Компьютерные сети и телекоммуникации

1

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

Дисциплины: Информатика

Тема Компьютерные сети и телекоммуникации.

Содержание

1. Назначение компьютерной сети

2. Типы сетей

3. Топология сетей

4. Технические средства коммуникаций

5. Глобальная сеть Интернет

Список использованной литературы

1. Назначение компьютерной сети

Компьютерные сети - это совокупность компьютеров, взаимосвязанных каналами передачи данных и необходимых для реализации этой взаимосвязи программного обеспечения и технических средств, предназначенных для организации распределенной обработки данных. В такой системе любое из подключенных устройств может использовать сеть для передачи или получения информации.

Основное назначение компьютерных сетей - совместное использование ресурсов и осуществление интерактивной связи как внутри одной фирмы, так и за ее пределами. Ресурсы - это данные, приложения и периферийные устройства, такие как внешний дисковод, принтер, мышь, модем или джойстик.

По размерности различают локальные, региональные и глобальные сети.

Локальные сети - сети, действующие в пределах некоторой ограниченной территории (протяженностью от нескольких метров до нескольких километров). Эти сети также называют ЛВС (локальные вычислительные сети), или LAN (Local Area Network). Обычно они охватывают какое-либо отделение предприятия и не выходят за пределы одного здания.

Локальная сеть характеризуется высокими скоростями передачи данных. Для подключения компьютера к локальной сети используется сетевой адаптер (сетевая карта), обычно выполняемый в виде платы расширения. В качестве физической линии связи в таких сетях применяют витая пара, коаксиальный кабель, оптико-волоконный кабель.

Региональные сети - (MAN - Metropolitan Area Network) - сети, действующие в пределах от 10 до 100 км. Они объединяют различные города и области; при этом каждая региональная сеть является частью некоторой глобальной сети.

Глобальные сети - (WAN - World Area Network) обеспечивают соединение большого числа абонентов на больших территориях, охватывающих регионы, страны и континенты, использующие для передачи данных оптоволоконные магистрали, спутниковые системы связи и коммутируемую телефонную сеть. Абоненты глобальных сетей могут находиться на расстоянии десятков тысяч километров.

Объединение глобальных и локальных сетей в ассоциации сетей составляет интерсеть, ярким примером которой является Интернет.

2. Типы сетей

Компьютерные сети разделяются на два типа:

· Одноранговые (peer-to-peer);

· На основе сервера (server based).

В одноранговой сети все компьютеры равноправны, нет иерархии среди компьютеров и нет выделенного сервера.

Компьютер, подключенный к локальной сети, в зависимости от решаемых на нем задач называют рабочей станцией (workstation) или сервером (server).

Рабочая станция - это индивидуальное рабочее место пользователя. На рабочих станциях устанавливается обычная ОС, например Windows. Кроме того, на рабочих станциях устанавливается клиентская часть сетевой ОС. Полноправным владельцем всех ресурсов рабочей станции является пользователь, тогда как ресурсы файл-сервера разделяются всеми пользователями. В качестве рабочей станции может использоваться компьютер практически любой конфигурации. Но в конечном счете все зависит от тех приложений, которые этот компьютер выполняет.

Каждая рабочая станция одноранговой сети одновременно может быть и сервером. Как правило, каждый компьютер функционирует и как клиент, и как сервер. Считается, что одноранговая архитектура эффективна в небольших локальных сетях (не более 25 компьютеров).

В одноранговой сети:

· Для объединения компьютеров в сеть применяется простая кабельная система;

· Компьютеры расположены на рабочих столах пользователей;

· Пользователи сами выступают в роли администраторов и обеспечивают защиту информации.

Если к сети подключено более 15 пользователей, то одноранговая сеть может оказаться недостотаточно производительной. Поэтому большинство сетей использует выделенные серверы.

Под сервером понимается комбинация аппаратных и программных средств, которая служит для управления сетевыми ресурсами общего доступа. Он обслуживает другие станции, предоставляя общие ресурсы и услуги для совместного использования.

Выделенным называется такой сервер, который функционирует только как сервер (исключая функции клиента или рабочей станции). Они специально оптимизированы для быстрой обработки запросов от сетевых клиентов и для управления защитой файлов и каталогов. Сети на основе сервера стали промышленным стандартом.

Файл-серверы и принт-серверы. Они управляют доступом пользователей соответственно к файлам и принтерам. Например, чтобы работать с текстовым процессором, вы прежде всего должны запустить его на своем компьютере. Документ текстового процессора, хранящийся на файл-сервере, загружается в память вашего компьютера, и, таким образом, вы можете работать с этим документом на своем компьютере. Другими словами, файл-сервер предназначен для хранения файлов и данных.

Серверы приложений. На серверах приложений выполняются прикладные части клиент-серверных приложений, а также находятся данные, доступные клиентам. Например, чтобы упростить извлечение данных, серверы хранят большие объемы информации в структурированном виде. Эти серверы отличаются от файл - и принт-серверов. В последних файлы или данные целиком копируются на запрашивающий компьютер пересылаются только результаты запроса.

Почтовые серверы. Эти серверы управляют передачей электронных сообщений между пользователями сети.

Факс-серверы. Факс-серверы управляют потоком входящих и исходящих факсимильных сообщений через один или несколько фак-модемов.

Коммуникационные серверы. Такие серверы управляют потоком данных и почтовых сообщений между этой сетью и другими сетями, мэйнфреймами или удаленным пользователями через модем и телефонную линию.

