Сьогодні мережі та мережеві технології поєднують людей у ​​будь-яких куточках світу та забезпечують їм доступ до найбільшої розкоші на світі – людського спілкування. Люди без перешкод спілкуються та граються з друзями, що знаходяться в інших частинах світу.

Події, що відбуваються, стають відомими у всіх країнах світу за лічені секунди. Кожен може підключитися до Інтернету і викласти свою порцію інформації.

Мережеві інформаційні технології: коріння їх виникнення

У другій половині минулого століття людською цивілізацією було сформовано дві її найважливіші науково-технічні галузі - комп'ютерні та близько чверті століття обидві ці галузі розвивалися самостійно, і в їх рамках були створені відповідно комп'ютерні та телекомунікаційні мережі. Проте в останній чверті ХХ століття в результаті еволюції та взаємопроникнення цих двох галузей людського знання і виникло те, що ми називаємо терміном мережна технологія, що є підрозділом більш загального поняття інформаційна технологія.

Внаслідок їх появи у світі відбулася нова технологічна революція. Подібно до того, як за кілька десятиліть до неї поверхня суші покрилася мережею швидкісних автомагістралей, наприкінці минулого століття всі країни, міста та села, підприємства та організації, а також індивідуальні житла виявилися пов'язаними "інформаційними магістралями". При цьому всі вони стали елементами різних мереж передачі між комп'ютерами, в яких були реалізовані ті чи інші технології передачі інформації.

Технологія мережі: поняття та зміст

Мережева технологія являє собою достатній для побудови певний цілісний комплекс правил подання та передачі інформації, що реалізуються у вигляді так званих «стандартних протоколів», а також апаратних та програмних засобів, що включають мережеві адаптери з драйверами, кабелі та ВОЛЗ, різні конектори (роз'єми).

"Достатність" цього комплексу коштів означає його мінімізацію за збереження можливості побудови працездатної мережі. Вона повинна мати потенціал удосконалення, наприклад, за рахунок створення в ній підмереж, що вимагають застосування протоколів різного рівня, а також спецкомунікаторів, які зазвичай називають «маршрутизаторами». Після вдосконалення мережа стає надійнішою і швидшою, але ціною появи надбудов над основною мережевою технологією, що становить її базис.

Термін " мережна технологія " найчастіше застосовується у вищеописаному вузькому значенні, проте найчастіше він розширено трактується як будь-який набір засобів і правил побудови мереж певного типу, наприклад " технологія локальних комп'ютерних мереж " .

Прообраз мережевої технології

Першим прообразом комп'ютерної мережі, але ще самої мережею, стали у 60-80-х гг. минулого століття багатотермінальні системи. Являючи собою сукупність монітора і клавіатури, що знаходяться на великих відстанях від великих ЕОМ і з'єднуються з ними за допомогою телефонних модемів або виділених каналів, термінали виходили з приміщень ІВЦ і розосереджувалися по всьому будинку.

При цьому, крім оператора самої ЕОМ на ІВЦ, всі користувачі терміналів отримували можливість вводити з клавіатури свої завдання та спостерігати за їх виконанням на моніторі, здійснюючи деякі операції управління завданнями. Такі системи, що реалізують як алгоритми поділу часу, і пакетної обробки, називалися системами віддаленого введення завдань.

Глобальні мережі

Після багатотермінальними системами наприкінці 60-х гг. ХХ ст. було створено перший тип мереж - глобальні комп'ютерні мережі (ГКС). Вони пов'язали суперкомп'ютери, що існували в поодиноких екземплярах і зберігали унікальні дані та ПЗ, з великими ЕОМ, що знаходилися від них на відстані до тисяч кілометрів, за допомогою телефонних мереж і модемів. Ця мережна технологія була апробована раніше в багатотермінальних системах.

Першою ГКС у 1969 р. стала ARPANET, яка працювала в Міноборони США та об'єднувала різнотипні комп'ютери з різними ОС. Вони оснащувалися допмодулями для реалізації комунікаційних загальних для всіх комп'ютерів, що входять до мережі. Саме на ній були розроблені основи мережевих технологій, що застосовуються і зараз.

Перший приклад конвергенції комп'ютерних та телекомунікаційних мереж

ГКС дісталися у спадок лінії зв'язку від старіших і глобальніших мереж — телефонних, тому що прокладати нові лінії великої протяжності було дуже дорого. Тому багато років у них використовували аналогові телефонні канали для передачі в даний момент часу тільки однієї розмови. Цифрові дані передавалися по них із дуже низькою швидкістю (десятки кбіт/с), а можливості обмежувалися передачею файлів даних та електронною поштою.

Однак, успадкувавши телефонні лінії зв'язку, ГКС не взяли їх основну технологію, засновану на принципі комутації каналів, коли кожній парі абонентів на весь час сеансу зв'язку виділявся канал із постійною швидкістю. У ГКС використовували нові комп'ютерні мережеві технології, засновані на принципі пакетної комутації, при якому дані у вигляді невеликих порцій-пакетів з постійною швидкістю видаються в мережу, що не комутується, і приймаються їх адресатами в мережі за адресними кодами, вбудованим в заголовки пакетів.

Попередники локальних мереж

Поява наприкінці 70-х років. ХХ ст. БІС призвело до створення міні-ЕОМ з невисокою вартістю та багатими функціональними можливостями. Вони реально конкурувати з великими ЕОМ.

Широкої популярності набули міні-ЕОМ сімейства PDP-11. Їх стали встановлювати у всі, навіть дуже невеликі виробничі підрозділи для управління техпроцесами та окремими технологічними установками, а також у відділи управлінь підприємств для виконання офісних завдань.

Виникла концепція розподілених по всьому підприємству комп'ютерних ресурсів, хоча міні-ЕОМ все ще працювали автономно.

Поява LAN-мереж

На середину 80-х гг. ХХ ст. було впроваджено технології об'єднання міні-ЕОМ у мережі, засновані на комутації пакетів даних, як й у кортикостероїдів.

Вони перетворили побудову мережі одного підприємства, звану локальною (LAN - мережу), на майже тривіальне завдання. Для її створення потрібно тільки купити мережеві адаптери під обрану LAN-технологію, наприклад, Ethernet, стандартну кабельну систему, встановити на її кабелі конектори (роз'єми) та з'єднати адаптери з міні-ЕОМ та між собою за допомогою цих кабелів. Далі на ЕОМ-сервер встановлювалася одна з ОС, призначена в організацію LAN - мережі. Після цього вона починала працювати, і наступне приєднання кожної нової міні-ЕОМ не викликало жодних проблем.

Невідворотність появи Інтернету

Якщо поява міні-ЕОМ дозволило розподілити комп'ютерні ресурси по територіям підприємств, то поява початку 90-х гг. ПК зумовило їх поступову появу спочатку кожному робочому місці будь-якого працівника розумової праці, та був й у індивідуальних людських житлах.

Відносна дешевизна та висока надійність роботи ПК спочатку дали потужний поштовх розвитку LAN-мереж, а потім призвели і до виникнення глобальної комп'ютерної мережі – Інтернету, що охопила сьогодні всі країни світу.

Розмір Інтернету щомісяця зростає на 7-10%. Він є ядром, що зв'язує різні локальні та глобальні мережі підприємств і установ у всьому світі один з одним.

Якщо на першому етапі через Інтернет в основному передавалися файли даних та повідомлення електронної пошти, то сьогодні він забезпечує в основному віддалений доступ до розподілених інформресурсів та електронних архівів, до комерційних та некомерційних інформслужб багатьох країн. Його архіви вільного доступу містять відомості практично по всіх галузях знання та діяльності людини – від нових напрямів у науці до прогнозів погоди.

Основні мережеві технології LAN-мереж

Серед них виділяють базові технології, на яких може будуватися базис будь-якої конкретної мережі. Як приклад можна навести такі відомі LAN технології як Ethernet (1980), Token Ring (1985) і FDDI (кінець 80-х рр.).

Наприкінці 90-х років. у лідери технології LAN-мереж вийшла технологія Ethernet, що об'єднала класичний його варіант з до 10 мбіт/с, а також Fast Ethernet(до 100 Мбіт/c) та Gigabit Ethernet (до 1000 Мбіт/c). Всі Ethernet-технології мають близькі принципи роботи, що спрощують їхнє обслуговування та об'єднання побудованих на їх основі LAN-мереж.

У той же період в ядра практично всіх комп'ютерних операційних систем їх розробниками стали вбудовуватися мережеві функції, що реалізують перераховані вище мережні інформаційні технології. З'явилися навіть спеціалізовані комунікаційні ОС на кшталт IOS компанії Cisco Systems.

Як розвивалися ГКС-технології

Технології кортикостероїдів на аналогових телефонних каналах через великий рівень спотворень у них відрізнялися складними алгоритмами контролю та відновлення даних. Прикладом є технологія X.25 розробки ще початку 70-х гг. ХХ ст. Більш сучасні мережеві технології – це frame relay, ISDN, ATM.

ISDN – абревіатура, що означає «цифрову мережу з інтеграцією послуг», дозволяє проведення віддалених відеоконференцій. Віддалений доступзабезпечується установкою в ПК адаптерів ISDN, що працюють у багато разів швидше за будь-які модеми. Є спеціальне ПЗ, що дозволяє популярним ОС і браузерам працювати з ISDN. Але дорожнеча обладнання та необхідність прокладати спеціальні лінії зв'язку гальмує розвиток цієї технології.

Технології глобальних мереж прогресували разом із телефонними мережами. Після появи цифрової телефонії було розроблено технологію Plesiochronous Digital Hierarchy (PDH), що підтримує швидкості до 140 Мбіт/с і використовується для створення підприємствами їх власних мереж.

Нова технологія Synchronous Digital Hierarchy (SDH) наприкінці 80-х років. ХХ ст. розширила пропускну спроможність цифрових телефонних каналів до 10 Гбіт/c, а технологія Dense Wave Division Multiplexing (DWDM) – до сотень Гбіт/c і навіть до кількох Тбіт/c.

Технології Інтернету

Мережеві засновані на використанні мови гіпертексту (або HTML-мови) - спецмови розмітки, що представляє собою впорядкований набір атрибутів (тегів), які впроваджуються попередньо розробниками інтернет-сайтів у кожну їх сторінку. Звичайно, мова в даному випадку не йдеться про текстові або графічні документи (фотографіях, картинках), які вже «скачані» користувачем з Інтернету, знаходяться в пам'яті його ПК і переглядаються через текстові або мова про так звані веб-сторінки, що переглядаються через програми -Браузери.

Розробники інтернет-сайтів створюють їх на HTML-мові (зараз створено безліч засобів та технологій цієї роботи, узагальнено званої «версткою сайтів») у вигляді сукупності веб-сторінок, а власники сайтів поміщають в інтернет-сервери на умовах оренди у власників серверів їхньої пам'яті (Так званого «хостингу»). Вони цілодобово працюють в Інтернеті, обслуговуючи запити користувачів на перегляд завантажених у них веб-сторінок.

Браузери ПК, отримавши через сервер свого інтернет-провайдера доступ до конкретного сервера, адреса якого міститься в імені запитуваного інтернет-сайту, отримують доступ до цього сайту. Далі, аналізуючи HTML-теги кожної сторінки, що переглядається, браузери формують її зображення на екрані монітора в тому вигляді, як це було задумано розробником сайту - з усіма заголовками, кольорами шрифту і фону, різними вставками у вигляді фото, діаграм, картинок і т.п. .

Локальна комп'ютерна мережа - це сукупність комп'ютерів, з'єднаних лініями зв'язку, що забезпечує користувачам мережі потенційну можливість спільного використання всіх комп'ютерів. З іншого боку, простіше кажучи, комп'ютерна мережа - це сукупність комп'ютерів та різних пристроїв, які забезпечують інформаційний обмін між комп'ютерами у мережі без використання проміжних носіїв інформації.

Основне призначення комп'ютерних мереж - спільне використання ресурсів та здійснення інтерактивного зв'язку як усередині однієї фірми, так і за її межами. Ресурси (resources) - це дані, програми та периферійні пристрої, такі як зовнішній дисковод, принтер, миша, модем або джойстик.

Комп'ютери, що входять до мережі, виконують такі функції:

• - Організацію доступу до мережі
• - Управління передачею інформації
• - надання обчислювальних ресурсів та послуг користувачам мережі.

В даний час локальні обчислювальні (ЛВС) набули дуже широкого поширення. Це викликано кількома причинами:

• * об'єднання комп'ютерів у мережу дозволяє значно економити грошові коштиза рахунок зменшення витрат на утримання комп'ютерів (достатньо мати певний дисковий простір на файл-сервері (головному комп'ютері мережі) із встановленими на ньому програмними продуктами, які використовуються кількома робочими станціями);
• * локальні мережі дозволяють використовувати поштову скриньку для передачі повідомлень на інші комп'ютери, що дозволяє в найкоротший термін передавати документи з одного комп'ютера на інший;
• * локальні мережі, за наявності спеціального програмного забезпечення(ПО), служать в організацію спільного використання файлів (наприклад, бухгалтери кількох машинах можуть обробляти проводки однієї й тієї бухгалтерської книги).

Крім того, в деяких сферах діяльності просто неможливо обійтися без ЛОМ. До таких сфер відносяться: банківська справа, складські операції великих компаній, електронні архіви бібліотек та ін. У цих сферах кожна окремо взята робоча станція в принципі не може зберігати всієї інформації (в основному через занадто великий її обсяг).

Глобальна обчислювальна мережа

Internet - глобальна комп'ютерна мережу, що охоплює весь світ.

Глобальна мережа Internet, що служила колись виключно дослідницьким і навчальним групам, інтереси яких сягали аж до доступу до суперкомп'ютерів, стає все більш популярною в діловому світі.

Компанії спокушають швидкість, дешева глобальний зв'язок, Зручність для проведення спільних робіт, доступні програми, унікальна база даних мережі Internet. Вони розглядають глобальну мережу як доповнення до своїх локальних мереж.

За способом організації мережі поділяються на реальні та штучні.

Штучні мережі (псевдомережі) дозволяють зв'язувати комп'ютери разом через послідовні чи паралельні порти та не потребують додаткових пристроїв. Іноді зв'язок у мережі називають зв'язком по нуль-модему (не використовується модем). Саме з'єднання називають нуль-модемним. Штучні мережі використовують, коли необхідно перекачати інформацію з одного комп'ютера на інший. MS-DOS та windows забезпечені спеціальними програмамидля реалізації нуль-модемного з'єднання.

Реальні мережідозволяють зв'язувати комп'ютери за допомогою спеціальних пристроїв комутації та фізичного середовища передачі даних.

За територіальною поширеністю мережі можуть бути локальними, глобальними, регіональними та міськими.

