Подякувати Студентському архіву довільною сумою
Admin
26.02.2023 12:38
Дякуємо, що користуєтесь нашим архівом!
Розробка корпоративної комп’ютерної мережі організації
Інформація про навчальний заклад
ВУЗ:
Національний університет Львівська політехніка
Інститут:
Не вказано
Факультет:
Не вказано
Кафедра:
Не вказано
Інформація про роботу
Рік:
2010
Тип роботи:
Курсова робота
Предмет:
Комп'ютерні мережі
Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):
Міністерство освіти і науки України
Національний університет “Львівська політехніка”
Курсова робота
з дисципліни “Комп’ютерні мережі ”
на тему:
“ Розробка корпоративної комп’ютерної мережі організації”
Львів - 2010
Технічне завдання проекту
Мета курсового проектування:
узагальнення та закріплення знань, здобутих в процесі прослуховування лекцій, виконання лабораторних та практичних робіт, самостійного вивчення теоретичного матеріалу навчальної дисципліни;
оволодіння практичними навиками у галузі розробки корпоративних комп’ютерних мереж.
Завдання курсового проектування:
розбити структуру корпоративної мережі, до складу якої входять локальна мережа головного підрозділу та локальні мережі географічно віддалених філій;
вибрати та обгрунтувати відповідну технологію мережі для побудови мережі кампусу головного підрозділу (Ethernet, Fast Ethernet, Gigabit Ethernet, Token Ring, FDDI та ін.);
вибрати та обґрунтувати мережу доступу до віддалених філій (КТЗНК, ISDN, Х.25 Internet та ін.);
вибрати для корпоративної мережі необхідне термінальне обладнання, канали зв’язку з апаратурою передавання даних, мереженої операційної системи та стеку комунікаційних протоколів TCP/IP;
розробити структурну схему мережі кампусу головного підрозділу;
виконувати структуризацію ІР-мережі, визначати маску та унікальні ідентифікатори підмереж, ідентифікатори хостів в підмережі;
визначити основні характеристики мережі передавання даних.
Також згідно завдання спроектована корпоративна комп’ютерна мережа (ККМ) організації повинна забезпечувати наступні послуги своїм корпоративним користувачам:
1. доступ корпоративних користувачів до централізованої бази даних;
2. доступ корпоративних користувачів до WWW-, FTP- та E_mail- серверів;
3. можливість забезпечення обміну мультимедійними послугами:
4. відеоконференцзв’язок;
5. аудіозв’язок;
6. корпоративний телефонний зв’язок.
Номер залікової книжки: хххх037
Структура локальної мережі кампусу головного підрозділу (ЛМКГП) повинна відповідати наступним вимогам ,щодо номера залікової книжки(НЗК):
ККМ об’єднує між собою мережі кампусів (центральна мережа та філії), кількість яких рівна 2 (для непарної передостанньої НЗК);
по розміру мережа кампусу об’єднує m будинків (де m – вибирається згідно останньої цифри НЗК див. табл.)
НЗК
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
m
1
2
3
4
5
1
2
3
4
5
m = 3
відстань між головною мережею та її найближчою філією становить значення d [км], де d- відстань в км, рівна 3-м останнім цифрам НЗК.
d=37 км
кількість k вузлів в мережі центрального будинку кампусу головного підрозділу дорівнює добутку двох останніх цифр НЗК на 10 (kmin=100)
k=370
число поверхів р центрального будинку головного підрозділу становить 6, бо к=370;
для мережі головного підрозділу регіональним Internet провайдерам виділена наступна ІР-адреса:
187.37.0.0 , де 37 - дві останні цифри НЗК виконавця проекту.
Зміст
Вступ
Огляд основних технологій локальних та глобальних комп’ютерних мереж.
Розроблення загальної структури корпоративної комп’ютерної мережі.
Розроблення локальної мережі кампусу головного підрозділу організації.
Структуризація ІР-мережі головного підрозділу.
Розроблення структурованої кабельної системи центрального будинку кампусу.
Список використаної літератури
Додатки
Вступ
В даний час ні у кого не викликає здивування повсюдне використання комп'ютерів: у офісах крупних компаній, у вищих і середніх учбових закладах, удома. Скрізь де є електрична розетка, можна побачити комп'ютер. Але прогрес йде вперед, і тому є недостатнім використовувати ресурси тільки того комп'ютера, який стоїть перед Вами. Захотілося приєднати до цього комп'ютера ще і ресурси, скажемо комп'ютера сусіда. От так і з'явилася думка про об'єднання декількох комп'ютерів. Те, що у результаті вийшло, стало називатися мережею в найширшому сенсі цього слова, яке тепер ні у кого не викликає здивування або нерозуміння.
На сучасному етапі розвитку і використання корпоративних мереж найбільш актуальне значення набрали такі питання, як оцінка продуктивності і якості локальних мереж і їх компонентів, оптимізація тих, що вже існують або планованих до створення локальних обчислювальних мереж. Зараз, коли корпоративні мережі стали визначальним компонентом в інформаційній стратегії більшості організацій, недостатня увага до оцінки потужності мереж і її плануванню привело до того, що сьогодні для підтримки сучасних додатків в архітектурі клієнт - сервер багато мереж необхідно наново проектувати, а у багатьох випадках і замінювати.
