storitev	Zelo dobro	Povprečje	Povprečje

Drevesna struktura LAN.

Poleg znanih topologij računalniških omrežij "ring", "star" in "bus" se v praksi uporablja tudi kombinirana struktura, na primer drevesna struktura. Oblikovana je predvsem v obliki kombinacij zgoraj omenjenih topologij računalniških omrežij. Osnova drevesa računalniškega omrežja (koren) se nahaja na točki, kjer se zbirajo komunikacijske linije informacij (veje drevesa).

Računalniška omrežja z drevesno strukturo se uporabljajo tam, kjer neposredna uporaba osnovnih omrežnih struktur v čisti obliki ni mogoča. Za povezavo večjega števila delovnih postaj se uporabljajo omrežni ojačevalniki in/ali stikala glede na adapterske plošče. Pokliče se stikalo, ki ima hkrati funkcije ojačevalnika aktivna vozlišče.

V praksi se uporabljata dve različici, ki zagotavljata povezavo osmih oziroma šestnajstih vrstic.

Pokliče se naprava, na katero so lahko priključene največ tri postaje pasivno vozlišče. Pasivno zvezdišče se običajno uporablja kot razdelilnik. Ne potrebuje ojačevalca. Predpogoj za priključitev pasivnega vozlišča je, da možna največja razdalja do delovne postaje ne sme presegati nekaj deset metrov.

Slika 6. Drevesna struktura LAN

Arhitektura omrežja

Najpomembnejša značilnost računalniškega omrežja je njegova arhitektura. Arhitektura omrežja- to je implementirana struktura omrežja za prenos podatkov, ki določa njegovo topologijo, sestavo naprav in pravila za njihovo interakcijo v omrežju. V okviru omrežne arhitekture so obravnavana vprašanja kodiranja informacij, njihovega naslavljanja in prenosa, nadzora pretoka sporočil, nadzora napak in analize delovanja omrežja v izrednih razmerah in ob poslabšanju delovanja.

Najpogostejše arhitekture

Lokalno omrežje Token Ring

Ta standard je razvil IBM. Uporabljeni prenosni medij je neoklopljen ali oklopljen sukani par (UPT ali SPT) ali optično vlakno. Hitrost prenosa podatkov 4 Mbit/s ali 16 Mbit/s. Kot način nadzora dostopa postaj do oddajnega medija se uporablja metoda - token ring (angleško: Token Ring). ken Ring ). Glavne določbe te metode:

naprave so v omrežje povezane s topologijo obroča;

vse naprave, povezane v omrežje, lahko prenašajo podatke šele po prejemu dovoljenja za prenos (žeton);

V danem trenutku ima to pravico samo ena postaja v omrežju.

Vrste paketov.

V I VM To ken Ring Uporabljajo se tri glavne vrste paketov:

krmilni/podatkovni paket Podatkovni/ukazni okvir);

paket "marker"Žeton);

paket za ponastavitev splav).

Paket Control/Data .

S takim paketom se prenašajo podatki ali ukazi za nadzor omrežja.

Paket "Marker".

Postaja lahko začne prenašati podatke šele po prejemu takega paketa. V enem obroču je lahko samo ena postaja in s tem samo ena postaja s pravico do prenosa podatkov.

Ponastavi paket.

Pošiljanje takega paketa signalizira prekinitev vseh prenosov.

Računalnike lahko povežete v omrežje s topologijo zvezde ali obroča.

Lokalno omrežje ArcNet .

ArcNet Priloženo računalniško omrežje virov) je preprosta, poceni, zanesljiva in dokaj prilagodljiva arhitektura lokalnega omrežja. Razvila korporacija Datapoint leta 1977. ArcNet je pozneje dobil licenco za S Corporation MC (angleščina) Standard Microsystems Corporation), ki je postal glavni razvijalec in proizvajalec opreme za omrežja ArcNet. Kot prenosni medij se uporablja prepletena parica, koaksialni kabel (RG-62) z karakteristično impedanco 93 ohmov in optični kabel. Hitrost prenosa podatkov – 2,5 Mbit/s, obstaja tudi razširjena različica – ArcNetplus – podpira prenos podatkov s hitrostjo 20 Mbit/s. Pri povezovanju naprav ArcNet uporablja topologijo vodila in zvezde. Metoda za nadzor dostopa postaj do prenosnega medija – žetonskega vodila. Token Bus ). Ta metoda zagotavlja naslednja pravila:

Vse naprave, povezane v omrežje, lahko prenašajo podatke

šele po prejemu dovoljenja za prenos (žeton);

V danem trenutku ima to pravico le ena postaja v omrežju;

Podatki, ki jih prenaša ena postaja, so na voljo vsem postajam v omrežju.

Osnovna načela delovanja.

Vsak bajt se v ArcNet prenese s posebnim paketom ISU. Informacijska simbolna enota – enota prenosa informacij), sestavljena iz treh servisnih start/stop bitov in osmih podatkovnih bitov. Na začetku vsakega paketa se odda začetni delimiter AB. Izbruh opozorila ), ki je sestavljen iz šestih servisnih bitov. Začetno ločilo deluje kot preambula paketa.

ArcNet definira 5 vrst paketov:

Plastična vrečkaITT(angleško: Information to Transmit) – povabilo k oddaji. To sporočilo prenaša nadzor z enega omrežnega vozlišča na drugega. Postaja, ki sprejme ta paket, prejme pravico do prenosa podatkov.

FBE paket(angl. Free Buffer Inquiries ) – zahteva za pripravljenost za sprejem podatkov. Ta paket preveri pripravljenost vozlišča za sprejem podatkov.

Podatkovni paket.Prenos podatkov se izvaja s tem paketom.

ASK paket (angleščina) priznanja ) – potrditev sprejema. Potrditev pripravljenosti za sprejem podatkov ali potrditev prejema podatkovnega paketa brez napak, t.j. kot odgovor na FBE in podatkovni paket.

Paket NAK Negativna priznanja ) – nepripravljenost na sprejem. Vozlišče ni pripravljeno za sprejem podatkov (odgovor na FBE) ali pa je bil paket prejet z napako.

V omrežju ArcNet Uporabi se lahko dve topologiji: zvezda in vodilo.

Ethernet LAN

Ethernet specifikacija v poznih sedemdesetih je podjetje ponudilo Xerox Corporation . Temu projektu so se pozneje pridružila tudi podjetjaDigital Equipment Corporation(DEC) in Intel Corporation . Leta 1982 je bila izdana specifikacija za Ethernet različica 2.0. Na podlagi Ethernet Inštitut IEEE je razvil standard IEEE 802.3. Razlike med njimi so majhne.

Osnovna načela delovanja.

Na logični ravni v Ethernet Topologija vodila se uporablja:

vse naprave, povezane v omrežje, imajo enake pravice, tj. katera koli postaja lahko začne oddajati kadarkoli (če je oddajni medij prost);

Podatki, ki jih prenaša ena postaja, so na voljo vsem postajam v omrežju.

Tabela 3

Osnovne značilnosti omrežij na podlagi načinov prenosa informacij.

Značilnosti	Metode prenosa informacij
	Ethernet	Token Ring	ArcNet
Topologija	Vrsta lokalnega avtobusa	Vrsta prstana ali zvezde	Kompleti zvezdnih segmentov
Vrsta kabla	RG-58	Oklopljeni ali neoklopljeni sukani par	RG –62 ali RG –59
Impedanca	50 ohmov
Terminator Resistance	50 ohmov, ± 2 ohmov	100 – 200 Ohm UTP, 150 Ohm TP	RG –59: 75 ohmov RG –62: 93 ohmov
Največja dolžina kabla v segmentu	185 m	45 – 200 m (odvisno od uporabljenega kabla)	Odvisno od uporabljenega kabla, vendar v povprečju: Z–Z: 120 m A–A: 606 m P–W ali P–A: 30 m A–A: 0,3 m
Minimalna vrzel med sosednjimi računalniki	0,5 m	2,5 m
Največje število povezanih segmentov		33 MAU naprav	Ne podpira segmentnih povezav
Največje število računalnikov v segmentu		Neoklopljen sukani par: 72 delovnih postaj na zvezdišče, pri uporabi oklopljenega sukanega para - 260 delovnih postaj na zvezdišče	Odvisno od uporabljenega kabla

FDDI lokalno omrežje(Fiber Distributed Data Interface)

Lokalno omrežje z mrežno arhitekturo hitrega prenosa podatkov po optičnih linijah. Hitrost prenosa - 100 Mbit/s. Topologija - dvojni obroč ali mešana (vključno z zvezdastimi ali drevesnimi podomrežji). Največje število postaj v omrežju je 1000. Zelo visoki stroški opreme.