Локальна обчислювальна мережа (ЛВС) -Local Area Network s (LAN)- це група (комунікаційна система) щодо невеликої кількості комп'ютерів, об'єднаних спільно використовуваним середовищем передачі даних, розташованих на обмеженій за розмірами невеликої площі в межах однієї або кількох будинків, що близько знаходяться (зазвичай в радіусі не більше 1-2 км) з метою спільного використання ресурсів всіх комп'ютерів

Мережа, що з'єднує комп'ютери, віддалені географічно великі відстані друг від друга. Відрізняється від локальної мережі протяжнішими комунікаціями (супутниковими, кабельними та інших.). Світова мережа об'єднує локальні мережі.

Міська мережа (MAN – Metropolitan Area NetWork)- Мережа, яка обслуговує інформаційні потреби великого міста.

Регіональні- розташовані на території міста чи області.

Так само, останнім часом фахівці виділяють такий вид мережі, як банківська, яка являє собою окремий випадок корпоративної мережі великої компанії. Очевидно, що специфіка банківської діяльності висуває жорсткі вимоги до систем захисту в комп'ютерних мережах банку. Не менш важливу роль при побудові корпоративної мережі відіграє необхідність забезпечення безвідмовної та безперебійної роботи, оскільки навіть короткочасний збій у її роботі може призвести до гігантських збитків.

За належністю розрізняють відомчі та державні мережі.

Відомчіналежать одній організації та розташовуються на її території.

Державні мережі- мережі, які у державних структурах.

За швидкістю передачі комп'ютерні мережі діляться на низько-, середньо- і високошвидкісні.

Низькошвидкісні(До 10 Мбіт/с),

Середньошвидкісні(До 100 Мбіт/с),

Високошвидкісні(понад 100 Мбіт/с);

Залежно від призначення та технічних рішеньмережі можуть мати різні конфігурації (або, як кажуть, архітектуру, чи топологію).

У кільцевийтопології інформація передається замкненим каналом. Кожен абонент безпосередньо пов'язаний із двома найближчими сусідами, хоча в принципі здатний зв'язатися з будь-яким абонентом мережі.

У зіркоподібною(радіальною) в центрі знаходиться центральний керуючий комп'ютер, що послідовно зв'язується з абонентами та зв'язує їх один з одним.

У шиннийконфігурації комп'ютери підключені до спільного їм каналу (шині), якими можуть обмінюватися повідомленнями.

У деревоподібною- Існує «головний» комп'ютер, якому підпорядковані комп'ютери наступного рівня, і т.д.

З іншого боку, можливі зміни без чіткого характеру зв'язків; межею є повнозв'язкова конфігурація, коли кожен комп'ютер у мережі безпосередньо пов'язаний з будь-яким іншим комп'ютером.

З погляду організації взаємодії комп'ютерів, мережі ділять на однорангові (Peer-to-Peer Network) і з виділеним сервером (Dedicated Server Network).

Усі комп'ютери однорангової мережі рівноправні. Будь-який користувач мережі може отримати доступ до даних, які зберігаються на будь-якому комп'ютері.

Однорангові мережі можуть бути організовані за допомогою таких операційних систем, як LANtastic, windows"3.11, Novell Netware Lite. Зазначені програми працюють як з DOS, так і з Windows. Однорангові мережі можуть бути організовані також на базі всіх сучасних 32-розрядних операційних систем - Windows 9xME2k, Windows NT workstation версії, OS/2) та деяких інших.

Переваги однорангових мереж:

• 1) найбільш прості в установці та експлуатації.
• 2) операційні системи DOS і Windows мають всі необхідні функції, що дозволяють будувати однорангову мережу.

Нестача однорангових мереж у тому, що утруднено вирішення питань захисту інформації. Тому такий спосіб організації мережі використовується для мереж з невеликою кількістю комп'ютерів і там, де питання захисту не є принциповим.

В ієрархічній мережі при установці мережі заздалегідь виділяються один або кілька комп'ютерів, що керують обміном даними по мережі та розподілом ресурсів. Такий комп'ютер називають сервером.

Будь-який комп'ютер, який має доступ до послуг сервера, називають клієнтом мережі або робочою станцією.

Сервер в ієрархічних мережах - це постійне сховище ресурсів, що розділяються. Сам сервер може бути клієнтом лише сервера вищого рівня ієрархії. Тому ієрархічні мережі іноді називають мережами з виділеним сервером.

Сервери зазвичай являють собою високопродуктивні комп'ютери, можливо, з кількома процесорами, що працюють паралельно, з вінчестерами великої ємності, з високошвидкісною мережевою картою (100 Мбіт/с і більше).

Ієрархічна модель мережі є найкращою, оскільки дозволяє створити найбільш стійку структуру мережі і більш раціонально розподілити ресурси.

Також перевагою ієрархічної мережі є вищий рівень захисту даних.

До недоліків ієрархічної мережі, порівняно з одноранговими мережами, належать:

• 1) необхідність додаткової ОС для сервера.
• 2) більш висока складність встановлення та модернізації мережі.
• 3) Необхідність виділення окремого комп'ютера як сервер.

Локальні мережі (ЛЗ ЕОМ)об'єднують відносно невелика кількість комп'ютерів (зазвичай від 10 до 100, хоча зрідка зустрічаються і набагато більші) в межах одного приміщення (навчальний комп'ютерний клас), будівлі або установі (наприклад, університету). Традиційна назва - локальна обчислювальна мережа (ЛВС) - швидше данина тим часом, коли мережі в основному використовувалися і рішення обчислювальних завдань; сьогодні ж у 99% випадків йдеться виключно про обмін інформацією у вигляді текстів, графічних та відео-образів, числових масивів. Корисність ЛЗ пояснюється тим, що від 60% до 90% необхідної установи інформації циркулює всередині нього, не потребуючи виходу назовні.

Великий вплив на розвиток ЛЗ справило створення автоматизованих системуправління підприємствами (АСУ). АСУ включають кілька автоматизованих робочих місць (АРМ), вимірювальних комплексів, пунктів керування. Інше найважливіше поле діяльності, в якому ЛЗ довели свою ефективність – створення класів навчальної обчислювальної техніки (КУВТ).

Завдяки відносно невеликим довжинам ліній зв'язку (як правило, не більше 300 метрів), ЛЗ можна передавати інформацію в цифровому вигляді з високою швидкістю передачі. На великих відстанях такий спосіб передачі неприйнятний через неминуче загасання високочастотних сигналів, у цих випадках доводиться вдаватися до додаткових технічних (цифро-аналогових перетворень) та програмних (протоколів корекції помилок та ін) рішень.

Характерна особливість ЛЗ - наявність високошвидкісного каналу зв'язуючого всіх абонентів зв'язку для передачі інформації в цифровому вигляді.

Існують дротові та бездротові канали. Кожен із них характеризується певними значеннями суттєвих з погляду організації ЛЗ параметрів:

• - Швидкості передачі даних;
• - максимальна довжина лінії;
• - перешкодозахищеності;
• - механічної міцності;
• - зручності та простоти монтажу;
• - Вартість.

Якщо, наприклад, два протоколи будуть по-різному розбивати дані на пакети і додавати інформацію (про послідовність пакетів, синхронізацію та для перевірки помилок), тоді комп'ютер, який використовує один із цих протоколів, не зможе успішно зв'язатися з комп'ютером, на якому працює інший протокол .

До середини 80-х більшість локальних мереж були ізольованими. Вони обслуговували окремі компанії та рідко об'єднувалися у великі системи. Однак, коли локальні мережі досягли високого рівня розвитку та обсяг переданої ними інформації зріс, вони стали компонентами великих мереж. Дані, що передаються з однієї локальної мережі до іншої по одному з можливих маршрутів, називаються маршрутизованими. Протоколи, які підтримують передачу даних між мережами по декількох маршрутах, називаються протоколами, що маршрутизуються.

Серед безлічі протоколів найбільш поширені такі:

• · NetBEUI;
• · XNS;
• · IPX/SPX та NWLmk;
• · Набір протоколів OSI.

Глобальна обчислювальна мережа (ГВП чи WAN - World Area NetWork)- мережа, що з'єднує комп'ютери, віддалені географічно великі відстані друг від друга. Відрізняється від локальної мережі протяжнішими комунікаціями (супутниковими, кабельними та інших.). Світова мережа об'єднує локальні мережі.

WAN (World Area Network)) - глобальна мережа, що покриває великі географічні регіони, що включають як локальні мережі, так і інші телекомунікаційні мережі та пристрої. Приклад WAN - мережі з комутацією пакетів (Frame relay), якою можуть " розмовляти " між собою різні комп'ютерні мережі.

Сьогодні, коли географічні рамки мереж розсуваються, щоб з'єднати користувачів з різних місті держав, ЛОМ перетворюються на глобальну обчислювальну мережу [ГВС (WAN)], а кількість комп'ютерів у мережі вже може змінюватись від десятка до кількох тисяч.

Internet- Світова комп'ютерна мережа, що охоплює весь світ. Сьогодні Internet має близько 15 мільйонів абонентів у більш ніж 150 країнах світу. Щомісяця обсяг мережі збільшується на 7-10%. Internet утворює ніби ядро, що забезпечує зв'язок різних інформаційних мереж, що належать різним установам у всьому світі, одна з одною.

Якщо раніше мережа використовувалася виключно як середовище передачі файлів та повідомлень електронної пошти, то сьогодні вирішуються складніші завдання розподіленого доступу до ресурсів. Близько трьох років тому було створено оболонки, що підтримують функції мережного пошуку та доступу до розподілених інформаційних ресурсів, електронних архівів.

Internet, що служила колись виключно дослідницьким і навчальним групам, інтереси яких тяглися аж до доступу до суперкомп'ютерів, стає все більш популярною в діловому світі.

Нині у мережі Internet використовуються майже всі відомі лінії зв'язку від низькошвидкісних телефонних ліній до високошвидкісних цифрових супутникових каналів.

Фактично Internet складається з безлічі локальних та глобальних мереж, що належать різним компаніям та підприємствам, пов'язаних між собою різними лініями зв'язку. Internet можна уявити як мозаїки складеної з невеликих мереж різної величини, які активно взаємодіють одна з одною, пересилаючи файли, повідомлення тощо.

Комп'ютерна мережа - об'єднання кількох ЕОМ спільного рішення інформаційних, обчислювальних, навчальних та інших завдань.

Основне призначення комп'ютерних мереж - спільне використання ресурсів та здійснення інтерактивного зв'язку як усередині однієї фірми, так і за її межами.

Вступ

Сучасне людське суспільство живе у період, що характеризується небувалим зростанням обсягу інформаційних потоків. Це стосується як економіки, так і соціальної сфери. Ринкові відносини висувають підвищені вимоги до своєчасності, достовірності, повноти інформації.

Застосування сучасних електронних обчислювальних машин дозволяє перекласти трудомісткі операції на автоматичні чи автоматизовані пристрої, які можуть працювати зі швидкістю, що перевищує швидкість обробки інформації людиною в мільйони разів.

Використання ЕОМ призводить до корінної перебудови технології виробництва практично у всіх галузях промисловості, комерційної та фінансово-кредитної діяльності і, як наслідок, до підвищення продуктивності та покращення умов праці людей. Саме тому сучасний фахівець має володіти теоретичними знаннями в галузі інформатики та практичними навичками використання обчислювальної техніки, техніки зв'язку та інших засобів управління.

Метою даного курсового проекту є проектування структурованої кабельної системи для НДІ, що відповідає поставленим вимогам. Головною вимогою, що висуваються до мереж, є виконання мережею її основної функції - забезпечення користувачам потенційної можливості доступу до ресурсів всіх комп'ютерів, об'єднаних в мережу. Решта всіх вимог - продуктивність, надійність, сумісність, керованість, захищеність, розширюваність і масштабованість - пов'язані з якістю виконання цього основного завдання.

Використання комп'ютерних мереж має безліч переваг:

Зниження витрат за рахунок колективного використання різноманітних баз даних та апаратних засобів

Стандартизація додатків – всі користувачі працюють на тому самому ПЗ (програмному забезпеченні), «розмовляють однією мовою»

Оперативність отримання інформації без відриву від робочих місць

Ефективна взаємодія та планування робочого часу (проведення дискусій, оперативних нарад без відриву від робочих місць).

Ця тема курсового проектування є досить актуальною, оскільки неможливо уявити дослідницький інститут нині без мережевих рішень. У світі 80 % комп'ютерів об'єднані в мережу. НДІ є організацією, яка за своєю суттю має вивчати, розробляти, відкривати щось нове суспільству. А про які новітніх технологіяхможе йтися, якщо сам інститут не відповідає зростанню інформаційних технологій, не йде «в ногу з часу».

Ми поставили перед собою такі завдання:

· Провести огляд та аналіз альтернатив вирішення завдань проектування, за допомогою існуючих на ринку мережевих технологій;

· здійснити вибір та обґрунтування проектних рішень на підставі проведеного аналізу;

· Уявити оптимальний варіант побудови скс у НДІ зі схемою організації зв'язків;

· Забезпечити максимальну безпеку обладнання та даних.

У першому розділі дано опис існуючих на даний час мережевих технологій, і навіть топологій мережі з властивими стандартами, тобто. та інформація, якою ми користуватимемося у цьому проекті. Виходячи з цього, аналізуватимемо все обладнання.

У другому розділі буде дано опис обладнання, яке ми безпосередньо використовуватимемо при створенні ЛОМ.

Перелік прийнятих скорочень

НДІ – науково-дослідний інститут

СКС – структурована кабельна система

ЕОМ – електронна обчислювальна машина

ПЗ – програмне забезпечення

ЛОМ – локальна обчислювальна мережа

ІТ – інформаційні технології

ПК – персональний комп'ютер

Глава 1. «Аналітична частина»

Мережі ЕОМ породили значно нові технології обробки інформації - мережеві технології. У найпростішому випадку мережеві технології дозволяють спільно використовувати ресурси - накопичувачі великої ємності, принтери, що друкують, доступ в Internet, бази і банки даних. Найбільш сучасні та перспективні підходи до мереж пов'язані з використанням колективного поділу праці при спільної роботиз інформацією - розроблення різних документів та проектів, управління установою чи підприємством тощо. Даною роботою і займається наш об'єкт курсового проектування Науково-дослідний інститут. За типом організаційної структури НДІ належить до підприємства з матричною організацією, яка забезпечує чіткий поділ управлінської та професійної відповідальності за проект, що дозволяє легко залучатися інші служби компанії у виконання проекту. Увага керівника проекту (наукового керівника НДР, головного конструктора ДКР) має фокусуватися на управлінні проектом більшою мірою, ніж особистому вирішенні науково-технічних проблем. Окремі науково-технічні фахівці, працюючи в рамках однієї комплексної "команди", переслідують конкретні та відчутні цілі. Будучи фахівцями у своїх дисциплінах, такі працівники набувають вищого статусу в "міждисциплінарній команді". Водночас вони зберігають зв'язок зі своєю дисципліною та не втрачають можливості звертатися до керівника спеціалізованого підрозділу з професійних питань. Наше завдання полягає у створенні структурованої кабельної системи в НДІ, що дозволяє швидко передавати, обробляти та отримувати необхідну інформацію, у тому числі і аудіо і відео даних, бути на зв'язку за допомогою телефону, бути в курсі останніх розробок за допомогою Enternet, а відповідно і швидше приймати управлінські рішення, робити складні операції, отримувати бажані результати.

