Принципы построения локальных вычислительных систем.

Принципы построения локальных вычислительных систем.

Топология типа “звезда”

Кольцевая топология.

Прокладка кабелей от одной рабочей станции до другой может быть довольно сложной и дорогостоящей, особенно если географическое расположение рабочих станций далеко от формы кольца (например, в линию).Сообщения циркулируют регулярно по кругу. Рабочая станция посылает по определенному конечному адресу информацию, предварительно получив из кольца запрос. Пересылка сообщений является очень эффективной, так как большинство сообщений можно отправлять “в дорогу” по кабельной системе одно за другим. Очень просто можно сделать кольцевой запрос на все станции. Продолжительность передачи информации увеличивается пропорционально количеству рабочих станций, входящих в вычислительную сеть.Основная проблема при кольцевой топологии заключается в том, что каждая рабочая станция должна активно участвовать в пересылке информации, и в случае выхода из строя хотя бы одной из них вся сеть парализуется. Неисправности в кабельных соединениях локализуются легко.Подключение новой рабочей станции требует кратко срочного выключения сети.

Логическая кольцевая сеть

Специальной формой кольцевой топологии является логическая кольцевая сеть. Физически она монтируется как соединение звездных топологий. Отдельные звезды включаются с помощью специальных коммутаторов (англ. Hub – концентратор), которые по-русски также иногда называют “хаб”. В зависимости от числа рабочих станций и длины кабеля между рабочими станциями применяют активные или пассивные концентраторы. Активные концентраторы дополнительно содержат усилитель для подключения от 4 до 16 рабочих станций. Пассивный концентратор является исключительно разветвительным устройством (максимум на три рабочие станции).

Шинная топология.

При шинной топологии среда передачи информации представляется в форме коммуникационного пути, доступного дня всех рабочих станций, к которому они все должны быть подключены. Все рабочие станции могут непосредственно вступать в контакт с любой рабочей станцией, имеющейся в сети.

Рабочие станции в любое время, без прерывания работы всей вычислительной сети, могут быть подключены к ней или отключены. Функционирование вычислительной сети не зависит от состояния отдельной рабочей станции.

В ЛВС с прямой (не модулируемой) передачей информации всегда может существовать только одна станция, передающая информацию. Для предотвращения коллизий в большинстве случаев применяется метод разделения, согласно которому для каждой подключенной рабочей станции в определенные моменты времени предоставляется исключительное право на использование канала передачи данных.

Древовидная структура ЛВС.

Она образуется в основном в виде комбинаций вышеназванных топологий вычислительных сетей. Основание дерева вычислительной сети (корень) располагается в точке, в которой собираются коммуникационные линии информации (ветви дерева).

Вычислительные сети с древовидной структурой применяются там, где невозможно непосредственное применение базовых сетевых структур в чистом виде. Для подключения большого числа рабочих станций соответственно адаптерным платам применяют сетевые усилители и/или коммутаторы. Коммутатор, обладающий одновременно и функциями усилителя, называют активным концентратором. Устройство к которому можно присоединить максимум три станции, называют пассивным концентратором. Пассивный концентратор обычно используют как разветвитель. Он не нуждается в усилителе.

Локальная сеть Token Ring

В качестве метода управления доступом станций к передающей среде используется метод – маркерное кольцо (англ. Тоken Ring). Основные положения этого метода:

· устройства подключаются к сети по топологии кольцо;

· все устройства, подключенные к сети, могут передавать данные, только получив разрешение на передачу (маркер);

· в любой момент времени только одна станция в сети обладает таким правом.

.

Локальная сеть ArcNet.

ArcNet (англ. Attached Resource Computer Network) – простая, недорогая, надежная и достаточно гибкая архитектура локальной сети. При подключении устройств в ArcNet применяют топологии шина и звезда. Метод управления доступом станций к передающей среде – маркерная шина (англ. Token Bus). Этот метод предусматривает следующие правила:

· Все устройства, подключенные к сети, могут передавать данные

· только получив разрешение на передачу (маркер);

· В любой момент времени только одна станция в сети обладает таким правом;

· Данные, передаваемые одной станцией, доступны всем станциям сети.

В сети ArcNet можно использовать две топологии: “звезда” и “шина”.

Локальная сеть Ethernet.

Основные принципы работы.

