Разработка компьютерной сети по технологии ATM

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Аннотация

Анализ вопросов

Введение. Организация компьютерных сетей

1. Общая часть

1.1 Роль компьютерных сетей

1.2 Общие принципы построения компьютерных сетей

2. Технологическая часть

2.1 Основные системы построения сети АТМ

2.2 Протоколы передачи информации в сети АТМ

2.3 Используемые топологии сети АТМ

2.4 Способы передачи данных в сети АТМ

2.5 Используемые средства связи, при построении АТМ

2.6 Программное обеспечение сети АТМ

2.7 Технология разветвления и монтажа сети АТМ

2.8 Инструкция по технике безопасности

Литература

II. Графическая часть

Аннотация

Данный документ является пояснительной запиской к курсовому проекту на тему “Разработка компьютерной сети по технологии ATM”

В курсовой проект включены следующие разделы:

Техническое задание

Общая часть

Технологическая часть (так же включает в себяосновные системы построения сети).

Протоколы передачи информации в сети

Способы передачи данных

Программное обеспечение сети

Технология построения сети и т.д.

Пояснительная записка так же включает в себя введение и заключение, в которых отражены поставленные цели, целесообразность разработки и достигнутые результаты.

Введение. Организация компьютерных сетей

Назначение КС - КС используется для объединения ПК, программно-аппаратных комплексов и связующих линий, обеспечивающих обмен информации. КС используется в технологической сфере, в социальной сфере, в экономической сфере, в политической сфере, в культурной сфере.

Классификация КС

1) Локальная (малые) - LAN

1.1) Одноранговые(?10ПК)

1.2) Серверные (?ПК)

2) Глобальные (большие) - WAN

Функционирование по стандартной модели OSI.

Эталонная семиуровневая модель КС:

1) Физический уровень (Physical layer) - обеспечивается электрическими, механическими, функциональными средствами подключения к каналу связи. Пример: l0-Base-T технологии Ethernet, в качестве используемого кабеля неэкранированную витую пару категории 3 с волновым сопротивлением 100 Ом, разъем RJ-45, максимальную длину физического сегмента 100 метров.

2) Канальный (Data Link layer)- на этом уровне осуществляется установление, поддержание и разъединение каналов, и управление каналов передачи данных. Примерами протоколов канального уровня являются протоколы Ethernet, Token Ring, FDDI, l00VG-AnyLAN.

3) Сетевой уровень (Network layer) - процессы маршрутизации, коммутации, адресации сообщений, управление потоками данных. Примерами сетевого уровня являются протокол межсетевого взаимодействия IP стека TCP/IP и протокол межсетевого обмена пакетами IPX стека Novell.

4) Транспортный уровень (Transport layer) - управление передачей данных от системы источника к адресату. В качестве примера транспортных протоколов можно привести протоколы TCP и UDP стека TCP/IP и протокол SPX стека Novell.

5) Сеансовый уровень (Session layer) - организация и проведение сеансов связи между прикладными вычислительными процессами.

6) Представительный уровень (Presentation layer) - представляются данные (Интерпретация, преобразование в удобные виды для данного процесса и т.д)

7) Прикладной уровень ( верхний) (Application layer) - выполнение прикладных программ, управление терминалами, административное управление сетью.

Элементы протоколов

Организация взаимодействия между одинаковыми уровнями, различных систем, определяются соответствующим протоколом.

Протоколы различных уровней управление, реализуемые программными, аппаратными и специальными командными средствами, представляют собой формализованные процедуры взаимодействие процессов одного уровня, территориально удаленных систем, связанных сетью передачи данных, с помощью протоколов заставляет выделить некоторые их типичные элементы:

Структура обрамления сообщений:

1.Общая часть

1.1 Роль компьютерных сетей

Компьютерные сети, называемые также вычислительными сетями, или сетями передачи данных, являются логическим результатом эволюции двух важнейших научно-технических отраслей современной цивилизации - компьютерных телекоммуникационных технологий. С одной стороны, сети представляют собой частный случай распределенных вычислительных систем, в которых группа компьютеров согласованно выполняет набор взаимосвязанных задач, обмениваясь данными в автоматическом режиме. С другой стороны, компьютерные сети могут рассматриваться как средство передачи информации на большие расстояния, для чего в них применяются методы кодирования и мультиплексирования данных, получившие развитие в различных телекоммуникационных системах.

КС используются:

В технологической сфере - в различных предприятиях, в которых нужно быстро передать информацию.

В социальной сфере - Применение локальных и глобальных компьютерных сетей для обмена социальными данными. Представление социальных данных для сетевого обмена. Построение и эксплуатация информационных систем, используемых в сфере социальной защиты населения. Распределенная автоматизированная система обработки информации по социальной защите. Возможности использования глобальной сети Интернет в социальной сфере.

В экономической сфере - обеспечить развитие интегрированных комплексов информатизации основных социально-экономических сфер.

В политической сфере - осознание и использование возможностей сети Интернет в своей политической деятельности стало индикатором "продвинутости" политических партий и движений, индикатором их образа жизни. Особенно часто интернет в политике был востребован как олицетворение прогресса, символ будущего, воплощение технологий завтрашнего дня.

В культурной сфере - Разработка и внедрение регионально-адаптированных теоретических основ создания информационных культурно-образовательных ресурсов в сети Интернет. Общий уровень востребованности информации о культуре в Интернет существенно выше, чем в других СМИ (телевидение, радио, издания).

Используется в науке, медицине, промышленности, сельском хоз-ве, военной области, космической области, в быту и др.

Виды обрабатываемой информации

Для передачи информации в КС, данные преобразуются в цепочку следующих друг за другом битов(1 или 0). При передачи данных, их разделяют на отдельные пакеты(блоки).

Пакет включает в себя: адрес отправителя, адрес получателя данных, контрольное число и т.д.

Для правильной, полной и без ошибочной передачи данных необходимо придерживаться установленных правил, которые оговорены в протоколе для данной КС:

Синхронизация - механизм распознавания начала и конца блоков данных.

Инициализация - установление соединения между взаимодействующими абонентами.