На російському ринку проектування та створення скс можна виділити кілька великих компаній, що дозволяють вирішити поставлене перед нами завдання. Одна з них є групою компаній Сервіс - Телеком ІТ, яка успішно працює в галузі мережевої інтеграції з 1993 року. Компанія пропонує послуги з проектування, монтажних та пусконалагоджувальних робіт та подальше технічне обслуговуванняпідприємств різних галузей діяльності. Компанія є офіційним партнеромпровідних російських та світових виробників ІТ ринку, таких як Cisco System, 3Com, AESP, Molex PN, Siemon, RIT, EuroLan, IBM, Novell, Microsoft, APS, Eaton. Відмінною особливістює наявність ПАСПОРТУ ОБ'ЄКТУ, який включає всю робочу документацію пов'язану не тільки з технологією виконання робіт, а й організацією робочого часу протягом усього процесу роботи над проектом. Компанія ІнфоТех пропонує аналогічний перелік послуг, приділяючи особливу увагу вимогам та побажанням замовника та готова внести будь-які поправки, доповнення та виправлення, пов'язані зі змінами умов Замовника. Також можна виділити такі компанії як ПіК, ALT Group, RitmIT та інші. Усі вище описані компанії мають ліцензію Державного комітету Російської Федераціїз будівництва та житлово-комунального комплексу - провадження діяльності з проектування та будівництва будівель та споруд І та ІІ рівень відповідальності відповідно до державного стандарту.

В даний час на ринку мережевого обладнанняі технологій, є безліч компаній, що пропонують свою продукцію, роботу та послуги з встановлення та подальшого обслуговування мережевого обладнання. У цьому проекті ми наголосимо на продукцію таких фірм, як: D-Link, Cisco, Альфа-Сіті. Компанія D-Link є лідером-постачальником комутаторів на території Росії та країн ближнього зарубіжжя. Компанія Cisco також є лідером-постачальником патч – панелей, мережевих карт та комунікаційних шаф. Альфа-Сіті є найбільшим постачальником кабелів різних категорій, виделок і розеток, а також обладнання для захисту кабелів від фізичного пошкодження на території центральної Росії.

Організація, а разі НДІ, має перейти новий рівень передачі. Вважатимемо, що ми починаємо прокладати мережу з нуля, існуючий спосібПередача інформації полягала у використанні знімних носіїв. НДІ складається з 28 кабінетів, розрахованих на 143 робочих місць. Кімнат з однаковим плануванням 24. До їх складу входить 4 кімнати, які попарно мають спільний вхід (суміжні). У 17 з кабінетів перебувають по 4 ПК, та передбачено одне додаткове робоче місце; у 7 кабінетах з однаковим плануванням знаходиться по 5 робочих місць. У решті 4-х кабінетів перебуває загальна складність 19 ПК.

Сьогодні існування сучасного офісу неможливо уявити без структурованої кабельної системи (СКС) – основи створення автоматизованих робочих місць. Професійна організація кабельної системи будівлі є одним із ключових завдань створення інтелектуальних систем та визначає надійність функціонування всіх служб та підрозділів сучасного офісу. Застосування скс дозволяє за відносно високих початкових вкладень забезпечити суттєву економію повних витрат за рахунок тривалого терміну експлуатації та низьких експлуатаційних витрат. У цьому полягає економічна доцільність створення скс для аналізованої предметної області.

1.2 Визначення цілей та завдань курсового проектування

Метою даного курсового проекту розробки структурованої кабельної системи для науково-дослідного інституту полягає, перш за все, покращення значень показників якості обробки інформації, а саме:

Створення єдиного інформаційного простору, здатного охопити всіх користувачів та надати їм інформацію, створену в різний час та в різному програмному забезпеченні для її обробки, а також здійснювати розпаралелювання та жорсткий контроль цього процесу.

Кабельні системи є базисом, у якому будуються всі основні компоненти інформаційно-обчислювальних комплексів підприємств і закупівельних організацій. Грамотна організація кабельної системи будівлі є одним із ключових завдань створення інтелектуальних систем та визначає надійність функціонування всіх служб та підрозділів корпорації. Саме тому при створенні кабельної системи будівлі необхідно, щоб вона була такою ж капітальною, як і сама будівля. У той же час саме кабельні системи в першу чергу торкаються змін у нових технологіях передачі даних, мережевих та комунікаційних стандартах, моделях обладнання та версіях прикладних програм, через які доводиться постійно модернізувати або навіть повністю замінювати всю слаботочну проводку.

Створення скс в НДІ передбачає створення горизонтальної поверхової системи, в якій кожен компонент повинен задовольняти не тільки умов передачі даних, але і відповідати звичайним будівельним стандартам, наприклад, бути пожежобезпечним. Мережа прокладається з урахуванням розширення штату працівників, у роботі має бути мінімальна кількість збоїв, колізій, швидкість передачі повинна становити щонайменше 100 Мбіт/с.

Важливою вимогою до кабельної мережі є її висока пропускна здатність, яка має забезпечувати безперебійний обмін інформаційними потоками, як усередині будівлі, і поза її межами.

Наступними вимогами до кабельної мережі можна назвати універсальність та гнучкість кабельної системи. Кабельна мережа повинна мати можливість універсального підключення всього спектру комп'ютерної та телефонної техніки, а також бути гнучко налаштованою до можливих структурних перетворень усередині підприємства. До понять універсальності та гнучкості слід віднести і те, що обчислювальні та телефонні мережі, внаслідок їх найтіснішої інтеграції, повинні проектуватися та монтуватися одночасно.

Кабельна мережа має бути максимально масштабована, щоб відповідати стрімким темпам зростання продуктивність активного мережного обладнання.

Структурована кабельна система(Structured Cabling System – SCS) – це набір комутаційних елементів (кабелів, роз'ємів, конекторів, кросових панелей та шаф), а також методика їх спільного використання, яка дозволяє створювати регулярні, легко розширювані структури зв'язків у обчислювальних мережах.

Структурована кабельна система здатна підтримувати широкий спектр програм. Вона може використовуватися для реалізації локальної обчислювальної мережі, пожежної та охоронної системи, телефонії, телебачення тощо. Устаткування, призначене підтримки конкретного додатка, перестав бути частиною структурованої кабельної системи.

Багато подібних організацій на початку своєї діяльності стикаються із проблемою створення інформаційних комунікацій, побудованих на використанні кабельних мереж. Адже на більшості площ, які використовуються як комерційна нерухомість, не передбачено розміщення кабельної системи. Тому часто виникає необхідність пристосовувати будівлю чи приміщення потреб підприємства. Це включає: реконструкцію, оновлення ліній електроживлення, прокладання нових комунікацій для телефонного зв'язкута комп'ютерів. При цьому намагаються врахувати розміщення робочих місць, виділити приміщення для розміщення обладнання обчислювального центру.

Переваги структурованої кабельної системи.

- Універсальність.Структурована кабельна система при продуманій організації може стати єдиним середовищем передачі комп'ютерних даних у локальної обчислювальної мережі.

- Збільшення терміну служби.Термін старіння добре структурованої кабельної системи може становити 8-10 років.

- Зменшення вартості додавання нових користувачів та зміни їх місць розміщення.Вартість кабельної системи в основному визначається не вартістю кабелю, а вартістю робіт з його прокладання.

- Можливість легкого розширення мережі.Структурована кабельна система є модульною, тому її легко нарощувати, дозволяючи легко і ціною малих витрат переходити на більш досконале обладнання, що задовольняє вимогам до систем комунікацій, що зростають.

- Забезпечення ефективнішого обслуговування.Структурована кабельна система полегшує обслуговування та пошук несправностей.

- Надійність.Структурована кабельна система має підвищену надійність, оскільки зазвичай виробництво всіх її компонентів та технічний супровід здійснюється однією фірмою-виробником.

ЛОМ- це комп'ютерна мережа, обмежена невеликим простором, наприклад, окремим будинком чи групою будівель, що у безпосередній близькості друг від друга. Набір апаратних засобів і алгоритмів, що забезпечують з'єднання комп'ютерів, інших периферійних пристроїв (принтерів, дискових контролерів тощо) і дозволяють спільно використовувати загальну дискову пам'ять, периферійні пристрої, обмінюватися даними. ЛОМ включає в себе кабельну локальну мережу ЛОМ або СКС, активне мережеве обладнання та комп'ютери різного призначення.

Основне призначення ЛОМ - у розподілі ресурсів ЕОМ:програм, сумісності периферійних пристроїв, терміналів, пам'яті Отже, ЛВС повинна мати надійну та швидку системупередачі даних, вартість якої має бути меншою порівняно з вартістю робочих станцій, що підключаються. Іншими словами, вартість одиниці інформації, що передається, повинна бути значно нижчою від вартості обробки інформації в робочих станціях. Тому ЛВС, як система розподілених ресурсів, повинна ґрунтуватися на наступних принципах:

Єдиного передавального середовища;

Єдиного методу управління;

Єдиних протоколів;

Гнучка модульна організація;

Інформаційної та програмної сумісності.

1.3.2 Локальна мережа Ethernet

Існує кілька методів передачі в мережі: Ethernet, Token Ring, ArcNet (основні характеристики мереж з методів передачі у мережі дивись у табл. 1.1.).

У даному курсовому проекті буде використано технологію Ethernet, тому почнемо з неї.

Ефірна мережа, як можна перекласти Ethernet, отримала свою назву від неіснуючої субстанції (ефіру), якою, як вважали вчені минулого століття, був заповнений вакуум і яка нібито служила середовищем для поширення світла. Однак ця технологія має і більш безпосереднє відношення до ефіру, точніше, радіоефіру, оскільки її попередницею була система радіозв'язку для розкиданих Гавайським архіпелагом станцій.

На основі існуючих принципів компанія Xerox побудувала свою власну кабельну мережу з пропускною здатністю 2,94 Мбіт/с для зв'язку 100 комп'ютерів. Проект виявився настільки успішним, що Xerox спільно з DEC та Intel розробила потім специфікацію для Ethernet на 10 Мбіт/с. Пізніше ця специфікація лягла основою стандарту 802.3. Цей стандарт відрізняється від вихідної специфікації Ethernet форматом кадрів та деякими іншими деталями, зокрема він описує кілька середовищ та швидкостей передачі, на які Ethernet спочатку не було розраховано. Однак назва Ethernet настільки міцно прижилася, що вона залишилася і за офіційним стандартом, і за всіма його модифікаціями.

Стандарт 802.3 розглядає як фізичний рівень (типи кабелів, з'єднувачі, кодування сигналу тощо), так і канальний рівень, Точніше, нижній підрівень канального рівня, що визначає метод доступу до середовища передачі (Media Access Sublayer, MAC). З нього ми почнемо розгляд Ethernet.

У стандарті перших версій (Ethernet v1.0 і Ethernet v2.0) вказано, що як передавальне середовище використовується коаксіальний кабель, надалі з'явилася можливість використовувати кручену пару і оптичний кабель.

Метод управління доступом - множинний доступ з контролем несучої та виявленням колізій (CSMA/CD, Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection), швидкість передачі даних 10 Мбіт/с, розмір пакета від 72 до 1526 байт, описані методи кодування даних. Кількість вузлів в одному сегменті мережі, що розділяється, обмежена граничним значенням в 1024 робочих станції (специфікації фізичного рівня можуть встановлювати більш жорсткі обмеження, наприклад, до сегменту тонкого коаксіалу може підключатися не більше 30 робочих станцій, а до сегменту товстого коаксіалу - не більше 100). Однак мережа, побудована на одному сегменті, що розділяється, стає неефективною задовго до досягнення граничного значення кількості вузлів.

Різновиди ETHERNET

Серед ранніх модифікацій цієї технології можна виділити Xerox Ethernet,швидкість якої становила 3 ​​Мбіт/с; 10BROAD36 -один з перших стандартів, що дозволяє працювати на великих відстанях, як середовище передачі яких використовувався коаксіальний кабель, і 1BASE5, який став першою модифікацією Ethernet-технології, що використовує кручену пару, працював на швидкості 1 Мбіт/с, але не знайшов комерційного застосування.

Серед стандартів, що володіють швидкістю 10 Мбіт/с, виділяється 10BASE5,який наслідуючи ранній стандарт IEEE використовує коаксіальний кабель з хвильовим опором 50 Ом. Тут з'являється перша розробка, що використовує кручені пари для передачі даних на швидкості 10 Мбіт/с - StarLAN 10,яка надалі еволюціонувала до стандарту 10BASE-T,в якій для передачі даних використовується 4 дроти кабелю кручений пари (дві скручені пари) категорії-3 або категорії-5. Максимальна довжина сегмента – 100 метрів. Також необхідно сказати про сімейство 10BASE-F,які використовують оптоволоконний кабель на відстані до 2 кілометрів: 10BASE-FL, 10BASE-FB та 10BASE-FP, але так як для нас це не актуально (довжина поверху 150 м і ми не використовуємо оптоволоконний кабель), докладно ми розглядати дану розробку не будемо.

Говорячи про Швидкий Ethernet (Fast Ethernet, 100 Мбіт/с) необхідно сказати про сімейство 100BASE-T- це загальний термін для позначення стандартів, що використовують як середовище передачі даних виту пару, довжина сегмента до 100 метрів, включає стандарти 100BASE-TX , 100BASE-T4 та 100BASE-T2.Цей стандарт ми і будемо використовувати в нашому курсовому проекті, а саме 100BASE-TX, який є розвитком стандарту 10BASE-T для використання в мережах топології "зірка". Тут задіяна кручена пара категорії 5 і 5е, фактично використовуються лише дві пари провідників.

