Локальные сети

Министерство образования и науки Краснодарского края

Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение

Краснодарского края

«Краснодарский информационно-технологический техникум»

  Реферат

Тема: «Локальные сети»
                  

Выполнил: студент группы Э-1-9-15

                      Кравченко Виктор

Руководитель:  Лысак Е.В.
                          

Краснодар

2016

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА  I. ПРОЕКТИРОВАНИЕ СЕТИ

1.1.Топологии локальной сети……..…………...……………………………..5

1.2. Среда  передачи данных  …..…………………..……………………..…..7

1.3. Оборудование для организации локальной сети .………………..…..…9

ГЛАВА II. УСТАНОВКА ЛОКАЛЬНОЙ СЕТИ

2.1.Схема локальной сети………………..…………………………………..11

2.2. Монтаж сети…...…………………………..………………………….…..12

2.3. Установка и настройка сетевого программного обеспечения..…...…..13

ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………..…………………………….....15

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ…………..…………….16

ВВЕДЕНИЕ

Современный прогресс человечества связан в первую очередь с глобальной информатизацией всего мирового сообщества. За период 1970—2002 гг. построены сотни национальных и международных компьютерных сетей. Благодаря этому в большинстве стран обеспечивается повсеместное внедрение информационных технологий и доступ к Интернету.

 Переход к межкомпьютерному взаимодействию (компьютерным сетям) характеризует качественный скачок в передаче информации, обеспечивающий удалённое взаимодействие компьютеров и совместное использование ресурсов компьютера всеми пользователями сети.

 Для передачи данных компьютеры применяют самые разнообразные физические каналы. Это и традиционный электрический кабель (несколько металлических проводников, иногда экранированных); и радиосвязь, через ретрансляторы, спутники связи; и инфракрасные лучи (как в телевизионных пультах дистанционного управления); и современный оптоволоконный кабель, по которому передаются световые сигналы, генерируемые микролазером; и обычная телефонная сеть. По этим каналам пересылают целые пакеты информации.

 Независимо от того, как соединены между собой компьютеры — с помощью проводов, радиоканала, оптоволоконного кабеля, передача информации на большие расстояния осуществляется не напрямую, а через группы компьютеров или других вспомогательных устройств.

 В технологии передачи данных используют два принципиально разных метода — коммутации каналов и коммутации пакетов.

 При первом методе сначала устанавливается весь путь соединения — от отправителя до получателя. После этого возвращённый пакет извещает: можно начать передачу данных, все каналы пути готовы. По завершении передачи указанный путь может быть разорван.

Достоинство метода состоит в простоте алгоритма и возможности обмениваться как данными, так и речью в цифровом виде.

 При втором методе сообщение первоначально делится на меньшие пакеты, которые нумеруют, снабжают адресами (от кого и кому), и они сами прокладывают себе путь по сети независимыми маршрутами. Сеть при этом также испытывает более равномерную нагрузку. Данный метод обеспечивает большую надёжность доставки информации (при разрыве сети в пути потеряются не все пакеты). Однако реализация метода коммутации пакетов связана со значительными затратами, особенно в узлах коммутации (в них пакет может изменить маршрут, выбрав новый), на обработку и хранение каждого пакета информации. Правда, это компенсируется удобством передачи информации между компьютерами, подключенными к разным по скорости каналам.

ГЛАВА  I. ПРОЕКТИРОВАНИЕ СЕТИ

1.1.Топологии локальной сети

Локальная вычислительная сеть представляет собой целую систему аппаратного и программного обеспечения. Эта сеть позволяет соединить компьютеры между собой и образовать единый центр обработки и хранения различной информации. Аппаратное обеспечение включает следующие элементы: концентраторы, сетевое оборудование, персональные компьютеры, маршрутизаторы и другие элементы. Программное обеспечение представлено такими компонентами, как: сетевая операционная система, а также протоколы передачи различной информации. Прокладка ЛВС заключается в соединении между собой всех вышеперечисленных элементов. Выбор структуры и режима работы будущей сети зависит от ее назначения и требований к ее возможностям.

Перед тем как начать работу по объединению компьютеров, необходимо провести аналитическую оценку будущей сети, спроектировать её, что позволит определить способ организации физических связей рабочих станций (т.е. топологию), месторасположение основных узлов, построить схему сети, сделать выбор среды передачи данных, необходимого оборудования.

Топология сети—это конфигурация локальной сети, которая описывает схему физического соединения компьютеров, тип оборудования, методы управления обменом, надежность работы и возможность расширения сети. Независимо от того сколько в сети компьютеров, существуют определенные для ЛВС предельные соотношения, которые не позволяют строить сеть так, как нам заблагорассудится. Существует ряд правил и ограничений стандартов.

Топологии вычислительных сетей могут быть самыми различными, но для локальных вычислительных сетей наиболее типичными являются три: шинная, звездообразная, кольцевая.

