Rețele locale de calculatoare: concepte de bază, topologie. Bazele rețelelor locale Un sistem de rețele locale interconectate

Tema 1.3: Sisteme deschise și modelul OSI

Tema 1.4: Bazele rețelelor locale

Tema 1.5: Tehnologii de bază ale rețelelor locale

Subiectul 1.6: Componentele software și hardware de bază ale unei rețele LAN

Rețele locale

1.4. Bazele LAN

1.4.1. Concepte de bază ale LAN

Clasificare LAN

Rețea de calculatoare este o colecție de calculatoare conectate prin canale de transmisie a datelor. În funcție de distanța dintre calculatoare, se disting următoarele rețele de calculatoare:

• rețele locale - LAN;
• rețele de calculatoare teritoriale, care includ rețele MAN regionale și rețele WAN globale;
• rețele corporative.

O rețea locală este o rețea LAN în care sunt amplasate PC-urile și echipamentele de comunicații o distanta scurta unul de altul. Un LAN este de obicei conceput pentru a colecta, stoca, transmite, procesa și furniza informații distribuite utilizatorilor din cadrul unui departament sau companie. În plus, LAN are de obicei acces la Internet.

Rețelele locale pot fi clasificate după:

• nivel managerial;
• scop;
• omogenitate;
• relații administrative între calculatoare;
• topologie;
• arhitectură.

Să aruncăm o privire mai atentă la clasificarea LAN

Următoarele rețele LAN se disting după nivelul de management:

• Rețele LAN pentru grupuri de lucru, care constau din mai multe PC-uri care rulează același sistem de operare. Într-un astfel de LAN, de regulă, există mai multe servere dedicate: un server de fișiere, un server de imprimare;
• LAN al unităților structurale (departamente). Datele LAN conțin câteva zeci de PC-uri și servere precum: server de fișiere, server de imprimare, server de baze de date;
• LAN al întreprinderilor (firmelor). Aceste rețele LAN pot conține peste 100 de computere și servere, cum ar fi: server de fișiere, server de imprimare, server de baze de date, server de e-mail și alte servere.

În funcție de scopul lor, rețelele sunt împărțite în:

• Rețele de calculatoare destinate lucrărilor de calcul;
• rețele de informații și calculatoare, care sunt destinate atât pentru desfășurarea lucrărilor de decontare, cât și pentru furnizarea resurse informaționale;
• consilieri-informatici, care, pe baza prelucrării datelor, generează informații pentru a sprijini luarea deciziilor;
• rețele de control al informațiilor, care sunt concepute pentru a gestiona obiecte pe baza procesării informațiilor.

Tipurile de calculatoare utilizate pot fi distinse:

• rețele omogene care conțin același tip de calculatoare și software de sistem;
• rețele eterogene care conțin diferite tipuri de calculatoare și software de sistem.

În funcție de relațiile administrative dintre calculatoare, putem distinge:

• LAN cu management centralizat (cu servere dedicate);
• Rețele LAN fără control centralizat (descentralizat) sau rețele peer-to-peer (la un singur nivel).

În funcție de topologie (topologii principale), LAN-urile sunt împărțite în:

• topologie magistrală;
• topologie în stea;
• topologie inel.

În funcție de arhitectură (principalele tipuri de arhitecturi), LAN-urile sunt împărțite în:

1. Ethernet.
2. Arcnet.
3. Token ring.
4. FDDI.

Net este un grup de calculatoare conectate între ele printr-un canal de comunicare. Canalul asigură schimbul de date în cadrul rețelei (adică schimbul de date între calculatoarele dintr-un grup dat). Rețeaua poate consta din două sau trei computere sau poate uni câteva mii de computere. Din punct de vedere fizic, schimbul de date între computere poate fi realizat folosind cablu special, linie telefonică, cablu de fibră optică sau legătură radio.

Calculatoarele dintr-o rețea pot fi conectate:

• direct unul cu celălalt (așa-numitul punct la punct compus);
• · prin intermediar centre de comunicare.

Calculatoarele conectate la o rețea pot servi în două scopuri: pot fi stații de lucru sau servere.

Stație de lucru- acesta este orice computer care funcționează în rețea care nu este un server; de regulă, utilizatorii lucrează pe ele. Cerințele pentru stațiile de lucru sunt determinate de gama de sarcini ale stației. De obicei, principalele cerințe sunt cerințele de viteză și cantitatea de RAM.