Гігабіт Ethernet (Gigabit Ethernet, 1 Гбіт/с) включає стандарт 1000BASE-T, IEEE 802.3ab, що використовує кручену пару категорій 5e або 6. У передачі даних беруть участь всі 4 пари. Швидкість передачі даних – 250 Мбіт/с по одній парі. За аналогією можна зрозуміти, що цей стандарт є еволюціонованим стандартом 100BASE-T.У сімейство 1000BASE-Tтакож за аналогією входить 1000BASE-TX.Стандарт, використовує роздільну прийомо-передачу (2 пари на передачу, 2 пари на прийом, по кожній парі дані передаються зі швидкістю 500 Мбіт/с), що спрощує конструкцію пристроїв, що приймають. Але, як наслідок, для стабільної роботи за такою технологією потрібна кабельна система високої якості, тому 1000BASE-TX може використовувати лише кабель 6 категорії. Ще однією істотною відмінністю 1000BASE-TX є відсутність схеми цифрової компенсації наведень та поворотних перешкод, внаслідок чого складність, рівень енергоспоживання та ціна процесорів стає нижчою, ніж у процесорів стандарту 1000BASE-T. На основі цього стандарту практично не було створено продуктів, хоча 1000BASE-TX використовує простіший протокол, ніж стандарт 1000BASE-T, і тому може використовувати простішу електроніку.

Новий стандарт 10 Гігабіт Ethernet включає сім стандартів фізичного середовища для LAN, MAN та WAN. В даний час він описується поправкою IEEE 802.3aeта повинен увійти до наступної ревізії стандарту IEEE 802.3. Стандарт 10 Гігабіт Ethernet ще надто молодий, тому потрібен час, щоб зрозуміти, які з перерахованих вище стандартів передавальних середовищ будуть реально затребувані на ринку.

1.3.3 Локальна мережа Token Ring

Мережі Token Ring, так само як і мережі Ethernet, характеризує середовище передачі даних, що розділяється, яка в даному випадку складається з відрізків кабелю, що з'єднують всі станції мережі в кільце. Кільце розглядається як загальний ресурс, що розділяється, і для доступу до нього потрібен не випадковий алгоритм, як у мережах Ethernet, а детермінований, заснований на передачі станціям права на використання кільця в певному порядку. Це право передається за допомогою кадру спеціального формату, що називається маркеромабо токеном (token) .

Мережі Token Ring працюють із двома бітовими швидкостями - 4 та 16 Мбіт/с. Змішування станцій, що працюють на різних швидкостях, в одному кільці не допускається. Мережі Token Ring, що працюють зі швидкістю 16 Мбіт/с, мають деякі вдосконалення алгоритму доступу порівняно зі стандартом 4 Мбіт/с.

Технологія Token Ring є складнішою технологією, ніж Ethernet. Вона має властивості відмовостійкості. У мережі Token Ring визначено процедури контролю роботи мережі, які використовують Зворотній зв'язоккільцеподібної структури - надісланий кадр завжди повертається в станцію - відправник. У деяких випадках виявлені помилки у роботі мережі усуваються автоматично, наприклад, може бути відновлено втрачений маркер. В інших випадках помилки тільки фіксуються, а їх усунення виконується вручну обслуговуючим персоналом.

Для контролю мережі одна із станцій виконує роль так званого активного монітора. Активний монітор вибирається під час ініціалізації кільця як станція з максимальним значеннямМАС-адреси Якщо активний монітор виходить з ладу, процедура ініціалізації кільця повторюється і вибирається новий активний монітор. Щоб мережа могла виявити відмову активного монітора, останній у працездатному станікожні 3 секунди генерує спеціальний кадр своєї присутності. Якщо цей кадр не з'являється в мережі більше 7 секунд, інші станції мережі починають процедуру виборів нового активного монітора.

1.3.4 Локальна мережа ArcNet

ArcNet ( Attached Resource Computer Network ) -- проста , недорога , надійна і досить гнучка архітектура локальної мережі . Розроблена корпорацією Datapoint у 1977 році. Згодом ліцензію на ArcNet придбала корпорація SMC (Standard Microsystems Corporation), яка стала основним розробником і виробником обладнання для мереж ArcNet. В якості передавального середовища використовуються кручена пара, коаксіальний кабель (RG-62) з хвильовим опором 93 Ом і оптоволоконний кабель. Швидкість передачі – 2,5 Мбіт/с, існує також розширена версія – ArcNetplus – підтримує передачу даних зі швидкістю 20 Мбіт/с. При підключенні пристроїв ArcNet застосовують топології шина і зірка. Метод управління доступом станцій до середовищі – маркерна шина (англ. Token Bus). Цей метод передбачає такі правила:

· Всі пристрої, підключені до мережі, можуть передавати дані лише отримавши дозвіл на передачу (маркер);

· У будь-який момент часу тільки одна станція в мережі має таке право;

· Дані, що передаються однією станцією, доступні всім станціям мережі.

Передача кожного байта в ArcNet виконується спеціальною посилкою ISU (Information Symbol Unit - одиниця передачі інформації), що складається з трьох службових старт/стопових бітів і восьми бітів даних. На початку кожного пакета передається початковий роздільник АВ (Alert Burst), який складається із шести службових бітів. Початковий роздільник виконує функції преамбули пакета.

В ArcNet визначено 5 типів пакетів:

1. Пакет ITT(англ. Information to Transmit) - запрошення до передачі. Ця посилка передає керування від одного вузла мережі до іншого. Станція, яка прийняла цей пакет, має право на передачу даних.

2. Пакет FBE(Англ. Free Buffer Enquiries) - запит про готовність до прийому даних. Цим пакетом перевіряється готовність вузла прийому даних.

3. Пакет даних.За допомогою цієї посилки здійснюється передача даних.

4. Пакет АСК (англ. ACKnowledgments) – підтвердження прийому. Підтвердження готовності прийому даних чи підтвердження прийому пакета даних без помилок, тобто. у відповідь на FBE та пакет даних.

5. Пакет NAK(англ. Negative AcKnowledgments) - неготовність до прийому. Неготовність вузла до прийому даних (відповідь на FBE) або прийнятий пакет з помилкою.

У мережі ArcNet можна використовувати дві топології: «зірка» та «шина».

Таблиця 1.1.

Основні характеристики мереж за методами передачі інформації

Характеристики	Методи передачі інформації
	Ethernet	Token Ring
Топологія	Локальна типу «шина»	Кільцева або типу «зірка-кільце»	Набори сегментів типу «зірка»
Тип кабелю		Екранована або неекранована кручена пара	RG-62 або RG-59
Імпеданс
Опір термінаторів	50 Ом, ±2 Ом	100 – 200 Ом UTP, 150 Ом TP	RG-59: 75 Ом RG-62: 93 Ом
Максимальна довжина кабелю у сегменті		45 – 200 м ()	Залежно від використовуваного кабелю, але в середньому:
Мінімальний проміжок між сусідніми комп'ютерами			Залежно від використовуваного кабелю
Максимальна кількість з'єднаних сегментів		33 пристрої MAU	Не підтримує з'єднання сегментів
Максимальна кількість комп'ютерів у сегменті		Неекранована кручена пара: 72 робочих станції на концентратор, при використанні екранованої кручений пари – 260 робочих станцій на концентратор	Залежно від використовуваного кабелю

1.3.5. Топології мережі

Топологія - опис способу, з якого робочі станції і сервери фізично з'єднуються між собою. Топології відрізняються необхідною довжиною сполучного кабелю, зручністю з'єднання, можливостями підключення додаткових абонентів, стійкістю до відмови, можливостями управління обміном (див. табл.1.2.). Топологічна структура впливає пропускну спроможність і вартість локальної мережі. Кожна топологія мережі накладає низку умов. Наприклад, вона може диктувати як тип кабелю, а й спосіб його прокладки. Відмінною особливістю ЛОМ є наявність моноканалу, тобто. єдиного маршруту, що пов'язує будь-які дві станції. У зв'язку з цим при підключенні пристроїв до мережі використовуються три топології.

Зіркоподібна мережа

"Зірка" - принципово централізована топологія (рис.1.1), у якій є чітко виділений центральний абонент, здійснює все управління обміном у мережі, і через який йде вся інформація в мережі. У цьому є свої плюси та мінуси. Будь-яке жорстко централізоване управління за своєю суттю безконфліктне, але така мережа не працюватиме за будь-якої несправності центрального абонента. Тому центральний комп'ютер повинен відрізнятися від інших високою надійністю, а отже, і вищою вартістю. До того ж виконувати інші завдання на центральному комп'ютері стане неможливо, оскільки він буде завантажений роботою з мережею.

До недоліків топології відноситься також обмежена кількість абонентів, яка зазвичай у локальних мережах не перевищує 16 користувачів. Важко з'єднання зірок між собою. До переваг цієї зміни можна віднести її мінімальну чутливість до виходу з ладу сполучного кабелю. Розрив кабелю будь-де завжди порушує зв'язок лише з одним абонентом.

Мал. 1.1.Мережа типу "зірка"

Кільцева мережа.

"Кільце" - послідовне з'єднанняабонентів у замкнуте кільце (рис. 1.2), що визначає його особливості. По-перше, вся передана інформація проходить через усіх абонентів. Тому вихід з ладу будь-якого з них порушує роботу всієї мережі загалом. По-друге, розрив кабелю в будь-якій точці порушує цілісність кільця та виводить з ладу всю мережу. Для цього застосовують дублювання кабелю. Управління може бути як централізованим, так і децентралізованим, воно не так жорстко залежить від топології як у випадку "зірки". Всі адаптери повинні бути однакові, але іноді один із них виконує функції диспетчера мережі, тоді він значно складніший.

Мал. 1. 2."Кільцева" мережа

Ця топологія допускає велику кількість абонентів, причому можлива зміна їхньої кількості. У кільці відбувається автоматичне посилення сигналу, що передається кожним абонентом, тому його розміри можуть бути дуже великими, і обмежені вони тільки часом проходження сигналу по всьому кільцю.

Шинна мережа

"Шина" - орієнтована на повну рівноправність всіх абонентів та ідентичність їх адаптерів (рис.1.3). Не означає, що управління обміном може бути централізованим. Проте центр займатиметься лише управлінням обміном, а не перерозподілом інформації. "Шина" може логічно працювати як "зірка" або "кільце". "Шина", на відміну від інших топологій, сильно залежить від електричного узгодження ліній зв'язку, що використовуються, тому що при будь-якому пошкодженні кабелю виникають відображення і накладання сигналів. У такому разі порушується робота усієї мережі. Однак, до виходу з ладу комп'ютерів дана топологія не чутлива, порушується обмін тільки з пошкодженим комп'ютером, а решта мережі залишається в робочому стані. Максимально допустима кількість абонентів у "шині" така сама, як і в "кільці". У "шині" легко змінювати кількість підключених абонентів, іноді навіть у процесі роботи. У зв'язку зі складністю децентралізованого обміну складність апаратури в адаптерах вища, ніж в інших топологіях. Однак децентралізоване управління набагато надійніше централізованого і краще пристосовується до зовнішніх умов, що змінюються.

Мал. 1.3.Мережа із загальною шиною

Існують також змішані топології, такі як "зірка-шина", "зірка-кільце", які мають свої переваги.

Таблиця 1.2.

Порівняння топологій мереж

Параметри	Зірка	Кільце	Шина
1. Відмовостійкість	Вихід із ладу одного PC не впливає на працездатність мережі	Вихід з ладу одного PC може вивести з ладу всю мережу	Вихід з ладу кабелю зупиняє роботу багатьох користувачів
2. Кількість абонентів		1024 і вище	1024 і вище
3. Зміна кількості абонентів	можливо	Потребує зупинки всієї мережі	Легко змінюється
4. Вплив на загальну вартість мережі	Додаткові витрати на центральний комп'ютер	Додаткові витрати на адаптер, що виконує функції диспетчера мережі	Дешеве середовище передачі
5. Можливість управління обміном	Централізоване	Централізоване та децентралізоване	Децентралізоване
6. Особливості	Потужність усієї мережі залежить від сервера	Кількість користувачів не сильно впливає на продуктивність. Важко локалізувати проблеми	Оптоволоконні кабелі не застосовуються. При значних обсягах трафіку зменшується пропускна спроможність. Важко локалізувати проблеми.
7. Протяжність	До кількох десятків кілометрів
8. Застосування	Залежно від вимог, що висуваються

1.4. Вибір та обґрунтування проектних рішень

На підставі проведеного огляду слід сформувати та описати вимоги до мережевої технології, топології мережі та до апаратного забезпечення. Вище були описані вимоги до мережі, що прокладається, на підставі яких ми будемо приймати рішення.

Для вибору оптимальної топології мережі необхідно враховувати такі вимоги:

забезпечення альтернативної маршрутизації, максимальної надійності передачі даних;

вибір оптимального маршруту передачі блоків даних (мінімізація числа каналів, що утворюють послідовності);

Надання прийнятного часу відповіді та необхідної пропускної спроможності.

Мережа ArcNet нам не підходить, тому що швидкість передачі даних у ній досить мала (як і в мережі Token Ring) і в будь-який момент часу лише одна станція має право передавати дані, що дуже незручно.

Серед описаних вимог згадується швидкість передачі (не менше 100 Мбіт/с), мінімізації колізій. Вибрана нами мережна технологія Fast Ethernet, а саме розробка сімейства 100BASE-T (загальний термін для позначення стандартів, що використовують як середовище передачі даних виту пару, довжина сегмента до 100 метрів, включає стандарти)- 100BASE-TX, який є розвитком стандарту 10BASE-T для використання в мережах топології "зірка" (підключення робочих станцій за цим типом повністю виключає можливість колізій). Даний стандарт ми і будемо використовувати у нашому курсовому проекті, а саме 100BASE-TX. Тут задіяна кручена пара категорії 5 і 5е, фактично використовуються лише дві пари провідників. Нас влаштовує, що як середовище передачі ми використовуємо кручені пари. Літера T у назві означає, що середовищем передачі є неекранований кабель на основі кручений пари (Unshielded Twisted Pair, UTP). При виборі кабелю беруться до уваги такі показники: смуга пропускання, відстань, фізична захищеність, електромагнітна перешкодозахищеність, ціна. Крім того, при виборі кабелю потрібно враховувати, яка кабельна система вже встановлена ​​на підприємстві (в даному випадку ніяка), а також які тенденції та перспективи існують на ринку в даний момент.

Неекранована вита пара UTP за характеристиками смуги пропускання та підтримуваними відстанями підходить для створення горизонтальних підсистем. Але оскільки вона може передавати дані та голос, вона використовується частіше. Н екранована кручена парає популярним видом середовища передачі на невеликі відстані (до 100 м) і включена практично у всі сучасні стандарти і технології локальних мереж і забезпечує пропускну здатність до 100 Мб/с (на кабелях категорії 5). Оскільки довжина поверху НДІ становить 150 метрів, це рішення підходить для нас. Категорія 5е визначається стандартом EIA/TIA 568А, смуга частот 100-125 МГц. Специфікація передбачає використання комутатора для підключення користувачів із фізичної топології "зірка". Підключення вузлів до мережі здійснюється за допомогою модульних настінних гнізд RJ-45 і RJ-11 і чотирипарного телефонного кабелю UTP, причому з'єднувач RJ-45 вставляється безпосередньо в мережеву плату.