Блокирование - разбиение передаваемой информации на блоки данных строго определенно максимальной длины.

Адресация - идентификация различного используемого оборудование данных.

Обнаружение ошибок - установка битов четности и контрольных чисел.

Нумерация блоков - устанавливается нумерация передаваемых блоков

(пакетов) для определения ошибок при потере целого блока пакета.

Управление потоком данных - для распределения и синхронизации информационных потоков.

1.2 Общие принципы построения КС

Системы построения КС бывают:

-Система терминал-хост - к host'y подключаются терминалы.

-Клиент-сервер - часто в качестве клиента выступают программы, имеющие доступ к информационным ресурсам или устройствам сервера. Для подключения к серверу пользователь рабочей станции должен получить собственное регистрационное имя и пароль. К преимуществам сетей с "клиент - сервер" относятся централизованное управление ресурсами сети, безопасность и скорость доступа. Мероприятия по реализации этих свойств называются администрированием сети

-Информационно-вычислительные системы - Вычислительная (компьютерная) система - это совокупность взаимосвязанных и взаимодействующих компьютеров (процессоров), периферийного оборудования и программного обеспечения, предназначенных для подготовки и решения задач пользователя. Необходимо понимать разницу между компьютерами и информационной системой: компьютеры оснащены специальными программными системами, являются технической базой и инструментом для информационных систем. Информационная система немыслима без персонала, взаимодействующего с компьютерами и телекоммуникациями.

-Система коммутации пакетов - Метод коммутации пакетов основан на разбиении передаваемых по сети данных на небольшие "порции". Каждая такая "порция" передается по сети как единое целое и называется пакетом. Такой метод является очень удобным для параллельного использования физического канала несколькими парами абонентов: канал является занятым только во время прохождения пакета. Временные промежутки между передачей пакетов одним абонентам могут быть использованы другими для отправки собственных пакетов.Пакет обычно состоит из двух частей - заголовка, содержащего служебные данные, необходимые для управления доставкой пакета, и собственно данных, подлежащих передаче. Порядок обмена пакетами, а также конкретный состав заголовка пакетов определяется сетевым протоколом.

Топологии

-Шинная - очень простая в эксплуатации и установки. Но не надежная т.к при обрыве шины сеть пропадет. R - сопротивление. Быстрая скорость передачи данных

-Звезда - Очень простая и удобная в установки и настройке, менее отказоустойчивая, т.к при отключении одного ПК, другие продолжат пользоваться сетью. Но требует затрат на дополнительное оборудование например Коммутатор (Switch). В данный момент цены на самые простые модели достигают 1000р и более. В КУ осуществляется высокоскоростная коммутация пакетов.

Скорость высокая 100мбит/сек и более (1000мбит/сек).

-Кольцо - так же как и шинная, очень не надежная т.к обрыв кольца вызовет остановку сети. Передача данных осуществляется “по кругу” например от Сервера к 2Пк, а от 2Пк к 3Пк, а потом уже обратно к Серверу.

- Комбинированная (дерево) - Топология состоящая из разных видов топологий, таких как звезда, кольцо и др. Очень часто применяется для объединения сетей на дальних расстояниях. Скорость высокая. В этой топологии больше устройств, а это значит и затраты.

- Ячеистая - Наиболее отказоустойчивая топология т.к каждый узел соединен со всеми остальными. Так же хорошо в этой сети то, что при отказе любого узла или обрыве кабеля, сеть продолжает работать, тоесть все остальные ПК продолжают взаимодействовать друг с другом. Отрицательно то, что такие сети очень дороги сложны в монтаже. Обычно эта топология используется в больших сетях.

-Двойное кольцо - лучше простого кольца, тем что при обрыве одного кольца в этой топологии не прекращается связь, а в ретрансляторах идет переключение на другое кольцо и сеть продолжает работать.

Средства связи

1. Средства линий передачи - при выборе учитываются:

1.1 Стоимость монтажа и обслуживания,

1.2 Скорость передачи информации

1.3 Сложность в обслуживании, дополнительные усилители нужны или нет.

1.4 Безопасность передачи данных (витая пара, коаксиальный кабель и т.д)

2. В качестве средств связи используются:

2.1 Витая пара. (Рис 1.1) - Очень популярная среда передачи данных, которая используется в большинстве сетей, название дано, из-за “закрученных” двух кабелей, это для защиты от помех.

2.2 Коаксиальный кабель. (Рис 1.2) - состоит из:

а.) оболочки (служит для изоляции и защиты от внешних воздействий)

б.) внешнего проводника (экрана) в виде оплетки, фольги, покрытой слоем алюминия в.) изоляции, выполненной в виде сплошного (полиэтилен и др.)

г.) внутреннего проводника в виде одиночного прямолинейного или свитого в спираль провода, многожильного провода.

2.3 Оптоволокно. (Рис 1.3) - использует энергию света, для преобразования ее в 1 или 0, т.е пучки света передаются в виде частотных импульсов, что дает высокую скорость передачи информации

2.4 Эфир - использует в качестве передачи информации частотные импульсы, посылаемые на определенные расстояния, без использования дополнительных проводов.

Аппаратные средства КС.

1. Технические средства КС включают следующие функциональные группы оборудования:

1.1 Средства линий передачи данных (кабели, витая пара, оптоволокно, эфир и др.

1.2 Средства увеличивающие дистанции передачи данных (репитеры, усилитель повторитель, модем и др)

1.3 Средства повышение емкости линий передачи (мультиплексоры, разделители частот, устройств чередование пакетов идр.)

1.4 Средства управления информационными потоками КС (коммутация каналов, коммутация пакетов, разветвление линий передач и т.д)

1.5 Средства соединение линий передачи с сетевым оборудованием (Сетевые платы, адаптеры и др.)

2. Средства линий передачи - при выборе учитываются:

2.1 Стоимость монтажа и обслуживания,

2.2 Скорость передачи информации

2.3 Сложность в обслуживании, дополнительные усилители нужны или нет.