Servere- acestea sunt calculatoare care gestionează întreaga rețea și acumulează toate datele de la stațiile de lucru. Serverele pot funcționa în modul automat - stau fără tastatură și uneori chiar fără monitor, dar, în orice caz, serverele îndeplinesc funcțiile de gestionare a rețelei și de concentrare a datelor. Administrator de retea- o persoană ale cărei responsabilități includ toate problemele legate de instalarea și funcționarea rețelei, precum și rezolvarea tuturor problemelor legate de drepturile și capacitățile utilizatorilor rețelei.

De obicei cea mai mare și cea mai mare computer puternic pe net. Cu toate acestea, dezvoltarea echipamente informatice duce în mod clar la o reducere a componentelor interne - computerul devine mai rapid și mai economic. Prin urmare, într-o perioadă scurtă de timp, serverul poate deveni învechit mai repede decât calculatoare obișnuite, care nu sunt supuse unor cerințe atât de înalte.

Se obișnuiește să se facă distincția între rețelele locale și cele globale. În esență, principala diferență dintre ele este clară din nume, dar există și unele diferențe tehnologice semnificative.

Rețele locale(din engleză local - local) sunt rețele formate din calculatoare situate aproape, cel mai adesea situate în aceeași încăpere, în aceeași clădire sau în clădiri apropiate. Local retele de calculatoare, care acoperă o anumită întreprindere sau firmă și care combină resurse de calcul eterogene într-un singur mediu sunt numite corporative(din engleză corporate - corporate, general). Exemple: rețea bancară, rețea de instituții de învățământ.

Cea mai importantă caracteristică rețele locale este rata de transfer de date, astfel încât computerele sunt conectate folosind adaptoare de mare viteză cu o rată de transfer de date de cel puțin 10 Mbit/s. Rețelele locale folosesc viteză mare linii digitale comunicatii. În plus, rețelele locale trebuie să fie ușor adaptabile și flexibile: utilizatorii trebuie să poată plasa computerele conectate la rețea acolo unde au nevoie de ele, să adauge sau să mute computere sau alte dispozitive și, de asemenea, să le închidă după cum este necesar, fără a întrerupe rețeaua.

Conectarea computerelor într-o singură rețea oferă utilizatorilor rețelei noi oportunități care sunt incomparabile cu capacitățile computerelor individuale. O rețea nu este o adăugare, ci o multiplicare a capacităților computerelor individuale. O rețea locală vă permite să organizați transferul de fișiere de la un computer la altul sau altele, să partajați resurse de calcul și hardware, să combinați procesarea distribuită a datelor pe mai multe computere cu stocarea centralizată a informațiilor și multe altele. Cu ajutorul unei rețele locale de calculatoare, se realizează utilizarea colectivă a resurselor tehnice, ceea ce are un efect benefic asupra psihologiei și comportamentului utilizatorului nu numai online, ci și în viața reală.

Topologia rețelei locale

Topologie este o configurație de rețea, o modalitate de a conecta elemente de rețea (adică computere) unele la altele. Cel mai adesea, există trei moduri de a conecta computerele la o rețea locală: "stea", "autobuz comun"Și "inel".

Conexiune stea(Fig. 1). Fiecare computer printr-un special adaptor de retea conectat printr-un cablu separat la dispozitivul de unificare. Dacă este necesar, mai multe rețele cu topologie în stea pot fi combinate împreună, rezultând o configurație de rețea ramificată.

Avantaje: Cu o conexiune stea, este ușor să cauți defecțiuni în rețea.

Dezavantaje: Conexiunea nu este întotdeauna fiabilă, deoarece defecțiunea nodului central poate duce la oprirea rețelei.

Conexiune cu autobuzul(Fig. 2). Toate computerele din rețea sunt conectate la un singur cablu; acest cablu este partajat de toate stațiile de lucru pe rând. Cu acest tip de conexiune, toate mesajele trimise de fiecare computer individual sunt primite de toate celelalte computere din rețea.