Продуктивність і пропускна спроможність корпоративної мережі визначається поряд чинників: вибором серверів і робочих станцій, каналів зв'язку, мережевого устаткування, мережевого протоколу передачі даних, мережевих операційних систем і операційних систем робочих станцій, серверів і їх конфігурацій, розподілом файлів бази даних по серверах в мережі, організацією розподіленого обчислювального процесу, захисту, підтримки і відновлення працездатності в ситуаціях збоїв і відмов і т.п. Все більше з'являється організацій, оснащених сучасною комп'ютерною технікою. Зв'язок з кожним днем стає все більш комп'ютеризованим. Не пройде і десяток років, як старі методи і засоби зв'язку підуть в минуле і поступляться своїм місцем зв'язку на основі мережевих комунікацій.
Огляд основних технологій локальних та глобальних комп’ютерних мереж.
Корпоративні мережі (мережі масштабу підприємства) об’єднують велику кількість комп’ютерів на всіх територіях окремого підприємства. Вони можуть мати складні зв’язки і покривати місто, регіон чи навіть континент. Віддаль між окремими територіальними мережами можуть бути такими, що стає необхідним використання глобальних зв’язків. (рис.5.1.1). Корпоративні мережі забезпечують передавання даних між підрозділами одного відомства (корпорації, міністерства, організації, фірми і т.п.), розміщеними на певній території (будинок, місто, держава, континент). До їх складу можуть входити різні LAN і WAN та MAN, які використовують різнотипні лінії зв’язку, в т.ч. телефонні канали, радіо і супутниковий зв’язок. Корпоративні мережі часто використовують складне комунікаційне обладнання і апаратуру передавання даних.
Локальна мережа передавання даних (LAN) – це мережа з’єднаних між собою комп’ютерів або інших термінальних пристроїв, розміщених на невеликій території. Локальні мережі забезпечують користувачам доступ до розподілених ресурсів, розміщених на інших комп'ютерах.
Глобальна мережа передавання даних (WAN) - це мережа з’єднаних між собою з допомогою спеціального телекомунікаційного обладнання ліній зв’язку та апаратури передачі даних абонентів, розташованих на великій території. Сучасні МПД можуть передавати такі види трафіка як: комп’ютерний, голос, телезображення і т.д. Абонентами глобальної мережі можуть бути як локальні комп’ютерні мережі так і окремі комп’ютери, різноманітні абонентські пункти з вбудованими процесорами та інше термінальне обладнання (наприклад, касові апарати, банкомати, вимірювальне обладнання і т.п.). WAN можуть охоплювати цілі держави та континенти.
Локальні мережі, які з’єднують розміщені на невеликій площі персональні комп’ютери, для передавання електричних сигналів використовують у переважній більшості волоконно-оптичні, коаксиальні кабелі та кабелі на основі скручених пар. При побудові глобальних мереж для забезпечення зв’язком розкиданих на великій площі абонентів часто використовують крім кабельних вже існуючі телефонні лінії та радіозв’язок.
Призначення та особливості побудови глобальних мереж
Основне призначення WAN – це надання засобів комунікації великому числу різноманітних користувачів, тобто виконання транспортних функцій при передаванні мережевого трафіку.
Сучасні глобальні мережі передавання даних надають користувачам такі види послуг:
Передавання даних між локальними мережами та окремими комп’ютерами;
Передавання мультимедійного трафіку, в т.ч. широкомовних аудіозапису та телевізійних зображень;
Передавання гіпертекстової інформації;
Передавання телефонного трафіку, телеграфних та факсимільних повідомлень;
Забезпечення зв’язку центрального комп’ютера з неінтелектуальними терміналами, в т.ч. касовими апаратами та банкоматами;
Замовлення та придбання квитків на засоби пасажирського транспорту (залізниця, авіаційні перевезення, морський транспорт і т.п.);
Організація та проведення відеоконференцій;
Організація ітерактивних розмов (в т.ч. ІР-телефонія)
Пошук та надання інформації за індивідуальними замовленнями і т.п.
Глобальна мережа являє собою транспортний засіб для передавання даних між абонентами. WAN будуються за певними мережевими технологіми - набором стандартних протоколів (правил) і використовують програмні і апаратні засоби, які реалізіють ці протоколи. Важливим показником мережі є її топологія - конфігурація зв’язків між абонентами і комутаційними вузлами мережі.
Типова структура глобальної мережі приведена на рис. 1. На схемі використані такі позначення:
КОД (DTE) - кінцеве обладнання даних;
АПД (DCE) - апаратура передавання даних;
КВ - комутаційні вузли;
МК - магістральні канали;
АК - абонентські канали;
M (R) - маршрутизатор;
МХ - мультиплексор;
АТС - автоматична телефонна станція;
Т - термінальне обладнання (касові апарати, банкомати і т.п.).
Комутаційні вузли забезпечують створення маршрутів для обміну інформацією між абонентами мережі. КВ являють собою комплекс взаємопов’язаних технічних засобів, які здійснюють приймання електричних сигналів із вхідних каналів, обробку отриманих повідомлень, розподілення та подальше передавання повідомлень у потрібний канал зв’язку. Крім основної функції (комутації абонентів) КВ виконують ряд інших функцій: контроль за проходженням повідомлення по мережі, забезпечення пріоритетності передачі, підвищення надійності та достовірності передавання даних та ін.
