Лекция №12. Компьютерные сети и телекоммуникации.
В настоящее время большинство компьютеров используется не изолированно от других компьютеров, а постоянно время от времени подключаются к локальным или глобальным компьютерным сетям для получения той или иной информации, посылки и получения сообщений и т.д.
Локальные сети.
В локальных сетях компьютеры расположены на сравнительно небольшом расстоянии друг от друга и связаны между собой специальными линиями связи (коаксиальный кабель, витая пара, волоконно-оптический кабель), используемыми для передачи информации между компьютерами.
ЛВС (локальные вычислительные сети позволяют обеспечить):
Коллективную обработку данных пользователями, подключенными в сеть компьютеров и обмен данными между пользователями;
Совместное использование программ;
Совместное использование принтеров, модемов и других устройств;
Для объединения компьютеров в ЛВС необходим специальный контроллер, называемый сетевым адаптером. К нему подключаются соединительные провода. Однако для работы в сети этого не достаточно. Необходима специальная программа (или программы), которые обеспечивают передачу данных по сети. Эти программы делят представляемые данные на части и по определенной договоренности передают их другому компьютеру, на котором такая же или подобная программа передаваемые байты, соединяя их в единое целое. Договоренность, по которой производится передача, называется сетевым протоколом.
В протоколах оговаривается размер одной порции передаваемых данных и многое другое. В настоящее время существуют следующие наиболее часто используемые сетевые протоколы: IPX, NETBIOS.
Существуют различные способы соединения компьютеров в ЛВС:
Соединение с выделенным сервером. В сети выделяется один компьютер-сервер, который работает на обслуживание остальных подключенных к нему компьютеров (станций). При этом станция использует весь или частично винчестер сервера, как свой собственный и может даже не иметь своего собственного винчестера. Программы, обеспечивающие такую работу: Novel NetWare, Windows NT Server.
ЛВС с невыделенным сервером. Идея та же, что и в предыдущем случае. Но на сервере можно работать, как и на обычном персональном компьютере. Программы, обеспечивающие такую работу: Windows NT.
Одноранговые сети. В этих сетях все компьютеры равноправны в своих возможностях. С любого возможен доступ к винчестеру остальных. Программы, обеспечивающие такую работу: Windows NT, Windows 95/98.
ЛВС в зависимости от назначения могут иметь различную конфигурацию (или архитектуру, или топологию).
В кольцевой ЛВС информация передается по замкнутому каналу. Каждый абонент непосредственно связан с двумя ближайшими соседями, хотя способен связаться с любым абонентом сети.
В звездообразной (радиальной) ЛВС в центре находится центральный управляющий компьютер, последовательно связывающийся с абонентами и связывающий их друг с другом.
В шинной конфигурации компьютеры подключены к общему для них каналу (шине), через который могут обмениваться сообщениями.
В древовидной – существует главный компьютер, которому подчинены компьютеры следующего уровня, и т.д.
Кроме того, возможны конфигурации без отчетливого характера связей; пределом является полносвязная конфигурация, когда каждый компьютер в сети непосредственно связан с любым другим компьютером.
Шина
Кольцевая топология ЛВС Радиальная топология ЛВС
Шинная топология ЛВС Древовидная топология ЛВС
Процесс передачи данных по сети определяют шесть компонент:
Компьютер-источник;
Блок протокола;
Передатчик;
Физическая кабельная сеть;
Приемник;
Компьютер-адресат.
Компьютер-источник может быть рабочей станцией, файл-сервером, или любым компьютером, подключенным к сети. Блок протокол состоит из набора микросхем и программного драйвера для платы сетевого интерфейса. Блок протокола отвечает за логику передачи по сети. Передатчик посылает электрический сигнал через физическую топологическую схему. Приемник распознает и принимает сигнал, передающийся по сети, и направляет его для преобразования в блок протокола.
Цикл передачи данных начинается с компьютера-источника, предающего исходные данные в блок протокола. Блок протокола организует данные в пакет передачи, содержащий соответствующий запрос к обслуживающим устройствам, информацию об обработке запроса (включая, если необходимо, адрес получателя) и исходные данные для передачи. Пакет затем направляется в передатчик для преобразования в сетевой сигнал. Пакет распространяется по сетевому кабелю, пока не попадает в приемник, где перекодируется в данные. Здесь управление переходит к блоку протокола, которые проверяет данные на сбойность, передает «квитанцию» о приеме пакета источнику, переформировывает пакеты и передает их в компьютер-адресат.
Данные
Блок протокола
Передатчик
Кабель IPX
Приемник
Блок протокола
Данные