порт и заканчивается разъемом. Порт — более сложное устройство, чем просто
разъем, имеющее свои микросхемы и управляемое программно.
Сетевой адаптер. Сетевые адаптеры необходимы компьютерам, чтобы они могли
обмениваться данными между собой. Этот прибор следит за тем, чтобы процессор не
подал новую порцию данных на внешний порт, пока сетевой адаптер соседнего
компьютера не скопировал к себе предыдущую порцию. После этого процессору дается
сигнал о том, что данные забраны и можно подавать новые. Так осуществляется
передача.
Когда сетевой адаптер «узнает» от соседнего адаптера, что у того есть порция
данных, он копирует их к себе, а потом проверяет, ему ли они адресованы. Если
да, он передает их процессору. Если нет, он выставляет их на выходной порт,
откуда их заберет сетевой адаптер очередного соседнего компьютера. Так данные
перемещаются между компьютерами до тех пор, пока не попадут к адресату.
Сетевые адаптеры могут быть встроены в материнскую плату.
Билет 13
Компьютерные сети. Аппаратные средства компьютерных сетей. Топология локальных
сетей. Характеристики каналов (линий) связи.
Компьютерная сеть – это совокупность компьютеров и различных устройств,
обеспечивающих информационный обмен между компьютерами в сети без использования
каких-либо промежуточных носителей информации.
Создание компьютерных сетей вызвано практической потребностью пользователей
удаленных друг от друга компьютеров в одной и той же информации. Сети
предоставляют пользователям возможность не только быстрого обмена информацией,
но и совместной работы на принтерах и других периферийных устройствах, и даже
одновременной обработки документов.
Все многообразие компьютерных сетей можно классифицировать по группе признаков:
Территориальная распространенность;
Ведомственная принадлежность;
Скорость передачи информации;
Тип среды передачи;
По территориальной распространенности сети могут быть локальными, глобальными, и
региональными.
По принадлежности различают ведомственные и государственные сети. Ведомственные
принадлежат одной организации и располагаются на ее территории.
По скорости передачи информации компьютерные сети делятся на низко-, средне- и
высокоскоростные.
По типу среды передачи разделяются на сети коаксиальные, на витой паре,
оптоволоконные, с передачей информации по радиоканалам, в инфракрасном
диапазоне.
Локальные компьютерные сети.
Локальная сеть объединяет компьютеры, установленные в одном помещении (например,
школьный компьютерный класс, состоящий из 8—12 компьютеров) или в одном здании
(например, в здании школы могут быть объединены в локальную сеть несколько
десятков компьютеров, установленных в различных предметных кабинетах).
В небольших локальных сетях все компьютеры обычно равноправны, т. е.
пользователи самостоятельно решают, какие ресурсы своего компьютера (диски,
каталоги, файлы) сделать общедоступными по сети. Такие сети называются
одноранговыми.
Если к локальной сети подключено более десяти компьютеров, то одноранговая сеть
может оказаться недостаточно производительной. Для увеличения
производительности, а также в целях обеспечения большей надежности при хранении
информации в сети некоторые компьютеры специально выделяются для хранения файлов
или программ-приложений. Такие компьютеры называются серверами, а локальная сеть
— сетью на основе серверов (Сеть с выделенным сервером).
Каждый компьютер, подключенный к локальной сети, должен иметь специальную плату
(сетевой адаптер). Между собой компьютеры (сетевые адаптеры) соединяются с
помощью кабелей.
Топология сети
Общая схема соединения компьютеров в локальные сети называется топологией сети.
Топологии сети могут быть различными.
Сети Ethernet могут иметь топологию «шина» и «звезда». В первом случае все
компьютеры подключены к одному общему кабелю (шине), во втором - имеется
специальное центральное устройство (хаб), от которого идут «лучи» к каждому
компьютеру, т.е. каждый компьютер подключен к своему кабелю.
Структура типа «шина» проще и экономичнее, так как для нее не требуется
дополнительное устройство и расходуется меньше кабеля. Но она очень
чувствительна к неисправностям кабельной системы. Если кабель поврежден хотя бы
в одном месте, то возникают проблемы для всей сети. Место неисправности трудно
обнаружить.
В этом смысле «звезда» более устойчива. Поврежденный кабель – проблема для
одного конкретного компьютера, на работе сети в целом это не сказывается. Не
требуется усилий по локализации неисправности.
В сети, имеющей структуру типа «кольцо» информация передается между станциями по
кольцу с переприемом в каждом сетевом контроллере. Переприем производится через
буферные накопители, выполненные на базе оперативных запоминающих устройств,
поэтому при выходе их строя одного сетевого контроллера может нарушиться работа
всего кольца.
Достоинство кольцевой структуры – простота реализации устройств, а недостаток –
низкая надежность.