Avantaje:Într-o topologie „magistrală comună”, defecțiunea computerelor individuale nu duce la oprire întreaga rețea.

driverul de operare a fișierelor software

Defecte: Este ceva mai dificil de găsit o defecțiune la cablu și dacă cablul (la fel pentru întreaga rețea) se rupe, funcționarea întregii rețele este întreruptă.

Conexiune de apel(Fig. 3). Datele sunt transferate de la un computer la altul; Mai mult, dacă un computer primește date destinate altui computer, atunci le transmite mai departe (de-a lungul inelului).

Avantaje: echilibrarea sarcinii, posibilitatea și comoditatea instalării cablului.

Defecte: restricții fizice privind lungimea totală a rețelei.

Compoziția echipamentului și a software-ului depinde de schemă. Topologia este aleasă în funcție de nevoile întreprinderii. Dacă întreprinderea ocupă o clădire cu mai multe etaje, atunci schema i se poate aplica "fulg de nea"(Fig. 4), în care există servere de fișiere pentru diferite grupuri de lucru și un server central pentru întreaga întreprindere.

2. Enumerați 3 topologii de bază de rețea:

Scrieți răspunsul: ________________________________________________

3. Selectați viteza de transmisie a rețelei de viteză medie.

1) până la 100 Mbit/s

2) până la 100 MB/s

3) până la 1000 Mbit/s

4. Retea globala- Acest.

1. sistem de rețele locale interconectate

2. un sistem de calculatoare interconectate

3. sistem de rețele locale de telecomunicații interconectate

4. un sistem de rețele locale interconectate și calculatoare ale utilizatorilor individuali

5. Pentru a conecta două computere prin linii telefonice conexiuni pe care trebuie să le aveți:

1. Modem

2. două modemuri

3. telefon, modem și software special

4. prin modem pe fiecare computer și software special

6. Care dintre următoarele scheme de conectare la computer este un lanț închis?

1. Anvelopa

2. Sună

3. Steaua

4. Nu există un răspuns corect

7. Ce cablu oferă viteze de transfer de date de până la 10 Mbit/s?

1. Coaxial

2. pereche răsucită

3. fibră optică

4. nu există un răspuns corect

8.Cel mai mult marime mare rețeaua (până la 20 km) are o topologie:

Stea

Inel

Obosi

9. Cea mai mică dimensiune a rețelei (până la 200 m) are o topologie:

Stea

Inel

Obosi

10. Topologia unei rețele de calculatoare în care toate calculatoarele din rețea sunt conectate la un nod central se numește

1. Anvelopa

2. Sună

3. Steaua

4. Nu există un răspuns corect

11. Protocolul este

1. capacitatea unui computer de a trimite fișiere prin canale de comunicare

2. dispozitiv pentru operarea în rețea locală

3. standard pentru transmiterea datelor prin intermediul unei rețele de calculatoare

4. standard pentru trimiterea de mesaje prin e-mail

12. Cel mai mult nivel inalt Securitate

Stea

Inel

Obosi

13.Pentru acces public utilizatori de rețea, utilizate:

1) stație de lucru

2) server

3) client

14. Dispozitive multiport pentru a conecta PC-ul folosind cablul de rețea?

Scrieți răspunsul: ________________________________________________

15. Canal de comunicație care oferă transmisie de mare viteză?

Scrieți răspunsul: ________________________________________________

16. Un computer care folosește resurse server se numește...

Scrieți răspunsul: ________________________________________________

17. Datele din rețea sunt transmise în pachete nu mai mari de:

1,5 GB

1,5 KB

1,5 octeți

18. Tipuri de rețele de calculatoare:

Personal, local, corporativ, teritorial, global

Personal, local, corporativ, oraș, global

Personal, satelit, 4-G

19. Liniile de comunicare sunt de două tipuri:

Satelit și Glonass

Wireless și WAN

Wireless și cu fir

20. Bluetooth operează pe o rază

10 metri 2) 20-30 metri 3) 100 metri

21. LAN se poate conecta cât mai mult posibil

1000 de calculatoare

100 de calculatoare

20 de calculatoare

22. Conector cu opt pini cu zăvor pentru conectarea unui PC la rețea:

COM 2. R.J.-48 3. R.J.-45

23 Comutatoare sau întrerupătoare folosit pentru:

pentru a selecta o rută

conectarea calculatoarelor într-o singură rețea

amplificarea semnalului

24. Lățimea de bandă canalul de informare se măsoară:

1.Hertz 2.Secunde 3.Mbps

25. Debitul cel mai scăzut și imunitate la zgomot este:

Cablu coaxial

Cablu telefonic 3. Pereche torsadată

Răspunsuri

Rețea locală de calcul

Steaua, Anvelopa, inelul

Hub (comutator) și comutator (hub)