Технологія Fast Ethernet (100BaseTx, 100BaseFx, 100BaseFl) включає метод доступу CSMA/CD. 802.3. Стандарт 802.3 (Ethernet Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection – CSMA/CD LANs Ethernet – множинний доступ до мереж Ethernet з перевіркою несучої та виявлення конфліктів) описує фізичний рівень і підрівень MAC для мереж, що використовують шинну топологію та колективний доступ конфліктів

100Base-Tx – двопарна кручена пара. Використовує метод MLT-3 для передачі сигналів 5-бітових порцій коду 4В/5B по кручений парі, а також є функція автопереговорів (Auto-negotiation) для вибору режиму роботи порту.

В активне обладнання нашої мережі входить комутатор та маршрутизатор. Комутатор, на відміну концентратора, встановлює індивідуальне з'єднання між двома мережевими пристроями. Тому використання комутатора знижує ймовірність колізій (зіткнень даних) під час роботи мережі, що одна із вимог до нашої мережі. Крім цього, зростає пропускна спроможність мережі в цілому та збільшується її захищеність за рахунок ізоляції трафіку між двома робочими станціями. Переваги використання комутаторів є очевидними.
У більшості комутаторів передбачається наявність 8 портів, у меншості 16 портів.

1.5. Висновки на чолі

В аналітичній частині ми розглянули існуючий стан предметної області, в якій з'ясували, що мережа прокладається з нуля і в кабінетах є лише ПК з ДБЖ, основні характеристики об'єкта проектування – організаційну структуру (матричну), кількість користувачів (близько 200). Також провели короткий огляд компаній, що пропонують послуги з вирішення завдання та виробників активного обладнання. Нами були сформульовані основні цілі та завдання розробки проекту, вимоги до мережі, що проектується:

Створення єдиного інформаційного простору, здатного охопити всіх користувачів і надати їм створену інформацію в різний час і в різному програмному забезпеченні для її обробки, а також здійснювати розпаралелювання та жорсткий контроль даного процесу.

Скорочення часу ухвалення управлінських рішень;

Підвищення рівня достовірності обробки інформації, ступеня її захищеності;

Комп'ютерні мережі є варіантом співпраці людей і комп'ютерів, що забезпечує прискорення доставки та обробки інформації;

підвищення надійності функціонування всіх відділів НДІ;

Спільне використання периферійних пристроїв, включаючи принтери, плотери, дискові накопичувачі, приводи CD-ROM, дисководи, стрімери, сканери, факс-модеми.

Основними вимогами є: мінімальна кількість збоїв, колізій, оптимальна швидкість передачі даних, висока пропускна спроможність мережі, універсальність, гнучкість, масштабованість.

У цій частині курсового проекту був зроблений короткий огляд найбільш відомих мережевих технологій - Ethernet, ArcNet, Token Ring, аналіз яких дає можливість зробити однозначний вибір на користь однієї з технологій-Fast Ethernet. На підставі цього описані вимоги до мережевої технології, топології мережі та апаратного забезпечення.

Глава 2. «Проектна частина»

2.1. Топологія мережі

Розглянувши різні варіанти топології прокладання мережі, з'ясувалося, що найбільш оптимальним є використання топології «зірка». Вибір даної топології обгрунтовується тим, що «зірка» є найшвидшою з усіх топологій обчислювальних мережоскільки передача даних між робочими станціями проходить через центральний вузол (при його хорошій продуктивності) по окремих лініях, що використовуються тільки цими робочими станціями. Частота запитів передачі від однієї станції до іншої, невисока порівняно з досягається в інших топологіях.

В основу будь-якої повномасштабної структурованої системи покладено обрану нами топологію «Зірка», яку інакше називають деревоподібною. Функції вузлів структури зірки виконує комутаційне обладнання різного типу, яке може мати два основні різновиди: індивідуальні інформаційні розетки, що експлуатуються користувачами кабельної системи, та панелі різних видів, що утворюють групове комутаційне поле, з якими працює обслуговуючий персонал Комутаційне обладнання з'єднується між собою електричними та волоконно-оптичними кабелями різних видів. Усі кабелі, що входять до технічних приміщень, обов'язково заводяться на комутаційні панелі, на яких за допомогою шнурів здійснюються всі підключення та перемикання в процесі поточної експлуатації кабельної системи. Все це у поєднанні з використаною деревоподібною топологією в частині, що стосується СКС, забезпечує гнучкість і надійність СКС, а також можливість легкої переконфігурації та адаптуру системи.

Ця мережева топологія найбільш зручна при пошуку пошкоджень мережних елементів: кабелю, мережевих адаптерів або роз'ємів. При додаванні нових пристроїв "зірка" також зручніша порівняно з топологією загальна шина. Також можна взяти до уваги, що 100 і 1000 Мб-і мережі будуються за топологією "Зірка".

Продуктивність обчислювальної мережі спочатку залежить від потужності центрального файлового сервера. Він може бути вузьким місцем обчислювальної мережі. У разі виходу з ладу центрального вузла порушується робота всієї мережі.

Для зручності можна розділити нашу горизонтальну систему на дві підсистеми – з топологією в кабінетах та топологією на поверсі. У кабінетах топологія "зірка" визначається безпосереднім підключенням робочих станцій до активного мережного обладнання (комутатора). В цьому випадку будь-який розрив з'єднання мережі від робочої станції до комутатора не вплине на працездатність мережі загалом. У цьому полягає велика перевага цієї топології. На поверсі відбувається розподіл кабелю між кімнатами, у разі обриву з'єднання з однією працездатністю усієї мережі загалом не порушується. Об'єднання в мережу здійснюється за допомогою маршрутизатора та крос-панелі.

2.2 Апаратні засоби реалізації

Основними апаратними компонентами цієї мережі є:

1. Абонентські системи:

Комп'ютери (робочі станції або клієнти та сервери);

Принтери;

Сканери та ін.

2. Мережеве обладнання:

Мережеві адаптери;

Комутатори;

Маршрутизатор.

3. Комунікаційні канали:

Рознімання;

Пристрої передачі та прийому даних у бездротових технологіях.

Одним з ефективних способівпідвищення техніко-економічної ефективності кабельних систем офісних будівель є мінімізація типів кабелів, які застосовуються для їх побудови. У скс згідно з міжнародним стандартом ISO/IES 11801 допускається використання лише:

Симетричних електричних кабелів на основі крученої пари з хвильовим опором 100,120,150 Ом в екранованому та неекранованому виконанні;

Одномодових та багатомодових оптичних кабелів.

У нашому курсовому проекті буде використовуватися неекранований кабель кручена пара категорії 5е, а саме виробник LanMaster код LAN-5EUTP-xx-кабель UTP, 4x2, 5E кат, 200Mhz, PVC.

Електричні кабелі з кручених пар використовуються в першу чергу для створення горизонтальної проводки, що і потрібно в нашому випадку. По ним передаються як телефонні сигнали та низькошвидкісна дискретна інформація, і дані високошвидкісних додатків. Крученою парою називається кабель, в якому ізольована пара провідників скручена з невеликим числом витків на одиницю довжини. Скручування проводів зменшує електричні перешкоди ззовні при розповсюдженні сигналів кабелем, а екрановані виті парище більше збільшують ступінь перешкодозахищеності сигналів. Найбільш популярним видом середовища передачі на невеликі відстані (до 100 м) стає неекранована кручена пара, яка включена практично у всі сучасні стандарти та технології локальних мереж та забезпечує пропускну здатність до 100 Мб/с (на кабелях категорії 5). Відсутність екрану робить неекрановані кабелі більш гнучкими та стійкими до зламів. Крім того, вони не вимагають дорогого контуру заземлення для експлуатації в нормальному режимі як екрановані. Неекрановані кабелі ідеально підходять для прокладки в приміщеннях всередині офісів, в той час як екрановані краще використовувати для встановлення в місцях з особливими умовами експлуатації, наприклад, поряд з дуже сильними джерелами електромагнітних випромінювань, яких зазвичай немає в офісах.

Кабелі класифікуються за категорією, зазначеною в таблиці 2.1. Підставою для віднесення кабелю до однієї з категорій служить максимальна частота сигналу, що передається по ньому.

Таблиця 2.1

Класифікація кабелів

Категорія вказує значення максимальної швидкості передачі. Чим вища категорія, тим вища швидкість передачі. В даний час використовуються кабелі категорії 5 і вище, здатні передавати дані зі швидкістю не нижче 100 Мбіт/с. Кабелі категорії 5е та 6 здатні передавати дані зі швидкістю до 1Гбіт/с, а кабелі категорії 6А та 7 – до 10Гбіт/с. Застосування кабелю Cat5e адекватне можливостям мережевого обладнання, проте перехід на нові стандарти, наприклад IEEE 802.3an, вимагатиме реконструкції всієї мережі та заміни застарілого кабелю більш продуктивним. Найбільш важливі електромагнітні характеристики кабелю категорії 5 мають такі значення:

· Повний хвильовий опір в діапазоні частот до 100 МГц дорівнює 100 Ом (стандарт ISO 11801 допускає також кабель з хвильовим опором 120 Ом);

· Величина перехресних наведень NEXT в залежності від частоти сигналу повинна приймати значення не менше 74 дБ на частоті 150 кГц та не менше 32 дБ на частоті 100 МГц;

· Згасання має граничні значення від 0,8 дБ (на частоті 64 кГц) до 22 дБ (на частоті 100 МГц);

· активний опірмає перевищувати 9,4 Ом на 100 м;

· Місткість кабелю не повинна перевищувати 5,6 нф на 100 м.

Лінії електричного зв'язку скс повинні бути зібрані з кабелів та інших компонентів з характеристиками не гіршими за ту категорію, на яку вони розраховані по відношенню до категорії 5е включно, яка обрана нами: тракт передачі інформації скс, зібраний з компонентів певної категорії, підтримує роботу всіх додатків свого та нижчого класу.

До характеристик кабелю з відповідністю технологією Ethernet 100Base-TX, що використовується в даному курсовому проекті, можна віднести:

Діаметр провідників 0.4 – 0.6 мм (22~26 AWG), 4 скручені пари (8 провідників, з яких для 10Base-T та 100Base-TX використовуються лише 4). Кабель повинен мати категорію 3 або 5 та якість data grade або вище;

Максимальна довжина сегмента – 100 м;

Рознімання восьми контактні RJ-45.

Стандартизація саме цього значення максимальної довжини сегмента здійснена виходячи з можливості крученої пари як спрямовуючої системи електромагнітних коливань передавати сигнали найбільш масових (на момент прийняття стандартів) високошвидкісних додатків типу Fast Ethernet. Враховувалися досягнутий технічний рівень елементної бази та схемотехнічні рішення приймачів сучасного мережевого обладнання, що застосовуються.

Кручена паразакінчується спеціальним восьмикінцевим роз'ємом RJ-45 (рисунок 2.1.). Для розведення проводів у роз'ємах і розетках RJ-45 існує два стандарти: T568A і T568B. Стандарт T568A призначений для використання в системах передачі голосу, а T568B – для передачі даних. Хоча кожен із них здатний працювати як з голосом, так і з даними, краще дотримуватись відповідності стандартам.

Рис.2.1.Роз'єм RJ-45

У цій горизонтальній підсистемі прокладання кабельних каналів здійснюватиметься за підвісною стелею за допомогою лотків. Крім виробів канального типу в процесі прокладання горизонтального кабелю для формування кабельних трас знаходять застосування елементи підтримки та точкової фіксації. Загальною рисою цих компонентів є те, що вони утримують кабель у певному положенні не по всій довжині, а лише на дуже обмеженій ділянці. Головна відмітна ознака цих елементів полягає в тому, що елемент підтримки не перешкоджає переміщенню кабелю або навіть їх пучка в горизонтальному положенні, а елемент фіксації утримує кабель таких переміщень за рахунок щільного охоплення хомутом кріплення.

Для підключення ПКдо мережі потрібен пристрій сполучення, який називають мережним адаптером, інтерфейсом, модулем або картою. Воно вставляється у гніздо материнської плати. Карти мережних адаптерів встановлюються на кожній робочій станції та на файловому сервері. Робоча станція надсилає запит через мережевий адаптер до файлового сервера та отримує відповідь через мережевий адаптер, коли файловий сервер готовий. Мережевий адаптер (Network Interface Card, NIC)(Рис.2.2) разом зі своїм драйвером реалізує другий, канальний рівень моделі відкритих систем у кінцевому вузлі мережі - комп'ютері. Більш точно, в мережній операційній системі пара адаптер і драйвер виконує лише функції фізичного та МАС - рівнів, у той час як LLC-рівень зазвичай реалізується модулем операційної системи, єдиним для всіх драйверів та мережевих адаптерів.

Мережеві адаптери разом із мережним програмним забезпеченням здатні розпізнавати та обробляти помилки, які можуть виникнути через електричні перешкоди, колізії або погану роботу обладнання.

В адаптерах для клієнтських комп'ютерівзначна частина роботи перекладається на драйвер, тим самим адаптер виявляється простіше та дешевше. Недоліком такого підходу є високий рівень завантаження центрального процесора комп'ютера рутинними роботами з передачі кадрів з оперативної пам'ятікомп'ютера в мережі. центральний процесорзмушений займатися цією роботою замість виконання прикладних завдань користувача.

Рис.2.2.Мережевий адаптер

Тому адаптери, призначені для серверів, зазвичай постачаються власними процесорами, які самостійно виконують більшу частину роботи з передачі кадрів з оперативної пам'яті в мережу та у зворотному напрямку. Прикладом такого адаптера може бути мережевий адаптер SMS EtherPower із вбудованим процесором Intel i960.

Останні типи мережевих адаптерів підтримують технологію Plug and Play (вставляй та працюй). Якщо мережну карту встановити на комп'ютер, то при першому завантаженні система визначить тип адаптера і запросить драйвери.

Різні типимережевих адаптерів відрізняються не тільки методами доступу до каналу зв'язку та протоколами, але ще й такими параметрами:

· швидкість передачі;

· Обсяг буфера для пакета;

· Тип шини;

· Швидкодія шини;

· Сумісність з різними мікропроцесорами;

· Використанням прямого доступу до пам'яті (DMA);

· адресація портів введення/виводу та запитів переривання;

· Конструкція роз'єму.