2.4 Безопасность передачи данных (витая пара, коаксиальный кабель и т.д)

Сетевые платы - устанавливаются для взаимодействия ПК с другими устройствами сети, а именно: преобразование информации, повышение производительности, определяют пропорции трафика, мониторинг трафика в сети, поддерживают функцию удаленного изменения конфигурации и удаленной активизации связи с сервером.

Адаптеры - Ethernet используют в 8,16,32 битовые адаптеры, для увеличения скорости на адаптеры устанавливаются буферы, с увеличенной разрядностью и емкостью. Роль что и для сетевых плат. Как правило сетевые адаптеры имеют Min 2 разъема (T -коннектор)..Тройник Т-коннектора.

Трансивер - служит для подключения рабочих станций, к толстому коаксиальному кабелю, на корпусе трансивера имеются 3 разъема. 2 для толстого коаксиального кабеля, 1 для подключения трансиверного кабеля

Репитеры (повторитель, усилитель) - служит для разделения сегментов в сети и восстановление пакетов передаваемых из одного сегмента в другой. Если длинна сети превышает МАХ длину сегмента, то сеть разбивается на сегменты, которые соединяются репитерами. Через 185 метров у коаксиального кабеля и 100 метров у витой пары.

Концентратор (ХАБ) - для соединения нескольких физических сегментов КС, в нем сосредоточены все связи по приоритетности. Концентраторы характерны для всех технологий КС: -Ethernet, -ArcNet, -Token Ring, -FDDI, -Fast Ethernet, -Gigabit Ethernet, -100VG0AnyLan, -10 BASE 2, -и др. В зависимости от числа рабочих станций и длины линий связи (кабеля), концентраторы бывают:

5.1 Пассивные - чисто для разветвления ПК (не более 10 ПК)

5.2 Активные - содержат усилители (более 10 ПК)

МАХ расстояния от концентратора до рабочей станции = 100 метров

Скорость передачи данных концентраторов = 10 Мбит/Сек. Каждый концентратор имеет свой блок питания.

Коммутаторы (Switch) - Много портовое устройство, обеспечивающее высокоскоростную коммутацию пакетов между портами, устройство направляющее пакеты в один из узлов в магистральной сети, усиливающее сигналы, до первоначального состояния. Коммутаторы обеспечивают скорость 100 Мбит/сек и более 1000Мбит/сек.

Основные функции коммутаторов: -Защита информации, - кеширование данных(есть память), -Расширение сетевой телефонии, - Защита настольных ПК и сетевое управление, -Фильтрация многоадресового трафика (для эффективного использования полосы пропускания), -Адаптивная буферизация портов, -Управление потоками при большой загрузке сети, -Поддержка объединение каналов, -Автоматическое определение режима передачи (дуплексная, полудуплексная), -Автоматическое определение скорости передачи портами (100-1000Мбит/сек), -Поиск и устранение неисправности с помощью встроенной системы контроля, -Поддержка отказоустойчивых соединений и дополнительных резервных блоков питания.

Маршрутизаторы - для соединения нескольких ЛВС и подключения их к большим (WAN) к территориально распределительным сетям (а конкретно для согласования по протоколам, программному обеспечению и преобразования в информацию. Маршрутизаторы зависят от используемого протокола (ICP/IP, IPX, Apple Talk и др.) и работают на третьем и седьмом уровне стандартного семиуровневого протокола OSI. Маршрутизаторы предназначены так же для построения высокопроизводительных магистралей (маршрутов) с гарантированным обеспечением качества услуг.

Модемы (модулятор-демодулятор) - предназначены для организации связи между аппаратными средствами в сетях, методом модуляции-демодуляции, при преобразование сигналов из цифрового вида в аналоговый и обратно. Модемы бывают: -Внутренние, -Внешние

Протоколы

Для стандартизации передаваемой по сети инфы, разработаны так именуемые сетевые протоколы. Протокол представляет собой набор правил и соглашений для дизайна и передачи инфы по компьютерной сети. Пакет, сделанный по избранному сетевому протоколу, имеет строго определенный формат. Ежели на компах сети установлен однообразный сетевой протокол, то они сумеют «понимать» друг дружку, т.е. читать пакеты. Компы с различными протоколами имеют различный формат пакетов и соответственно друг дружку не усвоят, также как люди, сидящие в одной комнате, но говорящие на различных языках.

Есть три более все распространенных протокола, используемых в компьютерных сетях Microsoft - NetBEUI, TCP/IP, IPX/SPX.

Сетевой протокол Microsoft TCP/IP в особенности обширно употребляется в сети Веб. Потому для сопоставимости пакетов локальной сети с пакетами сети Веб мы будем воспользоваться лишь протоколом TCP/IP.

Microsoft TCP/IP-протокол, на базе которого разработаны почти все службы в операционной системе Windows, дает последующие способности:

* Обеспечивает надежную, отказоустойчивую среду обмена информацией.

* Поддерживается всеми современными операционными системами.

* Дозволяет компам работать как в локальных, так и в глобальных компьютерных сетях.

* Обеспечивает доступ в Веб.

Протокол IPv.6

Основным предложением по модернизации протокола IP является предложение, разработанное группой IETF. Сейчас принято называть ее предложение версией 6 - IPv6, а все остальные предложения группируются под названием IP Next Generation, IPng.

В предложении IETF протокол IPv6 оставляет основные принципы IPv4 неизменными. К ним относятся дейтаграммный метод работы, фрагментация пакетов, разрешение отправителю задавать максимальное число хопов для своих пакетов. Однако, в деталях реализации протокола IPv6 имеются существенные отличия от IPv4.

Протокол OSPF

Протокол OSPF (Open Shortest Path Firs) является достаточно современной реализацией алгоритма состояния связей (он принят в 1991 году) и обладает многими особенностями, ориентированными на применение в больших гетерогенных сетях.

Протокол OSPF вычисляет маршруты в IP-сетях, сохраняя при этом другие протоколы обмена маршрутной информацией.