Fibra optica

Client

Nota

21-25 „5”

16-21 „4”

3.5. Rețele locale

Rețea locală (LAN) numită conexiunea comună a mai multor calculatoare individuale la un singur canal de transmisie a datelor. Conceptul de LAN (English LAN - Local Area Network) se referă la complexe hardware și software limitate geografic (teritorial sau de producție), în care mai multe sisteme informatice conectate între ele folosind mijloace adecvate de comunicare.

O LAN oferă posibilitatea de a utiliza simultan programe și baze de date de către mai mulți utilizatori, precum și capacitatea de a interacționa cu alte stații de lucru conectate la rețea. Prin intermediul unui LAN, sistemul este combinat calculatoare personale situate la multe locuri de muncă la distanță care împart echipamente, softwareși informații. Locurile de muncă ale angajaților nu mai sunt izolate și sunt combinate într-un singur sistem.

Cea mai importantă caracteristică a unui LAN este viteza de transfer de informații. În mod ideal, atunci când trimiteți și primiți date printr-o rețea, timpul de răspuns ar trebui să fie aproape același ca și cum ar fi primit de la computerul utilizatorului, mai degrabă decât de la altă parte a rețelei.. Acest lucru necesită viteza de transfer de date 10 Mbit/s sau mai mare. De fapt, sunt atinse următoarele viteze:

· Cablu coaxial – 10¸ 50 Mbaud;

· Pereche răsucită – până la 10 Mbaud;

· Cablu special torsadat de categoria 5 – până la 100 Mbaud;

· Fibră optică - până la 1 Gbaud;

· Linie telefonică - de la 2400 baud la 56 kbaud;

· Satelitează 10.000 de computere în același timp și viteza este de aproximativ 1 Mbaud.

Componente LAN: dispozitive de rețeași mijloace de comunicare.

LAN implementează principiul organizării modulare, care vă permite să construiți rețele de diferite configurații cu diferite funcţionalitate. Principalele componente din care este construită rețeaua sunt următoarele:

mediu de transmisie – cablu coaxial, cablu telefonic, pereche răsucită, cablu cu fibră optică, transmisie radio etc.;

posturi de lucru– PC, stație de lucru sau stație de rețea în sine. Dacă stația de lucru este conectată la o rețea, este posibil să nu necesite un hard disk sau dischete. Cu toate acestea, în acest caz aveți nevoie de un adaptor de rețea - un dispozitiv special pentru descărcarea de la distanță sistem de operare din rețea;

plăci de interfață – plăci de rețea pentru organizarea interacțiunii stațiilor de lucru cu rețeaua;

servere– calculatoare separate cu software, îndeplinind funcțiile de gestionare a resurselor de rețea partajate;

software de rețea .

Să ne uităm la unele dintre componentele rețelei enumerate mai detaliat.

Servere

O rețea poate avea unul sau mai multe servere. Diverse servere pot fi folosite pentru a gestiona rețeaua ( servere de rețea), stocarea informațiilor sub formă de fișiere ( servere de fișiere), căutarea și preluarea informațiilor din baze de date ( servere de baze de date), distribuirea informațiilor ( servere de mail ), imprimare în rețea ( servere de imprimare) etc. Discurile de server sunt accesibile de la toate celelalte stații de lucru din rețea dacă utilizatorii au permisiunile corespunzătoare.

Interacțiunea serverului cu stațiile de lucru are loc aproximativ conform următoarei scheme. După cum este necesar, stația de lucru trimite o solicitare către server pentru a efectua orice acțiuni: citirea datelor, imprimarea unui document, trimiterea e-mailși așa mai departe. Serverul efectuează acțiunea solicitată și emite o confirmare.

Mediu de transmisie

Mijloacele de transmisie sunt caracterizate prin viteza și gama de transmitere a informațiilor și fiabilitatea.