На логическом уровне в Ethernet применяется топология шина:

· все устройства, подключенные к сети, равноправны, т.е. любая станция может начать передачу в любой момент времени (если передающая среда свободна);

· данные, передаваемые одной станцией, доступны всем станциям сети.

Витая пара.

Наиболее дешевым кабельным соединением является витое двухжильное проводное соединение часто называемое “витой парой” (англ.twisted pair). Этот кабель состоит из двух или более медных проводников, защищенных пластиковой изоляцией и свитых между собой (рис. 4). Свитые проводники снаружи защищаются еще одним слоем изоляции. Свивание проводников уменьшает искажение полезного сигнала, связанное с передачей электрического тока по проводнику.

Рис.4. Витая пара

Коаксиальный кабель.

Этот кабель представляет собой медный проводник, по которому передается полезный сигнал. Проводник окружен изоляцией, поверх которой укладывается медная фольга или сетка, представляющая собой экран, защищающий центральный сигнальный провод от внешних электромагнитных помех. Благодаря использованию такой конструкции экран обеспечивает высокую степень защиты полезного сигнала от внешних помех, что позволяет без существенных потерь осуществлять передачу сигнала на достаточно большие расстояния. Существующие коаксиальные кабели подразделяют на два типа: тонкий и толстый.

1 - центральный провод; 2 - изолятор; 3 - экран;4 - внешний изолятор и защитная оболочка

Оптический кабель.

Он используется для передачи сигнала в виде световых импульсов. Оптический кабель обеспечивает очень низкие потери полезного сигнала и за счет этого позволяет передавать данные на очень большие расстояния (в настоящее время до нескольких десятков километров).

1 - оптическое волокно; 2,4- заполнитель; 3 - центральный силовой элемент (стальной трос); 5 - защитная оболочка

LAN Server, IВМ Соrр.

Отличительные черты:

· использование доменной организации сети упрощает управление и доступ к ресурсам сети;

· обеспечивает полное взаимодействие с иерархическими системами (архитектурой SNA).

Система адресации

FTP(File Transfer Protocol) - протокол передачи файлов.

WWW (World Wide Web) - система для работы с гипертекстом. Гипертекст соединяет различные документы на основе заранее заданного набора слов. World Wide Web — всемирная паутина работает по прин­ципу клиент — сервер, точнее, клиент — серверы.

НТМL (hypertext markup language), язык разметки гипертекста.

HTTP (hypertext transfer protocol, протокол передачи гипертекста). Это название протокола, по которому взаимодействуют клиент и сервер WWW.

URL (uniform resource locator, универсальный указатель на ресурс) или адрес Интернета

IP - адрес

IP - адрес состоит из четырех блоков цифр, разделенных точками. Он может иметь такой вид:
84.42.63.1

Каждый блок может содержать число от 0 до 255. Благодаря такой организации можно получить свыше четырех миллиардов возможных адресов. Но так как некоторые адреса зарезервированы для специальных целей, а блоки конфигурируются в зависимости от типа сети, то фактическое количество возможных адресов немного меньше. И тем ни менее, его более чем достаточно для будущего расширения Интернет.

С понятием IP - адреса тесно связано понятие "хост". Под хостом понимается любое устройство, использующее протокол TCP/IP для общения с другим оборудованием. Это может быть не только компьютер, но и маршрутизатор, концентратор и т.п. Все эти устройства, подключенные в сеть, обязаны иметь свой уникальный IP - адрес.

DNS - адрес

IP - адрес имеет числовой вид, так как его используют в своей работе компьютеры. Но он весьма сложен для запоминания, поэтому была разработана доменная система имен: DNS. DNS - адрес включает более удобные для пользователя буквенные сокращения, которые также разделяются точками на отдельные информационные блоки (домены). Например:
www.klyaksa.net

Если Вы вводите DNS - адрес, то он сначала направляется в так называемый сервер имен, который преобразует его в 32 - битный IP - адрес для машинного считывания.

Доменные имена

DNS - адрес обычно имеет три составляющие (хотя их может быть сколько угодно).

Доменная система имен имеет иерархическую структуру: домены верхнего уровня - домены второго уровня и так далее. Домены верхнего уровня бывают двух типов: географические (двухбуквенные - каждой стране свой код) и административные (трехбуквенные).