При проектуванні скс у НДІ буде використано мережевий адаптер кампанії D-link марки DGE-530T з портом Ethernet 10/100/1000 Мбіт/c, інтерфейс PCI з підтримкою WakeOnLAN.

Мережі, побудовані на основі концентраторів, не можуть розширюватися в необхідних межах - при певній кількості комп'ютерів у мережі або при появі нових додатків завжди відбувається насичення середовища, що передає, і затримки в її роботі стають неприпустимими. Ця проблема може бути вирішена шляхом логічної структуризації мережі за допомогою комутаторів (рис.2.3) та маршрутизаторів.

Комутатор(switching hub) (в даному випадку D-link DGS-1016D і D-link DGS-1008D, 16 і 8 портовий Ethernet 10/100/1000 Мбіт/сек, розмір таблиці MAC адрес 8192, обсяг оперативної пам'яті 512 і 102.40 Кб відповідно, підтримка стандартів Auto MDI/MDIX, внутрішня пропускна здатність 32 Гбіт/сек) ділить загальне середовище передачі на логічні сегменти. Кожен логічний сегмент підключається до окремого порту комутатора. При надходженні кадру якийсь із портів комутатор повторює цей кадр, але з всіх портах, як це робить концентратор, лише на тому порту, до якого підключений сегмент, що містить комп'ютер-адресат. Комутатор одночасно підтримує потоки даних між усіма своїми портами, тобто передає кадри паралельно.

Рис.2.3. Зовнішній виглядкомутаторів

Обмеження, пов'язані із застосуванням мостів і комутаторів - за топологією зв'язків, а також ряд інших, - призвели до того, що в ряді комунікаційних пристроїв з'явився ще один тип обладнання - маршрутизатор (router). Маршрутизатори більш надійно та ефективніше, ніж мости, ізолюють трафік окремих частин мережі один від одного. Маршрутизатори утворюють логічні сегменти у вигляді явної адресації, оскільки використовують не плоскі апаратні, а складові числові адреси. У цих адресах є поле номера мережі, так що всі комп'ютери, які мають значення цього поля однакові, належать до одного сегмента, званого в даному випадку підмережею (subnet).

Окрім локалізації трафіку, маршрутизатори виконують ще багато інших. корисних функцій. Так, маршрутизатори можуть працювати в мережі із замкнутими контурами, при цьому вони здійснюють вибір найбільш раціонального маршруту з кількох можливих.

2.3 Розробка схеми організації зв'язку

Під час проектування СКС на поверсі будівлі НДІ ми постаралися вибрати оптимальне положення серверної кімнати. Вона розташована приблизно у середині коридору. Від серверної ми прокладаємо по стелі два пучки кабелю, один на початок коридору, інший на кінець. Потім кабелі починають розгалужуватися на парні та непарні кабінети. Загальна довжина кабелю, прокладеного від комутаційної шафи в серверній і до комутаторів в кабінетах, становить 1156,75 м.

Довжина частини, що підходить до непарних кабінетів, становить 448 м. Ця частина складається з 10 сегментів:

Таблиця 2.2

Довжина другої частини першого пучка, що підходить до парних кабінетів, становить 191,54 м. І складається з 4 сегментів:

Таблиця 2.3

Другий пучок кабелів направлений у кінець коридору так само розгалужується на парні та непарні кабінети. Довжина частини придатної до непарних кабінетів становить 284,86 м. І складається з 8 сегментів:

Інша частина пучка, спрямована до парних кабінетів, має загальну довжину рівну 232,35 м. І складається з 5 сегментів:

1. Кабінет 201, де знаходиться 5 комп'ютерів. Загальна довжина сегментів мережі становить 55,19 м. У цьому кабінеті розташовано 5 розеток класу RJ-45 та 8 портовий комутатор.

2. Кабінети 203, 205, 207, 209, 211, 213, 215, 217, 219, 223, 225, 227, 229, 231, 233, 235, 237 мають ідентичне планування. Загальна довжина кабелю прокладеного в кабінетах становитиме 887,23 м. У цих кімнатах буде розташовано по 5 розеток класу RJ-45 і по 8 портовому комутатору. Спочатку в цих кабінетах стояло по 4 комп'ютери, але ми, передбачаючи можливе розширення персоналу, обладнали по одному додатковому робочому місцю. Нижче наведемо довжини сегментів на прикладі 203 кабінету:

3. У 239 кабінеті розташований технічний кабінет. У цю кімнату прокладання мережі не потрібне.

4. 202-й кабінет складається з двох кімнат – 202а та 202б. У цих кімнатах розташовано 9 комп'ютерів, відповідно 9 розеток класу RG-45 та 16 портовий комутатор з можливістю розширення мережі надалі. Загальна довжина сегментів мережі у цих кімнатах становитиме 139,65 м-коду.

5. Кабінети 204, 206, 212, 218 мають ідентичне планування, відповідно і розташування комп'ютерів у цих кабінетах буде однаковим. Загальна довжина кабелю прокладеного в кабінетах становитиме 199,12 м. У цих кімнатах буде розташовано по 5 розеток класу RJ-45 і по 8 портовому комутатору. Нижче наведемо довжини сегментів на прикладі 204 кабінету:

6. У 208 кабінеті розташована мала зала для проведення конференцій. Ця кімната оснащена оргтехнікою, але прокладання мережі не потрібне.

7. У 210 кабінеті розташований великий зал для проведення конференцій. Він також оснащений оргтехнікою, але в прокладенні мережі немає необхідності.

8. 214 та 220 кабінети ідентичні за своїм плануванням та обидва мають окремі кімнати для проведення лабораторних робіт. У цих кімнатах немає комп'ютерів. Надалі в ці кімнати можна буде організувати по 3 робочі місця за рахунок 8 портового комутатора, розташованого в самому кабінеті. Крім комутатора в кабінеті розташовано 5 розеток класу RG-45. Загальна довжина сегментів мережі цих кабінетах становитиме 98,86 м. Нижче наведемо довжини сегментів з прикладу 214 кабінету.

9. У 216 кабінеті розташована їдальня для персоналу. Прокладання мережі в цю кімнату не потрібне.

10. 222 кабінет складається з двох кімнат – 222а та 222б. У цих кімнатах розташовано 9 комп'ютерів, відповідно 9 розеток класу RG-45 та 16 портовий комутатор з можливістю розширення мережі надалі. Загальна довжина сегментів мережі у цих кімнатах становитиме 139,89 м-коду.

11. 224 кабінет оснащений 8 портовим комутатором, що дозволить наростити мережу в майбутньому, і 5 розетками класу RG-45. Загальна довжина сегментів у цьому кабінеті становить 50,43 м-коду.

Загальна довжина кабелю в кабінетах від комутатора до розетки кожного робочого місця становить 1570,37 м. Загальна довжина кабелю прокладеного в НДІ становить 2778,12 м.

Необхідно пам'ятати, що від розетки до комп'ютера необхідний 1,5 метровий кабель. Т.к. у нас необхідно підключити до мережі 128 (включно з серверною) нам необхідно додаткових 192 м.

Таблиця 2.5

Довжина сполучних ліній та сегментів

Пункт	Номери робочих станцій	Довжина сегмента, м
	202а_1, 204_1, 214а_1, 222а_1, 224_1
	202а_2, 204_2, 214а_2, 222а_2, 224_2
	202а_3, 204_3, 214а_3, 222а_3, 224_3
	204_4, 214а_4, 222а_4
	204_5, 214а_5, 222а_5
		Найчастіше саме некваліфіковані чи помилкові дії персоналу стають причиною виникнення неполадок у кабельній системі, що може призвести до збою в мережі та втрати її працездатності. Як правило, таке відбувається у таких випадках. · Неправильне ведення документації у процесі експлуатації СКС; · неправильні дії персоналу при проведенні комутацій; · Неправильна організація кабельної проводки. Несанкціонований доступ Серверна кімната з точки зору доступу до інформації є одним з найбільш незахищених місць СКС. У разі використання системи комутаційних шнурів для комутації ліній зв'язку на комутаційних панелях зловмисник може миттєво змінити порядок з'єднань або підключити в розрив пристрій зчитування/запису інформації, тобто легко розірвати з'єднання будь-якого користувача з мережею передачі даних або мови або перехопити і записати весь інформаційний обмін, залишаючись при цьому непоміченим. Потрібно відзначити, що для цього зловмиснику зовсім не обов'язково мати складні прилади. На ринку СКС пропонується безліч рішень, покликаних тією чи іншою мірою вирішити описані проблеми, але в своїй більшості вони не дають головного - інтеграції кабельної інфраструктури з системою управління в реальному масштабі часу. Подібна система забезпечує оперативне отриманняінформації про стан з'єднань у комутаційних вузлах, повідомляє станцію управління мережею про всіх випадкових чи навмисних змін у структурі СКС, а також допомагає адміністратору планувати та здійснювати її реконфігурацію. Найлегше забезпечити захист даних від різних неприємностей у випадку мережі з виділеним файловим сервером. На сервері зосереджені всі найважливіші файли, а вберегти одну машину набагато простіше, ніж десять. Концентрованість даних полегшує і резервування, тому що не потрібно їх збирати по всій мережі. При вирішенні проблеми управління доступом до обладнання ми дійшли висновку, що найнадійнішими будуть такі заходи, як: створення мінімум 2-х груп користувачів (адміністратор, науковець); Паролювання; Ідентифікація; Контроль над діями користувачів. При створенні груп користувачів ми можемо чітко розділити їхні права та обов'язки, оскільки права адміністратора є тією, невід'ємною стадією захисту інформації на місцях. Процес паролювання дозволить закріпити цю структуру, що складається з груп користувачів та запобігання несанкціонованому доступу до ресурсів мережі та її обладнання. Ідентифікація необхідна для того, щоб при підключенні нового обладнання або підключення ноутбуків до мережі вони отримували лише доступ до загальнодоступних файлів на сервері. Однією з початкових цілей створення розподілених систем, до яких належать обчислювальні мережі, було досягнення більшої надійності в порівнянні з окремими обчислювальними машинами. Важливо розрізняти декілька аспектів надійності. Для технічних пристроїв використовуються такі показники надійності як середній час напрацювання на відмову, ймовірність відмови, інтенсивність відмов. Однак ці показники придатні для оцінки надійності простих елементів та пристроїв, які можуть перебувати лише у двох станах – працездатному чи непрацездатному. Складні системи, що складаються з багатьох елементів, крім станів працездатності та непрацездатності, можуть мати інші проміжні стани, які ці характеристики не враховують. У зв'язку з цим з метою оцінки надійності складних систем застосовується інший набір характеристик. Готовність чи коефіцієнт готовності (availability) означає частку часу, протягом якого може бути використана система. Готовність може бути покращена шляхом введення надмірності в структуру системи: ключові елементи системи повинні існувати в кількох примірниках, щоб при відмові одного з них функціонування системи забезпечували інші. Щоб систему можна було віднести до високонадійних, вона повинна як мінімум мати високу готовність, але цього недостатньо. Необхідно забезпечити збереження даних та захист їх від спотворень. Крім цього, повинна підтримуватись узгодженість (несуперечність) даних, наприклад, якщо для підвищення надійності на декількох файлових серверах зберігається кілька копій даних, то потрібно постійно забезпечувати їхню ідентичність. Так як мережа працює на основі механізму передачі пакетів між кінцевими вузлами, то однією з характерних характеристик надійності є можливість доставки пакета вузлу призначення без спотворень. Поряд з цією характеристикою можуть використовуватися й інші показники: ймовірність втрати пакету (за будь-якою причиною - через переповнення буфера маршрутизатора, через розбіжність контрольної суми, через відсутність працездатного шляху до вузла призначення і т. д.), ймовірність спотворення окремого біта даних, що передаються, відношення втрачених пакетів до доставлених. Ще однією характеристикою надійності є стійкість до відмов (fault tolerance). У мережах під стійкістю до відмови розуміється здатність системи приховати від користувача відмову окремих її елементів. Наприклад, якщо копії таблиці бази даних зберігаються одночасно на декількох файлових серверах, користувачі можуть просто не помітити відмову одного з них. У відмовостійкій системі відмова одного з її елементів призводить до деякого зниження якості її роботи (деградації), а не до повного зупинення. Так, при відмові одного з файлових серверіву попередньому прикладі збільшується лише час доступу до бази даних через зменшення ступеня розпаралелювання запитів, але в цілому система продовжуватиме виконувати свої функції. Надійність і стійкість функціонування активного устаткування переважно залежить від вибору всього «комплекту» устаткування. Це пов'язано з тим, що при виборі кабелів від різних виробників у роботі мережі буде велика кількість збоїв, шумів або обривів. Так як навіть кабелю однакової категорії в даному випадку 5е, у кожного виробника свій діаметр центральних жил. І при виборі активного обладнання також рекомендується дотримуватися одного виробника Таким чином, при виконанні низки адміністративно-технічних заходів адміністраторами мережі та клієнтами може бути забезпечений високий рівень захисту від несанкціонованого доступу. Однак слід зрозуміти, що ніякі засоби захисту не зможуть захистити від внутрішнього користувача, який має законні права доступу і який може просто винести інформацію на дискеті або паперовому вигляді. 2.5 Висновки на чолі У цьому розділі були описані рішення, прийняті відповідно до поставленої мети та сформульованими завданнями курсового проекту. Так, на їх основі була обрана топологія зірка як найшвидший, зручний і надійний варіант побудови нашої мережі. Також було описано апаратні засоби реалізації та обґрунтування вибору саме такого обладнання. З'ясувалося, що наша мережа складається з комутаторів та маршрутизатора, як комутація використовується неекранований кабель категорії 5е з роз'ємом RJ-45. Було здійснено розрахунок з'єднувальних ліній і сегментів, що використовуються для підключення абонентів мережі, докладно описано схему організації зв'язку, представлену в додатку. В останньому підрозділі подано інформацію про забезпечення безпеки мережі та даних. Можна сміливо сказати, що проектна частина є рішенням проблематики, викладеної в аналітичній частині з використання мережевих технологій. Глава 3. «Кошторисна документація» Найменування Одиниця виміру Кількість Ціна за одиницю (руб.) Усього (руб.) Пасивне мережеве обладнання Горизонтальна підсистема Кабель UTP 4 пари, кат. 5E, solid, 24AWG Конектор RJ-45 Короб, 32x16мм Кут внутрішній, 32x16мм Заглушка торцева, 32х16мм Лоток дротяний, 50х30мм Комутаційне обладнання ProLine шафа настінно-підлогова, 19", 12U, 600х560х604мм Комутаційні шнури LanMaster Комм шнур, UTP, кат 5e, PVC, 1м., сірий Монтажне обладнання Гвинт із шайбою та гайкою Допоміжні матеріали Стяжка нейлону. невідкривши. 200мм, 100 шт. D-Link DMC-920, 100Base-TX<->100Base-FX D-Link DFE-520TX Разом за обладнання без ПДВ Разом за обладнання з ПДВ 3.2. Кошторис на виконання робіт Найменування Техніко-економічні показники Загальна кошторисна вартість у руб . Од. змін. Кількість Вартість од. змін. руб. Монтажні роботи Прокладка кабелю Трасування кабелю за 1 м (розмотування бобіни, маркування, виміри довжини, розтяжка, нарізка) Укладання кабелю в короби (1м) Монтаж розеток Монтаж кросів Монтаж маршрутизаторів у шафу (стійку) Кросування маршрутизаторів (обтиск, обробка кабелю, джгутування) - 1порт Монтаж кабельних трас Кріплення тонких коробів (< 60 мм) на бетонные и кирпичные стены (1м) Разом за монтажні роботи Разом за монтажні роботи з ПДВ 3.3. Зведений кошторисний розрахунок Найменування кошторисних розрахунків та кошторисів Найменування робіт та витрат Кошторисна вартість тис. руб. Устаткування Монтажні роботи РАЗОМ (без ПДВ) Висновок При великому пакеті пропонованих мережевих технологій для організації мережі для кожного знайдеться саме технологія, яка стане незамінною в даному випадку. Ми провели ретельний аналіз предметної області та запропонованих на ринку рішень, вибрали найоптимальніший варіант, при якому якість роботи мережі відображають такі властивості: продуктивність, надійність, сумісність, керованість, захищеність, розширюваність та масштабованість. Розглядаючи каталоги пропонованої мережевої продукції компаній, що цікавлять нас, ми визначили моделі активного та пасивного обладнання, які використані при створенні скс. На підставі цих даних було складено докладний кошторис на обладнання та його монтаж та виведено загальний результат за вартістю мережі. У проекті проаналізувалась наукова література, яка допомогла зробити чіткий вибір на користь технології Ethernet та топології «зірка», які є найкращими з представлених варіантів для цієї мережі. При розробці проекту було використано програмний засіб: Microsoft Visio 2003 – для побудови креслення поверху НДІ. Список літератури 1. Жеретинцева Н. Н. Курс лекцій з комп'ютерних мереж. - Владивосток, 2000 рік. - 81с. 2. Кульгін М.В. Комп'ютерні мережі. - СПб.: Пітер, 2003 рік.: 462с.: іл. 3. Кульгін М.В. Комутація та маршрутизація IP/IPX трафіку. - М: АйТі, 1998 рік. 4. Нанс Б. Комп'ютерні мережі. - М.: БІНОМ, 1996 рік. 5. Оліфер В.Г. Комп'ютерні мережі: HTML підручник. 6. Семенов А.Б. Проектування та розрахунок скс та їх компонентів. - М: ДМК-видавництво, 2003 рік. - 410с. 7. http://www.d-link.ru/products/ 8. http://www.ecolan.ru/imp_info/introduction/ 9. http://www.lanmaster.ru/catalog/ W–W – від робочої станції до робочої станції, A–A – від активного концентратора до активного концентратора, P–W – від пасивного концентратора до робочої станції, P–A – від пасивного концентратора до активного концентратора.