Lokalno omrežje bankomatov(Način asinhronega prenosa)

Lokalno omrežje z drago arhitekturo omogoča prenos digitalnih podatkov, video informacij in glasu po istih linijah. Hitrost prenosa do 2,5 Gbps. Optične komunikacijske linije.

Omrežni operacijski sistemi za lokalna omrežja.

Glavna smer razvoja sodobnih omrežnih operacijskih sistemov (angleščina) Omrežni operacijski sistem – NOS) – prenos računalniških operacij na delovne postaje, ustvarjanje sistemov s porazdeljeno obdelavo podatkov. To je predvsem posledica rasti računalniških zmogljivosti osebnih računalnikov in vse bolj aktivnega uvajanja zmogljivih večopravilnih operacijskih sistemov: OS/2, Windows NT in Windows 95. Poleg tega je uvedba objektno usmerjenih tehnologij ( OLE, ActiveX, ODBC itd.) vam omogoča poenostavitev organizacije porazdeljene obdelave podatkov. V takšnih razmerah glavna naloga NOS postane poenotenje neenakih operacijskih sistemov delovnih postaj in zagotavljanje transportne plasti za širok spekter nalog: obdelavo baz podatkov, prenos sporočil, upravljanje porazdeljenih omrežnih virov. imeniška/imenska storitev).

Sodobni NOS uporabljajo tri glavne pristope k organizaciji upravljanja omrežnih virov.

Prva je tabela predmetov. Vezalnica ). Uporablja se v omrežnih operacijskih sistemih NetWare 28b in NetWare 3.XX . Takšna tabela se nahaja na vsakem datotečnem strežniku v omrežju. Vsebuje informacije o uporabnikih, skupinah, njihovih pravicah dostopa do omrežnih virov (podatki, storitve, tiskanje preko omrežnega tiskalnika itd.). Ta organizacija dela je priročna, če je v omrežju samo en strežnik. V tem primeru je treba definirati in nadzorovati samo eno informacijsko bazo. S širitvijo omrežja in dodajanjem novih strežnikov se obseg nalog za upravljanje omrežnih virov močno poveča. Sistemski administrator je primoran določati in nadzorovati delo uporabnikov na posameznem strežniku v omrežju. Naročniki omrežja pa morajo natančno vedeti, kje se določeni omrežni viri nahajajo, in se za dostop do teh virov registrirati na izbranem strežniku. Seveda pa za informacijske sisteme, sestavljene iz velikega števila strežnikov, takšna organizacija dela ni primerna.

Drugi pristop se uporablja v LANServer in Windows NT Server – Struktura domene Domena ). Vsi omrežni viri in uporabniki so združeni v skupine. Domeno si lahko predstavljamo kot analog objektnih tabel. knjigoveznica ), le da si tako tabelo deli več strežnikov, medtem ko si strežniške vire deli celotna domena. Za dostop do omrežja je torej dovolj, da se uporabnik poveže z domeno (registrira), nakar postanejo na voljo vsi viri domene, viri vseh strežnikov in naprav, ki so del domene. njemu. Vendar pa uporaba tega pristopa predstavlja tudi težave pri gradnji informacijskega sistema z velikim številom uporabnikov, strežnikov in s tem domen, na primer omrežja za podjetje ali veliko razvejano organizacijo. Tu so te težave že povezane z organizacijo interakcije in upravljanja več področij, čeprav so vsebinsko enake kot v prvem primeru.

Tretji pristop je Imenik ali Storitev poimenovanja imenikov. Imenske storitve (DNS) brez teh pomanjkljivosti. Vsi omrežni viri: omrežno tiskanje, shranjevanje podatkov, uporabniki, strežniki itd. obravnavajo kot ločene veje ali imenike informacijskega sistema. Tabele, ki definirajo DNS, se nahajajo na vsakem strežniku. To, prvič, poveča zanesljivost in sposobnost preživetja sistema, in drugič, uporabniku poenostavi dostop do omrežnih virov. Z registracijo na enem strežniku postanejo uporabniku na voljo vsi omrežni viri. Upravljanje takega sistema je tudi enostavnejše kot pri uporabi domen, saj obstaja ena tabela, ki definira vse omrežne vire, pri domenski organizaciji pa je treba za vsako domeno posebej definirati vire, uporabnike in njihove pravice dostopa.

Trenutno so najpogostejši omrežni operacijski sistemi NetWare 3.XX in 4.XX (Novell Inc.), Windows N T Server 3.51 in 4.00 (Microsoft Corp.) in LAN Server (IVM Corp.).

Oglejmo si podrobneje zmogljivosti teh in nekaterih drugih omrežnih operacijskih sistemov ter zahteve, ki jih postavljajo na programsko in strojno opremo omrežnih naprav.

LAN strežnik, IBM Corp.

Značilne lastnosti:

uporaba domenske omrežne organizacije poenostavi upravljanje in dostop do omrežnih virov;

zagotavlja popolno interakcijo s hierarhičnimi sistemi (arhitektura SNA).

Popoln operacijski sistem s široko paleto storitev. Poganja ga O S/2, tako da je strežnik lahko nenamenski (eng. nenamenski ). Zagotavlja interakcijo s hierarhičnimi sistemi, podpira medmrežno povezovanje.

Na voljo dve različici LAN Strežnik: začetni in napredni. Napredni v primerjavi z začetnim podpira visoko zmogljiv datotečni sistemvisoko zmogljiv datotečni sistem - HPFS).Vključuje sisteme tolerance napak. Tolerance napak ) in tajnost (eng. Lokalna varnost).

Strežniki in uporabniki so združeni v domene. Strežniki v domeni delujejo kot enoten logični sistem. Vsi viri domene so uporabniku na voljo po registraciji v domeni. Na enem kabelskem sistemu lahko deluje več domen. Pri uporabi na delovni postaji OS/2 so viri teh postaj na voljo uporabnikom drugih delovnih postaj, vendar le eni naenkrat. Skrbnik lahko upravlja omrežje le z delovne postaje, na kateri je nameščen operacijski sistem OS/2. LAN strežnik podpira oddaljeni zagon DOS, OS/2 in Windows Nalaganje postopka oddaljenega vmesnika – RIPL).

Slabosti vključujejo:

zapleten postopek namestitve NOS;

omejeno število podprtih gonilnikov omrežnih adapterjev.

Windows NT Server, Microsoft Corp.

Značilne lastnosti:

enostavnost uporabniškega vmesnika;

razpoložljivost orodij za razvoj aplikacij in podpora za napredne objektno usmerjene tehnologije;

podpora za procesorje RISC;

podpora za namestitvene datotečne sisteme;

interakcija Macintosh.

Vse to je pripeljalo do tega, da je ta operacijski sistem postal eden najbolj priljubljenih omrežnih operacijskih sistemov.

Windows NT vmesnik 4.0 podoben okenskemu vmesniku Windows 95, namestitev lahko traja od 1 do 2 uri. Modularna zasnova sistema poenostavi spreminjanje in prenos na druge platforme, Windows NT je bil zasnovan za podporo tako visoke zmogljivosti RISC –procesorji, npr PowerPC, DEC Alpha AXP in MIPS Druga značilnost, ki povečuje njegovo prenosljivost, je zmožnost podpore namestitvenih datotečnih sistemov. Trenutno podprto FAT (Tabela dodeljevanja datotek) – tabela dodeljevanja datotek, ki se uporablja v sistemi DOS), NTFS (eng. NT File System - datotečni sistem NT , zasnovan posebej za Windows NT), CDFS (datotečni sistem CD ROM ), datotečni sistem Macintosh in HPFS (visoko zmogljiv datotečni sistem) – visoko zmogljiv datotečni sistem, ki se uporablja v OS /2; ni podprt v Windows NT 4.0 neposredno – povečana podpora HPFS zahteva posebne postopke). Podsistemi so zaščiteni pred nepooblaščenim dostopom in zahvaljujoč večopravilnosti s prednostjo pred njihovim medsebojnim vplivom (če en proces visi, to ne vpliva na delo drugih). Obstaja podpora za oddaljeni dostop do omrežja (na primer prek modema ali null modemskega kabla) – Storitev oddaljenega dostopa (RAS) ), je podprta oddaljena obdelava opravil.

Windows NT postavlja višje zahteve glede delovanja računalnika v primerjavi z NetWare.

Mreženje.

Združevanje lokalnih mrež oddelkov in "delovnih skupin", informacijsko povezanih s funkcionalno interakcijo pri reševanju njihovih proizvodnih problemov, se izvaja po načelu "odjemalec-strežnik" z naknadnim zagotavljanjem povzetka tehnološke in finančno-ekonomske informacije. na raven delovne postaje menedžerjev podjetja (in združenja, v prihodnosti) za sprejemanje upravljavskih odločitev.

Programska in strukturna organizacija omrežja.