Протоколы EGP и BGP

Большинство протоколов маршрутизации, применяемых в современных сетях с коммутацией пакетов, ведут свое происхождение от сети Internet и ее предшественницы - сети ARPANET. Для того, чтобы понять их назначение и особенности, полезно сначала познакомится со структурой сети Internet, которая наложила отпечаток на терминологию и типы протоколов.

Internet изначально строилась как сеть, объединяющая большое количество существующих систем. С самого начала в ее структуре выделяли магистральную сеть (core backbone network), а сети, присоединенные к магистрали, рассматривались как автономные системы (autonomous systems). Магистральная сеть и каждая из автономных систем имели свое собственное административное управление и собственные протоколы маршрутизации.

Дистанционно-векторный протокол RIP

Протокол RIP (Routing Information Protocol) представляет собой один из старейших протоколов обмена маршрутной информацией, однако он до сих пор чрезвычайно распространен в вычислительных сетях. Помимо версии RIP для сетей TCP/IP, существует также версия RIP для сетей IPX/SPX компании Novell.

В этом протоколе все сети имеют номера (способ образования номера зависит от используемого в сети протокола сетевого уровня), а все маршрутизаторы - идентификаторы. Протокол RIP широко использует понятие "вектор расстояний". Вектор расстояний представляет собой набор пар чисел, являющихся номерами сетей и расстояниями до них в хопах.

Протокол ICMP

Протокол обмена управляющими сообщениями ICMP (Internet Control Message Protocol) позволяет маршрутизатору сообщить конечному узлу об ошибках, с которыми машрутизатор столкнулся при передаче какого-либо IP-пакета от данного конечного узла.

Управляющие сообщения ICMP не могут направляться промежуточному маршрутизатору, который участвовал в передаче пакета, с которым возникли проблемы, так как для такой посылки нет адресной информации - пакет несет в себе только адрес источника и адрес назначения, не фиксируя адреса промежуточных маршрутизаторов.

Протокол ICMP - это протокол сообщения об ошибках, а не протокол коррекции ошибок. Конечный узел может предпринять некоторые действия для того, чтобы ошибка больше не возникала, но эти действия протоколом ICMP не регламентируются.

Протокол UDP

Задачей протокола транспортного уровня UDP (User Datagram Protocol) является передача данных между прикладными процессами без гарантий доставки, поэтому его пакеты могут быть потеряны, продублированы или прийти не в том порядке, в котором они были отправлены.

Протокол межсетевого взаимодействия IP

Основу транспортных средств стека протоколов TCP/IP составляет протокол межсетевого взаимодействия - Internet Protocol (IP). К основным функциям протокола IP относятся: перенос между сетями различных типов адресной информации в унифицированной форме, сборка и разборка пакетов при передаче

их между сетями с различным максимальным значением длины пакета.

Протокол DHCP

IP-адреса могут назначаться администратором сети вручную. Это представляет для администратора утомительную процедуру. Ситуация усложняется еще тем, что многие пользователи не обладают достаточными знаниями для того, чтобы конфигурировать свои компьютеры для работы в интерсети и должны поэтому полагаться на администраторов.

Протокол Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP) был разработан для того, чтобы освободить администратора от этих проблем. Основным назначением DHCP является динамическое назначение IP-адресов. Однако, кроме динамического, DHCP может поддерживать и более простые способы ручного и автоматического статического назначения адресов.

Служба имен доменов DNS

DNS (Domain Name System) - это распределенная база данных, поддерживающая иерархическую систему имен для идентификации узлов в сети Internet. Служба DNS предназначена для автоматического поиска IP-адреса по известному символьному имени узла. Спецификация DNS определяется стандартами RFC 1034 и 1035. DNS требует статической конфигурации своих таблиц, отображающих имена компьютеров в IP-адрес.

Адресация в IP-сетях

Каждый компьютер в сети TCP/IP имеет адреса трех уровней:

Локальный адрес узла, определяемый технологией, с помощью которой построена отдельная сеть, в которую входит данный узел. Для узлов, входящих в локальные сети - это МАС-адрес сетевого адаптера или порта маршрутизатора, например, 11-А0-17-3D-BC-01. Эти адреса назначаются производителями оборудования и являются уникальными адресами, так как управляются централизовано. Для всех существующих технологий локальных сетей МАС-адрес имеет формат 6 байтов: старшие 3 байта - идентификатор фирмы производителя, а младшие 3 байта назначаются уникальным образом самим производителем. Для узлов, входящих в глобальные сети, такие как Х.25 или frame relay, локальный адрес назначается администратором глобальной сети.

IP-адрес, состоящий из 4 байт, например, 109.26.17.100. Этот адрес используется на сетевом уровне. Он назначается администратором во время конфигурирования компьютеров и маршрутизаторов. IP-адрес состоит из двух частей: номера сети и номера узла. Номер сети может быть выбран администратором произвольно, либо назначен по рекомендации специального подразделения Internet (Network Information Center, NIC), если сеть должна работать как составная часть Internet. Обычно провайдеры услуг Internet получают диапазоны адресов у подразделений NIC, а затем распределяют их между своими абонентами.

Номер узла в протоколе IP назначается независимо от локального адреса узла. Деление IP-адреса на поле номера сети и номера узла - гибкое, и граница между этими полями может устанавливаться весьма произвольно. Узел может входить в несколько IP-сетей. В этом случае узел должен иметь несколько IP-адресов, по числу сетевых связей. Таким образом IP-адрес характеризует не отдельный компьютер или маршрутизатор, а одно сетевое соединение.

Символьный идентификатор-имя, например, SERV1.IBM.COM. Этот адрес назначается администратором и состоит из нескольких частей, например, имени машины, имени организации, имени домена. Такой адрес, называемый также DNS-именем, используется на прикладном уровне, например, в протоколах FTP или telnet.

Стек протоколов TCP/IP

Transmission Control Protocol/Internet Protocol (TCP/IP) - это промышленный стандарт стека протоколов, разработанный для глобальных сетей.

Стандарты TCP/IP опубликованы в серии документов, названных Request for Comment (RFC). Документы RFC описывают внутреннюю работу сети Internet. Некоторые RFC описывают сетевые сервисы или протоколы и их реализацию, в то время как другие обобщают условия применения. Стандарты TCP/IP всегда публикуются в виде документов RFC, но не все RFC определяют стандарты.

