11327

Локальные вычислительные сети. Сети с шиной и кольцевой структурой

Лекция

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Локальные вычислительные сети. Учебные и воспитательные цели. Изучить и систематизировать знания по основным понятиям локальных вычислительных сетей.. Прививать умение выделять главное для качественного конспектирования учебного материала...

Русский

2015-01-15

91 KB

7 чел.

Занятие 1.  Локальные вычислительные сети.

Учебные и воспитательные цели:

1. Изучить и систематизировать знания по основным понятиям локальных вычислительных сетей.

2. Прививать умение выделять главное для качественного конспектирования учебного материала.

3. Формировать у курсантов сознательность и ответственность в изучении дисциплины.

Вид занятия: лекция.

Время: 2 часа.

Учебные вопросы:

п/п

Содержание

Время,

мин.

1

2

3

ВВЕДЕНИЕ

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

  1.  Сети с шиной и кольцевой структурой
  2.   Алгоритмы доступа в сетях

3. Сетевое оборудование

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

5

80

20

30

20

5

Материальное обеспечение.

     1. Плакат "Принципиальная схема аппаратуры П-330-6 (блок передач).

Список использованной литературы

  1.  Круг Б.И., Попантонопуло В.И., Шувалов В.П. Телекоммуникационные системы и сети, современные технологии. Под редакцией  Шувалова В.П. Том 1. – М.Горячая линия – Телеком, 2004 г. с.260-272.

ВВЕДЕНИЕ

Широкое внедрение ЭВМ в различные стороны жизни выявило две важные проблемы:

- обеспечение неограниченного доступа к ЭВМ пользователей независимо от их территориального расположения;

- обеспечение возможности оперативного перемещения больших массивов информации на любые расстояния для принятия тех или иных решений.

Для решения данных проблем были разработаны и созданы телекоммуникационные вычислительные сети, успешно функционирующие в настоящее время.

Изучению основных принципов построения данных сетей и посвящена данная лекция.

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

  1.  Сети с шинной и кольцевой структурой.

Телекоммуникационная вычислительная сеть (ТВС) – это сеть обмена и распределения обработки информации, образуемая множеством взаимосвязанных абонентских систем и средств связи, средств передачи и обработки информации, ориентированных на коллективное использование общесетевых ресурсов – аппаратных, информационных, программных.

По степени территориальной рассредоточенности элементов (сети абонентских систем, узлов связи) различают глобальные сети.

Локальная вычислительная сеть (ЛВС) связывает абонентские системы, расположенные в пределах небольшой территории классу ЛВС относятся сети предприятий, фирм, банков, офисов, учебных заведений (например, НВИС) и т.д. Протяженность ЛВС ограничивается несколькими километрами.

Объединение локальных, региональных, корпоративных и глобальных сетей позволяет создавать сложные много сетевые иерархии.

ЛВС по конфигурации элементов (т.е. по топологии) делятся на 2 класса:

- широковещательные;

- последовательные.

Широковещательная конфигурация сетей

Общая шина

Дерево

Звезда с пассивным центром

В широковещательных конфигурациях в любой момент времени на передачу кадра может работать только одна рабочая станция. Остальные рабочие станции (РС) могут принимать этот кадр.

Достоинства ЛВС с широковещательной конфигурацией:

- простота расширения сети;

- простота используемых методов управления;

- минимальный расход кабеля.

Последовательная конфигурация сетей

Произвольная                                            Иерархическая

Кольцо                                                     Цепочка

Звезда с «интеллектуальным» центром

В последовательных конфигурациях передача данных осуществляется последовательно от одной РС к другой.

Достоинства:

- более низкие требования к передатчиками и приемниками РС;

- низкая стоимость;

- простота управления.

В ЛВС с кольцевой топологией сигналы передается только в одном направлении, обычно против часовой стрелки. Каждая РС имеет память объемом до целого кадра. При перемещении кадра по кольцу каждая РС принимает кадр, анализирует его адресное поле, снимает копию кадра, если он адресован данной РС, ретранслирует кадр. Удаление кадра из кольца производится обычно станцией-отправителем.