Predlaga se, da se ta problem reši z ustvarjanjem na podlagi Novell tehnologije in operacijski sistem Novell NetWare 4.XX korporativno podjetniško omrežje, ki temelji na principu "razdeljene zvezde", deluje pod nadzorom več strežnikov in podpira osnovne transportne protokole ( T stopnja 5;

TP patch paneli Patch Panel ;

konektorji T – konektor;

končni radiofrekvenčni terminatorji.

Uporaba optičnih komunikacijskih linij je upravičena zaradi velike oddaljenosti proizvodnih objektov in zgradb drug od drugega ter visoke stopnje industrijskih motenj. Kabli RG-58 se uporabljajo pri povezovanju avtomatiziranih industrijskih naprav v omrežje, ki zahtevajo tudi zaščito tehnoloških in drugih informacij, ki se obdelujejo na teh delovnih postajah in prenašajo na druge delovne postaje pred različnimi vrstami industrijskih motenj. "Sukani par" 10Base– T nivo 5 se uporablja za povezovanje delovnih postaj uporabnikov omrežja na mestih, ki ne zahtevajo povečanih zahtev za zaščito medija za prenos informacij pred motnjami. Novell NetWare 4.1 in Windows NT Server 4,00 torej. Strežniki poleg neposrednega namena obdelave in shranjevanja informacij rešujejo problem usmerjanja in transporta informacij, na eni strani zmanjšujejo obremenitev glavnih informacijskih cest in na drugi zagotavljajo pregleden dostop do informacij iz drugih strežnikov. .

Strežniki bodo oskrbovali približno 60 delovnih postaj za obdelavo različnih vrst tehnoloških informacij, pa tudi več kot 40 delovnih postaj v upravnih, vodstvenih in finančno-ekonomskih oddelkih podjetja.

Naslednje omrežne kartice se uporabljajo kot omrežna strojna oprema za strežnike in delovne postaje:

NE–2000;

NE–3200;

SMC8634;

SMC8834;

Omrežni protokoli – IEEE 802.2, IEEE 802.3 CSMA/CD.

Transportni protokoli – IPX/SPX – za strežnike NetWare, TCP/IP in NetBEUI – za strežnik Windows NT.

Za programsko in strojno integracijo omrežnih okolij NetWare in Windows NT Server potrebna je uporaba programskega mostu, ki temelji na kombiniranem transportnem protokolu IPX/ SPX , je v prihodnosti možen popoln prehod na omrežno integriran OS Windows NT strežnik.

Skupaj z omrežnim OS NetWare 4.XX za skupine odjemalcev, ki so funkcionalno povezane pri reševanju produkcijskih problemov, se uporablja mrežno okolje Artisoft LANtastic 6.0 in novejši, Windows 3.11 za delovne skupine in Windows 95 zagotavljanje transparentnega dostopa uporabnikom teh omrežij enakovrednih do informacij drug drugega. Hkrati uporabniki okolja LANtastic 6.0 in novejši, Windows 3.11 za delovne skupine in Windows 95 je strank Strežniki NetWare in Windows NT – strežniki, ki imajo dostop do svojih virov in informacij na trdih diskih v skladu s svojimi pravicami in privilegiji.

Tako smo dobili resnično delujoče korporativno omrežje, ki ima veliko izvirnih delovnih vozlišč in principov rešitve; ta naloga je danes ena najzanimivejših in naprednejših na svetu na področju informacijske tehnologije. To omrežje bo v prihodnosti omogočilo prehod na nove, zmogljivejše programske in strojne komunikacije ter komunikacijska orodja, ki se bodo razvila v svetu, saj je celotno omrežje izvedeno na osnovi OSI in popolnoma ustreza mednarodnim standardom.

Nastavitev omrežnih orodijWindows.

Trenutno je najpogostejši operacijski sistem za osebne računalnike Windows. Ta operacijski sistem vključuje orodja za ustvarjanje računalniških omrežij enakovrednih.

Nastavitev omrežne kartice.

Postopek nastavitve omrežja se mora začeti z namestitvijo omrežne kartice, to pa lahko storite med namestitvijo samega operacijskega sistema ali kasneje, med delovanjem. Če so vaši omrežni adapterji združljivi s funkcijo plug-and-play, bo operacijski sistem samodejno prepoznal nameščeno omrežno kartico, ko jo zaženete in jo konfigurirate.

Če plošča ne podpira formata plug-and-play, zaženite "Nadzorna plošča" in dvokliknite ikono "Namestitev strojne opreme". To bo zagnalo čarovnika za dodajanje strojne opreme. S klikom na gumb "Naprej" pojdite v pogovorno okno, kjer bo Windows ponudil samodejno iskanje novih nameščenih naprav.

Priporočljivo je, da dovolite operacijskemu sistemu, da sam prepozna strojno opremo. Če ji uspe, ji ne bo treba ročno vnašati podatkov o napravi.

Če Windows ni mogel prepoznati omrežnega adapterja, potem bo treba njegovo namestitev in konfiguracijo izvesti ročno. Po kliku na gumb »Naprej« se prikaže pogovorno okno, v katerem morate z dvojnim klikom na vrstico »Omrežne kartice« določiti vrsto naprave, ki jo želite namestiti.

Posledično se odpre naslednje pogovorno okno, v katerem morate s predlaganega seznama izbrati proizvajalca in model omrežne kartice. Izbira poteka s klikom na ustrezno vrstico seznama. Po izbiri omrežne kartice Windows prikaže pogovorno okno s parametri nameščene kartice.

Vrsta in količina prikazanih informacij sta odvisna od vrste plošče. Če je omrežna kartica prepoznana v samodejnem načinu, se parametri, prikazani v pogovornem oknu, nastavijo Windows. Če sistem ne prepozna omrežne kartice, so parametri dodeljeni privzete vrednosti, kar pogosto vodi do konfliktov z drugimi napravami. V tem primeru morate spremeniti parametre, da odpravite konflikte. Po tem sistem namesti programsko opremo, potrebno za delovanje omrežne kartice. Uporabite lahko standardni gonilnik, ki je na voljo na distribucijskem disku Windows. Če manjka ali vam iz nekega razloga ne ustreza, uporabite gonilnik na disku, ki je priložen adapterju (gumb "Imam z diska").

Konfiguracija omrežja.

Naslednji korak je namestitev in konfiguracija potrebnih omrežnih protokolov. Dvokliknite ikono »Omrežje« v »Nadzorni plošči«. Okno Omrežje prikazuje nameščene komponente omrežne programske opreme. Povežite omrežno kartico s protokoli, potrebnimi za odjemalce, ki jih potrebujete za delovanje (privzeto sta NETBEUI in NetWare IPX/SPX nameščena kot omrežni protokol v sistemu Windows). Če želite to narediti, kliknite gumb »Dodaj« na zavihku »Konfiguracija«.

V oknu »Izberi vrsto komponente«, ki se prikaže, izberite »Protokol« in kliknite gumb »Dodaj«. Nato je v oknu »Izberi: omrežni protokol« prvič naveden proizvajalec in drugič zahtevani omrežni protokol, na primer Microsoft, protokol IPX / SPX. Po tem se morate vrniti v okno »Omrežje« in IPX/SPX bo že prikazan kot podprt protokol. Če želite začeti postopek konfiguracije, dvokliknite element seznama ali ga izberite in kliknite gumb Lastnosti, ki bo prikazal pogovorno okno Lastnosti.

Ko ste v pogovornem oknu IPX/SPX Compliant Protocol Properties, lahko dostopate do treh zavihkov: Binding, Advanced in NetBIOS.

Zavihek "Veza". Ta zavihek navaja omrežne komponente, ki uporabljajo protokol. Če ste namestili druge protokole, bodo na seznamu prikazani dodatni elementi. Na seznamu izberite samo tiste elemente, ki uporabljajo protokol IPX/SPX. Zmanjšanje števila povezav za vsak protokol lahko bistveno izboljša učinkovitost omrežne programske opreme.

Zavihek "NetBIOS" vam omogoča, da omogočite podporo za protokol NetBIOS s protokolom IPX/SPX, kar vam bo omogočilo zagon aplikacij, ki uporabljajo protokol NetBIOS.

Dodatne nastavitve, kot so vrsta paketa, omrežni naslov, največje število povezav in druge, so določene na zavihku »Napredno«.

Namestitev omrežnih odjemalcev in storitev.

Za povezavo delovne postaje z omrežjem morate namestiti ustrezne odjemalce in storitve. Če želite na primer organizirati enakovredno omrežje Windows, morate na vsako delovno postajo namestiti odjemalca za Microsoftova omrežja ter storitev dostopa do datotek in tiskalnikov za Microsoftova omrežja.

Če želite namestiti nove storitve in odjemalce, morate klikniti gumb "Dodaj" in uporabite že znano okno "Izbira vrste komponente". Odvisno od vaše izbire se prikaže okno "Izberi: Omrežni odjemalec" oz "Izberi: Omrežna storitev".

