Titlul postului: Tipuri de rețele
Domeniu: Informatică, Cibernetică și Programare
Descriere: Utilizând un singur cablu, fiecare computer necesită un singur punct de conectare la rețea, în timp ce poate interacționa pe deplin cu orice alt computer din grup. Din punct de vedere geometric, o rețea LAN este întotdeauna limitată în mărime de o zonă mică datorită proprietăților electrice ale cablului utilizat pentru a construi rețeaua și unui număr relativ mic de computere care pot partaja un mediu de date de rețea. Pentru a sprijini sistemele informatice mai mari, s-au dezvoltat dispozitive speciale care au făcut posibilă combinarea a două.
Mărime fișier: 629.35 KB
Lucrarea a fost descărcată: 16 persoane.
Rețea (rețea) # 151; Acesta este un grup de computere conectate printr-un mediu de transfer de date.
O rețea locală de calculatoare sau, în mod abreviat, o rețea LAN (LAN, rețea locală) # 151; Acesta este un grup de computere care sunt îmbinate împreună cu un mediu comun de transmisie de date, de obicei cu un cablu. Folosind un singur cablu, fiecare computer are nevoie de un singur punct de conectare la rețea, în timp ce poate interacționa pe deplin cu orice alt computer din grup. Din punct de vedere geometric, o rețea LAN este întotdeauna limitată în mărime de o zonă mică datorită proprietăților electrice ale cablului utilizat pentru a construi rețeaua și un număr relativ mic de computere care pot partaja un mediu de date de rețea. LAN-urile sunt situate, de obicei, într-o singură clădire sau, cel mult, în mai multe clădiri apropiate. Unele tehnologii, cum ar fi fibra optică, permit creșterea lungimii liniilor LAN la un kilometru sau doi kilometri, dar este imposibil să se utilizeze LAN-uri pentru a conecta calculatoarele situate, de exemplu, în orașe îndepărtate. O astfel de restricție este eliminată prin aplicarea rețelelor globale (distribuite teritorial) (WAN, rețea extinsă).
Inițial, rețelele LAN au fost create pentru un număr relativ mic de computere # 151; aproximativ 30 pentru rețele mici și 100 pentru rețele mari. Pentru a sprijini sistemele informatice dispozitive speciale mai mari, care permit combinarea a două sau mai multe complexe de rețea și forma LAN (Internetwork), este în esență o „rețea de rețele“ au fost dezvoltate, de exemplu, permițând o rețea de calculatoare pentru a comunica cu alte computere. Strict vorbind, un LAN sau un segment de rețea # 151; este un grup de computere conectate împreună astfel încât un mesaj trimis de o singură stație de lucru ajunge la toate celelalte, chiar dacă mediul acelei rețele sau segment constă din mai multe secțiuni.
Mijloacele de creare a complexelor în rețea permit unei organizații să proiecteze o structură de rețea de dimensiuni aproape nelimitate. Dar, în plus față de capacitatea de a integra mai multe LAN-uri într-o clădire (sau grup de clădiri), rețeaua poate, de asemenea, să combine LAN-uri din zone îndepărtate utilizând legăturile WAN. Rețea largă de zone (WAN) # 151; Acest set de LAN-uri, separate de distanțe relativ mari și conectate în diferite puncte.
Compararea rețelelor de bandă îngustă și a rețelelor în bandă largă
Comparație între comutarea pachetelor și comutarea circuitelor
Rețelele locale se numesc rețele de comutare de pachete, deoarece computerele din rețea distribuie datele către porțiuni mici, numite pachete, chiar înainte de a fi transmise. Există o tehnologie similară, numită comutare de celule, care diferă de comutarea pachetelor numai de o dimensiune constantă a celulelor (celule), în timp ce dimensiunea pachetului variază.
Separarea datelor în acest fel este necesară deoarece calculatoarele din LAN utilizează un cablu comun și transmiterea pe o rețea a unui flux de date nedistribuit de un singur computer va dura foarte mult timp și va bloca rețeaua pentru restul calculatoarelor la momentul respectiv. Dacă analizați datele transmise printr-o rețea cu comutare de pachete, puteți observa aici că fluxul de semnal constă în pachete generate de diferite sisteme (computere) și intercalate în interiorul cablului. Pentru acest tip de rețea, este tipic faptul că pachetele care fac parte din același mesaj sunt transmise pe diferite căi și uneori chiar ajung la destinație într-o altă ordine decât au fost trimise. Sistemul de primire, la rândul său, ar trebui să aibă un mecanism pentru rearanjarea pachetelor în ordinea dorită și urmărirea pachetelor pierdute sau corupte în timpul transferului.