Протокол HTTP

Это прикладной протокол (тот, который работает на уровне приложений), использующий услуги TCP на транспортном уровне (т.е. с установлением соединения и контролем передачи данных. По своему типу, это клиент - серверный протокол, т.е. клиент (инет браузер или прокси сервер), запрашивает данные, а сервер (Apache, IIS и д.р.) эти данные отправляет. Стандартный порт сервера - 80, хотя можно использовать любой больший 1024 (можно и меньше, но эти порты, от

0 до 1024, зарезервированы для стандартных служб). Клиент может открывать соединение на любом порту, но это уже задачи TCP. Запросы и ответы представляют собой текстовые строки (как и другие протоколы прикладного уровня, такие как SMTP, POP и д.р.), признаком конца запроса или ответа служит пустая строка.

Программное обеспечение

Для компьютерных сетей используются программы:

1.) Ввода-вывода

2.) Операционные системы

3.) Прикладные программы

Операционные системы включают в себя набор управляющих и обслуживающих программ, которые обеспечивают:

1.) Меж программный метод доступа (переходы с программы на программу)

2.) Доступ отдельных прикладных программ к ресурсам сети

3.) Синхронизацию работы прикладных программных средств в условиях их обращения к одному и тому же ресурсу

4.) Обмен информацией между программами с использованием сетевых - почтовых ящиков

5.) Выполнение команд оператора с терминала (подключенному к одному из узлов в сети)

6.) Удаленный ввод заданий, вводимых с любого терминала, в пакетном или оперативном режиме

7.) Обмен наборами данных (файлами) между ПК сети

8.) Доступ к файлам хранимым в удаленных ПК и обработку их

9.) Защита данных и вычислительных ресурсов сети от несанкционированного доступа

10.) Выдачу различного рода справок об использовании информационно - программных и технических ресурсов сети

11.) Передача текстовых сообщений с одного терминала пользователя на другие (электронная почта)

Операционная система компьютерной сети производит:

1.) Устанавливает последовательность решения задач пользователя

2.) Обеспечивает необходимыми данными задачи пользователя хранящиеся в различных узлах сети

3.) Контролирует работоспособность аппаратных и программных средств сети

4.) Обеспечивает плановые и оперативное распределение ресурсов

С помощью ОС КС производится:

1.) Управление - включает в себя:

а.) Планирование сроков и очередности получения выдачи информации

б.) Распределение решаемых задач по ПК сети

в.) Присвоение приоритетов задачам и выходным сообщениям

г.) Изменение конфигурации сети

д.) Распределение информационных ресурсов

2.) Организация - под ней понимается:

а.) Учет выполнения заданий

б.) Выдачу справок о прохождении задач в сети

в.) Сбор данных о работах выполняемых сети.

3.) Диспетчеризация - отвечает за открытие и закрытие файлов, взаимодействие с сетью, перенос информации на диск и обратно, отображение информации на экране и ее обновление, наблюдение за коммутационными портами.

4.) Защита - включает контроль за запросами и обслуживание их и управление использованием памяти, то есть защищает от нарушения последовательности выполнения команд.

5.) Автоматизация предусматривает автоматическое выполнение программированием и откладки, доступ к памяти прикладных программ и баз данных.

Быстродействие ОС

Увеличение быстродействия ОС КС можно добиться по средствам трех “M”:

1.) Много поточность - обработка основана на том, что микропроцессор работает с большой скоростью, независимо от того, обрабатывает ли он какую-нибудь задачу или нет. То есть какое-то время микропроцессор работает в ”холостую”. Например когда программа ждет, сравнительно медленно работающее оборудование. Для увеличения скорости работы, при многопоточной обработки весь процесс подразделяется на отдельные потоки, которые представлены ОС.

2.) Многозадачность - одна из особенностей современных ОС, которые предусматривают одновременно выполнять несколько процессов, эта способность создается благодаря высокой скорости работы процессора, и способности его выделять разным задачам интервалы времени, не обязательно завершая выполнение одного процесса до начала другого.

3.) Многопроцессорность - в сетях где большие объемы трафика, как правило используются несколько процессоров: десятки, даже сотни процессоров, т.е рабочая нагрузка КС распределяется по разным процессорам одновременно. Различают две разновидности многопроцессорной обработки:

а.) Асимметричная (ASMP - Asymmetric Multiprocessing) - нагрузка распределяется между процессорами, что одни обслуживают только ОС, а остальные -приложение

б.) Симметричная (SMP - Symmetric Multiprocessing) - любой процесс требующий обработки поручается любому свободному процессору.

Защита данных

«Net Ware»

1.) От несанкционированному соединению к ЛВС, за счет паролей пользователей

2.) Система доверяемых прав позволяющая контролировать доступ к файлам и директориям

3.) Ограничение на доступ по времени

4.) Для каждой директории существует маска максимальных прав:

а.) Права чтения из открытых файлов

б.) Права записи в открытые файлы

в.) Права открывать файлы

г.) Права создавать новые файлы

д.) Права уничтожать файлы

е.) Права создавать, переименовывать или стирать поддиректории.

ж.)Права производить поиск файлов в директории

з.) Права модификации атрибутов файла

2. Технологическая часть

2.1 Постановка задачи

Относительно технология АТМ, в отличие от традиционных сетевых технологий, ориентирована на соединение. Поэтому перед тем, как передать информацию между пользователями, организуется виртуальный канал, который действует до момента окончания передачи. Это несколько напоминает телефонную сеть, то есть для каждой взаимодействующей пары пользователей организуется выделенная полоса пропускания с заранее заказанными характеристиками (ширина полосы пропускания, максимальные задержки при передаче и т.д. -- такая опция называется QoS (Quality of Service). При этом весь разнородный трафик «перемалывается» в 48-байтовые ячейки, к которым добавляются 5-байтовые заголовки.

(Крестиками представлены АТМ коммутаторы объединенные между собой интерфейсами UNI и NII.)