Gumb "Dostop do datotek in tiskalnikov" je namenjen priklicu okna “Organizacija dostopa do datotek in tiskalnikov”, s pomočjo katerega se pokaže, ali je vire določenega računalnika možno deliti (torej razdeliti med uporabnike).

Po namestitvi morajo biti odjemalci in storitve pravilno konfigurirani. Odjemalec za Microsoftova omrežja je konfiguriran z oknom "Lastnosti: Odjemalec za omrežjaMicrosoft". Nastavljeni so parametri prijave v omrežje - prijava z obnovitvijo povezav omrežnih virov ali hitra prijava, ko so viri povezani po potrebi. Ko so povezave obnovljene, je prijava veliko počasnejša, še posebej, če kateri koli omrežni vir trenutno ni pripravljen za povezavo.

Po namestitvi odjemalcev izberete način prijave v omrežje: navadna prijava v Windows ali s pomočjo enega od odjemalcev.

Če ste namestili prijavo v omrežje z uporabo Microsoftovega omrežnega odjemalca, morate vnesti uporabniško ime in geslo ter nato klikniti V redu. Ko je gumb pritisnjen "Prekliči" izvedena bo običajna prijava v Windows, vendar omrežni viri ne bodo na voljo.

Med delom z oknom "Mreža",Če tega še niste storili, je priporočljivo namestiti datotečne in tiskalniške storitve na vsako delovno postajo v omrežju. Poleg tega morate z zavihkom »Računalnik« vsakemu računalniku dodeliti edinstveno omrežno ime, ime delovne skupine pa mora biti enako. V preprostem omrežju enakovrednih, ki temelji na sistemu Windows, vam bo to takoj omogočilo skupno rabo virov drugih računalnikov, kot so njihovi diski in tiskalniki.

Skupna raba virov: periferne naprave, diski, datoteke.

Uporaba zavihka "Nadzor dostopa" določa, kako se nadzoruje dostop do skupnih virov. Obstajata dve možnosti:

upravljanje na ravni uporabnika (določeni uporabniki ali skupine uporabnikov imajo dostop do vira, seznam uporabnikov pa je vzet iz navedenega strežnika)

ali na ravni vira (vsak vir ima dostopno geslo, vsak uporabnik, ki to geslo pozna, se lahko poveže).

Pri delu z operacijskim sistemom Windows lahko po potrebi določite lokalni vir v računalniku kot skupni vir v omrežju. Če želite to narediti, morate uporabiti zavihek "Dostop do okna Lastnosti za ta vir." To okno lahko odprete na različne načine:

1. V oknu »Moj računalnik« ali »Raziskovalec« izberite želeni predmet in pokličite ukaz »Datoteka / Lastnosti«, zavihek »Dostop« ali ukaz »Datoteka / Dostop« (odpre se isto okno »Lastnosti«, vendar takoj na želenem zavihku)

2. V oknu »Moj računalnik« ali »Raziskovalec« prikličite kontekstni meni za želeni predmet in izberite ukaz »Lastnosti«, zavihek »Dostop« ali ukaz »Dostop«.

Privzeto je nastavljena možnost "Lokalni vir". Po izbiri alternativne možnosti - »Vir v skupni rabi« - postanejo na voljo preostala polja. Polje »Ime omrežja« je namenjeno označevanju imena, pod katerim bo vir znan v omrežju. To polje privzeto vsebuje "lokalno" ime vira. V polju Opombe lahko navedete kratke informacije o viru. Polje Access Type vam omogoča, da določite, kaj lahko oddaljeni uporabnik počne z objektom. Če želite to narediti, izberite eno od naslednjih možnosti dostopa.

1. Samo za branje – V polju »Geslo: samo za branje« lahko nastavite geslo od enega do osmih znakov, čeprav to ni obvezno.

2. Popoln dostop - v polju »Geslo: Za polni dostop« lahko nastavite neobvezno geslo. Priporočljivo je, da dovolite le za kratek čas in nastavite geslo, sicer lahko nekdo poškoduje vaše datoteke.

3. Določeno z geslom - vse uporabnike lahko pogojno razdelite v dve kategoriji: tiste, ki jim zaupate, in tiste, ki vam povzročajo dvome. Za popoln dostop lahko navedete prvo geslo, vendar se morate spomniti nevarnosti izgube podatkov. Drugi kategoriji je po potrebi mogoče zagotoviti geslo za branje.

Ko so vse nastavitve opravljene, kliknite gumb »V redu« ali »Uporabi« Od tega trenutka je vir na voljo v omrežju.

Do skupnega vira lahko dostopate prek omrežja z uporabo okna "Omrežno okolje". Najprej morate poiskati bližnjico, ki ustreza računalniku v omrežju, in jo dvoklikniti. V oknu bodo prikazani vsi viri, ki so na voljo v tem računalniku in so opredeljeni kot skupni. Po tem se izbere zahtevani vir. Če je dostop nadzorovan na ravni vira, bo sistem zahteval vnos gesla (če je seveda nastavljeno za ta objekt). Če je dostop nadzorovan na ravni uporabnika, bo sistem preveril, ali ima uporabnik pravico do dostopa do tega vira. Če so vsi pregledi uspešni, dobite možnost dela z želenim predmetom.

Kaj je omrežje

Računalniško omrežje je zbirka osebnih računalnikov in drugih naprav, ki so med seboj povezane prek omrežnih kablov, tako da lahko med seboj komunicirajo in si izmenjujejo informacije in vire. Omrežja se razlikujejo po velikosti: nekatera se nahajajo v eni pisarni, druga se raztezajo po več zgradbah in celo po celem svetu.

Pri ustvarjanju omrežij sta najpogosteje uporabljeni tehnologiji Ethernet in Fast Ethernet. V enem omrežju je mogoče uporabiti več tehnologij. Omrežja Ethernet in Fast Ethernet delujejo podobno; glavna razlika je hitrost prenosa podatkov.

Kako deluje omrežje

Informacije se prenašajo v paketih. Vsak paket vsebuje naslov pošiljateljske in sprejemne naprave, kar mu omogoča, da doseže cilj.

Omrežja Ethernet in Fast Ethernet uporabljajo protokol CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection). Ta protokol omogoča prenos podatkov samo eni napravi naenkrat. Če poskušata dve napravi istočasno posredovati informacije, pride do kolizije, ki jo zaznata oddajni napravi. Obe napravi prenehata prenašati in počakata, da znova začneta prenašati podatke. Ta mehanizem je podoben pogovoru med dvema osebama: če oba začneta govoriti hkrati, prenehata in nato eden začne znova govoriti.

Prednosti mreženja

V omrežju se tako informacije kot viri lahko delijo ali, kot pravijo, delijo uporabniki. To ima številne prednosti:

• lahko uporabljate iste periferne naprave, kot so tiskalniki, modemi, skenerji itd. (na primer, v omrežju je lahko samo en tiskalnik);
• Podatke lahko prenašate brez uporabe disket. Prenos datotek prek omrežja prihrani čas, ki ga porabite za pisanje in branje podatkov z diskete. Poleg tega ni nobenih omejitev glede velikosti kopiranih datotek;
• Pomembne računalniške programe, kot je računovodstvo, je mogoče uporabljati centralno. Pogosto morajo uporabniki imeti možnost istočasnega dostopa do istega programa in dela z njim. Na primer, program prodaje vstopnic mora biti enoten, da se prepreči preprodaja;
• Zagotovite lahko samodejno varnostno kopiranje pomembnih datotek. Program za varnostno kopiranje se zažene samodejno, prihrani čas in zagotovi varnost vaših datotek.

Omrežne komponente

Majhno omrežje običajno sestavljajo:

• osebni računalniki in zunanje naprave, kot so tiskalniki;
• omrežni adapterji za osebne računalnike in omrežni kabli;
• omrežna oprema, kot so zvezdišča in stikala, ki povezujejo osebne računalnike in tiskalnike;
• omrežni operacijski sistem, kot je Windows NT ali NetWare.

Poleg tega bo morda potrebna druga oprema.

Da bi računalnik lahko uporabljali v omrežju, je treba namestiti omrežne kartice. Nekateri osebni računalniki imajo vnaprej nameščen omrežni adapter. Omrežna kartica mora biti hitrostno združljiva s zvezdiščem, na katerega je priključen računalnik. Tako omrežni vmesnik Ethernet ustreza zvezdišču Ethernet, omrežni vmesnik Fast Ethernet pa zvezdišču Fast Ethernet.

Vozlišča

Izraz "vozlišče" se včasih uporablja za označevanje katere koli omrežne naprave, ki služi za povezovanje osebnih računalnikov v omrežje, vendar je zvezdišče pravzaprav ponavljalnik z več vrati. Te vrste naprav preprosto oddajajo (ponovijo) vse informacije, ki jih prejmejo - to pomeni, da vse naprave, povezane s vrati zvezdišča, prejmejo iste informacije.