России принадлежит географический домен ru.

Имена компьютеров, которые являются серверами Интернета, включают в себя полное доменное имя и собственно имя компьютера. Так полный адрес портала Клякс@.net имеет вид www.klyaksa.net

gov - правительственное учреждение или организация
mil - военное учреждение
com - коммерческая организация
net - сетевая организация
org - организация, которая не относится не к одной из выше перечисленных

Типы доступа к Интернет

Все виды доступа делятся на две большие группы:

1. Сеансовое подключение. В этом режиме работают пользователи не подключенные к сети постоянно, соединяюсь с ней посредством телефонной линиии лишь на относительно короткое время. Оплата за время соединения.
Постоянное подключение. Ваш компьютер подключен постоянному и быстрому каналу для доступа в Интернет, при этом данные передаются в сеть в цифровом виде. Оплата взимается за траффик.

Сеансовое подключение.

Существуют два варианта организации доступа в Интернет через телефонные линии: связь по коммутируемым и по выделенным (или арендованным) линиям.

1. Коммутируемый доступ по телефонной линии (Dial-Up). При подключении по коммутируемой линии соедине­ние устанавливается в обычном режиме телефонной сети общего пользования, то есть так же, как при обычном телефонном разговоре. Главная особенность такого метода состоит в том, что соединение каждый раз устанавливается заново, и, следовательно, характеристики канала в каждом конкретном случае могут суще­ственно отличаться.

2. Асинхронное подключение через спутник. В этом случае используются два канала связи: при передаче информации - через модем, в стандартном Dial-Up режиме), а при получении используется быстрый спутниковый канал, где скорость повышается в 4-8 раз (256-512 кбит/сек).

3. Доступ через мобильный телефон (WAP). Стоит значительно дороже обычного. Кроме просмотра Веб – страниц позволяет отправлять SMS– сообщения через ICQ.

Постоянное подключение.

1. Асинхронный доступ по телефонной линии (ADSL). При подключении по выделенной линии телефонная компания выделяет абонен­ту отдельную линию для постоянного подключения к провайдеру. У этого вари­анта масса достоинств, среди которых следует отметить то, что линия использует­ся только для связи с Интернетом, а значит, не может быть занята чем-либо иным. Но этот вид подключения значительно дороже, и организовать его не так просто, как доступ по коммутируемым линиям. Скорость передачи данных до 1,5 Мбит/с.

2. Синхронный доступ по выделенному каналу. Можно арендовать себе выделенный канал , рассчитанный на определенную скорость работы (от 64 кбит/с до нескольких Мбит/с). Виды канала могут быть различны _ свободная телефонная линия, оптический канал.

3. Подключение к Интернет через локальную сеть дома или района. Подключение локальной сети, как правило, производится повыделенномй каналу. Например, все пользователи одного дома объединяются в локальную сеть и выходят на выделенную линию.

Поисковые системы (кратко)

Gopher- наиболее широко распространенное средство поиска информации в сети Internet, позволяющее находить информацию по ключевым словам и фразам. Работа с системой Gopher напоминает просмотр оглавления, при этом пользователю предлагается пройти сквозь ряд вложенных меню и выбрать нужную тему. В Internet в настоящее время свыше 2000 Gopher-систем, часть из которых является узкоспециализированной, а часть содержит более разностороннюю информацию.
Gopher позволяет получить информацию без указания имен и адресов авторов, благодаря чему пользователь не тратит много времени и нервов. Он просто сообщит системе Gopher, что именно ему нужно, и система находит соответствующие данные. Gopher-серверов свыше двух тысяч, поэтому с их помощью не всегда просто найти требуемую информацию.

WAIS - еще более мощное средство получения информации, чем Gopher, поскольку оно осуществляет поиск ключевых слов во всех текстах документов. Запросы посылаются в WAIS на упрощенном английском языке. Это значительно легче, чем формулировать их на языке алгебры логики, и это делает WAIS более привлекательной для пользователей-непрофессионалов.
При работе с WAIS пользователям не нужно тратить много времени, чтобы найти необходимые им материалы.

