- •Оглавление
- •Введение
- •1. Типы компьютерных сетей
- •1.1. Назначение компьютерной сети
- •1.2. Основные типы сетей
- •1.2.1. Одноранговые сети
- •1.2.2. Сети на основе сервера
- •1.4. Базовые топологии
- •1.2.3. Преимущества сетей на базе сервера
- •1.3. Компоновка сети
- •1.4.1. Топология «шина»
- •1.4.2. Топология «звезда»
- •1.4.3. Топология «кольцо»
- •1.5. Концентраторы
- •1.6. Комбинированные топологии
- •1.7. Выбор топологии
- •Особенности различных топологий сетей
- •2. Сетевые кабели
- •2.1. Коаксиальный кабель
- •2.1.1. Тонкий коаксиальный кабель
- •Типы коаксиальных кабелей
- •2.1.2. Толстый коаксиальный кабель
- •2.1.3. Компоненты кабельной системы на базе коаксиального кабеля
- •2.2. Витая пара
- •2.2.1. Неэкранированная витая пара
- •2.2.2. Экранированная витая пара
- •2.2.3. Компоненты кабельной системы на базе витой пары
- •2.3. Оптоволоконный кабель
- •2.4. Передача сигналов
- •2.5. Сравнение кабелей
- •2.6. Беспроводные сети
- •2.6.1. Локальные беспроводные сети
- •2.6.2. Расширенные беспроводные сети
- •2.6.3. Мобильные сети
- •3. Сетевые адаптеры
- •3.1. Назначение сетевого адаптера
- •3.2. Параметры конфигурации сетевого адаптера
- •Прерывания, используемые в компьютере
- •Адреса портов компьютера
- •4. Сетевые модели osi и ieee project 802
- •4.1. Модель osi
- •4.1.1. Взаимодействие уровней модели osi
- •4.2. Стандарт ieee Project 802
- •4.3. Драйверы
- •4.4. Сетевые протоколы
- •4.5. Протокольный стек tcp/ip
- •Формат заголовка ip-дейтаграммы
- •4.5.1. Адресация в ip
- •Адресация ip-сетей по классам
- •4.5.2. Маршрутизация
- •4.5.3. Иерархическая система имен dns
- •4.5.4. Протоколы стека tcp/ip
- •5. Сетевая архитектура ethernet
- •5.1. Метод доступа csma/cd
- •5.2. Стандарты ieee на 10 Мбит/с
- •5.3. Стандарты ieee на 100 Мбит/с
- •Спецификация архитектуры Ethernet
- •5.4. Стандарты Gigabit Ethernet 1000 Мбит/с
- •5.5. Расчет допустимых размеров сети
- •Задержка двойного оборота оборудования и среды передачи Ethernet и Fast Ethernet
- •Диаметр домена коллизий Fast Ethernet
- •6. Аппаратура для создания больших сетей
- •6.1. Общие положения
- •Повторители;
- •Маршрутизаторы;
- •6.2. Повторители
- •6.3. Мосты и коммутаторы
- •6.3.1. Дополнительные возможности коммутаторов
- •6.3.2. Избыточные связи и алгоритм Spanning Tree
- •6.4. Различия между мостами и повторителями
- •6.5. Маршрутизаторы
- •6.6. Различия между мостами и маршрутизаторами
- •6.7. Шлюзы
- •Литература
Введение
В последние двадцать лет идет лавинообразное развитие сетей. На первом этапе это были локальные вычислительные сети (ЛВС), которые позволяли объединять персональные компьютеры с целью объединения общих ресурсов – дискового пространства, принтеров и др., а также для обеспечения своевременного обмена информацией между пользователями. Постепенно ЛВС отдельных подразделений стали вырастать в корпоративные компьютерные сети, где количество компьютеров, достигало нескольких сотен. Такие сети стали требовать серьезного структурирования, а также наличия квалифицированных администраторов.
Дальнейшим шагом в области компьютерных сетей стало появление глобальной информационной сети Интернет. Протокол TCP/IP, который лег в ее основу, стал стандартом де-факто и в области локальных вычислительных сетей.
Кабельная сеть, сначала базировавшаяся на коаксиальном кабеле, постепенно для повышения надежности была переведена на «витую пару». В последние годы активное развитие получают беспроводные сети, которые позволяют повысить мобильность системы и упростить создание новых подключений компьютеров к сети.
Коммуникационное оборудование прошло развитие от повторителей и простейших концентраторов до маршрутизаторов. Скорость передачи данных за последние 20 лет возросла с 10 до 1000 Мбит/с.
Таким образом, развитие вычислительных сетей идет в ногу с прогрессом.
1. Типы компьютерных сетей
1.1. Назначение компьютерной сети
Самая простая сеть (network) состоит как минимум из двух компьютеров, соединенных друг с другом кабелем. Это позволяет использовать данные совместно. Все сети (независимо от сложности) основываются именно на этом простом принципе. Хотя идея соединения компьютеров с помощью кабеля не кажется особенно выдающейся, в свое время она явилась значительным достижением в области коммуникаций [1]–[5].
Рождение компьютерных сетей было вызвано практической потребностью иметь возможность для совместного использования данных. Персональный компьютер – прекрасный инструмент для создания документа, подготовки таблиц, графических данных и других видов информации, но при этом невозможно быстро поделиться своей информацией с другими. Когда не было сетей, приходилось распечатывать каждый документ, чтобы другие пользователи могли работать с ним или в лучшем случае – копировать информацию на дискеты. Одновременная обработка документа несколькими пользователями исключалась. Подобная схема работы называется работой в автономной среде. Сетью называется группа соединенных компьютеров и других устройств. А концепция соединенных и совместно использующих ресурсы компьютеров носит название сетевого взаимодействия.
Основное назначение компьютерных сетей – совместное использование ресурсов и осуществление интерактивной связи как внутри одной фирмы, так и за ее пределами. Ресурсы – это данные, приложения и периферийные устройства, такие как внешний дисковод, принтер, мышь или модем. Понятие интерактивной связи компьютеров подразумевает обмен сообщениями в реальном режиме времени [6], [7].
До появления компьютерных сетей каждый пользователь должен был иметь свой принтер, плоттер и другие периферийные устройства. Чтобы совместно использовать принтер, существовал единственный способ – пересесть за компьютер, подключенный к этому принтеру. Теперь сети позволяют целому ряду пользователей одновременно «владеть» данными и периферийными устройствами. Если нескольким пользователям надо распечатать документ, все они могут обратиться к сетевому принтеру.