В глобальних мережах КВ можуть використовувати три способи комутації абонентів:
Комутацію каналів;
Комутацію пакетів;
Комутацію повідомлень.
Комутація каналів забезпечує створення неперервного фізичного каналу між абонентами шляхом з’єднання між собою окремих як абонентських, так і магістральних каналів. Розрізняють динамічну і постійну комутацію каналів.
При динамічній комутації в мережу передається спеціальний службовий кадр інформації з адресою абонента, який викликається. Цей кадр послідовно проходить через комутаційні вузли і налаштовує їх на відповідну комутацію. Після закінчення сеансу зв’язку комутація каналів ліквідовується. При постійній комутації канали виділяються користувачам на довгий термін. Режим постійної комутації називають сервісом виділених або орендованих каналів.
При комутації пакетів повідомлення розбивається на невеликі частини, які називаються пакетами. Кожний пакет містить службову інформацію та поле даних обмеженої довжини. Службова інформація містить адресу одержувача та номер відповідного пакету. Комутатори приймають пакети від кінцевих вузлів і на основі аналізу адресної інформації передають їх один одному аж до вузла призначення.
При комутації повідомлень повідомлення посилається в мережу суцільним блоком довільної довжини. Цей спосіб комутації порівняно з комутацією пакетів перевантажує мережу і зменшує її пропускну здатність.
Глобальна мережа характеризується інтерфейсом "користувач-мережа" UNI. Цей інтерфейс строго стандартизований і забезпечує під’єднання користувачів до мережі з допомогою комунікаційного обладнання будь-якого виробника. Інтерфейс "мережа-мережа" NNI для під’єднання комутаційних вузлів може бути не стандартизованим і дозволяє власнику мережі свободу дій.
Великі відстані і ненадійні ЛЗ обумовили необхідність побудови ГМПД за мережевими технологіями, які вимагають використання спеціальної АПД та складних методів передачі даних, різноманітних методів модуляції електричних сигналів, їх синхронізації та багатократного відновлення якості. Методи передавання даних, які застосовують в ГМ, передбачають складний багатократний контроль достовірності передачі кадрів і повторну передачу спотворенних кадрів.
Особливості побудови локальних мереж
Локальна мережа передавання даних (LAN)- це мережа з’єднаних між собою з допомогою спеціального технічного і програмне забезпечення комп’ютерів, розташованих на невеликій території. Метою створення LAN є доступ до розміщених на інших комп’ютерах мережі розподілених ресурсів: інформаційних, програмних та технічних.
LAN будується за певними мережевими технологіями – наборами стандартних протоколів (правил) і використовують конкретні програмні і апаратні засоби, які реалізують ці протоколи.
Основними компонентами локальної мережі є комп’ютери, мережеві адаптери та фізичне середовище, яке з’єднує комп’ютери між собою. В локальних мережах використовуються комп’ютери двох типів:
1. Рядовий комп’ютер (клієнт) – це робоча станція, яка через мережу отримує доступ до розподілених ресурсів і призначена для розв’язування прикладних задач користувача.
2. Центральний комп’ютер (сервер) – це потужний комп’ютер, який містить розподілені ресурси, доступні до інших комп’ютерів (клієнтів).
Комп’ютери під’єднуються до мережі за допомогою спеціальних апаратних засобів, які називаються мережевими адаптерами (мережевими картами). Мережеві адаптери разом із спеціальними програмами – драйверами перетворюють повідомлення комп’ютерів у послідовність електричних сигналів, які поступають у фізичне середовище (кабелі), що з’єднують комп’ютери між собою.
Фізичне середовище призначене для передачі електричних сигналів між комп’ютерами, розміщеними на певній віддалі один від одного. Для зв’язку комп’ютерів між собою в локальних мережах найчастіше використовують кабелі на основі скручених пар, волоконно-оптичні та коаксиальні кабелі.
Важливою характеристикою LAN є її топологія. Розрізняють фізичну і логічну топологію (фізичні і логічні зв’язки) мережі. Фізична топологія – це конфігурація електричних зв’язків, утворених окремими сегментами фізичного середовища. Логічна топологія - це конфігурація інформаційних потоків в мережі.
Найбільш поширеними фізичними топологіями локальних мереж є "загальна шина", "зірка", "ієрархічна зірка" та "кільце".
При топології "загальна шина" пакет даних, який передається у фізичне середовище будь-яким комп’ютером, одночасно поступає на входи мережевих адаптерів всіх комп’ютерів, під’єднаних до цього середовища. Вводить цей пакет у свою пам’ять тільки той комп’ютер, який розпізнав у службовому полі пакету свою адресу. Цей тип топології характерний специфікацій технології Ethernet, які описують побудову мережі на основі коаксіальних кабелів.
При кільцевій топології дані передаються послідовно по кільцю від одного комп’ютера до іншого, а у свою пам’ять їх вводить той комп’ютер, якому вони призначені. По кільцевій топології будуються мережі Token Ring тa FDDI.
Топології типу "зірка " та "ієрархічна зірка "будуються за допомогою спеціальної комунікаційної апаратури, найчастіше - концентраторів і комутаторів. Цей тип топології є найбільш характерним для сімейства технологій Ethernet.