Мережева технологія - це узгоджений набір стандартних протоколів і програмно-апаратних засобів (наприклад, мережевих адаптерів, драйверів, кабелів і роз'ємів), що їх реалізують, достатній для побудови обчислювальної мережі. Епітет «достатній» підкреслює та обставина, що цей набір є мінімальним набором коштів, за допомогою яких можна побудувати працездатну мережу. Можливо, цю мережу можна покращити, наприклад, за рахунок виділення в ній підмереж, що відразу вимагатиме крім протоколів стандарту Ethernet застосування протоколу IP, а також спеціальних комунікаційних пристроїв – маршрутизаторів. Покращена мережа буде, швидше за все, надійнішою та швидкодіючішою, але за рахунок надбудов над засобами технології Ethernet, яка склала базис мережі.

Термін "мережева технологія" найчастіше використовується в описаному вище вузькому сенсі, але іноді застосовується і його розширене тлумачення як будь-якого набору засобів і правил для побудови мережі, наприклад, "технологія наскрізної маршрутизації", "технологія створення захищеного каналу", "технологія IP- мереж».

Протоколи, на основі яких будується мережа певної технології (у вузькому сенсі), спеціально розроблялися для спільної роботи, тому від розробника мережі не потрібно додаткових зусиль щодо організації їхньої взаємодії. Іноді мережеві технології називають базовими технологіями, маючи на увазі те, що на їх основі будується базис будь-якої мережі. Прикладами базових мережевих технологій можуть служити поряд з Ethernet такі відомі технології локальних мереж як Token Ring і FDDI, або технології територіальних мереж Х.25 і frame relay. Для отримання працездатної мережі в цьому випадку достатньо придбати програмні та апаратні засоби, що належать до однієї базової технології - мережеві адаптери з драйверами, концентратори, комутатори, кабельну систему тощо, - і з'єднати їх відповідно до вимог стандарту на цю технологію.

Створення стандартних технологій локальних мереж

У 80-х років стан справ у локальних мережах стало кардинально змінюватися. Утвердилися стандартні технології об'єднання комп'ютерів у мережу – Ethernet, Arcnet, Token Ring. Потужним стимулом їхнього розвитку послужили персональні комп'ютери. Ці масові продукти стали ідеальними елементами для побудови мереж - з одного боку, вони були досить потужними для роботи мережного програмного забезпечення, а з іншого - явно потребували об'єднання своєї обчислювальної потужності для вирішення складних завдань, а також поділу дорогих периферійних пристроїв та дискових масивів. Тому персональні комп'ютери стали переважати в локальних мережах, причому не тільки як клієнтські комп'ютери, але і як центри зберігання та обробки даних, тобто мережевих серверів, потіснивши з цих звичних ролей міні-комп'ютери та мейнфрейми.

Стандартні мережеві технології перетворили процес побудови локальної мережі з мистецтва на рутинну роботу. Для створення мережі достатньо було придбати мережеві адаптери відповідного стандарту, наприклад Ethernet, стандартний кабель, приєднати адаптери до кабелю стандартними роз'ємами та встановити на комп'ютер одну з найпопулярніших мережевих операційних систем, наприклад NetWare. Після цього мережа починала працювати і приєднання кожного нового комп'ютера не викликало жодних проблем - звичайно, якщо на ньому було встановлено мережний адаптер тієї ж технології.

Локальні мережі, порівняно з глобальними мережами, внесли багато нового в способи організації роботи користувачів. Доступ до ресурсів став набагато зручнішим - користувач міг просто переглядати списки наявних ресурсів, а не запам'ятовувати їх ідентифікатори або імена. Після з'єднання з віддаленим ресурсом можна було працювати з ним за допомогою вже знайомих користувача по роботі з локальними ресурсами команд. Наслідком і водночас рушійною силою такого прогресу стала поява величезної кількості непрофесійних користувачів, яким зовсім не потрібно було вивчати спеціальні (і досить складні) команди. мережевої роботи. А можливість реалізувати всі ці зручності розробники локальних мереж отримали внаслідок появи якісних кабельних ліній зв'язку, у яких навіть мережеві адаптери першого покоління забезпечували швидкість передачі до 10 Мбіт/с.

Звичайно, про такі швидкості розробники глобальних мереж не могли навіть мріяти - їм доводилося користуватися тими каналами зв'язку, які були в наявності, оскільки прокладання нових кабельних систем для обчислювальних мереж завдовжки тисячі кілометрів потребувало б колосальних капітальних вкладень. А "під рукою" були тільки телефонні канали зв'язку, погано пристосовані для високошвидкісної передачі дискретних даних - швидкість 1200 біт/с була для них хорошим досягненням. Тому економне витрачання пропускної спроможності каналів зв'язку часто було основним критерієм ефективності методів передачі у глобальних мережах. У цих умовах різні процедури прозорого доступу до віддалених ресурсів, стандартні для локальних мереж, для глобальних мереж довго залишалися розкішшю.

Сучасні тенденції

Сьогодні обчислювальні мережі продовжують розвиватись, причому досить швидко. Розрив між локальними та глобальними мережами постійно скорочується багато в чому через появу високошвидкісних територіальних каналів зв'язку, що не поступаються якістю кабельним системам локальних мереж. У глобальних мережах з'являються служби доступу до ресурсів, такі ж зручні та прозорі, як служби локальних мереж. Подібні приклади у великій кількості демонструє найпопулярніша глобальна мережа – Internet.

Змінюються локальні мережі. Замість пасивного кабелю, що з'єднує комп'ютери, в них у великій кількості з'явилося різноманітне комунікаційне обладнання - комутатори, маршрутизатори, шлюзи. Завдяки такому обладнанню з'явилася можливість побудови великих корпоративних мереж, що налічують тисячі комп'ютерів та складну структуру. Відродився інтерес до великих комп'ютерів - в основному через те, що після спаду ейфорії з приводу легкості роботи з персональними комп'ютерами з'ясувалося, що системи, які складаються із сотень серверів, обслуговувати складніше, ніж кілька великих комп'ютерів. Тому на новому витку еволюційної спіралі мейнфрейми стали повертатися в корпоративні обчислювальні системи, але вже як повноправні мережеві вузли, що підтримують Ethernet або Token Ring, а також стек протоколів TCP/IP, який завдяки Internet-мережі став де-факто.

Виявилася ще одна дуже важлива тенденція, що зачіпає однаково як локальні, так і глобальні мережі. Вони стала оброблятися невластива раніше обчислювальним мережам інформація - голос, відеозображення, малюнки. Це вимагало внесення змін до роботи протоколів, мережевих операційних систем та комунікаційного обладнання. Складність передачі такої мультимедійної інформації через мережу пов'язана з її чутливістю до затримок при передачі пакетів даних - затримки зазвичай призводять до спотворення такої інформації в кінцевих вузлах мережі. Так як традиційні служби обчислювальних мереж - такі як передача файлів або електронна пошта - створюють малочутливий до затримок трафік і всі елементи мереж розроблялися для нього, то поява трафіку реального часу призвела до великих проблем.

Сьогодні ці проблеми вирішуються різними способами, в тому числі і за допомогою спеціально розрахованої на передачу різних типів трафіку технології АТМ, Однак, незважаючи на значні зусилля, що вживаються в цьому напрямку, до прийнятного вирішення проблеми поки що далеко, і в цій галузі доведеться ще багато зробити Щоб досягти заповітної мети - злиття технологій не тільки локальних та глобальних мереж, а й технологій будь-яких інформаційних мереж - обчислювальних, телефонних, телевізійних тощо. Хоча сьогодні ця ідея багатьом здається утопією, серйозні фахівці вважають, що передумови для такого синтезу вже існують, та їхні думки розходяться лише в оцінці приблизних термінів такого об'єднання – називаються терміни від 10 до 25 років. Причому вважається, що основою для об'єднання послужить технологія комутації пакетів, що використовується сьогодні в обчислювальних мережах, а не технологія комутації каналів, яка використовується в телефонії, що, мабуть, має підвищити інтерес до мереж цього типу.

Надіслати свою гарну роботу до бази знань просто. Використовуйте форму нижче

гарну роботуна сайт">

Студенти, аспіранти, молоді вчені, які використовують базу знань у своєму навчанні та роботі, будуть вам дуже вдячні.

Чувашева В.С.

Розміщено на http://www.allbest.ru/

МОСКІВСЬКИЙ ГУМАНІТАРНО-ЕКОНОМІЧНИЙ ІНСТИТУТ КІРІВСЬКА ФІЛІЯ

Реферат

Мережеві технології

Виконала: Чувашева В.С.

Перевірив: Страбикіна Л.А.

КИРІВ - 2011

Вступ

1.1 Мережеві технології. Загальна інформація

2. Маршрутизація та доменна система імен в Інтернет

2.2 Процес маршрутизації

2.3 Система імен у мережі Інтернет

2.4 DNS-сервіс

Висновок

Вступ

мережевий інтернет домен

Нині немає такої людини, мабуть, якій жодного разу не довелося працювати з комп'ютером. Сучасні комп'ютерні технології застосовуються повсюдно: від звичайних точок роздрібної торгівлі до наукових центрів.

Як підтвердження досліджуємо дані, які опублікував Мінкомзв'язку Росії та які були представлені в електронна базаданих ООН "MilleniumDevelopment, GoalsIndicators" у 2009 році:

Діаграма 1. Динаміка зростання кількості персональних комп'ютерів у світі (на 1000 чоловік)

Тому дослідження тим, що безпосередньо пов'язані з інформаційними технологіями, вкрай актуальні. Жоден економіст не зможе бути високоефективним у своїй роботі, якщо він не має навіть найменшого уявлення про роботу з комп'ютером.

Однак я вважаю, що сучасний працівник фінансової сфери діяльності повинен не тільки вміти використовувати стандартний пакет програм на примітивному рівні, але також знати, як ці програми працюють, сам процес зсередини.

Тому у своєму рефераті, не претендуючи на вичерпний виклад теми, я ставила собі за мету розповісти про загальні принципи організації та функціонування мережевих технологій. У цьому пункті я висвітлю такі підпункти як Загальна інформаціяпро мережеві технології, переваги мережного об'єднання, система передачі даних та безлічі обчислювальних мереж. Також я розповім про маршрутизацію та доменну систему імен у мережі Інтернет. У рамках цієї теми будуть порушені такі пункти як загальна структурамережі Інтернет, процес маршрутизації, система назв у мережі Інтернет, а також DNS-сервіс.

У ході роботи над рефератом були використані статистичні дані Федеральної служби державної статистики, різноманітні навчально-методичні видання, а також статті з Інтернету.

1. Загальні принципи організації та функціонування мережевих технологій

1.1 Мережеві технології. Загальна інформація

У 1960-х роках. з'явилися перші обчислювальні мережі та розпочалася нова науково-технічна революція. Вперше відбулося об'єднання комп'ютерних технологій збору, зберігання, обробки інформації з технологіями передачі даних та технологіями зв'язку. Це уможливило застосовувати розподілену обробку даних, широко використовувати мережеві технології автоматизації різних сфер діяльності: комерційної, виробничої, наукової та інших.

Під мережевими технологіями слід розуміти сукупність програмних, апаратних та організаційних засобів, що забезпечують комунікацію та розподіл обчислювальних ресурсів комп'ютерів, підключених до мережі.

Обчислювальні мережі прийнято поділяти на:

· локальні (ЛВС)

· Глобальні

На відміну від глобальних, локальні мережі можуть охоплювати лише незначні відстані. Наприклад: група поряд будівель, кілька комп'ютерних класів і т.д. Якщо мережа охоплює досить великі відстані, такі як між містами чи навіть континентами, то такі мережі називаються глобальними.