Cele mai utilizate mijloace de comunicare într-o rețea LAN sunt cablurile cu perechi răsucite, cablurile coaxiale și liniile de fibră optică. Atunci când alegeți un mediu de transmisie, trebuie să luați în considerare următorii indicatori:

· viteza de transfer a informațiilor;

· gamă transfer de informatii;

· securitatea transmiterii informațiilor;

· fiabilitatea transmiterii informațiilor ;

· costul de instalare și exploatare.

Îndeplinirea simultană a cerințelor pentru mediul de transmisie este o sarcină dificilă. De exemplu, vitezele mari de transmisie a datelor sunt adesea limitate de distanța maximă admisă pentru transmiterea fiabilă a datelor, asigurând în același timp nivelul necesar de protecție a datelor transmise. Costul mijloacelor de comunicare afectează capacitatea de a construi și extinde rețeaua.

Să luăm în considerare mai detaliat proprietățile unor medii de transmisie.

pereche răsucită

Twisted two-core conexiune prin cablu(pereche răsucită), cel mai ieftin dintre mediile de transmisie. Vă permite să transmiteți informații la viteze de până la 10 Mbit/s, ușor de extins, imunitate scăzută la zgomot. Lungimea cablului nu depășește 1000 m cu o viteză de transmisie de 1 Mbit/s. Pentru a crește imunitatea la zgomot a informațiilor, ecranat pereche răsucită, plasat într-o carcasă similară cu ecranul unui cablu coaxial. Prețul unei astfel de perechi este aproape de prețul unui cablu coaxial.

Cablu coaxial

Cablul coaxial este folosit pentru comunicații pe distanțe de până la câțiva kilometri, are imunitate bună la zgomot la un preț mediu. Vitezele de transfer de informații variază de la 1 la 10 Mbit/s, în unele cazuri ajungând la 50 Mbit/s. Cablul coaxial poate fi utilizat pentru transmiterea de informații în bandă largă.

Cablu coaxial de bandă largă.

Un astfel de cablu coaxial este slab susceptibil la interferențe, este ușor de extins, dar are un preț ridicat. Viteza de transfer de informații ajunge la 500 Mbit/s. Pentru a transmite informații pe o distanță mai mare de 1,5 km în banda de frecvență de bază, este necesar repetitor(amplificator), în timp ce distanța de transmisie stabilă crește la 10 km. Pentru o rețea LAN cu o topologie magistrală sau arborescentă, cablul trebuie să aibă un Terminator (rezistor de terminare).

cablu Ethernet

Ethernet gros

Cablu coaxial cu o impedanță caracteristică de 50 Ohmi (Ethernet gros. sau cablu galben). Utilizează conexiune standard cu 15 pini. Maxim distanta admisa transmisia fără repetitor nu depășește 500 m, iar lungimea totală a rețelei Ethernet este de 3000 m. Ethernetul gros, datorită topologiei backbone, folosește un singur terminator la sfârșit. În ceea ce privește imunitatea la zgomot, este o alternativă costisitoare la cablul coaxial convențional.

Ethernet subțire

Cablu coaxial cu o impedanță caracteristică de 50 ohmi (Ethernet subțire) și o rată de transfer de informații de 10 7 bps, mai ieftin decât Ethernet gros.

Rețelele LAN cu cablu Ethernet subțire se caracterizează prin costuri reduse, costuri minime la extindere și nu necesită ecranare suplimentară. Cablul este conectat la plăcile de rețea ale stațiilor de lucru folosind conectori în T ( conectori în T ) cu conectori cu baionetă de dimensiuni mici (CP-50). Repetoarele sunt necesare la conectarea segmentelor Ethernet subțiri. Distanța dintre stațiile de lucru fără repetitoare nu poate depăși 300 m, iar lungimea totală a rețelei este de 1000 m.

Cablu de fibra optica

Cel mai scump mediu de transmisie pentru o rețea LAN este cablul cu fibră optică, numit și cablu din fibră de sticlă. Viteza de transfer de informații prin acesta atinge câțiva gigabiți pe secundă, cu o lungime admisă de peste 50 km. Imunitatea la zgomot a cablului de fibră optică este foarte mare, astfel încât rețelele LAN bazate pe acesta sunt utilizate acolo unde apar interferențe electromagnetice și transferul de informații către distante lungi fără a folosi repetitoare. Rețelele sunt rezistente la interceptări, deoarece tehnica de ramificare în cablurile de fibră optică este foarte complexă. De obicei, rețelele LAN bazate pe cablu de fibră optică sunt construite într-o topologie în stea.