Комунікаційні пристрої локальних мереж відповідають стандартам конкретних базових технологій і підтримують передавання даних по конкретному фізичному середовищі. Вони призначені для здійснення комутації між вузлами мережі, відновлення якості електричних сигналів, збільшення діаметру мережі, фізичної та логічної структуризації локальних мереж.
Фізичну структуризацію здійснюють з метою збільшення її довжини та числа комп’ютерів за допомогою повторювачів і концентраторів. Фізична структуризація дозволяє не тільки збільшити число PC і довжину мережі, але й підвищує її надійність.
Логічну структуризацію виконують з метою підвищення продуктивності і безпеки даних шляхом розбиття єдиного для всієї мережі фізичного середовища на окремі сегменти за допомогою мостів, комутаторів і маршрутизаторів. Логічна структуризація дозволяє локалізувати трафіки окремих сегментів і забезпечує одночасний обмін даними між комп’ютерами в межах кожного сегменту. Логічна структуризація не тільки підвищує ефективність мережі, але і зменшує можливість несанкціонованого доступу до даних.
До основних апаратних комунікаційних засобів локальних мереж відносяться мережеві адаптери (карти), повторювачі, концентратори, мости, комутатори, шлюзи і маршрутизатори.
Мережеві адаптери призначені для під’єднання комп’ютерів до кабельної системи мережі і підтримують протоколи канального та фізичного рівня певної мережевої технології. Кожний мережевий адаптер має свою унікальну МАС-адресу, яка автоматично присвоюється комп’ютеру, який використовує цей адаптер.
Повторювач – це комунікаційний пристрій, який використовується для фізичного з’єднання двох сегментів фізичного середовища і відновлення якості (характеристик) електричних сигналів. Повторювач дозволяє збільшити діаметр мережі та виконати її фізичну структуризацію. Мережева технологія обмежує довжину сегментів, побудованих на конкретному фізичному середовищі. Використання повторювача дозволяє подвоїти довжину мережі, а також збільшити число під'єднаних до неї комп'ютерів
Концентратор (hub) –це багатопортовий повторювач призначений для фізичного з’єднання декількох сегментів мережі. З допомогою концентратора будують фізичну топологію типу "зірка". Інколи хабом називають тільки центральні концентратори, розміщені на верхньому ієрархічному рівні, а концентратори нижнього рівня називають багатопортовими повторювачами.
Фізична структуризація мережі з допомогою концентраторів дозволяє змінити структуру мережі, її топологію, збільшити діаметр та число під’єднаних до мережі комп’ютерів, покращити надійність передавання даних. Сучасні концентратори можуть відключати від мережі порти з некоректно працюючим комп’ютером.
Міст – це комунікаційний пристрій з вбудованим процесором, призначений для ізоляції трафіка однієї мережі (сегменту) від іншої на основі аналізу апаратної адреси отримувача пакетів інформації. Мережевий трафік – це інформаційний потік, тобто об’єм інформації, що передається по мережі одночасно і характеризує її завантаженість. Мережевий трафік складається з потоку пакетів, кожний з яких містить поле службової інформації та поле даних. Поле службової інформації обов’язково містить апаратні адреси отримувача і відправника пакету. Адресна таблиця моста містить інформацію про закріплені за сегментами мережі комп’ютери.
Міст пропускає в інший сегмент пакет, який поступив на його вхід тільки у тому випадку, якщо там знаходиться отримувач пакетів. Використання моста дозволило розбити мережу на два сегменти і локалізувати таким чином трафіки комп’ютерів, розміщених в різних сегментах. Це забезпечує підвищення продуктивності мережі та надійності передавання даних.
Комутатор (switch) – це високошвидкісний багатопортовий мультипроцесорний міст. Кожний порт комутатора керується окремим мікропроцесором, має свою буферну пам’ять та формує власну адресну таблицю. Пакет, який поступає в один з портів комутатора направляється тільки в той вихідний порт, в якому знаходиться адресат. Якщо вихідний порт зайнятий передавання іншої інформації, то пакет записується у буферну пам’ять та ставиться у чергу на вивід. Сучасні комутатори виконують цілий ряд додаткових функцій, направлених на підвищення продуктивності та надійності роботи мережі і захисту інформації. Комутатори 3-го рівня виконують протоколи мережевого рівня стеку комунікаційних протоколів і тому використовуються для ізоляції мережевого трафіку на основі аналізу ІР-адрес пакетів.
Шлюз (gateway)– це комунікаційний пристрій, який об’єднує мережі, побудовані за різними технологіями і з різними типами протоколів.
Маршрутизатор (router)- це багатофункціональний комунікаційний пристрій, який підтримує протоколи мережевого рівня і призначений для об’єднання як локальних, так і глобальних мереж, побудованих за різними мережевими технологіями. В локальних мережах маршрутизатори використовують для їх структуризації шляхом поділу мереж, які використовують стек комунікаційних протоколів, на підмережі.
Приклад структури локальної мережі, побудованої за різними базовими технологіями з використанням концентраторів, комутаторів та маршрутизатора, приведений на рис. 2.
Особливості базових технологій локальних мереж
Ethernet
В даний час з вiдносно невеликих комп’ютерних мереж зi швидкiстю передачi до 10 Мбiт/с найбiльш поширеною є Ethernet. Ця мережа призначена для об’єднання робочих станцiй рiзних установ (банкiв, офiсiв i т.п.) в локальну мережу. Мережа характеризується низькою вартiстю, простотою наладки та експлуатацiї. Для даного типу мереж iснує достатньо великий набiр програмних та апаратних засобiв.