Механизм работы QoS (Quality of Service)

Для большинства случаев качество связи определяется четырьмя параметрами:

Полоса пропускания (Bandwidth), описывает номинальную пропускную способность среды передачи информации, определяет ширину канала. Измеряется в bit/s (bps), kbit/s (Kbps), Mbit/s (Mbps), Gbit/s (Gbps).

Задержка при передаче пакета (Delay), измеряется в миллисекундах.

Колебания (дрожание) задержки при передаче пакетов -- джиттер.

Потеря пакетов (Packet loss). Определяет количество пакетов, потерянных в сети во время передачи.

2.2 Принцип построения сети АТМ

Протоколы передачи информации в сети ATM

Ethernet - это асинхронный, основанный на использовании кадров, протокол, разработанный для обеспечения связи между более чем двумя устройствами через разделяемую среду передачи.

IP (Internet Protocol) -- межсетевой протокол. Относится к маршрутизируемым протоколам сетевого уровня семейства TCP/IP.

IPX (Internetwork Packet Exchange - межсетевой обмен пакетами) -- Он предназначен для передачи датаграмм, являясь неориентированным на соединение (так же, как IP и NetBIOS), и обеспечивает связь между NetWare-серверами и конечными станциями.

Frame relay (ретрансляция кадров) -- протокол канального уровня сетевой модели OSI. Служба коммутации пакетов Frame Relay в настоящее время широко распространена во всём мире. Максимальная скорость, допускаемая протоколом FR -- 34,368 мегабит/сек.

X.25 - Предназначался для организации WAN на основе телефонных сетей с линиями с достаточно высокой частотой ошибок, поэтому содержит развитые механизмы коррекции ошибок. Ориентирован на работу с установлением соединений. Исторически является предшественником протокола «Frame Relay».

2.3 Используемые топологии в сети АТМ

Сеть ATM имеет звездообразную топологию. Сеть ATM строится на основе одного пли нескольких коммутаторов, являющихся неотъемлемой частью данной коммуникационной структуры.

Высокая скорость передачи и чрезвычайно низкая вероятность ошибок а волоконно-оптических системах выдвигают на первый план задачу создания высокопроизводительны)! систем коммутации на основа стандартов ATM.

Простейший пример такой сети -- один коммутатор, обеспечивающий коммутацию пакетов, данных и несколько око печных устройств.

2.4 Способы передачи данных в сети АТМ

Передача информации осуществляется в виде ячеек (cell) фиксированного размера.

Ячейки используемые для передачи в сети АТМ:

GFC = Generic Flow Control (4 бита) -- общее управление потоком;

VPI = Virtual Path Identifier (8 бит UNI) или (12 бит NNI) -- идентификатор виртуального пути;

VCI = Virtual channel identifier (16 бит) -- идентификатор виртуального канала;

PT = Payload Type (3 бита) -- тип данных;

CLP = Cell Loss Priority (1 бит) -- уровень приоритета при потере пакета; указывает на то, какой приоритет имеет ячейка (cell), и будет ли она отброшена в случае перегрузки канала;

HEC = Header Error Control (8 бит) -- поле контроля ошибок.

UNI = User-to-Network Interface -- интерфейс пользователь-сеть.

Стандарт, разработанный ATM Forum, который определяет интерфейс между конечной станцией и коммутатором в сети ATM.

NNI = Network-to-Network Interface -- интерфейс сеть-сеть. Обобщённый термин, описывающий интерфейс между двумя коммутаторами в сети.

2.5 Используемые средства связи в сети АТМ

Оптическое волокно -- нить из оптически прозрачного материала (стекло, пластик), используемая для переноса света внутри себя посредством полного внутреннего отражения.

Оптическое волокно представляет собой гибкое, прозрачное волокно из чистого стекла (диоксида кремния) не намного шире человеческого волоса. Оно работает как волновод, или "легкие трубы", для передачи света между двумя концами волокна. Оптические волокна широко используются в волоконно-оптической связи, который позволяет передачу на большие расстояния и при более высокой пропускной способностью (скорость передачи данных), чем другие формы связи. Волокна используются вместо металлических проводов, поскольку сигналы проходят вдоль них с меньшими потерями и так же защищены от электромагнитных помех. Волокна так же используются для освещения, и завернуты в пучки, что бы они могли быть использованы для ряда других приложений, в том числе датчиков и волоконных лазеров.

Волоконная оптика -- раздел прикладной науки и машиностроения, описывающий такие волокна. Кабели на базе оптических волокон используются в волоконно-оптической связи, позволяющей передавать информацию на бомльшие расстояния с более высокой скоростью передачи данных, чем в электронных средствах связи. В ряде случаев они также используются при создании датчиков.

Витая пара (англ. twisted pair) -- вид кабеля связи, представляет собой одну или несколько пар изолированных проводников, скрученных между собой (с небольшим числом витков на единицу длины), покрытых пластиковой оболочкой.

Свивание проводников производится с целью повышения степени связи между собой проводников одной пары (электромагнитная помеха одинаково влияет на оба провода пары) и последующего уменьшения электромагнитных помех от внешних источников, а также взаимных наводок при передаче дифференциальных сигналов. Для снижения связи отдельных пар кабеля (периодического сближения проводников различных пар) в кабелях UTP категории 5 и выше провода пары свиваются с различным шагом. Витая пара -- один из компонентов современных структурированных кабельных систем. Используется в телекоммуникациях и в компьютерных сетях в качестве физической среды передачи сигнала во многих технологиях, таких как Ethernet, Arcnet и Token ring. В настоящее время, благодаря своей дешевизне и лёгкости в монтаже, является самым распространённым решением для построения проводных (кабельных) локальных сетей.

Кабель подключается к сетевым устройствам при помощи разъёма 8P8C, который часто неверно называют RJ45.

2.6 Программное обеспечение в сети АТМ

SoftFM ATM - Данная программа предназначена для владельцев пластиковых карт, приобретенных в Сбербанке России. Имеется полный список расположения банкоматов по всей России. Возможность сортировки по определенному городу, Региону РФ, вывод на печать (в зарегистрированной версии), доступ, приём карт (виды) и т.д.