Caracteristicile mediilor de transmisie tipice sunt prezentate în tabel.

Topologie IVS

Topologia, adică configurarea conexiunii elementelor într-o rețea LAN , atrage atenția într-o măsură mai mare decât alte caracteristici ale rețelei. Acest lucru se datorează faptului că este topologia care determină în mare măsură cele mai importante proprietăți ale rețelei, cum ar fi fiabilitatea și performanța.

Există diferite abordări pentru clasificarea topologiilor LAN. Conform uneia dintre ele, configurațiile rețelei locale sunt împărțite în două clase principale: difuzat Și secvenţial .

ÎN difuzat configurații, fiecare PC transmite semnale care pot fi percepute de alte PC-uri. Astfel de configurații includ o magistrală comună, un arbore (care conectează mai multe autobuze comune folosind repetoare) și o stea cu un centru pasiv. Avantajele configurațiilor acestei clase sunt simplitatea organizării rețelei.

ÎN consecutiv configurații, fiecare substrat fizic transmite informații doar către un singur PC. Astfel de configurații includ o stea cu un centru intelectual, un inel, o conexiune ierarhică și un fulg de nea. Principalul avantaj este simplitatea implementare software conexiuni.

Pentru a preveni coliziunile în transmiterea informațiilor, acesta este cel mai des folosit metoda diviziunii în timp , conform căreia fiecare stație de lucru conectată în anumite momente timp, se acordă dreptul exclusiv de utilizare a canalului de transmitere a informațiilor. Prin urmare, cerințele pentru debitul rețelei în condiții de sarcină crescută, de ex. atunci când sunt introduse noi stații de lucru, acestea scad.

Diferite topologii implementează diferite principiile transferului de informații . În difuzare este selecția informațiilor, în succesiv – rutarea informațiilor.

Într-un LAN de bandă largă, stațiilor de lucru li se atribuie o frecvență pe care pot trimite și primi informații. Datele transmise sunt modulate la frecvențele purtătoare corespunzătoare. Tehnologia mesajelor în bandă largă face posibilă transportarea simultană a unei cantități destul de mari de informații într-un mediu de comunicare.

Topologie în stea .

Topologia rețelei în formă stele cu un centru activ moștenit din zonă mainframe-uri , unde mașina principală primește și procesează toate datele de la dispozitivele terminale ca nod activ de procesare a datelor. Toate informațiile dintre stațiile de lucru periferice trec prin nodul central al rețelei de calculatoare.

Debitul rețelei este determinat de puterea de calcul a nodului central și este garantat pentru fiecare stație de lucru. Coliziuni, de ex. Nu există coliziuni în transmisia de date.

Cablarea topologiei este relativ simplă deoarece fiecare stație de lucru este conectată la un nod central, dar costul de așezare a liniilor de comunicație este mare, mai ales când nodul central nu este localizat geografic în centrul topologiei.

Când extindeți o rețea LAN, este imposibil să utilizați conexiuni prin cablu realizate anterior: un cablu separat de la nodul rețelei central trebuie așezat pe noua stație de lucru.

Topologie în stea cu performanțe bune ale nodului central este una dintre cele mai rapide topologii LAN, deoarece transferul de informații între stațiile de lucru are loc prin linii dedicate utilizate numai de aceste stații de lucru. Frecvența solicitărilor de transfer de informații de la o stație la alta este scăzută în comparație cu alte topologii.

Figura 1. Topologie în stea

Performanța unei rețele LAN cu topologie în stea este determinată în primul rând de parametrii nodului central, care acționează ca server de rețea. Se poate dovedi a fi un blocaj al rețelei. Dacă nodul central eșuează, funcționarea rețelei în ansamblu este întreruptă.

Într-un LAN cu un nod de control central, este posibil să se implementeze un mecanism optim de protecție împotriva accesului neautorizat la informații.

Topologie inel.

Într-o topologie de rețea în inel, stațiile de lucru LAN sunt conectate între ele într-un cerc. Ultima stație de lucru este conectată la prima, adică. legătura de comunicație este închisă într-un inel.