Таким образом, в заключение первого вопроса отметим, что многообразие структур ЛВС позволяет высокоэффективно их использовать в зависимости от перечня задач стоящих перед ЛВС.

  1.  Алгоритмы доступа в сетях

Типичными методами доступа к передающей среде в современных ЛВС являются:

  1.  Множественный доступ с контролем несущей и обнаружением конфликтов (CSMA/CD), называемый методом  доступа Enternet,  именно данный метод доступа получил наибольшее распространение.
  2.  Маркеровочное кольцо (метод доступа Token Ring).
  3.  Маркерная шина (метод доступа Arcnet).

Рассмотрим один из методов доступа, а именно метод доступа Enternet (метод случайного доступа).

Данный метод разработан фирмой Xerox в 1975 году и используется в ЛВС с шиной топологией, обеспечивает высокую скорость передачи данных и надежность. Это метод множественного доступа с прослушиванием несущей и разрешением конфликтов (коллизий). Каждая персональная станция перед началом передачи определяет, свободен канал или занят. Если канал свободен, станция начинает передачу данных осуществляющую пакетами, упакованные в кадры. Из-за различных системных задержек могут возникнуть конфликты. В этом случае станция задерживает передачу на неопределенное время. Для каждой станции устанавливается свое время ожидания перед повторной передачей кадра.

Данные протоколы относят к протоколам нижнего уровня, обеспечивая доступ к передающей среде, в отличие от протоколов нижнего уровня протоколы верхнего уровня служат для обмена данными.

Таким образом, в заключении второго вопроса отметим, что протоколы нижнего и верхнего уровня обеспечивают доступ персональных станций к работе в ЛВС.

  1.  Сетевое оборудование

Основными компонентами сети являются  кабели (передающие среды), рабочие станции АРМ пользовательской сети 0, платы интерфейса сети (сетевые адаптеры), серверы сети.

Рабочие станции (РС) в ЛВС служат, как правило, персональные компьютеры (ПК). На РС пользователями сети реализуется прикладные задачи, выполнение которых связано с понятием вычислительного процесса.

Серверы сети – это аппаратно-программные системы, выполняющие функции управления распространением сетевых ресурсов общего доступа, которые могут работать как обычная абонентская система.

В качестве аппаратной части сервера используются достаточно мощный ПК, мини ЭВМ, большая ЭВМ или компьютер, спроектированный специально как сервер. В ЛВС может быть несколько различных серверов для управления сетевыми ресурсами, однако всегда имеется один (или более) файл сервер (сервер баз данных) для управления внешними ЗУ общего доступа и организации распределенных баз данных (РБД).

Рабочие станции и серверы соединяются с кабелем коммуникационных плат – сетевых адаптеров (СА).

Основные функции СА:

- организация приема (передачи) данных из (в) РС;

- согласование скорости приема (передачи) информации (буферизация);

- формирование пакета данных;

- параллельно-последовательное преобразование (конвертирование);

- кодирование (декодирование) данных;

- проверка правильности передачи;

- установление соединения с требуемым абонентом сети;

- организация собственно обмена данными.

В ЛВС в качестве передающих сред используются витая пара, коаксиальный кабель и оптоволоконный кабель.

Кроме указанного, в ЛВС используется следующее сетевое оборудование:

- приемопередатчики (трансиверы) и повторители (репитеры) – длдя объединения сегментов локальной сети с шинной топологией;

- концентраторы (хабы) – для формирования сети произвольной топологии (используются активные и пассивные концентраторы);

- мосты – для объединения локальных сетей в единое целое и повышение производительности этого целого путем регулирования трафика (данных пользователя) между отдельными подсетями, маршрутизаторы и компараторы – для реализации функций коммуникации и маршрутизации при управлении трафиком в сегментированных (состоящих из взаимосвязанных сегментов) сетях. В отличие от мостов, обеспечивающих сегментацию сети  на физическом уровне, маршрутизаторы выполняют ряд «интеллектуальных» функций при управлении трафиком.

Коммутаторы, выполняя практически теже функции, что и маршрутизаторы, превосходят их по производительности,обладают меньшей временной задержкой между получением и пересылкой информации.