В якостi фiзичного середовища для даної мережi стандартом IЕЕЕ 802.3 визначенi два типи коаксiального кабеля, вита пара провiдникiв та оптоволоконний кабель. Вiдповiдно, розрiзняють чотири типи специфiкацiї середовища передачi: 10BASE-5, 10BASE-2, 10BASE-T i 10BASE-F. Однiєю з перших появилась специфiкацiя 10BASE-5, яка визначає використання товстого коаксiального кабеля з дiаметром центрального мiдного провiдника 2,17 мм. Специфiкацiя 10BASE-2 визначає використання тонкого коаксiального кабеля з дiаметром центрального провiдника 0,89 мм. Фiзичнi та електричнi характеристики кабеля впливають на такi параметри мережi, як далекiсть передачi по кабелю без повторювачiв, максимальне число станцiй, що пiдключенi до одного сегмента та iн. Щоб розрiзнити мережi на базi кабелiв цих типiв, в першому випадку говорять про мережу товста Ethernet, а в другому – тонка Ethernet.
В якостi магiстрального кабеля в системi 10BASE-5 використовується кабель RG-11. Для системи 10BASE-2 найчастiше використовують кабель RG-58A/U. Кабель RG-11 характеризується бiльшою надiйнiстю та завадостiйкiстю, однак його вартiсть суттєво вища вартостi кабеля RG-58A/U.
Максимальна довжина сегмента, тобто участка мережi без додаткових пiдсилювачiв (повторювачiв), для системи 10BASE-5 складає 500 метрiв. До сегмента допускається пiдключення до 100 станцiй. На кiнцях сегмента розмiщуються термiнатори, що попереджають виникнення ефекту вiдбитої хвилi на кiнцi коаксiального кабеля. Термiнатор має такий же хвилевий опiр, як i коаксiальний кабель – 50 Ом. Для пiдключення станцiй до середовища передачi використовується спецiальний прийомопередавач (трансiвер) та адаптер. Довжина iнтерфейсного кабеля мiж адаптером i трансiвером може досягати 50 метрiв. Це дозволяє в достатньо великих межах мiняти мiсцеположення станцiй, не чiпаючи основний кабель, який прокладають вiд одного примiщення до iншого, як правило, в спецiальних монтажних коробах.
Для мереж системи 10BASE-2 максимальна довжина сегмента складає 185 м, хоча деякi типи мережевих адаптерiв допускають збiльшення цього параметра до 200, а деякi, для адаптерiв 3СОМ – навiть до 300 метрiв. Максимальне число станцiй, що пiдключаються до сегмента, повинно бути не бiльше 30. Пiдключення станцiї здiйснюється за допомогою Т- i BNC-конекторiв з хвилевим опором 50 Ом. Т-конектор являє собою невеликий трiйник, який однiєю стороною пiдключається до мережевого адаптера, а двома iншими через BNC-конектори – до коаксiального кабеля. Термiнатор використовується для поглинання сигналiв на кiнцях коаксiального кабеля та попередження ефекту вiдбитої хвилi. Один з термiнаторiв (але не обидва) повинен бути заземленим. Iнакше мережа буде працювати нестабiльно.
В загальному, за рахунок використання вiдносно дешевого кабеля та вiдсутностi трансiверiв, вартiсть мережi Ethernet 10BASE-2 є нижчою в порiвняннi з мережею Ethernet 10BASE-5, у зв’язку з чим за нею закрiпилась назва CheapNet (дешева мережа).
Використовуючи спецiальнi повторювачi (репiтери), можна об’єднати мiж собою до п’яти сегментiв мережi. В цьому випадку максимальна довжина мережi Ethernet 10BASE-5 складає 2,5 км, а максимальна довжина мережi Ethernet 10BASE-2 – 1 км. Репiтери можуть розташовуватись на довiльному участку сегмента, утворюючи мережi рiзної кофiгурацiї – лiнiйної та розгалуженої.
Бiльше того, повторювачi дозволяють об’єднати мережi з товстим i тонким кабелем. В даний час появились багатопортовi повторювачi, якi дозволяють об’єднати декiлька сегментiв у виглядi зiркоподiбної структури. Таким чином, за допомогою повторювачiв може бути реалiзована топологiя локальної комп’ютерної мережi, близька до оптимальної.
Вдосконалення мережевих засобiв, i в першу чергу адаптерiв, дозволило широко використати витi пари провiдникiв в якостi середовища передачi локальних комп’ютерних мереж. Так, в рамках мережi Ethernet розроблена специфiкацiя 10BASE-Т, яка визначає використання в якостi середовища передачi витої пари провiдникiв категорiї 3 i довжиною кабеля до 100 метрiв. Основним структурним елементом мережi є концентратор (Hub), до якого радiальним чином пiдключаються робочi станцiї. Використовуючи декiлька концентраторiв, можна побудувати мережу достатньо складної кофiгурацiї.