Așezarea liniilor de comunicație între stațiile de lucru poate fi destul de costisitoare, mai ales dacă stațiile de lucru sunt situate departe de inelul principal.

Mesajele din inelul LAN circulă în cerc. Stația de lucru trimite adresa specifica informații, după ce a primit anterior o solicitare de la ring. Transmiterea informațiilor se dovedește a fi destul de eficientă, deoarece mesajele pot fi trimise unul după altul. De exemplu, puteți face o cerere de apel către toate stațiile. Durata transferului de informații crește proporțional cu numărul de stații de lucru incluse în LAN.

Orez. 2. Topologie inel

Principala problemă a topologiei inel este că fiecare stație de lucru trebuie să participe la transferul de informații, iar dacă cel puțin una dintre ele eșuează, întreaga rețea este paralizată. Defecțiuni în sistem de cabluri sunt ușor de localizat.

Extinderea unei rețele cu o topologie de inel necesită oprirea rețelei, deoarece inelul trebuie rupt. Nu există restricții speciale privind dimensiunea rețelei LAN.

O formă specială de topologie inelă este inel logic .

Din punct de vedere fizic, este montat ca o conexiune de topologii stea. Stelele individuale sunt pornite folosind comutatoare speciale (în engleză: Hub), care în rusă sunt uneori numite și „hubs”. În funcție de numărul de stații de lucru și de lungimea cablului dintre stațiile de lucru, se folosesc hub-uri active sau pasive. Hub-urile active conțin în plus un amplificator pentru conectarea a 4 până la 16 stații de lucru. Hub-ul pasiv este pur un dispozitiv splitter (pentru maximum trei stații de lucru). Gestionarea unei stații de lucru individuale într-o rețea de inel logică este aceeași ca într-o rețea de inel obișnuită. Fiecărei stații de lucru i se atribuie o adresă corespunzătoare, prin care se transferă controlul (de la senior la junior și de la junior la senior). Conexiunea este întreruptă doar pentru nodul din aval (cel mai apropiat) al rețelei de calculatoare, astfel încât numai în cazuri rare poate fi întreruptă funcționarea întregii rețele.

Topologie magistrală

Într-un LAN cu topologie magistrală, principalul mediu de transmisie ( obosi) – comun pentru toate stațiile de lucru. Funcționarea rețelei LAN nu depinde de starea stației de lucru individuale, adică. stațiile de lucru pot fi conectate sau deconectate de la magistrală în orice moment, fără a perturba funcționarea rețelei în ansamblu.

Orez. 3. Topologie magistrală

Cu toate acestea, în cea mai simplă rețea Ethernet cu o topologie de magistrală utilizează un cablu Ethernet subțire cu un conector T ca mediu de transmisie ( T -conector), prin urmare extinderea unei astfel de rețele necesită întreruperea magistralei, ceea ce duce la întreruperea funcționării rețelei. Soluțiile mai scumpe implică în schimb instalarea T - conectori ale cutiilor de priză pasive.

Deoarece extinderea unei rețele LAN cu o topologie de magistrală poate fi efectuată fără întreruperea proceselor de rețea și întreruperea mediului de comunicare, eliminarea informațiilor din LAN și, în consecință, interceptarea informațiilor este destul de ușoară, ca urmare a faptului că securitatea un astfel de LAN este scăzut.

Caracteristicile topologiilor rețelelor de calculatoare sunt prezentate în tabel.

Topologie arborescentă.

Este format din diferite combinații ale topologiilor LAN discutate mai sus. Baza copacului (rădăcina) este situată în punctul în care se adună liniile de comunicație (ramurile copacilor).

Rețelele cu o structură arborescentă sunt utilizate acolo unde aplicarea directă a structurilor de rețea de bază nu este posibilă. Pentru a conecta stațiile de lucru, dispozitivele au apelat hub-uri .

Există două tipuri de astfel de dispozitive. Sunt apelate dispozitivele la care pot fi conectate maximum trei posturi concentratoare pasive. A conecta Mai mult dispozitivele necesare hub-uri active cu posibilitatea de amplificare a semnalului.

Tipuri de construcție LAN bazate pe metode de transmitere a informațiilor.

