Топология локальных сетей. Понятие топологии сети и его характеристики. Основные топологии сетей: «звезда», «кольцо», «шина», а также достоинства и недостатки.

Локальные сети. Понятие локальной сети и причины создания локальной сети. Основные понятия локальных сетей: сервер, файл-сервер, клиент, клиент-сервер, рабочая станция, ресурсы (информационные, аппаратные и программные). Особенности организации ЛС: одноранговая сеть (целесообразность применения, достоинства и недостатки), сеть с выделенным сервером (целесообразность применения, достоинства и недостатки). Топология локальных сетей. Понятие топологии сети и его характеристики. Основные топологии сетей: «звезда», «кольцо», «шина», а также достоинства и недостатки.

5.1. Понятие локальной сети и причины создания локальной сети.LAN (Local Area Network) – локальные сети, имеющие замкнутую инфраструктуру до выхода на поставщиков услуг. Термин «LAN» может описывать и маленькую офисную сеть, и сеть уровня большого завода, занимающего несколько сотен гектаров. Зарубежные источники дают даже близкую оценку – около шести миль (10 км) в радиусе; использование высокоскоростных каналов.

Преимущества сетевой связи:

§ разделение файлов. Сеть позволяет вам пользоваться общей информацией вместе с другими пользователями в сети. Существуют два способа доступа к информации. Первый способ - прямой доступ: от компьютера к компьютеру. Второй - через промежуточный пункт (сервер).

§ разделение ресурсов. Сеть позволяет пользоваться общими компьютерными ресурсами - например, диск или принтер.

§ разделение программ. Удобнее поместить используемую программу на общий диск, чем хранить на каждом диске.

5.2. Основные понятия локальных сетей: сервер, файл-сервер, клиент, клиент-сервер, рабочая станция, ресурсы (информационные, аппаратные и программные). Особенности организации ЛС: одноранговая сеть (целесообразность применения, достоинства и недостатки), сеть с выделенным сервером (целесообразность применения, достоинства и недостатки).По организации управления ЛВС делятся на сети с централизованным и децентрализованным управлением.

Сети с централизованным управлением (сеть типа Клиент/сервер). В сети Клиент/сервер каждый компьютер играет определенную роль: он может выступать как сервер или как клиент. Сервер предназначен для предоставления своих ресурсов всем клиентским компьютерам в сети. Остальные компьютеры в сети выступают в роли клиентов. Чаще всего сервер предназначен для выполнения определенных задач:

§ файловый сервер

§ сервер печати

§ факс-сервер

§ почтовый сервер и т.д.

Компьютер-клиент– это обычный РС с установленной операционной системой, который соединяется с сервером, а не с другими компьютерами ЛВС. Достоинства сети с выделенным сервером:

§ надежная система защиты информации;

§ высокое быстродействие;

§ отсутствие ограничений на число рабочих станций;

§ простота управления по сравнению с одноранговыми сетями

Недостатки сети:

§ высокая стоимость из-за выделения одного компьютера под сервер;

§ зависимость быстродействия и надежности сети от сервера;

§ меньшая гибкость по сравнению с одноранговой сетью.

Одноранговые сети.В одноранговых сетях нет выделенных серверов, функции управления сетью передаются по очереди от одной PC к другой. Рабочие станции имеют доступ к дискам и принтерам других PC. Преимущества одноранговых сетей:

§ Не требуют дополнительных расходов на серверы и необходимое ПО.

§ Просты в инсталляции.

§ Не требуют специальной должности администратора сети

§ Позволяют пользователям управлять разделением ресурсов

§ При работе не вынуждают полагаться на функционирование других компьютеров

§ Стоимость создания небольших сетей достаточно низка

Недостатки одноранговых сетей:

§ Дополнительная нагрузка на компьютеры из-за совместного использования ресурсов

§ Неспособность одноранговых узлов обслуживать большое число соединений

§ Отсутствие централизованной организации, что затрудняет поиск данных

§ Нет центрального места хранения файлов, что осложняет их архивирование

§ Необходимость администрирования пользователями собственных компьютеров

§ Слабая и неудобная система защиты

Отсутствие централизованного управления, осложняющее работу с большими одноранговыми сетями

Топология ЛВС — это усредненная геометрическая схема соединений узлов сети. Топологии вычислительных сетей могут быть самыми различными, но для локальных вычислительных сетей типичными являются всего три: кольцевая, шинная, звездообразная. Иногда для упрощения используют термины — кольцо, шина и звезда.

Кольцевая топология предусматривает соединение узлов сети замкнутой кривой — кабелем передающей среды (рис. 1). Выход одного узла сети соединяется с входом другого. Информация по кольцу передается от узла к узлу. Каждый промежуточный узел между передатчиком и приемником ретранслирует посланное сообщение. Принимающий узел распознает и получает только адресованные ему сообщения.

Шинная топология — одна из наиболее простых (рис. 2). Она связана с использованием в качестве передающей среды коаксиального кабеля. Данные от передающего узла сети распространяются по шине в обе стороны. Промежуточные узлы не транслируют поступающих сообщений. Информация поступает на все узлы, но принимает сообщение только тот, которому оно адресовано. Дисциплина обслуживания параллельная.

Звездообразная топология (рис. 3) базируется на концепции центрального узла, к которому подключаются периферийные узлы. Каждый периферийный узел имеет свою отдельную линию связи с центральным узлом. Вся информация передается через центральный узел, который ретранслирует, переключает и маршрутизирует информационные потоки в сети.

Рис.1. Сеть кольцевой топологии

Рис. 2. Сеть шинной топологии

Рис. 3. Сеть звездообразной топологии

В реальных вычислительных сетях могут использоваться более сложные топологии, представляющие в некоторых случаях сочетания рассмотренных. Выбор той или иной топологии определяется областью применения ЛВС, географическим расположением ее узлов и размерностью сети в целом.

Существуют стандарты для ЛВС. Стандарт - это множество различных правил и приспособлений (сетевые платы, кабели, устройства), на которых должна быть построена ваша сеть. Стандарт Ethernet - наиболее распространенный стандарт для небольших сетей. Существуют еще две: Token Ring и ARCnet. Но Ethernet используется чаще, чем две другие системы, поскольку она намного дешевле первой и быстрей второй.

Управляют работой сети сетевые операционные системы (СОС). Самые распространенные СОС - Windows Server, Unix, Linux, NetWare, OS/2 и другие.