Аппаратные и программные средства сети

Аппаратные и программные средства, на базе которых возможно построение локальной сети. Локальные и глобальные сети. Одноранговые и многоранговые сети. Топологии объединения группы компьютеров в локальную сеть. Используемые технологии локальных сетей.

Рубрика Программирование, компьютеры и кибернетика
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 12.05.2008
Размер файла 587,7 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Вероятно, что утерянную или искаженную информацию повторно передаст протокол верхнего уровня, который работает с установлением соединения и идентификацией своих сообщений. Следует учитывать и то, что повторная передача произойдет через достаточно длительный интервал времени (десятки секунд), что приведет к значительному снижению пропускной способности конкретной сети. Именно поэтому своевременное распознание коллизий крайне важно для стабильности работы сети.

Все параметры Ethernet составлены так, чтобы коллизии всегда четко определялись. Именно поэтому минимальная длина поля данных кадра составляет не менее 46 байт (а с учетом служебной информации -- 72 байта или 576 бит). Длина кабельной системы рассчитывается таким образом, чтобы за то время, пока транспортируется кадр минимальной длины, сигнал о коллизии успел дойти до самого отдаленного компьютера сети. Исходя из этого, при скорости в 10 Мбит/с максимальное расстояние между произвольными элементами сети не может превышать 2500 м. Чем выше скорость передачи данных, тем меньше максимальная длина сети (уменьшается пропорционально). Используя стандарт Fast Ethernet. вы ограничиваете максимальный размер 250 м, а в случае с гигабитным Ethernet -- 25 м.

Таким образом, вероятность успешного получения общей среды напрямую зависит от загруженности сети (интенсивности возникновения потребности передачи кадров) [3].

Fast Ethernet

Постоянное возрастание уровня требований к пропускной способности сети послужило причиной разработки технологии Ethernet, скорость передачи в которой превышала 10 Мбит/с. В 1992 году был реализован стандарт Fast Ethernet, поддерживающий транспортировку информации со скоростью 100 Мбит/с. Большинство принципов работы Ethernet остались без изменений.

Некоторые изменения произошли в кабельной системе. Коаксиальный кабель был не в состоянии обеспечить скорость передачи информации в 100 Мбит/с, поэтому ему на смену в Fast Ethernet приходят экранированные неэкранированные кабели типа витая пара, а также оптоволоконный кабель.

Выделяют три вида Fast Ethernet:

§ 100Base-TX;

§ 100Base-T4;

§ 100Base-FX.

Стандарт 100Base-TX использует сразу две пары кабеля: UTP или STP. Одна пара необходима для передачи данных, а вторая -- для приема. Перечисленным требованиям соответствуют два кабельных стандарта: EIA/TIA-568 UTP категории 5 и SТР Типа 1 компании IBM. В 100Base-TX предоставляется возможность полнодуплексного режима в процессе работы с сетевыми серверами, а также применение всего двух из четырех нар восьмижильного кабеля -- две оставшиеся пары будут свободными и в дальнейшем могут быть использованы для расширения функциональности данной сети (например, на их основе возможна организация телефонной сети).

Стандарт 100Base-T4 позволяет использовать кабели категорий 3 и 5. Это происходит из-за того, что в 100Base-T4 используются четыре пары восьмижильного кабеля: одна -- для передачи, а другая -- для приема, остальные могут использоваться как для передачи, так и для приема. Соответственно, как прием, так и передача данных могут проводиться сразу по трем парам. Если общая пропускная способность в 100 Мбит/с распределяется на три пары, то 100Base-T4 снижает частоту сигнала, поэтому для нормальной работы вполне достаточно и менее качественного кабеля. Для организации сетей 100Base-T4 могут использоваться кабели UTP категорий 3 и 5, точно так же, как и UTP категории 5 и STP типа 1.

Стандарт 100Base-FX использует для передачи данных многомодовое оптоволокно с 62,5-микронным ядром и 125-микронной оболочкой. Данный стандарт предназначен для магистралей -- соединения репитеров Fast Ethernet в пределах одного помещения. Основные преимущества оптического кабеля передались и рассматриваемому стандарту 100Base-FX: невосприимчивость к электромагнитным шумам, повышенный уровень защиты информации и увеличенные расстояния между сетевыми устройствами [3].