1.   Шинная—   компьютеры      подключены
вдоль    одного    кабеля    (сегмента).    При    таком соединении обмен может производиться непосредственно между любыми узлами сети, независимо от остальных. При повреждении связи одного узла с общей шиной этот узел отключается от сети, но вся сеть работает.

Сеть достаточно устойчива, но если повреждается шина, то вся сеть выходит из строя. Дисциплина обслуживания параллельная. Это обеспечивает высокое быстродействие локальной компьютерной сети с шинной топологией. Преимуществом шинной сети является возможность добавление или исключение узлов без повторной инициализации сети. Основной недостаток шинной сети - невозможность одновременной передачи информации несколькими станциями.

2.   Звездообразная — компьютеры
подключены к отдельным сегментам кабеля, исходящим из одного узла, это может быть сервер или концентратор. Вся информация передаётся через центральный узел, который ретранслирует, переключает и маршрутизирует информационные потоки в сети.

При повреждении одного из соединений от сети отключается только один узел. Кроме того, эта схема соединения позволяет создать сложные развлетлённые сети.

3.   Кольцевая — компьютеры подключены к кабелю,
замкнутому в кольцо. При этом соединении данные
передаются последовательно от узла к узлу, причём в двух
направлениях, что повышает устойчивость к неполадкам сети.                1 цЛ
Каждый промежуточный узел между передатчиком и
приемником ретранслирует посланное сообщение.
Принимающий узел распознаёт и получает только
адресованное ему сообщения.                                                             

Один разрыв не выводит сеть из строя, но два разрыва делают сеть нерабочей. Кольцевая сеть применяется из-за высокой скорости передачи данных и надежности. Однако стоимость такой сети достаточно высока за счет расходов на адаптеры, кабели и дополнительные приспособления. Недостаток этого типа сетей - необходимость остановки в работе при добавлении или замене узла.

Каждый вариант имеет свои преимущества и недостатки (Приложение №1). При построении крупных локальных сетей используют разные топологии в зависимости от ожидаемого результата. Самым правильным является смешанный тип.

Сети в зависимости от способа организации могут быть одноранговыми или с выделенным сервером.

В одноранговой сети все компьютеры равноправны. С каждого компьютера есть доступ на все остальные компьютеры сети.

Сеть с выделенным сервером имеет центральный компьютер - сервер, который управляет работой сети. Это наиболее мощный компьютер, с большим объёмом оперативной и дисковой памяти. Сервер распределяет доступ пользователей к компьютерам сети к общим сетевым ресурсам. Общим является жёсткий диск сервера. На нем находятся программы, которые могут всё запускать, и через него пользователи обмениваются информацией. Общие аппаратурные ресурсы могут быть распределены по сети.

1.2. Среда  передачи данных

В качестве среды передачи наиболее часто используется витая пара, коаксиальный кабель или оптоволоконные линии. При выборе типа кабеля учитывают следующие показатели:

•                    стоимость монтажа и обслуживания;

•                    скорость передачи информации;

•                    ограничения на величину расстояния передачи информации (без дополнительных усилителей-повторителей);

•                    безопасность передачи данных.

Главная проблема заключается в одновременном обеспечении этих показателей. Например, чем больше расстояние передачи данных, тем меньше скорость и тем сложнее обеспечить должную защиту информации. Простота наращивания и расширения кабельной системы влияют на ее стоимость.

Витая пара. Различают 5 категорий кабеля витой пары (Приложение 2). Кабель содержит две или более пары проводов, скрученных один с другим по всей длине кабеля. Скручивание позволяет повысить помехоустойчивость кабеля и снизить влияние каждой пары на все остальные. Витая пара позволяет передавать информацию со скоростью до 1 Мбит/с, легко наращивается, однако имеет недостаточную помехозащищенность в условиях высокого уровня помех на линии связи. Преимуществом является низкая цена и отсутствие проблем при монтаже. Для повышения помехозащищенности информации часто используют экранированную витую пару, т. е. витую пару, помещенную в экранирующую оболочку.

Коаксиальный кабель . Состоит из центрального проводника (сплошного и многожильного), покрытого слоем полимерного изолятора, поверх которого расположен другой проводник (экран). Экран представляет собой оплетку из медного провода вокруг изолятора или обёрнутую вокруг изолятора фольгу. Коаксиальный кабель обеспечивает более высокую помехоустойчивость по сравнению с витой парой, позволяет передаввать информацию на расстояние до 2000м со скоростью до 44 Мбит/с, но он дороже, и возникают проблемы с наращиванием кабеля.