Vozlišča se uporabljajo za razširitev omrežja. Vendar pa lahko pretirano zanašanje na vozlišča povzroči veliko nepotrebnega prometa, poslanega omrežnim napravam. Navsezadnje vozlišča prenašajo promet v omrežje, ne da bi prepoznala dejanski cilj podatkov. Osebni računalniki, ki prejemajo podatkovne pakete, uporabljajo ciljne naslove v vsakem paketu, da ugotovijo, ali je paket namenjen njim ali ne. V majhnih omrežjih to ni problem, vendar bi morala tudi srednje velika omrežja z velikim prometom uporabljati stikala, ki zmanjšajo količino nepotrebnega prometa.

Stikala

Stikala spremljajo omrežni promet in upravljajo njegovo gibanje z analizo ciljnih naslovov vsakega paketa. Stikalo ve, katere naprave so povezane z njegovimi vrati in usmerja pakete samo na potrebna vrata. To omogoča hkratno delo z več vrati in s tem razširitev pasovne širine.

Na ta način preklapljanje zmanjša količino nepotrebnega prometa, ki nastane, ko se iste informacije pošljejo vsem vratom.

Stikala in vozlišča se pogosto uporabljajo v istem omrežju; vozlišča razširijo omrežje s povečanjem števila vrat, stikala pa razdelijo omrežje na manjše, manj obremenjene segmente.

Kdaj uporabiti vozlišče ali stikalo

V majhnem omrežju (do 20 delovnih postaj) lahko vozlišče ali skupina vozlišč precej dobro upravlja omrežni promet. Hub v tem primeru preprosto služi povezovanju vseh uporabnikov v omrežju.

V večjem omrežju (približno 50 uporabnikov) bo morda treba uporabiti stikala za razdelitev omrežja na segmente, da se zmanjša količina nepotrebnega prometa. Če uporabljate vozlišče ali stikalo z indikatorji, ki prikazujejo stopnjo prezasedenosti omrežja, lahko z analizo njihovih odčitkov naredite določene zaključke. Torej, če je promet stalno visok, morate uporabiti stikalo za razdelitev omrežja na segmente. Če v svoje omrežje dodate nova vozlišča, morate upoštevati pravila, ki omejujejo število vozlišč, ki jih je mogoče neposredno povezati med seboj. Uporaba stikal omogoča povečanje števila vozlišč, ki se uporabljajo v omrežju, in s tem razširitev omrežja.

Pravila oblikovanja omrežja

Pravila za Ethernet in Fast Ethernet

Pri oblikovanju omrežja več naprav morate upoštevati številna pravila, povezana z:

• število vozlišč, ki jih je mogoče povezati med seboj;
• dolžina uporabljenega kabla;
• vrsto uporabljenega kabla.

Ta pravila so podobna za Ethernet in Fast Ethernet. Če imate opravka z vozlišči, ki podpirajo dve vrsti povezav - Ethernet in Fast Ethernet, morate uporabiti pravila za Ethernet ali Fast Ethernet, odvisno od vrste opreme, povezane z zvezdiščem. Če skupaj povežete dve vozlišči, bi morala obstajati povezava Fast Ethernet.

Ko morate v svoje omrežje povezati več uporabnikov, lahko preprosto uporabite drugo vozlišče, tako da ga povežete z vašo obstoječo omrežno opremo. Vozlišča delujejo drugače kot druga omrežna oprema. Preprosto prenašajo informacije, ki prihajajo do njih, v vsa druga pristanišča. Obstaja omejitev števila vozlišč, ki jih je mogoče povezati skupaj, ker veliko število vozlišč povzroči, da je omrežje dovzetno za trke.

V omrežjih 10Base-T Ethernet največje število vozlišč v vrsti ne sme presegati štirih.

Težavo lahko rešite tako, da postavite eno stikalo med vozlišči. Kot veste, stikala razdelijo omrežje na segmente. V tem primeru mora biti stikalo nameščeno tako, da med osebnim računalnikom in stikalom ni več kot dveh vozlišč. Prav ta struktura izpolnjuje zahteve Etherneta in zagotavlja pravilno delovanje omrežja.

Pravila za hitri ethernet na sukanem paru

Največje število vozlišč v eni veji je dve.

Za 100Base-TX je potreben kabel s prepleteno parico največ 100 m. Skupna dolžina prepletene parice ne sme presegati 205 m.

Konektorji in kabli

Zakaj sukana parica nadomešča koaksialni kabel?

Koaksialni kabel

Prepleteni par in koaksialni kabel sta različni vrsti kabla, ki se uporabljata za povezavo računalniške omrežne opreme.

Koaksialni kabel se je v omrežjih začel uporabljati pred sukanim parom. Koaksialna kabelska omrežja so ustvarjena z združevanjem T-odsekov v en dolg segment. Oba prosta konca segmenta sta zaključena s terminatorji. Računalniki so povezani na en konec T-prereza. Podatki se prenašajo po celotnem segmentu in dosežejo vse naprave, vključene v segment. Za delovanje omrežja mora ostati celoten segment nedotaknjen. To pomeni, da če je katerikoli del kabla poškodovan ali odklopljen, omrežje ne bo delovalo. Med postopkom nadgradnje omrežja (npr. pri dodajanju novih osebnih računalnikov) pride do prekinitve segmenta, zaradi česar omrežje začasno ne deluje.

Koaksialni kabel se lahko uporablja samo za omrežja Ethernet.

Prepleteni parni kabel

Kabel s prepleteno parico je lažji za uporabo in veliko bolj prilagodljiv kot koaksialni kabel. Zato se v večini omrežij kot fizični prenosni medij uporablja kabel z dvojno parico. Majhna omrežja s sukanim parom običajno uporabljajo centralno napravo - vozlišče ali stikalo - na katero so vsi osebni računalniki povezani prek sukanega para. Ta naprava distribuira informacije med osebnimi računalniki, ki so povezani z njo.

Kabel s sukanim parom je zelo prilagodljiv in ima konektorje, ki so enostavni za uporabo, ki jih je enostavno priključiti na vrata omrežne opreme, osebnih računalnikov in tiskalnikov. Če je kabel s prepleteno parico poškodovan, bo blokirana samo naprava, ki jo povezuje z omrežjem. Vse druge naprave ostanejo delujoče. Nadgradnja omrežja (na primer dodajanje novih osebnih računalnikov) je zelo enostavna in ta postopek ne vpliva na delovanje drugih naprav. Kabel kategorije 5 se lahko uporablja za omrežja Fast Ethernet. Poleg tega vam bo uporaba kabla kategorije 5 omogočila prehod z omrežij Ethernet na omrežja Fast Ethernet.

Kako vzpostaviti omrežno povezavo s koaksialnim kablom?

Prej je bil koaksialni kabel najpogosteje uporabljen kot prenosni medij v omrežjih Ethernet. Da bi zagotovili prehod na sukani par, morate uporabiti vozlišča z dvema vrstama vrat - sukani par in koaksialni kabel.

Če imate eno od teh vozlišč, bi morala biti vzpostavitev povezave z omrežjem s koaksialnim kablom dokaj enostavna. Vse kar morate storiti je, da svoje obstoječe omrežje povežete z ustreznimi vrati zvezdišča. Ta vozlišča poleg povezave s koaksialnim kablom omogočajo tudi povezave prek sukane parice.

Širitev in modernizacija

Razmislimo o vprašanjih širitve omrežja, povezanih s povečanjem števila uporabnikov.

V katerih primerih je potrebno razširiti ali nadgraditi omrežje? Razlogi so vsaj trije:

• potrebno je več vrat;
• potrebna je širša pasovna širina;
• povezovanje enakovrednih je postalo preveč zapleteno.

Potrebnih je več vrat.

V primerih, ko se število uporabnikov omrežja poveča, lahko preprosto dodate drugo vozlišče tako, da ga povežete z obstoječim. Posledično se prikaže potrebno število dodatnih vrat.

Za združevanje naprav v omrežjih Ethernet se uporablja vmesnik MDI, ki ureja pravila povezave. Večina vrat zvezdišča in stikala so vrata MDI-X, ki za povezavo z osebnim računalnikom uporabljajo standardni kabel s prepleteno parico. Nekatera vrata morda spadajo v kategorijo MDI/MDI-X. To pomeni, da je njihov način delovanja izbran s stikalom. Da bi povezava med dvema napravama delovala, morajo biti sprejemne linije ene naprave povezane z oddajnimi linijami druge. Za povezavo dveh vrat MDI ali dveh vrat MDI-X morate uporabiti tako imenovani crossover kabel - kabel s prekrižanimi oddajnimi in sprejemnimi linijami. Oblikujmo najpogosteje uporabljena pravila za seznanjanje naprav:

1. Za povezavo vrat MDI/MDI-X (nastavljenih na način MDI s stikalom) ene naprave z vrati MDI-X druge naprave potrebujete standardni kabel s prepleteno parico.
2. Za povezavo dveh vrat MDI-X potrebujete križni kabel s prepleteno parico.