Firewire

Долгое время интерфейс Firewire (высокоскоростной последовательный интерфейс Firewire, так же известный как IEEE1394) использовался в основном при обработке потокового видео. В общем-то, для этого он первоначально и проектировался. Однако, высочайшая, даже по сегодняшним меркам, пропускная способность этого интерфейса (400 Мбит/с) сделала его достаточно эффективным для современных периферийных высокоскоростных устройств, а так же для организации небольших быстродействующих сетей.

Благодаря поддержке WDM драйвера, Firewire интерфейс поддерживается операционными системами, начиная с Windows 98 Second Edition. Однако встроенная поддержка интерфейса Firewire была впервые реализована в Windows Millennium, и теперь поддерживается в Windows 2000 и Windows XP. Все операционные системы, кроме Windows 98SE также поддерживают горячую установку сети. Если Firewire контроллер присутствует в системе, Windows автоматически инсталлирует виртуальный сетевой адаптер, с возможностью прямого доступа и модификации стандартных сетевых установок.

По умолчанию Firewire сеть поддерживает TCP/IP протокол, которого вполне достаточно для решения большинства современных сетевых задач, например, функция Internet Connection Sharing (совместное использование Интернет), встроенная в операционную систему Microsoft.

Firewire обеспечивает существенное преимущество в скорости по сравнению со стандартной 100BaseT Ethernet сетью. Но это не главное преимущество Firewire сети. Более важна простота создания такой сети, доступная пользователю не самого высокого уровня подготовки. Так же важно отметить универсальность и невысокую стоимость.

Главным недостатком Firewire сети является ограниченная длинна, кабеля. Согласно спецификации, для работы на скорости 400 Мбит/с длинна кабеля не должна превышать 4,5 метров. Для решения этой проблемы используется различные варианты репитеров [3] .

Gigabit Ethernet

Несколько лет назад был разработан новый стандарт Ethernet -- Gigabit Ethernet. На данный момент он пока еще не имеет широкого распространения. Технология Gigabit Ethernet в качестве среды транспортировки информации использует оптические каналы и экранированную витую пару. Такая среда способна десятикратно повысить скорость передачи данных, что является необходимым условием для проведения видеоконференций или работы сложных программ, оперирующих большими объемами информации.

Данная технология использует те же принципы, что и более ранние стандарты Ethernet. Кроме того, сеть, которая базируется на основе экранированной витой пары, можно осуществить посредствам перехода на технологию Gigabit Ethernet путем замены сетевых плат и сетевого оборудования, которые используются в сети, 1000Base-Х содержит сразу три физических интерфейса, параметры и характеристики которых указаны ниже.

§ Интерфейс 1000Base-SX определяет лазеры с допустимой длиной излучения в промежутке 770-860 нм, мощность излучения передатчика в диапазоне от 10 до 0 дБм, при существующем соотношении ON/OFF (есть сигнал/ нет сигнала) не менее 9 дБ. Чувствительность такого приемника -- 17 дБм, а его насыщение -- 0 дБм.

§ Интерфейс 1000Base-LX определяет лазеры с допустимой длиной излучения в промежутке 1270-1355 нм, мощность излучения передатчика в диапазоне от 13,5 до 3 дБм, при существующем соотношении ON/OFF (есть сигнал/ нет сигнала) не менее 9 дБ. Чувствительность такого приемника -- 19 дБм, а его насыщение -- 3 дБм.

§ 1000Base-CX -- экранированная витая пара, предназначенная для транспортировки данных на небольшие расстояния. Для транспортировки данных используются все четыре пары медного кабеля, а скорость передачи по одной паре составляет 250 Мбит/с. Технология Gigabit Ethernet -- самая быстрая из всех существующих на данный момент технологий локальных сетей. Достаточно скоро большинство сетей будут создаваться на основе данной технологии [3].