Rețeaua Token Ring

Acest standard a fost dezvoltat de IBM. Ca mediu de transmisie se utilizează pereche răsucită neecranată sau ecranată sau fibre optice. Rate de transfer de date de la 4 Mbit/s la 16 Mbit/s. La fel de metoda de control al accesului sunt utilizate staţiile de lucru către mediul de transmisie inel marcator (Token Ring). Principiile de bază ale metodei:

¨ topologie LAN inel;

¨ stația de lucru poate transmite date numai după primirea jetonului, adică. permisiunea de a transmite informații;

¨ În orice moment, doar o stație din rețea are acest drept.

În LAN To k e n Ring utilizează trei tipuri principale de pachete:

¨ pachet de control/date (Data/Command Frame);

¨ jeton;

¨ resetare pachet (Abort).

Management/Pachet de date . Folosind un astfel de pachet, sunt transmise comenzi de date sau de control al rețelei.

Marker.Stația poate începe să transmită date numai după ce a primit un astfel de pachet. În inel poate exista un singur marker și, în consecință, o singură stație cu dreptul de a transmite date.

Resetați pachetul.Trimiterea unui astfel de pachet duce la încetarea transmiterii de informații.

Rețea To k e n Ring vă permite să conectați computere într-o topologie în stea.

Rețeaua locală Arknet.

Arknet (Atached Resource Computer NETWork) este o arhitectură LAN simplă, ieftină, fiabilă și flexibilă. Dezvoltat de Datapoint Corporation în 1977. Ulterior, licența pentru Arcnet a fost achiziționată de SMC Corporation (Standard Microsistem Corporation), care a devenit principalul dezvoltator și producător de echipamente pentru rețelele Arcnet. Ca medii de transmisie sunt folosite cablu coaxial, cu o impedanță caracteristică de 93 ohmi și cablu de fibră optică. Viteza de transfer de date este de 2,5 Mbit/s. La conectarea dispozitivelor la sunt folosite topologii magistrală și stea. Metoda de control al accesului stații către mediul de transmisie - anvelopa marker (Token Bus). Metoda prevede următoarele reguli:

¨ dispozitivele conectate la rețea pot transmite date numai după ce au primit permisiunea de a transmite (token);

¨ la un moment dat, o singură stație din rețea are acest drept;

Principii de lucru

Fiecare octet este transmis către Arcnet prin trimiterea unui ISU (Information Symbol Unit) format din trei biți de pornire/oprire a serviciului și opt biți de date. La începutul fiecărui pachet, este transmis separatorul inițial AB (Alegt Burst), care constă din șase biți de serviciu. Delimitatorul de pornire acționează ca un preambul de pachet.

Arcnet definește 5 tipuri de pachete:

1. Pachet ITT(Informații de transmis) – o invitație de a transmite. Acest mesaj transferă controlul de la un nod de rețea la altul. Stația care a primit pachetul ITT , primește dreptul de a transfera date.

2. Pachetul FBE(Interogări gratuite pentru bufet) – cerere de disponibilitate pentru a primi date. Acest pachet verifică disponibilitatea nodului de a primi date.

3. Pachetul de date.Transmiterea datelor se realizează folosind acest pachet.

4. pachet ASK (Mulțumiri) – confirmarea primirii. Confirmarea disponibilitatii de a primi date sau confirmarea primirii unui pachet de date fara erori, de ex. răspuns la FBE și la pachetul de date.

5. Pachet NAK(Mulțumiri negative) nepregătirea de a primi. Nodul nu este pregătit să primească date ca răspuns la un FBE sau a primit un pachet cu o eroare.

Local Rețea Ethernet

Specificația Ethernet a fost propusă de Xerox la sfârșitul anilor șaptezeci. Mai târziu, Digital Equipment Corporation (DEC) și Intel s-au alăturat acestui proiect. În 1982, a fost publicată specificația Ethernet versiunea 2.0. Standardul IEEE 802.3 a fost dezvoltat pe baza Ethernet.

Principii de bază de funcționare

¨ topologie magistrală la nivel logic;

¨ toate dispozitivele conectate la rețea au drepturi egale, adică orice post poate începe să transmită în orice moment (dacă mediul de transmisie este liber);

¨ Datele transmise de o stație sunt disponibile pentru toate stațiile din rețea.