Potrebna je večja pasovna širina.
Omrežja Ethernet, ki temeljijo na vozliščih, so idealna rešitev za večino majhnih omrežij. Če pa omrežje Ethernet nenehno deluje pod velikimi obremenitvami, potem lahko:

• dodajte stikalo Ethernet. Če je v omrežju več kot 25 uporabnikov ali ima večina uporabnikov navadne ethernetne adapterje v svojih osebnih računalnikih, vam bo dodajanje ethernetnega stikala omogočilo razdelitev omrežja na manj obremenjene segmente;
• pojdite na Fast Ethernet. Če se po omrežju prenese veliko velikih datotek (na primer grafike), bo prehod na Fast Ethernet zagotovil 10-krat večjo pasovno širino. To bo pospešilo prenos datotek in druge omrežne operacije.

Upoštevajte, da bo prehod na Fast Ethernet zahteval omrežne kartice standarda Fast Ethernet. Če ne nameravate nadgraditi celotnega omrežja hkrati, priporočamo uporabo vozlišč s samodejnim zaznavanjem. Te naprave zagotavljajo samodejno konfiguracijo vrat Ethernet/Fast Ethernet, kar vam omogoča povezavo stare opreme Ethernet in nove opreme Fast Ethernet na zvezdišče.

Omrežje enakovrednih je postalo preveč zapleteno.

V številnih primerih se pojavijo težave, povezane z rastjo omrežja enakovrednih:

• Če je map ali datotek v skupni rabi veliko, je neprijetno nadzorovati njihovo lokacijo in pravice dostopa.
• Če do map v skupni rabi in lokalnih tiskalnikov pogosto dostopate, bo to upočasnilo delovanje osebnih računalnikov, s katerimi so povezani.

Tehnologija odjemalec-strežnik

Zelo pogosto je priporočljiv prehod iz omrežja enakovrednih na omrežje, ki temelji na tehnologiji odjemalec-strežnik, uporaba katere omogoča učinkovitejšo uporabo zmogljivosti LAN. V tem primeru je aplikacija razdeljena na dva dela: odjemalec in strežnik. Eden ali več najmočnejših računalnikov v omrežju je konfiguriranih kot aplikacijski strežniki; izvajajo strežniške dele aplikacij. Odjemalski deli se izvajajo na delovnih postajah; Na delovnih postajah se generirajo zahteve do aplikacijskih strežnikov in obdelajo dobljeni rezultati.

Obstajajo omrežja z enim ali več namenskimi strežniki. V takih omrežjih so strežniška sredstva, največkrat diskovni pomnilnik, na voljo vsem uporabnikom. Strežniki, katerih skupni vir je diskovni pomnilnik, se imenujejo datotečni strežniki. Lahko rečemo, da strežnik služi vsem delovnim postajam. Datotečni strežnik običajno uporablja samo skrbnik omrežja in ni namenjen reševanju težav z aplikacijami. Zato je lahko opremljen s poceni, celo enobarvnim zaslonom. Vendar datotečni strežniki skoraj vedno vsebujejo več hitrih pogonov ali celo polje RAID. Strežnik mora biti zelo zanesljiv, saj njegova okvara povzroči zaustavitev celotnega omrežja. Datotečni strežnik ima običajno nameščen omrežni operacijski sistem: največkrat je to Windows NT, NetWare ali Linux.

Delovne postaje so nameščene z običajnim operacijskim sistemom, kot je DOS, Windows ali Windows NT. Delovna postaja je delovna postaja posameznega uporabnika. Za razliko od omrežja enakovrednih je uporabnik poln lastnik vseh virov na delovni postaji. Hkrati si vire datotečnega strežnika delijo vsi uporabniki. Računalnik skoraj katere koli konfiguracije se lahko uporablja kot delovna postaja. Toda na koncu je vse odvisno od aplikacij, ki jih uporablja določen računalnik.

ComputerPress 10"1999

UVOD

Sodobni napredek človeštva je povezan predvsem z globalno informatizacijo celotne svetovne skupnosti. Ustrezno je opozoriti, da so sodobna računalniška omrežja sistem, katerega zmogljivosti in značilnosti kot celota znatno presegajo ustrezne kazalnike preproste vsote sestavnih elementov omrežja osebnih računalnikov v odsotnosti interakcije med njimi.

Prednosti računalniških omrežij so pripeljale do njihove široke uporabe v informacijskih sistemih kreditnega in finančnega sektorja, državnih in lokalnih oblasti, podjetij in organizacij.

RAČUNALNIŠKA OMREŽJA.

Računalniško omrežje - združevanje več računalnikov za skupno reševanje informacijskih, računalniških, izobraževalnih in drugih problemov.

Vsa računalniška omrežja brez izjeme imajo en namen - zagotoviti skupni dostop do skupnih virov. Beseda vir zelo udobno. Obstajajo tri vrste virov: strojna oprema, programska oprema, informacije.

Viri strojne opreme - to je, ko vsi udeleženci v računalniškem omrežju uporabljajo eno napravo, na primer tiskalnik, ali uporabljajo en računalnik s povečano kapaciteto trdega diska (datotečni strežnik), na katerem shranjujejo svoje arhive in rezultate dela.

Računalniška omrežja omogočajo skupno rabo viri programske opreme . Če želite na primer izvesti zapletene in dolgotrajne izračune, se lahko povežete z oddaljenim velikim računalnikom in mu pošljete računsko nalogo, rezultat pa prejmete nazaj po zaključku izračunov.

Podatki, shranjeni na oddaljenih računalnikih, se oblikujejo informacijski vir , na primer internet.

Glede na način organizacije se omrežja delijo na pravi in ​​umetni.

Umetna omrežja (psevdoomrežja) omogočajo medsebojno povezovanje računalnikov prek serijskih ali vzporednih vrat in ne potrebujejo dodatnih naprav.

Prava omrežja omogočajo povezavo računalnikov s pomočjo posebnih preklopnih naprav in fizičnega medija za prenos podatkov.

Glede na teritorialno razporeditev omrežij so lahko lokalno, globalno, regionalno in mestno.

Računalniška omrežja glede na hitrost prenosa informacij delimo na nizko-, srednje- in visokohitrostna.

nizke hitrosti (do 10 Mbit/s),

srednje hitrosti (do 100 Mbit/s),

visoke hitrosti (več kot 100 Mbit / s);

Mestno omrežje (MAN - Metropolitan Area NetWork) je omrežje, ki služi informacijskim potrebam velikega mesta.

Regionalni - ki se nahaja na ozemlju mesta ali regije.

Omrežja znotraj ene zgradbe, ki povezujejo od 2 do 300 računalnikov, ki običajno pripadajo eni organizaciji (ali eni družini), imenujemo lokalni računalniška omrežja.

Globalno omrežja - WAN (Worldwide Area Network) povezuje na stotine, tisoče vozlišč v številnih državah po vsem svetu.

LOKALNA RAČUNALNIŠKA OMREŽJA.

Lokalno računalniško omrežje je zbirka računalnikov, povezanih s komunikacijskimi linijami, ki uporabnikom omrežja nudijo potencialno možnost souporabe virov vseh računalnikov. Pogosto je ceneje ustvariti lokalno omrežje in namestiti en tiskalnik za celoten oddelek kot kupiti tiskalnik za vsako delovno postajo. Omrežni datotečni strežnik omogoča tudi skupni dostop do programov.

Lokalno omrežje ima tudi administrativno funkcijo. Spremljanje napredka projektov na spletu je lažje kot ukvarjanje z več računalniki brez povezave. Če je v učilnici lokalno omrežje, potem opravlja tudi administrativno funkcijo, ki vam omogoča nadzor nad napredkom pouka učencev.

Konfiguracija lokalnega omrežja se imenuje topologija.

1. Najenostavnejši tip topologije je vodilo. V takem omrežju so vsi računalniki povezani z enim kablom.

2. Struktura, imenovana obroč, je prav tako podobna pnevmatiki.

3. Za lokalna omrežja, ki temeljijo na datotečnem strežniku, lahko uporabite zvezdno shemo.

4. Sestava opreme in programske opreme je odvisna od sheme. Topologija je izbrana glede na potrebe podjetja.

Lokalno omrežje je vzpostavljeno za racionalno uporabo računalniške opreme in učinkovito delo zaposlenih.