ZyXEL NetFriend - позволяет произвести быструю настройку абонентского оборудования компании ZyXEL. Технология NetFriend включает в себя Windows-утилиту, запускаемую на компьютере пользователя и "агент", интегрированный в абонентское оборудование ZyXEL. Для использования утилиты ZyXEL NetFriend ("сетевой друг") достаточно знать только название провайдера и название услуги к которой подключается пользователь. Остальные проблемы настройки (настройка ATM-подключений ADSL-провайдеров, настройка маршрутизации, а также некоторые другие) программа NetFriend берет на себя.

Все эти программы основаны на базе «NET WARE».

2.7 Технология развертывания и монтажа сети АТМ

ПК Протяжка кабеля

Непосредственно сам процесс протяжки кабеля начинается от места размещения сервера или информационного центра, где планируется разместить к коммутационную панель. Коммутационная панель или матч-панель (patch panel) - это вмонтированная в стену конструкция, которая содержит гнезда для всех планируемых к укладке кабелей. Она и будет кабельным узлом - местом начала всех кабелей .Кабель обычно поставляется в больших бухтах. Расположив эту бухту около коммутационной панели, можно начать сматывать кабель и протягивать его к месту расположения первого отвода. Как это будет делаться, зависит от планировки здания. В современном офисе с полыми стенами и подвесными потолками кабель обычно протягивается над потолком до приблизительно оцененного местоположения отвода, а затем по стене опускается вниз к отверстию под настенную розетку однако, прежде чем начать проталкивать конец первого кабеля над подвесным потолком, надо убедиться, что он помечен. Большинство укладчиков кабеля применяют различные липкие наклейки с каким-либо кодом, по которому они смогут в дальнейшем осуществить его идентификацию. Вместе с кабелем можно протащить длинную ленту или бечевку, которую впоследствии можно использовать, если понадобится проложить дополнительный кабель в то же самое место. Тогда достаточно присоединить кабель к одному концу ленты и потянуть за другой конец.

Один из инструментов, требуемый для протяжки кабеля над подвесным потолком, представляет собой тонкий телескопический шест длиной 10 или 15 футов (около 3 или 4,5 м) с зажимом на конце для фиксации кабеля. Передний конец кабеля присоединяется к шесту, находящемуся в собранном состоянии. Затем шест раздвигается над потолком во всю свою длину. Этот инструмент удобен в тех ситуациях, когда надо проложить кабель, не рассчитывая на кого- либо еще. Без него пришлось бы приставить лестницу, затем как можно дальше пробросить над потолком петлю кабеля, а после взять еще одну лестницу, чтобы принять кабель на противоположной стороне комнаты.

Когда кабельная разводка производится над подвесным потолком, необходимо опустить каждый кабель по внутренней стороне стены до настенной розетки. Для этой цели применяется еще один инструмент, называемый fish tape. Он похож на кусок проволоки, который используют водопроводчики для чистки труб, и тоже имеет зажим для фиксации кабеля на конце. Проволока достаточно гибкая (похожа на мерную линейку) для того, чтобы протолкнуть кабель внутри стены от потолка к полу или наоборот. Как только отрезок кабеля достигнет настенной розетки, протаскиваются еще несколько дополнительных метров, чтобы ослабить натяжение, и кабель отрезается от бухты, причем надо не забыть пометить конец таким же кодом, как и начало.

На каждом этапе этого процесса могут встретиться непредвиденные сложности. Может обнаружиться, что стены пронизаны деревянными или металлическими гвоздями, или имеют горизонтальные барьеры на полпути между потолком и полом. Внутри подвесных потолков кабелю, возможно, придется огибать крепления светильников или другие препятствия.

Монтаж оборудования Когда кабель протянут, необходимо его оконцевать и присоединить к соответствующим устройствам. Со стороны рабочей станции кабель обычно заканчивается в настенной розетке. Настенная розетка (wall plate) содержит гнезда, в которые вставляется кабель. Она либо закрепляется на стене, либо заделывается прямо в поверхность стены. Розетка обычно имеет модульную конструкцию и может содержать до четырех гнезд. В нее можно устанавливать гнезда нескольких видов для поддержки соединений различного типа. В б зависимости от цели это могут быть соединения для передачи речи или двоичных данных. При применении UTP каждый провод в кабеле| присоединяется к контакту коннектора (согласно схеме расположения контактов, выбранной заранее), затем коннектор вставляется в розетку, а розетка уже монтируется на стене.Другим концом кабель сопрягается с коммуникационной панелью. Коммутационная панель выполняет те же функции, что и настенная розетка, только у нее больше гнезд. Патч-панель не является концентратором, между ее портами нет никаких связей. Это просто удобный способ отслеживать начало кабеля. При присоединении кабеля к патч-панели отдельные провода заправляются в определенные гнезда (согласно схеме расположения контактов, идентичной применяемой в настенной розетке) при помощи специального инструмента. Этот инструмент одновременно прочно вставляет провод в гнездо, создает соединение и отрезает излишки. Порты коммутационной панели лучше пометить, чтобы знать, куда идет кабель

Тестирование соединений

После заделывания концов кабеля нужно протестировать правильность соединений. Это можно сделать, просто подключив к сети компьютер, но профессиональные монтажники кабельной сети применяют специальное оборудование для тестирования, которое оценивает качество соединения. Анализатор сети может помочь в диагностике многих типов сетевых проблем, но он полагается на то, что физическая сеть функционирует правильно. Когда проблема заключается в кабеле, формирующем сеть, требуются различные виды устройств, имеющие название "тестер кабеля".

Тестеры кабеля обычно представляют собой удерживаемые в руках устройства, которые присоединяются к сети, чтобы выполнить различные диагностические тесты проводимости сетевого кабеля. Существует широкий выбор устройств, значительно отличающихся по стоимости и функциональным возможностям. Простые устройства доступны по цене в несколько сотен Долларов, в то время как модели верхней линейки могут стоить несколько тысяч долларов.