Cabluri și topologii
Diferitele moduri de a configura conexiunea cablurilor pentru combinarea computerelor într-o rețea LAN se numesc topologii (figura 1). Acestea depind de tipul de cablu utilizat și de protocolul care este suportat. Următoarele topologii sunt cele mai frecvente.
- Bus. Topologia magistralei este realizată printr-un cablu dat de la un calculator la altul, sub forma unui lanț succesiv care seamănă cu o ghirlandă pe un pom de Crăciun. Toate semnalele transmise de orice computer către rețea merg de-a lungul magistralei în ambele direcții către toate celelalte computere. Cele două capete ale magistralei ar trebui să fie "închise" prin intermediul unor rezistențe electrice, astfel încât semnalele să nu fie reflectate și să nu meargă în direcția opusă. Principalul dezavantaj al topologiei autobuzului este că, asemenea unei ghirlande de pom de Crăciun, defectul de cablu în orice punct al lungimii sale împarte rețeaua în două părți care nu pot comunica între ele. Majoritatea rețelelor construite pe cabluri coaxiale utilizează arhitectura magistralei.
- Steaua. Topologia stea utilizează un cablu separat pentru fiecare calculator, căptușit dintr-un dispozitiv central numit hub sau hub. Concentratorul transmite semnale care ajung la oricare dintre porturile sale către toate celelalte porturi; în urma căreia semnalele trimise de un nod ajung la celelalte computere. O rețea bazată pe stele este mai rezistentă la daune decât o rețea bazată pe magistrala, deoarece deteriorarea cablului afectează numai computerul la care este conectată, nu întreaga rețea. Majoritatea rețelelor care folosesc un cablu twisted pair sunt montate în topologia stelelor.
- Inelul. Topologia inelului este echivalentă funcțional cu o magistrală la care capetele sunt conectate una la alta; Astfel, semnalele sunt transmise de la un computer la altul, deplasându-se într-un cerc. Cu toate acestea, inelul de comunicare # 151; aceasta este doar o abstracție logică, nu o construcție fizică. De fapt, rețeaua este o stea, dar concentratorul special implementează un inel logic prin trimiterea semnalului de intrare numai prin următorul port în jos (în loc de a trece prin porturile, așa cum se întâmplă atunci când se utilizează o topologie hub „stea“). Fiecare computer primește un semnal de intrare, îl procesează (dacă este necesar) și îl trimite înapoi la hub pentru a transfera următoarea stație de lucru în rețea. În conformitate cu acest principiu de funcționare, sistemul care transmite semnalul către rețea trebuie, de asemenea, să-l elimine după ce a ocolit întregul inel. Rețelele construite pe baza unei topologii inelului pot utiliza diferite tipuri de cabluri. De exemplu, rețelele Token Ring folosesc o pereche de fire răsucite, în timp ce rețelele FDDI implementează o topologie inelară utilizând cabluri cu fibră optică.
- Autobuzul de stele. Această topologie # 151; o modalitate de a extinde o singură "stea". Acest circuit este format dintr-o multitudine de „stele“, hub-uri care se conectează segmentele individuale ale unui autobuz comun. Fiecare computer este încă în măsură să comunice cu orice alta în rețea ca un nod asociat transmite traficul de intrare prin porturile „stelele“.
Figura 1. Principalele tipuri de topologii
Controlul accesului la mass-media
Atunci când mai multe computere sunt conectate la același mediu de transmisie în bandă îngustă, trebuie implementat un mecanism de control al accesului mediu (MAC) pentru implementarea arbitrajului de acces și prevenirea transmiterii simultane de date de către sisteme. Mecanismul de gestionare a accesului la mediul înconjurător este baza tuturor protocoalelor pentru orice rețea LAN. Cele două mecanisme mai comune: de acces multiplu, cu detectare Carrier de coliziune (CSMS / CD, Carrier Sense Multiple Access cu coliziune de detectare), utilizate în rețele Ethernet, și trecerea jeton, care este utilizat de către rețelele Token Ring, FDDI, și alte tipuri de LAN. Aceste două mecanisme sunt fundamental diferite, dar aceștia îndeplinesc aceeași sarcină, oferind fiecărui sistem în rețea oportunități egale de primire / transmitere a datelor.