Электронный банк

Электронный банк – это виртуальный банк в Интернете. Счета открываются сразу после регистрации, для этого достаточно нажать на ссылку «открыть счет» и ввести необходимые данные, после этого подтвердить регистрацию по письму, которое прийдет на Ваш e-mail. Сразу после регистрации можно пользоваться своим счетом. При регистрации не запрашивается личная информация о пользователе и не требется каких-либо документов. Для регистрации достаточно ввести имя или ник, свой e-mail, указать город и страну и ввести желаемый пароль. Управлять своим счетом Вы можете с любого компьютера, подключенного к интернет. Номером счета , отличающим один счет от другого, является Ваш e-mail, для оплаты на другой счет Вам достаточно знать e-mail получателя.
Со своего счета Вы можете делать различные платежи, в том числе и оплачивать товары и услуги. Вы можете выбрать любой из имеющихся способов оплаты.
Для получения свои деньги со счета зайдите по ссылке «отправить деньги» и выберите наиболее удобный для Вас способ получения: на карточку, на счет, на электронный кошелек, наличными по почте и т.д.
Для покупки электронных денег (e-gold, Webmoney, и т.д.) Вы можете воспользоваться своим счетом, для этого введите удобным для Вас способом средства и выведите на свой кошелек в необходимой валюте.Платежная система AlfaPay предназначена для процессинга и авторизации платежей через Интернет в режиме реального времени.

Принципы построения локальных вычислительных систем.

Топология типа “звезда”

Кольцевая топология.

Прокладка кабелей от одной рабочей станции до другой может быть довольно сложной и дорогостоящей, особенно если географическое расположение рабочих станций далеко от формы кольца (например, в линию).Сообщения циркулируют регулярно по кругу. Рабочая станция посылает по определенному конечному адресу информацию, предварительно получив из кольца запрос. Пересылка сообщений является очень эффективной, так как большинство сообщений можно отправлять “в дорогу” по кабельной системе одно за другим. Очень просто можно сделать кольцевой запрос на все станции. Продолжительность передачи информации увеличивается пропорционально количеству рабочих станций, входящих в вычислительную сеть.Основная проблема при кольцевой топологии заключается в том, что каждая рабочая станция должна активно участвовать в пересылке информации, и в случае выхода из строя хотя бы одной из них вся сеть парализуется. Неисправности в кабельных соединениях локализуются легко.Подключение новой рабочей станции требует кратко срочного выключения сети.

Логическая кольцевая сеть

Специальной формой кольцевой топологии является логическая кольцевая сеть. Физически она монтируется как соединение звездных топологий. Отдельные звезды включаются с помощью специальных коммутаторов (англ. Hub – концентратор), которые по-русски также иногда называют “хаб”. В зависимости от числа рабочих станций и длины кабеля между рабочими станциями применяют активные или пассивные концентраторы. Активные концентраторы дополнительно содержат усилитель для подключения от 4 до 16 рабочих станций. Пассивный концентратор является исключительно разветвительным устройством (максимум на три рабочие станции).

Шинная топология.

При шинной топологии среда передачи информации представляется в форме коммуникационного пути, доступного дня всех рабочих станций, к которому они все должны быть подключены. Все рабочие станции могут непосредственно вступать в контакт с любой рабочей станцией, имеющейся в сети.

Рабочие станции в любое время, без прерывания работы всей вычислительной сети, могут быть подключены к ней или отключены. Функционирование вычислительной сети не зависит от состояния отдельной рабочей станции.

В ЛВС с прямой (не модулируемой) передачей информации всегда может существовать только одна станция, передающая информацию. Для предотвращения коллизий в большинстве случаев применяется метод разделения, согласно которому для каждой подключенной рабочей станции в определенные моменты времени предоставляется исключительное право на использование канала передачи данных.

Древовидная структура ЛВС.

Она образуется в основном в виде комбинаций вышеназванных топологий вычислительных сетей. Основание дерева вычислительной сети (корень) располагается в точке, в которой собираются коммуникационные линии информации (ветви дерева).

Вычислительные сети с древовидной структурой применяются там, где невозможно непосредственное применение базовых сетевых структур в чистом виде. Для подключения большого числа рабочих станций соответственно адаптерным платам применяют сетевые усилители и/или коммутаторы. Коммутатор, обладающий одновременно и функциями усилителя, называют активным концентратором. Устройство к которому можно присоединить максимум три станции, называют пассивным концентратором. Пассивный концентратор обычно используют как разветвитель. Он не нуждается в усилителе.