Дальше пiдвищення ефективностi мереж Ethernet пов’язане з використанням комутуючих концентраторiв (switching hub), якi на вiдмiну вiд звичайних (ретранслюючих) концентраторiв дозволяють розглядати сегменти мережi в якостi окремих мереж, зв’язаних разом через iнтерфейс комутацiї пакетiв. Комутуючий концентратор обладнаний двома буферами на кожний комутований порт: для пакетiв, що приймаються, i пакетiв, що передаються. Завдяки цьому комутуючий концентратор працює аналогiчно вузлу комутацiї пакетiв – приймає i передає пакети одночасно мiж рiзними парами абонентiв. Це, поряд iз збiльшенням продуктивностi, дозволяє уникнути зiткнень пакетiв (колiзiй). Комп’ютернi мережi, що використовують подiбну технологiю, отримали назву Switch Ethernet.
Також новим технологiчним напрямком розвитку мереж Ethernet є оптоволоконна мережа Ethernet 10BASE-F зi швидкiстю передачi 10 Мбiт/с. В якостi середовища передачi використовується 50- та 100-мiкронний оптоволоконний кабель. Мережа характеризується зiркоподiбною топологiєю, яка пiдтримується за допомогою оптоволоконних концентраторiв. Максимальна довжина одного променя (сегмента) складає 2100 метрiв.
Fast Ethernet
Мережа Fast Ethernet є подальшим розвитком мережі Ethernet за рахунок збільшення у 10 разів частоти швидкості передачі. При цьому основні аспекти побудови мережі Ethernet залишилися незмінними. Насамперед це стосується механізму (методу) доступу і формату кадру. Основні відмінності спостерігаються на фізичному рівні і пов'язані з використовува ним передавальним середовищем.
Згідно із стандартом IEEE 802.3u, прийнятим 1995 року, для технології Fast Ethernet за лежності від застосовуваного кабелю визначено такі три найменування: 100Base-TX і 100Base-T4 — для витої пари провідників і 100Base-FX — для оптоволоконного кабелю.
У системі 100Base-TX використовуються дві пари проводів: одна для передачі, друга-для прийому даних. Специфікація стандарту на фізичне середовище передачі даних ANSI TP-PMD, на якому грунтується застосування витої пари в 100Base-TX, допускає викорис тання неекранованої (UTP) і екранованої (STP) витих пар категорії 5.
Найпоширенішим середовищем є неекранована вита пара. У цьому кабелі пари провід ників мають бути завиті уздовж усього кабелю, за винятком його країв, де кабель підключається до роз'ємів. Довжина невитої ділянки не повинна перевищувати 1-1,5 см. Довжина сегментів мережі 100Base-TX на кабелі UTP категорії 5 з хвильовим опором 100 Ом не по винна перевищувати 100 м. Це обмеження зумовлене допустимим часом затримки поши рення сигналу в передавальному середовищ і є досить жорстким. З метою зниження впливу перешкод використовується біполярна передача: по одному з проводів передається позити вний, по другому — негативний потенціал. На відміну від стандарту ANSI TP-PMD у 100Base-TX використовується така ж розпайка, як і в 10Base-T. Це дозволяє заміняти інтер-фейсні плати без перепаювання або заміни кабелю.
Стандартом 100Base-TX передбачене використання екранованої витої пари з хвильовим опором 150 Ом і стандартних дев'яти штиркових конвекторів D-типу.
Специфікацією 100Base-T4 також визначена довжина кабелю: до 100 м. При цьому до пускається використання кабелів UTP категорій 3, 4 і 5, проте рекомендується використання кабелю категорії 5. З чотирьох пар, що використовуються, дві призначені для односпрямо-ваної передачі, а дві інші — для двоспрямованої передачі. Пари позначаються таким чином:
ТХ — для односпрямованої передачі даних;
RX — для односпрямованого прийому;
ВІ — інші дві пари для обміну даними в обох напрямках.
З метою зниження рівня перешкод при підключенні кабелю 100Base-T4 необхідно дотримуватися правила перехресного з'єднання пар провідників. Обидві специфікації обмежують діаметр мережі (максимальна відстань між будь-якими двома абонентами) величиною 200 м.
Специфікація на оптоволоконний інтерфейс 100Base-FX визначає довжину сегмента до 100 м, проте допустимий діаметр мережі дорівнює 412 м. За специфікацією 100Base-FX для кожного з'єднання необхідний двожильний багатомодовий оптоволоконний кабель, сигнал у якому передається одним волокном, а приймається другим. Ці волокна мають перехресне з'єднання і тому позначаються як RX і ТХ. Існує багато видів волоконно-оптичних кабелів, від простих двоволоконних до спеціальних багатоволоконних. Найчастіше в сегментах 100Base-FX використовується багатомодовий кабель MMF з оптоволокном товщиною 62,5 мікрона і зовнішньою ізоляцією завтовшки 125 мікрон і позначається як 62,5/125.
