Физическая передающая среда в локальных вычислительных сетях (ЛВС) представлена тремя типами кабелей:
|
| Рис. 1 Витая пара |
• витая пара - состоит из двух изолированных проводов, свитых между собой; скручивание проводов уменьшает влияние внешних электромагнитных полей на передаваемые сигналы; самый дешевый тип кабеля, скорость передачи информации 0,25-1 Мбит/сек;
• коаксиальный кабель - отличается более высокой механической прочностью, помехозащищенностью и обеспечивает скорость передачи информации 10-50 Мбит/сек;
 |
• оптоволоконный кабель идеальная передающая среда, он не подвержен действию электромагнитных полей, скорость передачи информации более 50 Мбит/сек
| Изоляция |
Оптическое волокно
Защитное покрытие
Рис. 3. Оптоволоконный кабель
Информационные системы, построенные на базе компьютерных сетей, обеспечивают решение следующих задач:
• хранение данных,
• обработка данных,
• организация доступа пользователей к данным,
• передача данных и результатов обработки данных пользователям.
Обработка данных в компьютерных сетях распределена между двумя объектами: клиентом и сервером.
Сервер - компьютер, подключенный к сети и обеспечивающий ее пользователей определенными услугами.
Клиент - задача, рабочая станция или пользователь компьютерной сети.
В процессе обработки данных клиент может сформировать запрос на сервер для выполнения сложных процедур, чтения из файла, поиска информации в базе данных и т.д.
Архитектура клиент-сервер может использоваться как в одноранговых локальных сетях, так и в сетях с выделенным сервером.
Одноранговая сеть - сеть, в которой нет единого центра управления взаимодействием рабочих станций и нет единого устройства для хранения данных. Сетевая операционная система распределена по всем рабочим станциям. Каждая станция сети может выполнять функции, как клиента, так и сервера. Она может обслуживать запросы от других рабочих станций и направлять свои запросы на обслуживание в сеть. Пользователю сети могут быть доступны все устройства, подключенные к другим станциям (диски, принтеры).
Достоинства одноранговых сетей:
• низкая стоимость;
• высокая надежность.
Недостатки одноранговых сетей:
• зависимость эффективности работы от количества станций;
• сложность обеспечения защиты информации;
• трудности обновления и изменения программного обеспечения станций.
Сеть с выделенным сервером - сеть, в которой один из компьютеров выполняет функции хранения данных, предназначенных для использования всеми рабочими станциями, управления взаимодействием между рабочими станциями и ряд сервисных функций. Такой компьютер -сервер. Взаимодействие осуществляется через сервер.
Достоинства сетей с выделенным сервером:
• надежная система защиты информации;
• высокое быстродействие;
• отсутствие ограничений на число рабочих станций;
• простота управления по сравнению с одноранговыми сетями.
Недостатки сетей с выделенным сервером:
• более высокая стоимость, т.к. нужно выделять один компьютер под
сервер;
• меньшая гибкость по сравнению с одноранговыми сетями.
Топология сетей
Топология сетей - геометрическая схема соединений узлов сети.
ЛКС имеет геометрическую схему соединения узлов и каналов связи (конфигурацию физического подключения), называемую топологией
сети. Выделяют три базовых варианта топологии сети: шина, кольцо, звезда. Другие топологии являются производными от перечисленных.
Шина (рис. 5). Канал связи, объединяющий узлы в сеть, образует ломаную линию - шину. Любой узел может (если у него есть на то разрешение) принимать информацию в любое время, а передавать - только тогда, когда шина свободна. Примером использования шинной топологии является сеть Ethernet.
Кольцо (рис. 6). Узлы объединены в сеть замкнутой кривой. Передача данных осуществляется только в одном направлении. Каждый узел, помимо всего прочего, реализует функции ретранслятора. Он принимает и передает все сообщения, воспринимает только адресованные ему. Такую топологию используют в сети Token Ring.
Звезда. Узлы сети объединены с "центром" лучами. Вся информация передается через центр, что позволяет выполнять поиск неисправностей и добавлять новые узлы без прерывания работы сети. Однако расходы на организацию каналов связи здесь обычно выше, чем у шины и кольца. Пример данной топологии - Arcnet.
Комбинация базовых топологий — гибридная топология — обеспечивает получение широкого спектра решений, аккумулирующих достоинства и недостатки базовых.
Выбор той или иной топологии определяется областью применения ЛКС, географическим расположением ее узлов и размерностью сети в целом.
Маршрутизатор (роутер) - устройство, соединяющее сети разного типа, но использующее одну операционную систему.
Маршрутизатор выбирает наилучший путь для передачи сообщения абоненту сети, фильтрует информацию, проходящую через него, направляя в одну из сетей только ту информацию, которая ей адресована.
Маршрутизаторы конструктивно выполняются в виде плат, которые устанавливаются в компьютерах.