Značilnost lokalnih omrežij- prisotnost hitrega komunikacijskega kanala, ki povezuje vse naročnike za prenos informacij v digitalni obliki. Obstajajo žični in brezžični kanali. Za vsako od njih so značilne določene vrednosti, ki so bistvene z vidika organizacije lokalnih omrežij parametri:

Hitrosti prenosa podatkov;

Največja dolžina vrstice;

Odpornost proti hrupu;

Mehanska trdnost;

Udobje in enostavnost namestitve;

Stroški.

Obstajajo žični in brezžični kanali. Trenutno se pogosto uporabljajo štiri vrste omrežni kabli:

Koaksialni kabel;

Nezaščiten sukani par;

Zaščiten sukani par;

Optični kabel.

Prve tri vrste kablov prenašajo električni signal skozi bakrene vodnike. Kabli iz optičnih vlaken prenašajo svetlobo vzdolž steklenih vlaken.

Brezžična povezava na mikrovalovnih radijskih valovih se lahko uporablja za organizacijo omrežij v velikih prostorih, kot so hangarji ali paviljoni, kjer je uporaba običajnih komunikacijskih linij težavna ali nepraktična. Za zagotavljanje usklajenega delovanja v podatkovnih omrežjih se uporabljajo različne komunikacijske tehnologije. protokoli prenos podatkov – sklop pravil, ki se jih morata oddajna in prejemna stran držati za dosledno izmenjavo podatkov.

Protokoli - to so sklopi pravil in postopkov, ki urejajo način izvajanja neke komunikacije. Protokoli so pravila in tehnični postopki, ki omogočajo medsebojno komunikacijo več računalnikov, ko so povezani v omrežje.

Obstaja veliko protokolov. Protokoli delujejo na različnih ravneh modela povezovanja odprtih sistemov OSI/ISO. Med številnimi protokoli so najpogostejši naslednji:

IPX/SPX in NWLmk;

zbirka protokolov OSI.

3. GLOBALNA OMREŽJA.

Globalno omrežje (WAN ali WAN - World Area NetWork) - omrežje, ki povezuje računalnike, ki so geografsko oddaljeni na velikih razdaljah drug od drugega. Od lokalnega omrežja se razlikuje po obsežnejših komunikacijah (satelit, kabel itd.). Globalno omrežje povezuje lokalna omrežja.

Internet - globalno računalniško omrežje, ki pokriva ves svet. Internet je nekakšno jedro, ki med seboj povezuje različna informacijska omrežja različnih institucij po svetu. Pravzaprav je internet sestavljen iz številnih lokalnih in globalnih omrežij, ki pripadajo različnim družbam in podjetjem, ki so med seboj povezana z različnimi komunikacijskimi linijami. Kot vsa druga omrežja na internetu obstaja 7 stopenj interakcije med računalniki: fizični, logični, omrežni, transportni, sejni, predstavitveni in aplikacijski sloj.

Protokoli fizičnega sloja določi vrsto in značilnosti komunikacijskih linij med računalniki. Internet uporablja skoraj vse trenutno znane komunikacijske metode, od preproste žice (sukane parice) do komunikacijskih linij z optičnimi vlakni (FOCL).

Za vsako vrsto komunikacijske linije je ustrezna protokol logične ravni vključeni v upravljanje prenosa informacij po kanalu. Protokoli logične plasti za telefonske linije vključujejo SLIP (Protokol vmesnika serijske linije) in PPP (Protokol od točke do točke).

Protokoli omrežne plasti so odgovorni za prenos podatkov med napravami v različnih omrežjih, torej sodelujejo pri usmerjanju paketov v omrežju. Protokoli omrežne plasti vključujejo IP (Internet Protocol) in ARP (Address Resolution Protocol).

Protokoli transportne plasti nadzor prenosa podatkov iz enega programa v drugega. Protokoli transportne plasti vključujejo TCP (Transmission Control Protocol) in UDP (User Datagram Protocol).

Protokoli na ravni seje komunikacije so odgovorne za vzpostavitev, vzdrževanje in uničenje ustreznih kanalov. V internetu to počneta že omenjena protokola TCP in UDP ter UUCP (Unix to Unix Copy Protocol).

Protokoli reprezentativne ravni se ukvarjajo z vzdrževanjem aplikativnih programov. Programi na reprezentativni ravni vključujejo programe, ki se na primer izvajajo na strežniku Unix za zagotavljanje različnih storitev naročnikom. Ti programi vključujejo: strežnik telnet, strežnik FTP, strežnik Gopher, strežnik NFS, NNTP (Net News Transfer Protocol), SMTP (Simple Mail Transfer Protocol), POP2 in POP3 (Post Office Protocol) itd.

Na protokole na ravni aplikacije vključujejo omrežne storitve in programe za njihovo zagotavljanje.

ZAKLJUČEK:

Računalniško omrežje je zveza več računalnikov za skupno reševanje informacijskih, računalniških, izobraževalnih in drugih problemov.

Vsa računalniška omrežja brez izjeme imajo en namen - zagotoviti skupni dostop do skupnih virov. Obstajajo tri vrste virov: strojna oprema, programska oprema, informacije. Po načinu organizacije delimo omrežja na prava in umetna . Računalniška omrežja glede na hitrost prenosa informacij delimo na nizko-, srednje- in visokohitrostna. Glede na teritorialno razporeditev so omrežja lahko lokalna, globalna, regionalna in mestna.

Lokalno računalniško omrežje je zbirka računalnikov, povezanih s komunikacijskimi linijami, ki uporabnikom omrežja nudijo potencialno možnost souporabe virov vseh računalnikov. Lokalno omrežje je vzpostavljeno za racionalno uporabo računalniške opreme in učinkovito delo zaposlenih.

Globalno omrežje (WAN ali WAN - World Area NetWork) je omrežje, ki povezuje računalnike, ki so geografsko med seboj zelo oddaljeni. Od lokalnega omrežja se razlikuje po obsežnejših komunikacijah (satelit, kabel itd.). Globalno omrežje povezuje lokalna omrežja.

Internet je globalno računalniško omrežje, ki pokriva ves svet. Internet je nenehno razvijajoče se omrežje, ki ima še vse pred seboj, upajmo, da naša država ne bo zaostajala za napredkom.

BIBLIOGRAFIJA:

1. “Internet pri vas doma”, S. V. Simonovich, V. I. Murakhovsky, LLC “AST-Press Book”, Moskva 2002.

2. Gerasimenko V.G., Nesterovski I.P., Pentyukhov V.V. in drugi Računalniška omrežja in sredstva njihove zaščite: Učbenik/

3. Gerasimenko V.G., Nesterovski I.P., Pentyukhov V.V. in drugi - Voronež: VSTU, 1998.

4. Malyshev R.A. Lokalna računalniška omrežja: Učbenik / RGATA. – Ribinsk, 2005.

5. Olifer V.G., Olifer N.A. Računalniška omrežja. Načela, tehnologije, protokoli / V.G. Olifer, N.A. Olifer. - Sankt Peterburg: Peter, 2002.

6. Maslova M. V. Računalniška omrežja. Murmansk: 2004.

7. Simonovich S.V. Osnovni tečaj računalništva. 2. izdaja. / uredil S.V. Simonovič - Sankt Peterburg: Peter, 2008.

UVOD

1. Računalniška omrežja.

Lokalna računalniška omrežja.

Globalna računalniška omrežja.

SEZNAM UPORABLJENIH REFERENC.

BELORUSKA NACIONALNA TEHNIČNA UNIVERZA

MEDNARODNI INŠTITUT ZA IZOBRAŽEVANJE NA DALJAVO

TEST

V AKADEMSKI DISCIPLINI: Računalniška omrežja

Vrste računalniških omrežij

Računalniška omrežja lahko razvrstimo po različnih kriterijih.

jaz . Po načelih upravljanja :

1. Peer-to-peer - brez namenskega strežnika. pri katerem se krmilne funkcije izmenično prenašajo z ene delovne postaje na drugo;

2. Multi-peer je omrežje, ki vključuje enega ali več namenskih strežnikov. Preostali računalniki takšnega omrežja (delovne postaje) delujejo kot odjemalci.

II . Po načinu povezave :

1. "Direktna povezava"- dva osebna računalnika sta povezana s kablom. To omogoča enemu računalniku (master) dostop do virov drugega (slave);

2. "Skupni avtobus" - povezovanje računalnikov na en kabel;

3. "zvezda" - povezava prek osrednjega vozlišča;

4. "Prstan" - serijska povezava osebnega računalnika v dveh smereh.

III . Po pokritosti ozemlja :

1. Lokalno omrežje(omrežje, v katerem se računalniki nahajajo na razdalji do enega kilometra in so običajno povezani s hitrimi komunikacijskimi linijami.) - 0,1 - 1,0 km; Vozlišča LAN se nahajajo v isti sobi, nadstropju ali zgradbi.