Мережi з маркерним методом доступу (IЕЕЕ 802.4)
Однiєю з перших локальних мереж з маркерним методом доступу була мережа ArcNet фiрми Datapoint. Швидкiсть передачi iнформацiї по сучасних поняттях вiдносно невисока – 2,5 Мбiт/с, однак остання розробка мережi – ArcNet Plus працює на швидкостi 20 Мбiт/сек. Вважається, що на основi ArcNet був розроблений стандарт IЕЕЕ 802.4, однак мiж ними iснує достатньо багато вiдмiнностей. Розглянемо мережi стандарту IЕЕЕ 802.4. Цi мережi, як i ArcNet, використовують маркерний метод доступу в рамках шинної топологiї. Доступ здiйснюється за допомогою неперервної передачi кадра маркера певного формату. Передача маркера вiдбувається вiд однiєї станцiї до iншої в порядку зменшення їх логiчних адрес. Станцiя з найменшою адресою циклiчно передає кадр маркера станцiї з найбiльшою адресою, тим самим замикаючи логiчне кiльце передачi маркера. Станцiя, яка одержує маркер вiд iншої станцiї, вiдносно неї називається наступником. Вiдповiдно, станцiя, вiд якої поступає маркер, називається попередником. Слiд зауважити, що послiдовнiсть розмiщення станцiй в логiчному кiльцi не обов’язково повинна вiдповiдати послiдовностi їх фiзичного розмiщення на шинi.
Залежно вiд використовуваних мережевих засобiв може бути реалiзована рiзна топологiя мережi: лiнiйна, зiркоподiбна або деревовидна. Основною областю використання мереж стандарту IЕЕЕ 802.4 є сфера виробничих мереж, де ставляться жорсткi вимоги до мережевого трафiка. В першу чергу сюди вiдносяться мережi крупних машинобудiвних заводiв.
Token Ring
З кiльцевих мереж з маркерним методом доступу найпоширенiшою є мережа Token Ring. Ця мережа розроблена фiрмою IВМ. Популярнiсть Token Ring, мабуть, така ж, якi Ethernet. Фiрма IВМ провела велику роботу по стандартизацiї мережi Token Ring, в результатi чого вона була прийнята спочатку в якостi стандарта IЕЕЕ 802.5, а пiзнiше й мiжнародного стандарта ISO/DIS 8802/5. Стандартом визначена швидкiсть передачi 4 Мбiт/с. В даний час використовуються мережi зi швидкiстю 16 Мбiт/с.
Мережа FDDI
Свою назву мережі FDDI одержали від Fiber distributed data interface (Оптоволоконный інтерфейс розподілених даних). З метою широкого впровадження високошвидкісних кана лів передачі даних у 1985 р. комітетом ХЗТ9.5 Американського інституту національних стандартів (ANSI) був розроблений стандарт на оптоволоконний інтерфейс розподілених даних. Хоча цей стандарт офіційно називається стандартом ANSI ХЗТ9.5, за ним закріпила ся назва FDDI. Згодом стандарт FDDI був прийнятий як міжнародний стандарт ISO 9314.3 метою підвищення ефективності передачі цифрових, звукових і відео даних реального часу в 1986 р. розробили стандарт FDDI II.
Слід підкреслити, що основна увага при розробленні стандарту приділялася питанням підвищення продуктивності і надійності мережі. Перше завдання вирішувалося за рахунок використання високошвидкісних (100 Мбіт/с) оптоволоконних каналів передачі даних і удосконалених протоколів доступу до передавального середовища. Так, на відміну від Ethernet, тут застосовується детермінований метод доступу, який виключає можливість конфліктів. У свою чергу, мережі FDDI застосовується більш ефективний, порівняно із ста ндартом IEEE 802.5, метод передачі даних, званий раннім звільненням маркера — ETR (Early token Release). У мережі Token Ring маркер передається після підтвердження одер жання даних, а в мережі FDDI станція, що передала дані, звільняє маркер, не чекаючи пове рнення свого кадру даних. Маркер надходить до наступної станції, дозволяючи їй передава ти інформацію. Тобто у мережі FDDI одночасно може циркулювати декілька пакетів даних, переданих різними станціями.
Висока надійність мережі забезпечується здатністю мережі до динамічної реконфігурації своєї структури за рахунок використання подвійного кільця передачі даних і спе ціальних процедур керування конфігурацією. Конфігурація змінюється шляхом обходжен ня або ізоляції несправної ділянки мережі. Для реалізації цих можливостей визначається два типи станцій (адаптерів):
• одинарна станція (Single station) — станція з одним портом вводу-виводу для підключення оптоволоконного кабелю, за допомогою якого може бути утворене тільки одне кільце;
• подвійна станція (Dual station) — станція з двома портами вводу-виводу оптоволоконно го каналу зв'язку, за допомогою яких утворюється два кільцевих тракти передачі сигналів.
Як правило, подвійні станції використовуються для утворення магістрального тракту передачі даних, а одинарні — для радіального підключення абонентських систем (комп'ю терів).
У FDDI широко використовуються концентратори, які, як і станції, можуть бути з одним або з двома портами вводу-виводу для підключення до магістрального каналу. Подвійні концентратори використовуються на магістральній ділянці мережі, а одинарні концентрато ри підтримують деревоподібну структуру мережі. Підключення абонентських систем до концентраторів може здійснюватись як за допомогою оптоволоконних каналів, так і за до помогою витих пар провідників. У першому випадку проміжною ланкою виступають оди нарні станції. В другому випадку — спеціальний адаптер, подібний до адаптера мережі ста ндарту IEEE 802.5. Широкий набір пристроїв різних типів дозволяє підтримувати мережеві структури з різною топологією, від простої кільцевої до складної деревовидно-кільцевої.