Оптоволоконный кабель. Он не подвержен действию электромагнитных полей, и сам практически не имеет излучения. Внешнее воздействие помех практически отсутствует. Применяется там, где возникают помехи в виде электромагнитных полей или требуется передача информации на очень большие расстояния без использования повторителей, также применяется в сетях, требующих повышенной секретности информации. Это наиболее дорогое соединение. Скорость распространения информации по ним достигает 1 ОГбит/с. Допустимое удаление— более 50 км.

1.3. Оборудование для организации локальной сети

Для обеспечения возможности подключения к сети каждый компьютер должен иметь сетевой адаптер, который также называют сетевой картой, которая устанавливается в свободный разъем на материнской плате компьютера, имеет собственный процессор, память и разъемы для подключения кабелей определенного сетевого стандарта.

Концентратор (hab)или
коммутатор (switch) по сути и     образует общее пространство для общения компьютеров      входящих в сеть, он является центральным устройством сети на витой пары, нужен для соединения более чем двух компьютеров. Это устройство с портами для подключения сетевых кабелей от всех компьютеров. Один конец каждого кабеля соединяется с сетевой картой, другой - с хабом или свитчем. Концентраторы выпускаются на разное количество портов, чаще всего на 8, 12, 16,24.

Подключение концентратора к другим концентраторам и компьютерам осуществляется кабелем типа "витая пара" через разъемы RJ -45- коннекторы.

КоннекторыRJ-45.

Основное назначение коннектора - предотвратить выпадение штекеров из гнезд, используется для витой пары пятой категории. Для соединения двух компьютеров или концентраторов  необходимо 2 коннектора.

Работоспособность коммуникационных систем, в которых установлено активное сетевое оборудование, зависит от качества кабельных соединений. Для закрепления коннекторов на кабеле используется специальный обжимной инструмент.

Работа при обжимке кабеля всегда требует особого внимания, так как ошибки могут привести к неработоспособности отдельных узлов и повлиять на работу всей системы. При неправильно обжатой витой паре данные могут формально передаваться правильно, но из-за большого количества потерянных пакетов это будет происходить медленно. Такие ошибки трудно обнаружить визуально, это возможно сделать только с помощью специального тестирующего инструмента.

ГЛАВА II. УСТАНОВКА ЛОКАЛЬНОЙ СЕТИ

2.1.Схема локальной сети

Перед тем, как начать работу необходимо составить схему своей будущей сети. Мы это сделаем на основе знаний, которые получили при изучении специальной литературы.

Для прокладки локальной сети в доме наиболее удобно использовать схему размещения компьютеров по типу «звезда». В качестве центрального узла целесообразно использовать концентратор и к нему уже подключать все рабочие станции.

Концентраторы можно объединять, образуя каскадную структуру сети. При этом надо придерживаться следующих правил:

•                    избегать закольцовывания путей;

•                    следить за тем, чтобы количество концентраторов между любыми двумя станциями не превышало 4.

При проектировании локальной сети необходимо учитывать, что максимальная длина кабеля от порта до порта не должна превышать 100 метров. Если расстояние между коммутаторами или между коммутатором и компьютером превышает 100 м, то его можно поделить на участки по 100 метров и соединить их через коммутаторы.

Так как здание, где мы будем прокладывать сеть имеет два подъезда и четыре этажа в каждом подъезде по четыре квартиры на этаже, то логично будет применить три концентратора. Один на 8 портов, два на 16.

Мы создаем одноранговую локальную сеть, где нет выделенного сервера, так как её легко настроить, не требуется серверного программного обеспечения, не нужен квалификационный системный администратор.

Исходя из описания свойств кабеля, мы для построения сети воспользуемся витой парой, которая доступна по цене, проста в монтаже и обладает высокой пропускной способностью.

При использовании данного типа кабеля необходимо учитывать ограничения стандарта:

·                   максимальное количество станций в сети — 1024;

·                   максимальное расстояние между двумя узлами сети (двумя точками подключения станций или концентраторов) — 500 м;

·                   максимальная длина сегмента — 100 м;

·                   максимальная пропускная способность сети — 10 Мбит/с.

На основе вышесказанного мы разработали схему нашей сети и произвели расчет материальных затрат на оборудование и кабеля, необходимого для работы. Приложение №3, №4.

2.2. Монтаж сети

Монтаж сети мы начнем с установки основного восьми портового концентратора  на чердаке. Для того, чтобы концентратор не привлекал к себе внимание, мы установим его как можно выше на сропилы.

Подготовим кабель к подключению, обжав его коннекором, строго соблюдая последовательность действий при обжиме (Приложение №5). Провода расплетаются строго по схеме (Приложение №6).

От корневого концентратора спустим два кабеля по трубе, предназначенной для низковольтных проводов, по одному на каждый подъезд и заведем их в ближайшие квартиры, где разместим шестнадцати-портовые концентраторы второго уровня.