Другие технологии сети

Wi-Fi- технология беспроводной связи. Название это расшифровывается как Wireless Fidelity(с англ. - беспроводная точность). Предназначена для доступа на коротких дистанциях и, в то же время, на достаточно больших скоростях. Существует три модификации этого стандарта - IEEE 802.11a, b и g, их отличие друг от друга в скорости передачи данных и расстоянии на которое они могут передавать данные. Максимальная скорость работы 11/ 54/ 320 Мбит/c соответственно, а расстояние передачи порядка 100 метров. Технология удобна тем, что не требует больших усилий объединения компьютеров в сеть, позволяет избежать неудобств возникающих при проложении кабеля. В настоящее время услугами можно воспользоваться в кафе, аэропортах, парках и др.[5]

USB сеть. Предназначена в основном для пользователей ноутбуков, т.к. при отсутствии сетевой карты в ноутбуке она может обойтись довольно дорого. Удобство в том, что сеть может быть создана без использования сетевых карт и концентраторов, универсальность, возможность подключать любой компьютер. Скорость передачи данных 5-7 Мбит/с [7]

Локальная сеть через электрические провода. 220В. Электрические сети не идут ни в какое сравнение с локальными и глобальными сетями. Электрическая розетка есть в каждой квартире, в каждой комнате. По дому можно протянуть десятки метров кабелей, соединив между собой все компьютеры, принтеры и прочие сетевые устройства. Но тогда каждый компьютер станет "рабочим местом", стационарно расположенным в помещении. Перенести его - значит переложить сетевой кабель. Можно установить дома беспроводную сеть IEEE 802.11b, но могут возникнуть проблемы с проникновением сигнала через стены и перекрытия, к тому же это лишнее излучение, которого в современной жизни итак хватает. А есть и иной способ - использовать уже существующие электрические провода и розетки, установленные в стенах. Единственное, что для этого потребуется - соответствующие адаптеры. Скорость сетевого подключения через электрические провода составляет 14 Мбит/с. Дальность действия - примерно 500 метров. Но стоит учитывать, что распределительная сеть - трёхфазная, а к домам подводится по одной фазе и нулю, равномерно нагружая каждую из фаз. Так что, если один пользователь подключен к одной фазе, а второй - к другой, то воспользоваться подобной системой не удастся [8].

Интернет.

Первоначально Интернет разрабатывался для военных целей, затем был внедрен в науку, учебные заведения.

Термин «интернет» (со строчной буквы «и») обозначает сеть, состоящую из разнородных компьютеров. Интернет (с прописной буквы «И»)- «паутина», объединяющая миллионы компьютеров и пользователей.

Интернет - глобальная информационная система, части которой логически взаимосвязаны друг с другом посредством единого адресного пространства, основанного на протоколе TCP/IP. Интернет состоит из множества взаимосвязанных компьютерных сетей и обеспечивает удаленный доступ к компьютерам, электронной почте, доскам объявлений, базам данных и дискуссионным группам.

Существует ряд групп, которые помогают следить за развитием технологий Интернета, за процессами регистрации и общими проблемами, связанными с управлением сетью таких огромных масштабов.

По мере роста популярности и расширения областей практического применения Интернета совершенствуются и интернет-технологии. В настоящее время существует ряд проектов, направленных на улучшение этих технологий. Наиболее перспективными считают проекты:

§ NGI (Next Generation Internet);

§ vNBS (Very high-speed Backbone Network Service);

§ Internet2 (I2)

Свыше 150 организаций и 6000 физических лиц из более 100 стран мира объединяются на профессиональной основе в «Общество Интернета» ISOC (Internet Society). Эти организации и лица совместно решают вопросы, от которых зависит нормальная работа Интернета и его будущее. ISOC состоит из нескольких групп, отвечающих за стандарты инфраструктуры, это:Internet Architecture Board(совет по архитектуре Интернета), Internet Engineering Task Force (проблемная группа проектирования Интернета), Internet Engineering Steering Group (исполнительный комитет), Internet Assigned Numbers Authority (агентство по выделению имен и параметров протоколов Интернета), Internet Network Information Center (информационный центр Интернета) и другие регистрирующие органы.

Вышеперечисленные организации привели Интернет к его современному состоянию и продолжают развивать его в соответствии с изменениями в технологиях и потребностях пользователей. Трудно предсказать, что ждет Интернет в будущем. Всего за несколько лет Интернет вырос из крошечной экспериментальной сети, использовавшейся немногочисленными учеными, в глобальную сеть с миллионами компьютеров и пользователей [6].

Адресация в Internet

На каждом уровне иерархии Internet, сеть, которая входит в ее состав, сама отвечает за то, чтобы все было нормально в своем окружении. С точки зрения адресации, это означает, что любая организация, которая подключена к ней, ведет базу данных своих компьютерных сетей. Уникальные номера, которые используются для идентификации компьютеров, подключенных в Internet, называются IP- адресами.