Модемы (модуляторы - демодуляторы) – для согласования цтфровых сигналов, генерируемых компьютером с аналоговыми сигналами типичной современной телефонной линии.

Анализаторы – для проверки кабелей и отыскания неисправностей в системе установленных кабелей.

Таким образом, в заключение третьего вопроса отметим, что ЛВС в своем составе имеется большое число различного оборудования.  

ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНАЯ ЧАСТЬ

На лекции рассмотрел важный материал, дающий основные понятия по локальным вычислительным сетям. Овладение данным материалом позволит наиболее полно разобраться в глобальной компьютерной сети Интернет.

Задание на самостоятельную работу

  1.  Изучить материал лекции и рекомендованной литературы.
  2.  Дополнить конспект лекции.

Разработал начальник кафедры

                                      полковник                              Г.Журбин

Рецензент  доцент кафедры                                       Б. Степанов


1

3

5

4

2

1

5

4

2

7

5

6

6

6

6

6

3

1

4

5

2

4

1

5

3

2

7

6

8

5

1

2

6

3

4

3

1

2

4

6

6

6

6

6

6


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

16969. Операції заперечення і арифметичні операції в SQL 71.5 KB
  Практична робота №11 Тема: Операції заперечення і арифметичні операції в SQL. Мета: Ознайомитися з основними операціями заперечення і арифметичними операціями мови SQL. Закріпити одержані теоретичні відомості виконуючи запити різного рівня складності. Обладнання: пе
16970. Підсумкові функції в SQL 75 KB
  Практична робота №12 Тема: Підсумкові функції в SQL. Мета: Ознайомитися з основними підсумковими функціями мови SQL. Закріпити одержані теоретичні відомості виконуючи запити різного рівня складності. Обладнання: персональний комп'ютер з встановленою операційною си
16971. Сортування і групування даних 74.5 KB
  Практична робота №13 Тема: Сортування і групування даних Мета: навчитися розділяти одержані дані на групи так щоб їх легко було сприймати. Обладнання: персональний комп'ютер з встановленою операційною системою Windows система управління базами даних Access або Ms SQL Server. ...
16972. Зміна представлення даних при висновку 64 KB
  Практична робота №14 Тема: Зміна представлення даних при висновку. Мета: Навчитися застосовувати різні функції для роботи з символьними рядками. Обладнання: персональний комп'ютер з встановленою операційною системою Windows система управління базами даних Access або Ms SQ...
16973. Використовування псевдонімів для імен таблиць. Підзапит 72.5 KB
  Практична робота №15 Тема: Використовування псевдонімів для імен таблиць. Підзапит. Мета: Навчитися використовувати підзапити в SQL; використовування псевдонімів для імен таблиць. Обладнання: персональний комп'ютер з встановленою операційною системою Windows система уп...
16974. Внесення змін в базу даних 52.5 KB
  Практична робота №16 Тема: Внесення змін в базу даних. Мета: Навчитися вносити зміни в базу даних використовуючи команди INSERT UPDATE DELETE. Обладнання: персональний комп'ютер з встановленою операційною системою Windows система управління базами даних Access або Ms SQL Server. ...
16975. Використовування операторів EXISTS, ANY, ALL, і SOME 73 KB
  Практична робота №17 Тема: Використовування операторів EXISTS ANY ALL і SOME. Мета: Навчитися складати підзапити використовуючи спеціальні оператори EXISTS ANY ALL і SOME як аргументи підзапитів. Обладнання: персональний комп'ютер з встановленою операційною системою Windows сис
16976. Способи створення баз даних операторами DDL 52.5 KB
  Практична робота №18 Тема: Способи створення баз даних операторами DDL. Мета: Навчитися створювати бази даних додавати і видаляти атрибути за допомогою операторів DDL. Обладнання: персональний комп'ютер з встановленою операційною системою Windows система управління баз...
16977. Облік майна по матеріально-відповідальних особах 74.5 KB
  Практична робота №19-24 Тема: Індивідуальне завдання. Дослідження предметної області. Мета: Ознайомиться з предметною областью та дослідити її. Обладнання: Персональний компютер з встановленою операційною системою Windows система управління базами даних Access або Ms SQL ...