Комп'ютери, об'єднані в мережу, можна розділити на дві групи функціональною ознакою (див. таблицю 1):

Таблиця 1. Класифікація комп'ютерів, об'єднаних у мережу

Якщо спрощено зобразити принцип взаємодії «клієнт-сервер», він виглядає так:

Малюнок 1. Взаємодія клієнт-сервер

1.2 Переваги мережного об'єднання

Мережеве об'єднання комп'ютерів сьогодні явище масове. І це зрозуміло, оскільки таке об'єднання дає безліч переваг, виконуючи низку функцій. Назвемо основні з них:

Таблиця 2. Функції мережного об'єднання

	Опис
1. Ресурсно-роздільна	· Дозволяє високоефективно використовувати комп'ютерні можливості. · Ресурси пам'яті, потужності процесорів та периферійних пристроїв розподілені максимально ефективно серед усіх пристроїв, об'єднаних у мережу
2. Поділ даних	· Передбачає можливість до однієї або кількох баз даних для всіх комп'ютерів мережі · Рівні доступу до інформаційних ресурсів обмежуються відповідно до певної моделі управління даними
3. Забезпечення надійності	· Дозволяє підвищити надійність інформаційної системи · Забезпечує її працездатність, навіть у разі виходу з ладу окремого сегменту мережі
4. Вартісна	· Знижує вартість обробки інформації
5. Інноваційна	· дозволяє використовувати принципово нові можливості та технології, що не існували раніше (системи електронного документообігу, технології електронної пошти, відеоконференції та ін.)

1.3 Система передачі даних та безліч обчислювальних мереж

Комплекс технічних засобів будь-якої обчислювальної мережі включає в себе комп'ютери та системи передачі даних. Системи передачі даних складаються з приймально-передаючих пристроїв (модеми, мережні карти, концентратори та ін.) та комунікаційних каналів.

Існує безліч обчислювальних мереж. Тому необхідно виділяти критерії, за якими їх можна класифікувати. Найважливішим, мабуть, є конфігурація фізичних сполук, вузлів та компонентів мережі – або топологічна структура. За топологічним типом можна встановити продуктивність та надійність мережі, а також наскільки сильно він впливає на ефективність функціонування мережі загалом.

Розглянемо взаємодію комп'ютерів у мережі. Якщо один комп'ютер передає інформацію іншому, то в цей момент передавальний пристрій першого трансформує дані сигнал, який може бути ідентифікований даним каналом зв'язку. З іншого боку, другий пристрій, що передає, декодує інформацію в початковий вигляд.

Якщо розглядати мережі з організаційно-управлінської точки зору, то можна виділити 2 типи: централізовані та децентралізовані.

Перша характеризується обробкою та зберіганням інформації із засобів спеціального комп'ютера «файл-сервера» (архітектура такої побудови системи розподіленої обробки даних також має назву «файл-сервер»). Робочі станції (комп'ютери користувачів) передають дані для обробки файл-сервер, який надає їм вже оброблену інформацію. Цей підхід часто використовується при необхідності централізації та концентрації інформаційних ресурсіву єдиному вузлі мережі.

Малюнок 2. Централізована організація управління. Переваги і недоліки

Система, побудована за архітектурою «клієнт-сервер», називається децентралізованою. Тут дані можуть бути оброблені на різних комп'ютерах. Головне з переваг такої системи у тому, що це недоліки централізованої нейтралізуються. Такі мережі не містять у своєму складі спеціально виділених серверів: функції керування передаються від однієї робочої станції до іншої. Проте є й недоліки. Найбільш значущим є складність контролю над даними, які можуть бути в абсолютно різних вузлах мережі. Понад те, викликає утруднення координація всіх робочих станцій. Значна вартість застосування також є невід'ємним недоліком.

Глобальна мережа Інтернет заснована на розподіленій технології обробки даних з архітектури «клієнт-сервер» і в загальному сенсі є сукупністю взаємопов'язаних локальних мереж, між якими можливий обмін інформацією протоколу передачі даних TCР/IR (Transmission Control Protocol/Internet Protocol). Під таким протоколом розуміється набір технічних правил і процедур, який створювався для обміну інформацією між різнорідними мережами.

На сьогоднішній день практично кожна країна світу забезпечує можливість підключення до Інтернету для своїх громадян. Так як дана мережазаснована по архітектурі «клієнт-сервер», отже має децентралізовану структуру. Це означає, що немає жодного керуючого органу, який мав владу, керував усіма. Однак якщо розглядати мережу сегментно, то на національному та міжнародному рівнях такі єдині органи управління існують.

За даними Федеральної служби державної статистики, питома вага домашніх господарств, які мають доступ до мережі Інтернет, зросла за період з 2005 року по 2009 в 4 рази - з 9 відсотків до 36. У високорозвинених країнах цей показник більш стабільний. У США він зовсім залишається незмінним.

Діаграма 2. Питома вага домашніх господарств, які мають доступ до Інтернету

Якщо розглядати ситуацію більш детально, то в Росії спостерігаються високі темпи зростання чисельності користувачів Мережі. За 9 років показники підскочили з позначки 20 користувачів на кожні 1000 жителів до позначки 421 користувач/1000 жителів Російської Федерації: За даними Федеральної служби державної статистики за 2010 рік

Діаграма 3. Зростання чисельності користувачів мережі Інтернет у Росії

2. Маршрутизація та доменна система імен в Інтернет

2.1 Загальна структура мережі Інтернет

Мережа Інтернету, як уже сказано вище, не має єдиного центру адміністрації, але вони існують на сегментах. Таким чином, можна сказати, що мережа має ієрархічну структуру (див. рис. 3). Домени - це регіони

Рисунок 3. Ієрархічна структура мережі Інтернет

Процес маршрутизації

Проте реально Інтернет має набагато складнішу структуру. Відправлене повідомлення, наприклад, може йти зовсім не за цією структурою, а набагато складнішим маршрутом. Це пов'язано з великою кількістю доступних шляхів. Звідси й походить назва мережі Інтернет як «всесвітнє павутиння».

Згідно з правилами протоколу TCР/IР, повідомлення може бути передано лише за умови, що воно розбите на пакети зі стандартизованою структурою. І тому існує низка умов. Такий пакет повинен обов'язково містити в собі адресу відправника, адресу призначення, заголовок, інформацію, що власне передається. Маршрут, яким буде надіслано повідомлення, заздалегідь не відомий.

У процесі відправлення пакети нумеруються. Це робиться для того, щоб при отриманні їх можна було зібрати у вихідному вигляді. Далі всім пакетам присвоюється певна сума, яка відповідає вмісту кожного. У точці одержання вона підраховується повторно. Це робиться для того, щоб контролювати правильність одержувача. Якщо виявилося так, що суми не збігаються, то передача вимагається ще раз.

Процедура встановлення шляху від відправника до отримувача називається маршрутизацією. Вона виконується для кожного пакета, що передається на підставі алгоритмів, описаних у спеціальних протоколах маршрутизації.

Для того, щоб виконати цю процедуру, було створено спеціальні пристрої, такі як маршрутизатори (роутери). Функціонально вони схожі на поштові підстанції. Щоб дійти адресата, лист має пройти кілька поштових підстанцій. Аналогічно до цього електронні повідомлення, листи можуть проходити через N-ну кількість роутерів. Інша паралель: є досить багато рівнів поштових відділень. Наприклад: районний, обласний. Так і для маршрутизаторів – вони можуть відповідати міським, районним та іншим доменам. Нині існує понад 130 протоколів маршрутизації.

2.2 Система імен у мережі Інтернет

Як багато протоколів маршрутизації існує, так багато існує різних доменів. Щоб ідентифікувати комп'ютер, підключений до Мережі, потрібно надати йому унікальний код. Цим кодом є IP-адреса. Він складається з набору цифр, що у свою чергу визначається чотирма групами цифр, розділених точками.

До 1984 року у системі імен використовувалися лише цифрові унікальні адреси комп'ютерів, підключених до Мережі. Пізніше, для надання користувачам можливості використовувати символьні імена, що легко запам'ятовуються, була введена доменна система імен. Принцип побудови доменних імен схожий на побудову ієрархічної структури мережі Інтернет. А саме: дрібніші домени входять до складу великих. Доменна адреса являє собою набір груп символів, розділених точками.

Розглянемо адресу fa.ru. Тут ru – домен вищого рівня, що позначає країну, fa – позначає домен, що входить до складу домена вищого рівня (офіційний сайт Фінансового університету).

Батьківщина доменних імен – США. Саме тому імена доменів верхнього рівня відповідають типам організацій:

Таблиця 3. Доменні імена

Таким чином, вся система доменних імен представлена ​​деревоподібною структурою. Коренем дерева є кореневий домен, усередині домену верхнього рівня реєструється домен другого рівня, усередині нього субдомен.

Структура система доменних імен

2.3 DNS-сервіс

Мережеві протоколи мають багато своїх особливостей. Наприклад, інформація може бути доставлена ​​лише за адресою, наведеною цифрами. Це викликало необхідність перетворення доменних імен. Потрібно було змінити їх із символьних на цифрові. Спочатку навіть було створено таблиці відповідності, які зберігалися кожному комп'ютері. Однак з високими темпами зростання мережі Інтернет від них довелося відмовитися.

Оскільки таблиці відповідності було неможливо більше задовольняти потребам Мережі, створення нового сервісу було необхідно. Таким сервісом став DNS(DomainName Sуstem). Програми функціонували на сервері DNS. Якщо існує потреба надсилати повідомлення комп'ютеру з вказаним доменним ім'ям, відбувається наступний процес:

Рисунок 5. Принцип функціонування сервера DNS

Таким чином, загальний принцип полягає в тому, що DNS-сервер виконує послідовні звернення до ланцюжка таких серверів, об'єднаних в ієрархічну систему, з метою перетворення символьної адреси в цифровий.

Висновок

Таким чином, інформаційні технології в різному прояві міцно закріпилися в нашому житті.

У цій роботі були висвітлені такі пункти як:

· загальні принципиорганізації та функціонування мережевих технологій:

o загальна інформація про мережні технології

o переваги мережного об'єднання

o система передачі даних та безлічі обчислювальних мереж.

· маршрутизації та доменної системи імен у мережі Інтернет:

o загальна структура мережі Інтернет

o процес маршрутизації,

o система імен у мережі Інтернет

o також DNS-сервіс

Очевидно, що зовсім не кожен офісний працівник має всю ту інформацію, що була зазначена вище. Саме тому, володіння такого роду знаннями дозволяє не тільки вдосконалити свої навички роботи з персональним комп'ютером, мережею Інтернет, але і піднести себе в кращому світлі перед керівництвом, збільшити свої конкурентні перевагина ринку праці, який визначається високим ступенем жорсткої конкуренції.

Більше того, теоретичні знання у сфері саме внутрішнього процесу роботи мережевих технологій, зокрема мережі Інтернет, дозволить бути більш незалежним у плані того, щоб самостійно налаштувати маршрутизатор, встановити з'єднання по локальній мережі або дізнатися про свою особисту IP-адресу.

Список використаної літератури

1. Божко В.П., Власов Д.В., Гаспаріан М.С. Інформаційні технологіїв економіці та управлінні. Навчально-методичний комплекс. - М: ЄАОІ. 2008.

2. Столлінгс В. Сучасні комп'ютерні мережі. - СПб.: Пітер. 2003

3. Хелебі З. Принципи маршрутизації до Internet. - М: Вільямс. 2001

4. Офіційний сайт Федеральної служби статистики. - http://www.gks.ru

5. Офіційний сайт International Telecommunication Union. - http://www.itu.int

Розміщено на Allbest.ru

Подібні документи

Розгляд поняття мережевих технологій як сукупності програмних, апаратних та організаційних засобів; принципи їх організації та функціонування. Маршрутизація та доменна система імен в Інтернет. Характеристика популярних Інтернет-сервісів.

презентація , додано 15.07.2014


Комп'ютерні мережі та їх класифікація. Апаратні засоби комп'ютерних мереж та топології локальних мереж. Технології та протоколи обчислювальних мереж. Адресація комп'ютерів у мережі та основні мережеві протоколи. Переваги використання мережевих технологій.

курсова робота , доданий 22.04.2012


Переваги комп'ютерних мереж. Основи побудови та функціонування комп'ютерних мереж. Вибір мережевого обладнання. рівні моделі OSI. Базові мережеві технології. Здійснення інтерактивного зв'язку. Протоколи сеансового рівня. Середовище передачі.

курсова робота , доданий 20.11.2012


Перегляд відомостей про підключення комп'ютера за допомогою Windows. Встановлення параметрів мережевих протоколів (команда IPconfig), звіт про використання. Дозвіл імен NetBios. Перевірка IP-адрес, трасування маршрутів, команди мережі NET.

лабораторна робота , доданий 11.09.2013


Аналіз мережевих технологій та мережевого обладнання. Розробка логічної та фізичної схеми локальної обчислювальної мережі офісної будівлі, що включає загальний вихід до Інтернету. Побудова схеми кабельного розведення. Маршрутизація потоків даних у мережі.

курсова робота , доданий 11.04.2014


Опис спільних функцій мережевого рівнямоделі OSI: протоколювання, маршрутизація та логічна адресація. Вивчення принципів роботи мережевого протоколу TCP/IP та мережевих утиліт командного рядка. Адреса локальної мережі та визначення класу мережі Інтернет.

презентація , доданий 05.12.2013


Історія створення мережі Інтернет та локальних обчислювальних мереж (LAN). Функції міжмережевого протоколу передачі. Застосування доменної системи імен та вибір способу переадресації даних. Правові норми при пошуку та перегляді інформації в Інтернеті.

презентація , доданий 25.04.2013


Структура сучасних корпоративних мереж. Застосування технології Intranet у корпоративних мережах передачі даних. Принципи їх побудови та основні тенденції розвитку. Особливості стандартів Fast Ethernet та Gigabit Ethernet. Технологія 100VG-AnyLAN.

курсова робота , доданий 02.07.2011


Поширені мережеві протоколи та стандарти, що застосовуються у сучасних комп'ютерних мережах. Класифікація мереж за певними ознаками. Моделі мережевої взаємодії, технології та протоколи передачі даних. Запитання технічної реалізаціїмережі.

реферат, доданий 07.02.2011


Класифікації мереж на відстані між обчислювальними машинами, за типом середовища та швидкості передачі інформації. Схема з'єднання комп'ютерів у мережі та канали зв'язку. Суть доменної системи назв. Маршрутизація та транспортування даних по комп'ютерних мережах.