С таким представлением адресов существует много проблем. Они очень трудно запоминаются и являются длинными. Чтобы облегчить понимание адресов, используют специальные названия (имена, например, tel.dlab.kiev.ua). Такое имя называется доменным. С такими адресами легче работать, потому что доменные имена имеют постоянную структуру, глядя на которую можно легко понять, какой организации принадлежит имя. Когда набирается имя, Маршрутизаторы, которые обрабатывают поток данных сети, ставят на место соответствующие цифры IP-адреса.

Система доменных имен (DNS), которая характеризует компьютеры и учреждения, в которых они размещены, упорядочена зеркально относительно цифровой IP-адресации. Если в IP-адресе наиболее общая часть указана слева, то в доменных именах она размещена справа.

Доменные имена несут следующую информацию:

com - коммерческие домены США, т.е. эти адреса, принадлежат фирмам или компаниям;

edu - означает учебное учреждение, например: ftp.ncsa.uiuc.edu

gov - домен верхнего уровня для компьютеров правительственных структур;

mil - относится к военному ведомству;

net - относится к учреждениям, которые управляют сетями;

org - как правило, используется для частных компаний, которые не подходят к выше указанным категориям.

Если .com, .gov., .mil используются для американских учреждений, то для других стран существуют личные домены верхнего уровня.

Например: .ua - Украина; .de - Германия; .ch - Швейцария; .it - Италия.

Чтобы обратиться к конкретному пользователю по конкретному адресу, необходимо к данному компьютерному адресу добавить слева имя пользователя, используя символ @ (коммерческое at).

Имена позволяют компьютерам в сети только получить информацию про адреса. Когда указывается конкретный компьютер с помощью доменного имени (DNS), сервер имен, который отвечает за соответствующую область адресов (доменов), переводит эти имена в IP- адрес. В зависимости от размещения компьютера, и географического расстояния от него до пункта конечного назначения, такие запросы могут пройти через несколько серверов имен, прежде чем достигнут конечного адреса. Привлекательность такой системы обеспечивают два обстоятельства: во-первых, не нужно обрабатывать ни один из запросов/ответов, потому, что это делается автоматически; во-вторых, по сравнению с централизованным списком адресов (кстати, таким образом, когда-то и работал Internet), система DNS позволяет сети расти без лишних организационных усилий [10].

Электронная почта

Электронная почта является одной из самых старых служб сети Интернет и в настоящее время стала, наиболее популярным и экономичным средством отношений.

Электронная почта (Electronic mail-- e-mail) предназначена для передачи почтовых писем и файлов электронным способом от одного компьютерного пользователя другому.

Работа электронной почты основана на технологии клиент-сервер. Сервер представляет из себя мощный компьютер, который предоставляет пользователям сети разные сервисные услуги, одной из которых является обеспечение работы электронной почты.

Ядром электронной почты в сети Интернет являются почтовые серверы. На почтовом сервере размещаются почтовые ящики пользователей электронной почты, там же находятся все сообщения, полученные пользователем.

Почтовый сервер - программы, которые обслуживают запросы клиентов и управляют передачей электронных сообщений адресатам.

Почтовый клиент - программы, которые позволяют читать, создавать, сохранять, получать и передавать электронные сообщения с компьютера клиента на почтовый сервер.

При работе с электронной почтой используют следующие основные протоколы:

§ Простой Протокол Передачи электронной почты (Simple Mail Transfer Protocol - SMTP)

§ Протокол Почтового Отделения (Post Office Protocol - POP)

Протокол SMTP является главным протоколом для электронной почты. С его помощью передаются сообщения от рабочего компьютера клиента серверу провайдера, а также осуществляется передача сообщений между серверами тех, кто отправляет, и тех, кто получает эти сообщения.

Протокол POP используется для передачи электронных сообщений с почтовых ящиков клиентов, размещенных на сервере, на их рабочие компьютеры при помощи программ-клиентов [6].

Заключение

В данной курсовой работе были рассмотрены наиболее используемые в настоящее время аппаратные и программные средства. Программное обеспечение позволяет осуществить настройку и стабильную работу сети.

Топологии сети рассмотренные в данной работе являются наиболее часто используемыми при построении сети. Выбор топологии осуществляется в зависимости от конкретной ситуации.