2. Poslovno omrežje(v mejah ene organizacije, podjetja, obrata). Število vozlišč v FAC lahko doseže več sto. Poleg tega korporativno omrežje običajno vključuje ne le osebne računalnike, temveč tudi zmogljive računalnike, pa tudi različno tehnološko opremo (roboti, montažne linije itd.).

Korporativno omrežje olajša vodenje podjetja in vodenje tehnološkega procesa ter vzpostavi jasen nadzor nad informacijskimi in proizvodnimi viri.

3. Globalno omrežje(omrežje, katerega elementi se nahajajo na precejšnji razdalji drug od drugega) - do 1000 km.

Kot komunikacijske linije v globalnih omrežjih se uporabljajo tako posebej položene (na primer čezatlantski optični kabel) kot obstoječe komunikacijske linije (na primer telefonska omrežja). Število vozlišč v omrežju WAN lahko doseže več deset milijonov. Globalno omrežje vključuje ločena lokalna in korporativna omrežja.

4. Svetovni splet- poenotenje globalnih omrežij (Internet).

TOPOLOGIJA RAČUNALNIŠKEGA OMREŽJA

Omrežna topologija je geometrijska oblika in fizična razporeditev računalnikov med seboj. Topologija omrežja vam omogoča primerjavo in razvrščanje različnih omrežij. Obstajajo tri glavne vrste topologije:

1) zvezda;

2) Prstan;

BUS TOPOLOGIJA

Ta topologija uporablja en prenosni kanal na osnovi koaksialnega kabla, imenovan "bus". Vsi omrežni računalniki so povezani neposredno na vodilo. Na koncih vodilnega kabla so nameščeni posebni vtiči - "terminatorji". Potrebni so za ugasnitev signala po prehodu skozi avtobus. Slabosti topologije "Bus" vključujejo naslednje:

Podatki, ki se prenašajo po kablu, so na voljo vsem povezanim računalnikom;

Če je “bus” poškodovan, celotno omrežje preneha delovati.

TOPOLOGIJA OBROČA

Za topologijo obroča je značilna odsotnost končnih točk povezave; omrežje je zaprto in tvori neprekinjen obroč, skozi katerega se prenašajo podatki. Ta topologija vključuje naslednji prenosni mehanizem: podatki se zaporedno prenašajo iz enega računalnika v drugega, dokler ne dosežejo prejemnega računalnika. Slabosti topologije "ring" so enake kot pri topologiji "bus":

Javna dostopnost podatkov;

Nestabilnost do poškodb kabelskega sistema.

ZVEZDNA TOPOLOGIJA

V zvezdastem omrežju so vsi računalniki povezani s posebno napravo, imenovano omrežno vozlišče, ki opravlja funkcije distribucije podatkov. Med dvema računalnikoma v omrežju ni neposrednih povezav. Zahvaljujoč temu je mogoče rešiti problem dostopnosti javnih podatkov in povečati odpornost na poškodbe kabelskega sistema. Vendar je omrežna funkcionalnost odvisna od stanja omrežnega zvezdišča.

Metode dostopa do operaterja v računalniških omrežjih

Različna omrežja imajo različne postopke za izmenjavo podatkov med delovnimi postajami.

Mednarodni inštitut inženirjev elektrotehnike in elektronike (IEEE) je razvil standarde (IEEE802.3, IEEE802.4 in IEEE802.5), ki opisujejo metode za dostop do omrežnih podatkovnih kanalov.

Najpogosteje uporabljene specifične izvedbe dostopovnih metod so Ethernet, ArcNet in Token Ring. Te izvedbe temeljijo na standardih IEEE802.3, IEEE802.4 oziroma IEEE802.5.

Ethernetni način dostopa

Ta način dostopa, ki ga je leta 1975 razvil Xerox, je najbolj priljubljen. Zagotavlja visoko hitrost in zanesljivost prenosa podatkov.

Ta metoda dostopa uporablja topologijo "skupnega vodila". Zato sporočilo, ki ga pošlje ena delovna postaja, istočasno prejmejo vse druge postaje, povezane s skupnim vodilom. Toda sporočilo je namenjeno samo eni postaji (vključuje naslov ciljne postaje in naslov pošiljatelja). Postaja, kateri je sporočilo namenjeno, ga sprejme, ostale ga ignorirajo.

Metoda ethernetnega dostopa je metoda večkratnega dostopa, ki posluša nosilca in rešuje konflikte, imenovane kolizije (CSMA/CD - Carter Sense Multiple Access with Collision Detection).

Pred začetkom prenosa delovna postaja ugotovi, ali je kanal prost ali zaseden. Če je kanal prost, začne postaja oddajati.

Ethernet ne izključuje možnosti hkratnega prenosa sporočil dveh ali več postaj. Oprema samodejno prepozna takšne konflikte. Po zaznavi konflikta postaje odložijo prenos za nekaj časa. Ta čas je kratek in za vsako postajo drugačen. Po zakasnitvi se prenos nadaljuje.

V resnici konflikti povzročijo zmanjšanje hitrosti omrežja le, če deluje več deset ali sto postaj.

ArcNet način dostopa

To metodo je razvil Datapoint Corp. Tudi to je postalo razširjeno, predvsem zaradi dejstva, da je strojna oprema ArcNet cenejša od strojne opreme Ethernet ali Token-Ring.

ArcNet se uporablja v lokalnih omrežjih s topologijo zvezda. Eden od računalnikov ustvari poseben žeton (posebno vrsto sporočila), ki se zaporedno prenaša iz enega računalnika v drugega.

Če želi postaja poslati sporočilo drugi postaji, mora počakati na žeton in mu dodati sporočilo, skupaj z izvornim in ciljnim naslovom. Ko paket doseže ciljno postajo, se sporočilo "odklopi" z žetona in prenese na postajo.

Metoda dostopa Token-Ring

Metodo dostopa Token-Ring je razvil IBM in je zasnovana za topologijo obročnega omrežja.

Ta metoda je podobna ArcNetu, saj prav tako uporablja žeton, ki se prenaša z ene postaje na drugo. Za razliko od ArcNeta vam metoda dostopa Token-Ring omogoča, da različnim delovnim postajam dodelite različne prioritete.

Mediji za prenos podatkov, njihove značilnosti

Koaksialni kabel

Koaksialni kabel je bil prva vrsta kabla, ki se je uporabljal za povezovanje računalnikov v omrežje. Ta vrsta kabla je sestavljena iz osrednjega bakrenega vodnika, prekritega s plastičnim izolacijskim materialom, ki je nato obdan z bakreno mrežo in/ali aluminijasto folijo. Ta zunanji vodnik zagotavlja ozemljitev in ščiti sredinski vodnik pred zunanjimi elektromagnetnimi motnjami. Pri polaganju omrežij se uporabljata dve vrsti kablov - "Debel koaksialni kabel" (Thicknet) in "Tanek koaksialni kabel" (Thinnet). Omrežja, ki temeljijo na koaksialnem kablu, zagotavljajo hitrosti prenosa do 10 Mbit/s. Največja dolžina segmenta je od 185 do 500 m, odvisno od vrste kabla.

"Twisted Pair"

Kabel s sukano parico je ena najpogostejših vrst kablov danes. Sestavljen je iz več parov bakrenih žic, prekritih s plastičnim plaščem. Žice, ki sestavljajo vsak par, so zavite druga okoli druge, kar zagotavlja zaščito pred medsebojnimi motnjami. Kabli te vrste so razdeljeni v dva razreda - "Oklopljeni sukani par" in "Neoklopljeni sukani par". Razlika med tema razredoma je v tem, da je oklopljen kabel s sukanim parom bolj zaščiten pred zunanjimi elektromagnetnimi motnjami zaradi prisotnosti dodatnega oklopa iz bakrene mreže in/ali aluminijaste folije, ki obdaja kabelske žice. Omrežja s sukanim parom, odvisno od kategorije kabla, zagotavljajo hitrosti prenosa od 10 Mbit/s – 1 Gbit/s. Dolžina segmenta kabla ne sme presegati 100 m (do 100 Mbps) ali 30 m (1 Gbps).

Optični kabel

Optični kabli so najnaprednejša kabelska tehnologija, ki omogoča hiter prenos podatkov na velike razdalje, odporen na motnje in prisluškovanje. Kabel iz optičnih vlaken je sestavljen iz osrednjega steklenega ali plastičnega vodnika, obdanega s plastjo steklene ali plastične prevleke in zunanjega zaščitnega ovoja. Prenos podatkov poteka s pomočjo laserskega ali LED oddajnika, ki pošilja enosmerne svetlobne impulze skozi centralni vodnik. Signal na drugem koncu sprejme fotodiodni sprejemnik, ki pretvori svetlobne impulze v električne signale, ki jih lahko obdela računalnik. Hitrosti prenosa za omrežja z optičnimi vlakni segajo od 100 Mbit/s do 2 Gbit/s. Omejitev dolžine segmenta je 2 km.