Вхождение России в мировое информационное пространство влечет за собой широчайшее использование новейших информационных технологий, и в первую очередь, компьютерных сетей. При этом резко возрастают и качественно видоизменяются возможности пользователя как в деле оказания услуг своим клиентам, так и при решении собственных организационно-экономических задач.

Уместно отметить, что современные компьютерные сети являются системой, возможности и характеристики которой в целом существенно превышают соответствующие показатели простой суммы составляющих элементов сети персональных компьютеров при отсутствии взаимодействия между ними.

Достоинства компьютерных сетей обусловили их широкое распространение в информационных системах кредитно-финансовой сферы, органов государственного управления и местного самоуправления, предприятий и организаций.

Компьютерные сети и сетевые технологии обработки информации стали основой для построения современных информационных систем. Компьютер ныне следует рассматривать не как отдельное устройство обработки, а как «окно» в компьютерные сети, средство коммуникаций с сетевыми ресурсами и другими пользователями сетей.

Целью данной работы является знакомство с основами построения и функционирования компьютерных сетей, изучение основных компонентов компьютерных сетей.

1. Понятие и назначение компьютерных сетей

1.1 Понятие компьютерных сетей

Internet - глобальная компьютерная сеть, охватывающая весь мир.

2. Программные и аппаратные составляющие компьютерных сетей

При построении сетевой структуры важно учитывать насколько эффективно данная операционная система может взаимодействовать с другими операционными системами сети, насколько она способна обеспечить безопасность и защиту данных и т.д.

Самым верхним слоем сетевых средств являются различные сетевые приложения, такие как сетевые базы данных, почтовые системы, средства архивирования данных и др. Важно знать совместимость различных сетевых приложений.

Функциональные возможности сети определяются теми услугами, которые она предоставляет пользователю. Для реализации каждой из услуг сети доступа пользователя к этой услуге разрабатывается программное обеспечение.

Программное обеспечение, предназначенное для работы в сети, должно быть ориентировано на одновременное использование многими пользователями. В настоящее время получили распространение две основные концепции построения такого программного обеспечения. В первой концепции сетевое программное обеспечение ориентировано на предоставление многим пользователям ресурсов некоторого общедоступного главного компьютера сети, называемого файловым сервером. Это название он получил потому, что основным ресурсом главное компьютера являются файлы. Это могут быть файлы, содержащие программные модули или данные. Файловый сервер - самый общий тип сервера. Очевидно, емкость дисков файлового сервера должна быть больше, чем на обычном компьютере, так как он используется многими компьютерами. В сети может быть несколько файловых серверов. Можно назвать и другие ресурсы файлового сервера, предоставляемые в совместное использование пользователям сети, например принтер, модем. Сетевое программное обеспечение, управляющее ресурсами файлового сервера и предоставляющее к ним доступ многим пользователям сети, называется сетевой операционной системой. Ее основная часть размещается на файловом сервере; на рабочих станциях устанавливается только небольшая оболочка, выполняющая роль интерфейса между программами, обращающимися за ресурсом, и файловым сервером.

Программные системы, ориентированные на работу в рамках этой концепции, позволяют пользователю использовать ресурсы файлового сервера. Как правило, сами эти программные системы также могут храниться на файловом сервере и использоваться всеми пользователями одновременно, но для выполнения модули этих программ по мере необходимости переносятся на компьютер пользователя - рабочую станцию и там выполняют работу, для которой они предназначены. При этом вся обработка данных, даже если они являются общим ресурсом и хранятся на файловом сервере, производится на компьютере пользователя. Очевидно, что для этого файлы, в которых хранятся данные, должны быть перемещены на компьютер пользователя.

Во второй концепции, называемой архитектурой «клиент-сервер», программное обеспечение ориентировано не только на коллективное использование ресурсов, но и на их обработку в месте размещения ресурса по запросам пользователей. Программные системы архитектуры клиент-сервер состоят из двух частей: программного обеспечения сервера и программного обеспечения пользователя-клиента. Работа этих систем организуется следующим образом: программы-клиенты выполняются на компьютере пользователя и посылают запросы к программе-серверу, которая работает на компьютере общего доступа. Основная обработка данных производится мощным сервером, а на компьютер пользователя посылаются только результаты выполнения запроса.

2.2 Аппаратные компоненты сети

В основе любой сети лежит аппаратный слой, который включает компьютеры различных классов. Набор компьютеров в сети должен соответствовать набору разнообразных задач, решаемых сетью.

Сетевые адаптеры (сетевые карты) и кабели являются аппаратной основой организации компьютерных сетей, их нормальная работа жизненно важна для сети. С кабелями и адаптерами связано обычно около 80% неполадок в сети.

В каждом компьютере должен быть установлен сетевой адаптер, обеспечивающий подключение к выбранному типу кабеля.

Функцией сетевого адаптера является передача и приём сетевых сигналов из кабеля. Адаптер воспринимает команды и данные от сетевой операционной системы и преобразует эту информацию в один из стандартных форматов и передаёт её в сеть через подключенный к адаптеру кабель.

Существует большое количество сетевых карт различных производителей, однако, по типу используемого протокола канального уровня, можно выделить 3 наиболее используемых типа:

1. Сетевая карта Ethernet (Fast Internet):

Самая распространённая сетевая карта. Используется в небольших офисных ЛВС и ЛВС среднего размера. Использование прокола Ethernet позволяет карте работать на скорости до 10 Мбит/с, а протокола Fast Internet - до 100 Мбит/с

2. Сетевая карта Token Ring (High Speed Token Ring):

Сетевая карта для больших ЛВС. Использование протокола Token Ring позволяет работать на скоростях 4 и 16 Мбит/с, а протокола High Speed Token Ring - на скоростях 100 и 155 Мбит/с

3. Сетевая карта FDDI (Fiber Distributed Data Interface):

Используется в оптоволоконных сетях. Протокол FDDI работает на скорости 100 Мбит/с и исторически, когда скорости других протоколов ограничивались 10-16 Мбит/с, из-за дороговизны оптоволоконных сетей использовался в основном на магистральных сетях передачи данных.

