35. Локальные сети.

Компьютерные сети подразделяются на два вида: локальные и глобальные. Локальная сеть имеет небольшую протяженность (до 10 км). Глобальная сеть может значительные расстояния — десятки тысяч километров.

Важнейшей характеристикой сети является скорость передачи информации, которая измеряется в битах в секунду или используется внесистемная единица — бод.

Локальные вычислительная сеть (ЛВС) — это такая сеть, в которой компьютеры с подключенными к ним периферийными устройствами расположены в географически ограниченном пространстве, чаще всего в пределах промышленного или коммерческого предприятия, банка. Локальные сети позволяют организовать совместное использование дорогостоящей аппаратуры, а также распределенную обработку данных на несколько компьютерах. Это дает значительную экономию материальных средств и ускорение процесса обмена информацией. Все сети характеризуются оригинальной структурой (топологией) - это определенный способ соединений. Существуют также структуры, образованные путем комбинации топологий. Топологии бывают:

а) Шинная структура характеризуется общедоступной линией связи, в качестве которой обычно используются витая пара проводов. коаксиальный или оптоволоконный кабель. Эта структуры характеризуются низкой стоимостью подключения новых ЭВМ, простотой управления, высокой гибкостью и возможность простого расширения сети.

б) В кольцевой структуре сети ЭВМ последовательно соединены друг с другом однонаправленной замкнутой линией связи. Информация. передаваемая по кольцу, регенерируется в каждой ЭВМ. Такая структура требует более сложного управления, а включение новой ЭВМ приводит к временному разрыву кольца и прекращению работы в сети.

в) Звездная структура предполагает наличие центрального компьютера (сервера), с которым связываются остальные ЭВМ (рабочие станции, клиенты). Сервер управляет сетью, определяет маршрут передачи сообщений. По основным характеристикам звездная структура уступает шинной структуре. В частности, ее применение требует повышенных затрат на прокладку линий связи.

г) Древовидная структура выглядит в виде ели. которая расширяется' внизу (каждый дочерний компьютер связан с одним родителем). Отказ одного компьютера приводит к отказу лишь одной ветви. поэтому эта структура более надежна, чем кольцевая.

Каждый компьютер в составе ЛВС должен иметь следующие компоненту: сетевой адаптер (карту), сетевую операционную систему, (сетевые программы).

Функцией сетевого адаптера (сетевой карты) является передача и прием сигналов, по линии связи. Компьютеры ЛВС соединены между собой линиями связи, которые могут быть проводными и беспроводными. На основе последних линий создаются локальные сети с инфракрасными или радиоволновыми способами передачи информации.

В настоящее время наибольшее распространение получили проводные линии связи.

              Кабель на неэкранированной витой паре (UTP). Максимальное расстояние, на котором могут быть расположены компьютеры, соединенные с помощью UTP, достигает 100 м. Скорость передачи информации по такому кабелю составляет 100 Мбит/с.

              Кабель на экранированной витой паре (STP) позволяет передавать информацию со скоростью 100 Мбит/с на расстояние до 100 м. Экранированные кабели дороже по сравнению с UTP. но они обеспечивают лучшую помехозащищенность к электромагнитному излучению.

              Коаксиальный кабель хорошо защищен от мешающего электромагнит­ного изучения. Он позволяет передавать информацию на расстояния до 2 км. со скоростью до 100 Мбит/с.

              Волоконно-оптический кабель передает данные без повторителей на расстояние до 10 км со скоростью до 10 Гбит/с. В этих кабелях средой для передачи информации служит оптоволокно. Оно представляет собой тонкую нить из стекла (или пластика).

Волоконно-оптический кабель соединяет между собой электронные системы. поэтому приходиться преобразовывать электрический сигнал в световой сигнал и наоборот. ЛВС бывают одноранговыми и с выделенными серверами. Любая рабочая станция в одноранговой сети может выступать по отношению к другой станции как клиент или как сервер. В сети  c выделенным сервером  все клиенты общаются с центральным  сервером. Легче всего представить сеть с  выделенным  сервером  на примере звездной структуры сети. Все клиенты взаимодействуют друг с другом через сервер, который находится в центре звезды.

Сервер — компьютер, предоставляющий услуги другому компьютеру — клиенту (рабочей станции). С помощью сервера другие компьютеры получают доступ к базам данных, находящимся на сервере, принтерам и  факсам, подключенным  к серверу. Среди  компьютеров различают: почтовые серверы, серверы печати, файл-серверы и т.п. Почтовые серверы служат для организации электронной почты. Именно на жестких дисках таких серверов создаются почтовые ящики, куда приходят сообщения для пользователей. К серверам печати подключены принтеры, и они предоставляют услуги для других компьютеров, пользователи которых распечатывают свои документы с помощью сервера печати. Файл-серверы (FTP-серверы) являются хранилищами информации (файлов). По запросу клиентов они пересылают необходимые файлы, которые хранятся на жестком диске. Существуют серверы приложений (Web-серверы), которые, по запросу клиентов выполняют некоторую программу на сервере, а клиенту отсылают только результаты.