Существуют и комбинированные типы сетей, совмещающие лучшие качества одноранговых сетей и сетей на основе сервера. Комбинированные сети-наиболее распространенный тип сетей, но для их правильной реализации и надежной защиты необходимы определенные знания и навыки планирования.

3. Топология сетей

Термин «топология сети» характеризует физическое расположение компьютеров, кабелей и других компонентов сети. «Топология» - это стандартный термин, который используется профессионалами при описании основной компоновки сети.

Топология сети обусловливает ее характеристики. Выбор той или иной топологии влияет на состав необходимого сетевого оборудования, характеристики сетевого оборудования, возможности расширения сети, способ управлению сетью.

Базовые топологии. Все сети строятся на основе трех базовых топологий: «шина», «звезда» и «кольцо».

Если компьютеры подключены вдоль одного кабеля, то топология называется «шина». Если компьютеры подключены к сегментам кабеля, исходящим из одной точки (концентратора), то топология называется «звезда». Если кабель, к которому подключены компьютеры, замкнут в кольцо, то топология называется «кольцо».

Топологию «шина» часто называют линейной шиной. Эта топология является наиболее простой и широко распространенной. В ней используется один кабель, называемый магистралью, или сегментом, вдоль которого подключены все компьютеры в сети. (рис. 1).

Рис.1 Топология «шина»

В сети с топологией «шина» компьютеры адресуют данные конкретному компьютеру. Данные в виде электрических сигналов передаются всем компьютерам сети, однако информацию принимает только тот компьютер, адрес которого соответствует зашифрованному в этих сигналах адресату получателя. При этом в каждый момент времени только один компьютер может вести передачу.

При топологии «звезда» все компьютеры с помощью сегментов кабеля подключаются к центральному компоненту, называемому концентратором (hub). Сигналы от передающего компьютера поступают через концентратор ко всем остальным компьютерам. Рис.2

Рис.2. Топология «звезда»

В сетях с топологией «звезда» подключение кабеля и управление конфигурацией сети централизованы. Недостатком сети является значительное увеличение расхода кабеля, так как все компьютеры подключены к центральной точке. Если центральный компьютер выйдет из строя, то нарушится работа все сети.

При топологии «кольцо» компьютеры подключаются к кабелю, замкнутому в кольцо. Рис.3

Рис.3 Топология «кольцо»

Сигналы передаются по кольцу в одном направлении и проходят через каждый компьютер. В отличие от пассивной топологии «шина» здесь каждый компьютер выступает в роли репитера, усиливая сигналы и передавая их следующему компьютеру. Поэтому если выйдет из строя один компьютер, прекращает функционировать вся сеть.

4. Технические средства коммуникаций

Технические средства коммуникаций составляет кабели (экранированная и неэкранированная витая пара, коаксиальный, оптоволоконный), коннекторы и терминаторы, сетевые адаптеры, повторители, разветвители, мосты, маршрутизаторы, шлюзы, модемы, позволяющие использовать различные протоколы и топологии в единой неоднородной системе.

В качестве физической среды для обмена информацией обычно используется коаксиальный кабель и неэкранированная витая пара.

Подключение сетевого адаптера к коаксиальному кабелю выполняется специальным многожильным кабелем через специальное устройство-трансивер. На обоих концах сегмента сети устанавливаются так называемые терминаторы, которые согласуют волновое сопротивление кабеля. Один из терминаторов обязательно заземляется. Витая пара-это два изолированных провода, скрученных между собой.

Мосты и маршрутизаторы представляют собой устройства для соединения сегментов сети. Маршрутизаторы обмениваются между собой информацией о топологии, состоянии сети, работоспособности каналов и доступности узлов в целях выбора оптимального пути для передачи пакета. Такой процесс выбора маршрута по адресу абонентской системы, которая принимает пакет, называют маршрутизацией.

Шлюзы-устройства для подсоединения сетевых сегментов и компьютерных сетей к центральным ПК. Необходимость применения шлюзов появляется, когда объединяют две системы с различной архитектурой для перевода потока данных, проходящих между этими системами.

5. Глобальная сеть Интернет

Сегодня интернет является одним из самых современных и революционных средств передачи информации. Интернет состоит из многочисленных компьютерных сетей, объединенных в одну глобальную сеть и обменивающихся между собой информацией.

Интернет (от англ. - сеть) обозначает несколько компьютеров, соединенных вместе с целью обмена данными.

Основу сети интернет в настоящее время составляют высокоскоростные магистральные сети, к которым через точки сетевого доступа NAP (Network Access Point) подключаются независимые сети.

Обычно в качестве независимой сети выступают крупные национальные сети. Примером таких сетей является российская сеть RUNet или сеть EUNet, охватывающая страны Центральной Европы.

Благодаря развивающимся с огромной скоростью технологиям интернета информационные ресурсы сети связываются все теснее. Если раньше компьютерные сети в основном служили для обмена письмами по электронной почте, то сегодня мы рассматриваем интернет как единую систему ресурсов. Это и WWW, и комнаты для бесед-чаты, и телеконференции, и сетевые новости, и форумы, и служба пересылки файлов FTP, и электронная почта, и IP-телефония, и электронная коммерция.

Список использованной литературы

1. Леонтьев В.П. Новейшая энциклопедия персонального компьютера 2002, Москва «ОЛМА-ПРЕСС»

2. Ляховия В.Ф. Основы информатики, учебник-изд. 5-е.-ростов н/Д: Феникс, 2005.-704 с.

3. Михеева Е.В. Информатика: учебник для студ. сред. проф. Образования-М.: Издательский центр «Академия», 2008-352 с.