Сетевые кабель обеспечивает канал связи компьютера с остальными машинами сети. При установке кабелей нужно точно следовать спецификациям. Пренебрежение этим правилом может принести очень много неприятностей.

При всём многообразии различных типов кабелей для передачи данные - сетевые кабеля различают на следующие 3 типа:

Кабель на основе скрученных пар (Витая пара, TP)

Кабель содержит 2 или более пар проводов, скрученных один с другим по всей длине кабеля. Скручивание позволяет повысить помехоустойчивость кабеля и снизить влияние каждой пары на все остальные.

Коаксиальный кабель. Состоит из центрального проводника (сплошного или многожильного), покрытого слоем полимерного изолятора, поверх которого расположен другой проводник (экран). Экран представляет собой оплетку из медного провода вокруг изолятора или обернутую вокруг изолятора фольгу. В высококачественных кабелях присутствуют и оплетка и фольга. Коаксиальный кабель обеспечивает более высокую помехоустойчивость по сравнению с витой парой, но он дороже. Существуют различные виды коаксиальных кабелей. При установке сети следуют выбирать кабель в точном соответствии со спецификацией.

Тонкий коаксиальный кабель. Представляет собой медный провод, экранированный при помощи оплетки. Толщина кабеля 6 мм. Кабель к компьютерам в сети присоединяется с помощью Т-коннектора. Сети, построенные на тонком кабеле Ethernet, имеют топологию «общая шина», т.е. все компьютеры в сегменте сети подключены к одному кабелю. Из-за технических особенностей, при повреждении участка кабеля сеть не распадается на 2 изолированных, но работающих фрагмента, а полностью выходит из строя. Использование коаксиального кабеля считается устаревшей технологией.

Толстый коаксиальный кабель. Имеет толщину 12 мм и бывает 2х разновидностей: гибкий и жёсткий. Он имеет большую степень помехозащищенности, большую механическую прочность, а также позволяет подключать новый компьютер к кабелю, не останавливая работу сети. Однако он сложен при прокладке, а для подключения к нему требуется специальное устройство (трансивер).

Оптический кабель. Состоит из одного или нескольких кварцевых волокон, покрытых защитной оболочкой. Оболочка, как правило, состоит из нескольких слоев для обеспечения лучшей защиты волокон.

В оптоволоконном кабеле для передачи сигналов используется свет. Он обычно состоит из центральной стеклянной нити толщиной в несколько микроволн, покрытой сплошной стеклянной оболочкой, обладающей меньшим показателем преломления, чем световод. Распространяясь по световоду, лучи света не выходят за его пределы, отражаясь от покрывающего слоя оболочки. Всё это, в свою очередь, спрятано во внешнюю защитную оболочку. В первых кабелях в качестве материала для световода использовалось стекло. В современных разработках используется так же пластик.

Волоконно-оптические кабели обладают отличными характеристиками: защищенность от электромагнитных помех, механическая прочность (в изоляции) и хорошая гибкость. Однако у них есть серьёзный недостаток - сложность соединения волокон с разъёмами и между собой при необходимости наращивания длины кабеля. Сама стоимость волоконно-оптических кабелей ненамного превышает стоимость кабелей на витой паре, однако, проведение монтажных работ с оптоволокном обходится намного дороже из-за трудоемкости операций и высокой стоимости монтажного оборудования.

Заключение

Компьютерная сеть - объединение нескольких ЭВМ для совместного решения информационных, вычислительных, учебных и других задач.

Основное назначение компьютерных сетей - совместное использование ресурсов и осуществление интерактивной связи как внутри одной фирмы, так и за ее пределами.

Рождение компьютерных сетей было вызвано практической потребностью - иметь возможность для совместного использования данных. Персональный компьютер - прекрасный инструмент для создания документа, подготовки таблиц, графических данных и других видов информации, но при этом нет возможности быстро поделиться своей информацией с другими.

В основе любой сети лежит аппаратный слой, который включает компьютеры различных классов. Набор компьютеров в сети должен соответствовать набору разнообразных задач, решаемых сетью. Второй слой составляет разнообразное сетевое оборудование, необходимое для создания локально-вычислительных сетей, и коммуникационное оборудование для связи с глобальными сетями. Коммуникационные устройства играют не менее важную роль, чем компьютеры, которые являются основными элементами по обработке данных. Третьим слоем являются операционные системы, которые составляют программную основу сети. При построении сетевой структуры важно учитывать насколько эффективно данная операционная система может взаимодействовать с другими операционными системами сети, насколько она способна обеспечить безопасность и защиту данных и т.д.

Список использованной литература

компьютерный программный сеть

1. Камалян А.К., Кулев С.А., Назаренко К.Н. и др. Компьютерные сети и средства защиты информации: Учебное пособие /Камалян А.К., Кулев С.А., Назаренко К.Н. и др. - Воронеж: ВГАУ, 2003. - 119 с.

2. Олифер В.Г., Олифер Н.А. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы /В.Г. Олифер, Н.А. Олифер. - СПб.: Питер, 2002. - 672 с.

3. http://kom-seti.narod.ru/index.files/9.htm

4. http://admiralalex.narod.ru/index/0-3

5. http://rudocs.exdat.com/docs/index-32951.html? page=3

Размещено на Allbest.ru