Региональные компьютерные сети.
Локальные сети не позволяют обеспечить совместный доступ к информации
пользователям, находящимся, например, в различных частях города. На помощь
приходят региональные сети, объединяющие компьютеры в пределах одного региона
(города, страны, континента).
Корпоративные компьютерные сети.
Многие организации, заинтересованные в защите информации от несанкционированного
доступа (например, военные, банковские и пр.), создают собственные, так
называемые корпоративные сети. Корпоративная сеть может объединять тысячи и
десятки тысяч компьютеров, размещенных в различных странах и городах (в качестве
примера можно привести сеть корпорации Microsoft, MSN).
Глобальная компьютерная сеть Интернет.
В 1969 году в США была создана компьютерная сеть ARPAnet, объединяющая
компьютерные центры министерства обороны и ряда академических организаций. Эта
сеть была предназначена для узкой цели: главным образом для изучения того, как
поддерживать связь в случае ядерного нападения и для помощи исследователям в
обмене информацией. По мере роста этой сети создавались и развивались многие
другие сети. Еще до наступления эры персональных компьютеров создатели ARPAnet
приступили к разработке программы Internetting Project ("Проект объединения
сетей"). Успех этого проекта привел к следующим результатам. Во-первых, была
создана крупнейшая в США сеть internet (со строчной буквы i). Во-вторых, были
опробованы различные варианты взаимодействия этой сети с рядом других сетей США.
Это создало предпосылки для успешной интеграции многих сетей в единую мировую
сеть. Такую "сеть сетей" теперь всюду называют Internet (в отечественных
публикациях широко применяется и русскоязычное написание - Интернет).
В настоящее время на десятках миллионов компьютеров, подключенных к Интернету,
хранится громадный объем информации (сотни миллионов файлов, документов и т. д.)
и сотни миллионов людей пользуются информационными услугами глобальной сети.
Интернет — это глобальная компьютерная сеть, объединяющая многие локальные,
региональные и корпоративные сети и включающая в себя десятки миллионов
компьютеров.
В каждой локальной или корпоративной сети обычно имеется, по крайней мере, один
компьютер, который имеет постоянное подключение к Интернету с помощью линии
связи с высокой пропускной способностью (сервер Интернета).
Надежность функционирования глобальной сети обеспечивается избыточностью линий
связи: как правило, серверы имеют более двух линий связи, соединяющих их с
Интернетом.
Основу, «каркас» Интернета составляют более ста миллионов серверов, постоянно
подключенных к сети.
К серверам Интернета могут подключаться с помощью локальных сетей или
коммутируемых телефонных линий сотни миллионов пользователей сети.
Аппаратные средства сети
Хост-машина (узловой компьютер) — это высокопроизводительный компьютер с
большим объемом памяти на жестком диске. Обычно узловой компьютер постоянно
находится во включенном состоянии, занимаясь приемом-передачей информации по
сети.
Линии связи.
Наиболее дешевым кабельным соединением является витое проводное соединение
(«витая пара»). Она позволяет передавать информацию со скоростью до 10 Мбит/сек,
легко наращивается, однако является помехонезащищенной.
Коаксиальный кабель имеет среднюю цену, хорошо помехозащитен и применяется для
связи на большие расстояния (несколько км). Скорость передачи информации от 1 до
10 Мбит/сек.
В качестве линий связи используются коммутируемые телефонные линии или
выделенные каналы – телефонные, кабельные, спутниковые, радиорелейные.
Для связи узловых компьютеров между собой могут использоваться специально
выделенные телефонные линии. В этом случае связь действует постоянно и не
требуется набирать телефонный номер. Могут также использоваться и коммутируемые
линии, в таком случае каждый раз для организации связи нужно «дозваниваться» по
соответствующему номеру.
Связь между абонентом и хост-машиной чаще всего осуществляется по коммутируемой
телефонной линии. В другое время эта же линия используется для обычных
телефонных разговоров.
Самую высококачественную связь обеспечивают оптиковолоконные линии цифровой
связи. Для связи между удаленными узлами сети используются также беспроводная
спутниковая связь, радиорелейные линии.
Модем. Информация в ЭВМ имеет дискретную двоичную форму, по линиям же телефонной
связи передается непрерывный (аналоговый) электрический сигнал. Для того чтобы
соединить персональный компьютер с телефонной сетью, необходимо специальное
устройство, согласующее их работу. Такое устройство носит название «модем»
(МОдулятор — ДЕМодулятор). Модуляция — это преобразование информации из
дискретной цифровой формы в аналоговую, которое производится при передаче
абонентом информации в сеть. Демодуляция — это обратное преобразование,
происходящее во время приема информации.
Модем может выполняться в виде отдельного устройства, подключаемого к ЭВМ через
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22