Як і більшість стандартів на локальні комп'ютерні мережі, FDDI визначає два нижніх рі вні еталонної моделі OSI. На підрівні LLC FDDI використовує стандарт ІЕЕЕ-802.2, що за безпечує сумісність мережі цього типу з іншими локальними мережами. На підрівні МАС FDDI можна розглядати як подальший розвиток стандарту ІЕЕЕ-802.5 на шляху підвищення ефективності використання передавального середовища і розширення функціональних мо жливостей передачі інформації. При цьому факультативні можливості стандарту ІЕЕЕ-802.5 з організації багаторівневої пріоритетної схеми керування доступом і режим раннього зві льнення маркера переведені до розряду обов'язкових.
Стандартом визначено два режими передачі даних: синхронний і асинхронний. У син хронному режимі станція при кожному надходженні маркера може передавати дані упродовж певного часу, незалежно від часу появи маркера. Цей режим звичайно використовується для додатків, чутливих до часових затримок, наприклад у системах опе ративного керування та ін.
В асинхронному режимі тривалість передачі інформації пов'язана з приходом маркера і не може продовжуватися довше визначеного часу. Якщо до зазначеного моменту часу мар кер не з'явився, передача асинхронних даних взагалі не провадиться. В асинхронному ре жимі додатково встановлюється декілька (до семи) рівнів пріоритету, для кожного з яких установлюється свій граничний час передачі інформації.
100VG-AnyLAN
Мережа 100VG-AnyLAN являє собою локальну комп’ютерну мережу деревовидної топологiї. В якостi промiжних вузлiв мережi використовуються концентратори, а кiнцевими вузлами є робочi станцiї та сервери.
Для пiдтримання багаторiвневої структури концентратори оснащуються портами двох видiв:
порти нисхiдних зв’язкiв – використовуються для пiдключення пристроїв, що лежать нижче рiвнiв, до яких можуть пiдключатись як кiнцевi вузли, так i концентратори;
порт висхiдного зв’язку – призначений для пiдключення до концентратора бiльш високого рiвня.
На фiзичному рiвнi технологiя мережi 100VG-AnyLAN пiдтримує стандарти, прийнятi в мережах Ethernet 10Base-T Token i Ring, що забезпечує можливiсть експлуатацiї iснуючих кабельних iнфраструктур даних мереж.
В тому числi, в якостi середовища передачi використовуються:
неекранований кабель категорiї 3, 4 i 5 (чотири витих пари);
екранований кабель (двi витi пари);
оптоволоконний кабель.
Канальний рiвень складається з пiдрiвнiв:
управлiння логiчним каналом;
управлiння доступом до середовища.
Основна вiдмiннiсть мережi 100VG-AnyLAN вiд iнших локальних комп’ютерних мереж полягає в методi доступу, в якостi якого використовується централiзований метод опитування, так званий протокол прiорiтетiв запитiв – DDP (Demand Priority Protocol). Перевага методiв опитування в порiвняннi з множинним методом доступу полягає у вiдсутностi колiзiй. В свою чергу, порiвняно з маркерним методом доступу, за рахунок виключення затримок на обертання маркера можна досягнути суттєвого скорочення часу доступу.
Типи мереж
Не дивлячись на те, що всі мережі мають певну схожість вони розділяються на два типи:
однорангові;
на основі виділеного сервера.
Відмінності між одноранговими мережами і мережами на основі виділеного сервера принципові, оскільки зумовлюють різні можливості цих мереж. Вибір типу мережі залежить від багатьох чинників:
розміру підприємства;
необхідного ступеня безпеки;
виду бізнесу;
доступності адміністративної підтримки;
об'єму мережевого трафіку
потреби мережевих користувачів;
рівня фінансування.
Однорангові мережі.
У одноранговій мережі всі комп'ютери равноправньї: немає ієрархії серед комп'ютерів і немає виділеного сервера. Звичайно кожен комп'ютер функціонує і як клієнт і як сервер, інакше кажучи, немає окремого комп'ютера, відповідального за всю мережу. Користувачі самі вирішують, які дані на своєму комп'ютері зробити доступними по мережі.
Однорангові мережі, найчастіше, об'єднують не більше 10 комп'ютерів. Звідси їх інша назва - робоча група, тобто невеликий колектив користувачів.
Однорангові мережі відносно прості. Оскільки кожен комп'ютер є одночасно і клієнтом і сервером немає необхідності встановлювати могутній центральний сервер або інші компоненти обов'язкові для складних мереж. Цим звичайно і пояснюється менша вартість однорангових мереж після порівняння з вартістю мереж на основі серверів.
У одноранговій мережі вимога до продуктивності і захищеності мережевого програмного забезпечення, як правило, нижче, ніж ті ж вимоги до програмного забезпечення виділених серверів. Виділені сервери завжди функціонують тільки як сервери, але не клієнти або робочі станції.
У такі операційні системи, як Microsoft Windows NT Workstation, Microsoft Windows for Workgroups і Microsoft Windows 95, підтримка однорангових мереж вбудована. Тому, щоб організувати однорангову мережу додаткового програмного забезпечення не потрібно.
Однорангова мережа цілком підходить там, де:
кількість користувачів не перевищує 10 чоловік;
користувачі розташовані компактно;
питання захисту даних не критичні;
у осяжному майбутньому не очікується значного розширення фірми, а, отже, і мережі.
У той же час однорангової мережі властиві деякі недоліки:
відсутність мережевого адміністрування;
виділення частини обчислювальної потужності
16.01.2013 12:01-
Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!
0%
Оголошення від адміністратора