От концентраторов второго уровня идет разводка по подъезду. Для придания эстетического вида можно использовать короба  под провода, которые прикрепляются к стенам гвоздями и вдоль направляющих пустить кабель (правда это сделает наш проект насколько дороже). Спуск кабелей по этажам производится также по трубам для низковольтных проводов. На каждом этаже вылавливается необходимое количество проводов и протягивается в квартиры, где подключаются через распределительную коробку к сетевым картам.

2.3. Установка и настройка сетевого программного обеспечения

Функционирование аппаратной части сети должно быть поддержано соответствующими программами, которые позволяют определять адреса компьютеров, делать доступными программные и аппаратные ресурсы для клиентов сети, назначить различные права доступа пользователям, защищать информацию.

Так как мы строим одноранговую сеть, то будем использовать ресурсы сетевого программного обеспечения, входящего в состав операционной системы Windows ХР.

Для того, чтобы компьютеры «увидели» друг друга в сети необходимо установить сетевую карту. Сетевая карта устанавливается в свободный разъем (слот), на системной плате. После загрузки, если операционная система самостоятельно не обнаружила новое устройство, нужно выбрать в меню Пуск - Настройка - Панель управления. Найти значок Сеть и дважды щелкнуть по нему мышью. Нажать на вкладке Конфигурация кнопку Добавить. В появившемся окне Выбор типа компонента выделить пункт Сетевая плата. Снова нажать кнопку Добавить. Далее выбрать из предлагаемого операционной системой списка или установить с диска драйвер вашей сетевой платы.

После установки сетевой карты и драйверов к ней на Рабочем столе должна появиться иконка "Сетевое окружение". В контекстном меню, вызываемом по нажатию на правую кнопку мыши, нужно выбрать "Свойства", затем Свойства "Подключения по локальной сети". Если установка сетевой карты прошла успешно, значит, необходимые компоненты ("Клиент для сетей Microsoft", протокол ТСР/IР и "Служба доступа к файлам и принтерам сетей Microsoft ") уже установлены. Отсутствующие компоненты можно установить, нажав"Установить...".

Все компьютеры должны входить в одну группу, только под разными именами. Идентификационные данные указываете в свойствах системы (Панель управления - Система), вкладка "Имя компьютера". Введим для каждого компьютера уникальное имя и одинаковую рабочую группу (обязательно на английском языке).

Следующий   этап  —   создание   учетных   записей,   так   как   без   них

практически невозможно будет получить доступ к ресурсам в Windows ХР. Сначала нужно открыть окно "Управление компьютером" (Панель управления -Администрирование - Управление компьютером), затем Локальные пользователи и группы - Пользователи. Выбирая Действие/Новый пользователь, создадим учетные записи для всех пользователей. Эти данные потребуются при использовании общих ресурсов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Работая над проблемой создания сети  мы убедились, что организовать свою собственную сеть в посёлке и самостоятельно администрировать её это выгоднее и эффективнее, так как  локальная сеть имеет ряд преимуществ:

1.                Разделение ресурсов позволяет совместно использовать периферийные устройства (например, принтеры) и дисковое пространство удаленных компьютеров. Благодаря этому возможно применять имеющуюся дисковую память и периферийные устройства более рационально.

2.                Возможность многопользовательского режима работы с программами и документами. Это удобно при совместной работе над проектами и рефератами.

3.                Совместное применение программных средств, игр.

4.                Использование вычислительной мощности удаленного процессора более мощного компьютера позволяет существенно снизить затраты на модернизацию устаревшей модели соседа. Компьютер с небольшими возможностями подключаясь к более мощному, имеет возможность использовать его ресурсы.

5.                Повышение эффективности подключения к глобальной сети  Internet. По локальной сети возможно получить доступ в Internet нескольких компьютеров через один модем, что сокращает материальные расходы на оплату услуг глобальной сети.

Создание точечных узлов связи – это начальный этап по объединению посёлка в единую локальную сеть. Если на большинстве домах будут установлены концентраторы, связать их между собой, создав тем самым единую среду для общения, можно с помощью новейших компьютерных технологий  беспроводной  связи  Wi-Fi.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1.       Воронкова И.А., Янковский А.В. Информационные технологии: Учебное пособие. - Томск, 2009. - 220 с.

2.       Васильев Ю.В. Самоучитель создания локальной сети: Быстрый старт. -Триумф, 2007.-187с.

3.       Ефимова О.П., Морозов В.И., Угринович Н.Н. Курс компьютерной технологии с основами информатики. Учебное пособие для старших классов. - М: АСТ; АВР, 2000.

4.       Поляк-Брагинский А.В. Сеть своими руками. - 3-е изд. Перераб. И доп. - СПб.: БХВ-Петербург, 2008. - 640 с: ил. - (Самоучитель).

5.       Сергеева А.П. Офисные локальные сети: Самоучитель. - Диалектика- Вильяме, 2006. -435с.