Некоторые комбинированные тестеры можно присоединять к различным типам сетевого кабеля, таким как неэкранированная витая пара 5 (UTP), экранированная витая пара (STP) и коаксиальный кабель, в то время как [другие способны проверять только один тип кабеля. Для совершенно различных технологий передачи сигналов, таких как оптоволоконный кабель, необходимо отдельное устройство.

Тестеры кабеля рассчитываются на применение с определенными стандартами кабеля, такими как категория 5, поэтому они могут определить, соответствует ли производительность кабеля стандарту. Это называется испытанием прозвонкой. Во время установки кабеля соответствующий специалист тестирует каждую связь, чтобы убедиться в ее правильной работе, и проверяет отсутствие проблем, которые могут быть вызваны качеством самого кабеля или природы его установки. Например, хороший тестер кабеля проверяет электрический шум, вызываемый близкорасположенными лампами дневного света или другим электрическим оборудованием, перекрестные помехи от сигналов в соседних жилах, затухание, вызванное чрезмерно длинными сегментами кабеля или неподходящей категорией кабеля, короткие замыкания и обрывы кабеля, представленные определенным уровнем емкостного сопротивления.

Помимо проверки жизнеспособности разводки кабельной сети, тестеры кабеля являются хорошим средством для выявления проблем с кабелем. Например, тестер, функционирующий как рефлектометр, может определить обрыв или короткое замыкание в кабеле, передавая высокочастотный сигнал и измеряя количество времени, прошедшее до того момента, как отраженный сигнал вернется обратно. Используя эту технику, можно определить, на каком расстоянии от тестера в кабеле произошел обрыв или возникла другая неисправность. Зная, что проблема расположена на расстоянии, например 20 м, можно избежать проверки каждого метра кабеля, идущего до этого места. Некоторые тестеры также могут помочь определить маршрут, по которому кабель проходит через стены или потолки. Для этого используется звуковой генератор, посылающий по кабелю сильный сигнал, который может уловить тестер, если будет расположен поблизости от кабеля.

2.8 Инструкция по технике безопасности при эксплуатации СВТ

Настоящая инструкция предназначена для предотвращения неблагоприятного воздействия на человека вредных факторов, сопровождающих работы со средствами вычислительной техники и периферийным оборудованием.

Настоящая инструкция подлежит обязательному и безусловному выполнению. За нарушение инструкции виновные несут ответственность в административном и судебном порядке в зависимости от характера последствий нарушения.

Соблюдение правил безопасной работы является необходимым условием предупреждения производственного травматизма.

Общие положения.

Область распространения и порядок применения инструкции: Настоящая инструкция распространяется на персонал, эксплуатирующий средства вычислительной техники и периферийное оборудование. Инструкция содержит общие указания по безопасному применению электрооборудования в учреждении. Требования настоящей инструкции являются обязательными, отступления от нее не допускаются. Требования к персоналу, эксплуатирующему средства вычислительной техники и периферийное оборудование:

К самостоятельной эксплуатации электроаппаратуры допускается только специально обученный персонал не моложе 18 лет, пригодный по состоянию здоровья и квалификации к выполнению указанных работ.

Перед допуском к работе персонал должен пройти вводный и первичный инструктаж по технике безопасности с показом безопасных и рациональных примеров работы. Затем не реже одного раза в 6 месяцев проводится повторный инструктаж, возможно, с группой сотрудников одинаковой профессии в составе не более 20 человек. Внеплановый инструктаж проводится при изменении правил по охране труда, при обнаружении нарушений персоналом инструкции по технике безопасности, изменении характера работы персонала.

В помещениях, в которых постоянно эксплуатируется электрооборудование должны быть вывешены в доступном для персонала месте. Инструкции по технике безопасности, вторых также должны быть определены действия персонала в случае возникновения аварий, пожаров, электро-травм. Руководители структурных подразделений несут ответственность за организацию правильной и безопасной эксплуатации средств вычислительной техники и периферийного оборудования, эффективность их использования; осуществляют контроль за выполнением персоналом требований настоящей инструкции по технике безопасности.

Виды опасных и вредных факторов.

Эксплуатирующий средства вычислительной техники и периферийное оборудование персонал может подвергаться опасным и вредным воздействия, которые по природе действия подразделяются на следующие группы: поражение электрическим током, механические повреждения электромагнитное излучение, инфракрасное излучение, опасность пожара,

повышенный уровень шума и вибрации

Для снижения или предотвращения влияния опасных и вредных факторов необходимо соблюдать: Санитарные правила и нормы, гигиенические требования к видео дисплейным терминалам, персональным электронно-вычислительным машинам и организации работы (Утверждено Постановлением Госкомсанэпиднадзора России от 14 июля 1996 г. N 14 СанПиН 2.2.2.542-96), и Приложение 1,2

Требования электробезопасности.

При пользовании средствами вычислительной техники и периферийным оборудованием каждый работник должен внимательно и осторожно обращаться с электропроводкой, приборами и аппаратами и всегда помнить, что пренебрежение правилами безопасности угрожает и здоровью, и жизни человека

Во избежание поражения электрическим током необходимо твердо знать и выполнять следующие правила безопасного пользования электроэнергией:

1.Необходимо постоянно следить на своем рабочем месте за исправным состоянием электропроводки, выключателей, штепсельных розеток, при помощи которых оборудование включается в сеть, и заземления. При обнаружении неисправности немедленно обесточить электрооборудование, оповестить администрацию. Продолжение работы возможно только после устранения неисправности.

2.Во избежание повреждения изоляции проводов и возникновения коротких замыканий не разрешается:

a) вешать что-либо на провода;

б) закрашивать и белить шнуры и провода;

в) закладывать провода и шнуры за газовые и водопроводные трубы, за батареи отопительной системы;

г) выдергивать штепсельную вилку из розетки за шнур, усилие должно быть приложено к корпусу вилки.

3. Для исключения поражения электрическим током запрещается:

а) часто включать и выключать компьютер без необходимости;

б) прикасаться к экрану и к тыльной стороне блоков компьютера;

в) работать на средствах вычислительной техники и периферийном оборудовании мокрыми руками;