Был проведен обзор следующих технологий сети: Ethernet, Fast Ethernet, Firewire, Gigabit Ethernet, Wi-Fi, USB сети, сети через электросеть 220В. Наиболее распространенными в использовании являются технологии Ethernet, Fast Ethernet, но в настоящее время все большее распространение получают технологии Gigabit Ethernet и Wi-Fi, эти технологии отличаются скоростью передачи данных и удобством в использовании соответственно. Технология Wi-Fi получает распространение в офисах и людных местах где подключение к сети с помощью провода является невозможным.

Информации изложенной в данной курсовой работе достаточно для того чтобы организовать локальную сеть любого уровня, будь то сеть малого офиса или целого здания. При подборе оборудования необходимо учитывать экономические ресурсы, которые будут вложены в организацию сети и целесообразность использования подобранного оборудования.

Список литературы

Список литературы

[3]- Бормотов С. В.Системное администрирование на 100 % (+CD). -- СПб.: Питер, 2006. -- 256 с:

Список литературы

[4]- Сидни Фейт TCP IP - архитектура, протоколы, реализация (включая IP версии 6 и IP Security). 2-е изд.().(rus)

Материалы сети Интернет


Подобные документы

  • Основные этапы обслуживания и модернизации локальной сети предприятия. Вид автоматизированной деятельности на предприятии. Выбор топологии локальной вычислительной сети. Аппаратные и программные средства. Характеристика семиуровневой модели OSI.

    курсовая работа [2,1 M], добавлен 13.02.2016

  • Компьютерные сети и их классификация. Аппаратные средства компьютерных сетей и топологии локальных сетей. Технологии и протоколы вычислительных сетей. Адресация компьютеров в сети и основные сетевые протоколы. Достоинства использования сетевых технологий.

    курсовая работа [108,9 K], добавлен 22.04.2012

  • Понятие локально-вычислительной сети и ее преимущества. Основные виды топологий. Типы серверов в компьютерной сети. Характеристика модели OSI. Технические и программные характеристики рабочих станций. Аппаратные средства для поиска неисправностей в сети.

    дипломная работа [1,6 M], добавлен 14.06.2015

  • Аппаратные средства локальной сети. Витая пара - набор из восьми проводов, скрученных попарно таким образом, чтобы обеспечивать защиту от электромагнитных помех. Волоконно-оптические кабели, их свойства. Топологии сетей: кольцевая, радиальная, шинная.

    презентация [320,0 K], добавлен 10.10.2016

  • Принципы организации локальных сетей и их аппаратные средства. Основные протоколы обмена в компьютерных сетях и их технологии. Сетевые операционные системы. Планирование информационной безопасности, структура и экономический расчет локальной сети.

    дипломная работа [1,1 M], добавлен 07.01.2010

  • Два типа локальных сетей: одноранговые и сети с выделенным сервером, их преимущества и недостатки. Выбор топологии сети. Спецификация физической среды ETHERNET. Расчет корректности сети - величин PDV и PVV и оценка их с предельно допустимыми в Ethernet.

    курсовая работа [569,2 K], добавлен 01.09.2014

  • Назначение и классификация компьютерных сетей. Обобщенная структура компьютерной сети и характеристика процесса передачи данных. Управление взаимодействием устройств в сети. Типовые топологии и методы доступа локальных сетей. Работа в локальной сети.

    реферат [1,8 M], добавлен 03.02.2009

  • Локальные сети, строящиеся по стандартам физического и канального уровней. Волоконно-оптический кабель, его виды. Полосы пропускания линий связи и частотные диапазоны. Метод доступа к среде передачи. Технологии локальных сетей, их аппаратные средства.

    презентация [54,7 K], добавлен 24.09.2015

  • Структура локальной компьютерной сети организации. Расчет стоимости построения локальной сети. Локальная сеть организации, спроектированная по технологии. Построение локальной сети Ethernet организации. Схема локальной сети 10Base-T.

    курсовая работа [126,7 K], добавлен 30.06.2007

  • Способы связи разрозненных компьютеров в сеть. Основные принципы организации локальной вычислительной сети (ЛВС). Разработка и проектирование локальной вычислительной сети на предприятии. Описание выбранной топологии, технологии, стандарта и оборудования.

    дипломная работа [2,3 M], добавлен 19.06.2013

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.