Mecanismul de gestionare a accesului la mediu este CSMA / CD.
Ca orice metodă MAC, CSMA / CD permite calculatoarelor dintr-o rețea să partajeze un singur mediu de transmisie în bandă îngustă, fără a pierde date. Nu există priorități în rețea, deoarece aceasta este baza metodei de acces mediu. Fiecare nod are drepturi egale pentru a accesa mediul de transmisie în rețea.
Când un nod din rețea dorește să transfere date, mai întâi "ascultă" mediul de rețea, încercând să determine dacă este utilizat. Asta este # 151; purtătoare. Dacă un nod detectează traficul în rețea, acesta poate rezista unei pauze scurte și apoi poate asculta din nou rețeaua. Dacă rețeaua este gratuită, orice nod de rețea poate transmite date prin ea. Asta este # 151; faza de acces multiplu. Mecanismul descris controlează accesul la mediul de transmisie, dar nu fără erori.
Coliziuni apar atunci când un sistem transmite date și alt sistem realizează un sens de transport pentru o perioadă scurtă de timp, până când pachetul primul bit transmis-l atinge. Acest interval este cunoscut ca un timp de contestație sau un interval de timp, deoarece fiecare sistem implicat în proces consideră că a început să transmită date mai întâi. Astfel, fiecare nod din rețea se află întotdeauna într-una din cele trei stări posibile: transmisie, concurență sau așteptare. Atunci când pachetele se ciocnesc de la două noduri diferite, o altă stare a cablului apare în cablu, care se propagă spre ambele sisteme. Atunci când fiecare sistem de transport detectează o situație anormală, ea își dă seama că există o coliziune, se oprește imediat trimiterea de date și să ia măsuri pentru a remedia această situație. Asta este # 151; coliziune etapă de detectare. Datorită faptului că pachetele considerate corupte care se ciocnesc, ambele sisteme implicate transmite restul semnalului de întârziere de rețea (model de blocaj), care informează alte sisteme într-o rețea de coliziuni și previne posibilitatea transferului de date.
Când rețeaua este inactiv, stațiile de lucru sunt în modul inactiv. Marcatorul circulă continuu de la nod la nod până când ajunge la o stație de lucru cu date pentru transmisie. Stația de lucru schimbă bitul de setare a monitorului în marcator, indicând faptul că rețeaua este ocupată și trimite următorul simbol al stației și imediat după aceea își transmite pachetul de date.
La primirea de pachete de nod înainte de al trimite, compară datele obținute cu cele care au fost transferate acestora în scopul de a detecta erorile care ar fi avut loc în timpul transmisiei. Dacă sunt detectate erori, postul repetă transmiterea pachetului. Dacă nu există erori, stația elimină un pachet din rețea, și elimină-l, și apoi modificați valoarea setărilor de afișare biți, eliberând markerul și re-trimite-l la rețea. Toate sistemele au șanse egale pentru transmiterea datelor, iar procesul descris este exact același pentru oricare dintre cei care au capturat tokenul.
Datorită faptului că numai sistemul care deține markerul poate transmite date, coliziunile nu pot apărea în astfel de rețele până când nu există erori grave.
Repetoare, poduri, switch-uri și routere
LAN-urile individuale pot fi conectate între ele prin utilizarea diferitelor tipuri de dispozitive, dintre care unele extind pur și simplu LAN, în timp ce altele sunt direct legate de formarea intranetului. Mai jos este o listă cu astfel de dispozitive.
Protocoale și standarde
Interacțiunea calculatoarelor în rețea este reglementată prin protocoale, adică seturi formale de reguli și acorduri care determină modul în care dispozitivele fac schimb de date în rețea. Aceste protocoale descriu orice moment de interacțiune # 151; din caracteristicile semnalelor transmise prin cabluri, pentru interogarea limbilor care permit schimbul de mesaje între aplicațiile care rulează pe diferite computere. Aceste calculatoare folosesc o varietate de protocoale, care se numește o „stivă“ și se extinde de la interfața cu utilizatorul programului, localizat la „sus“ la interfața de rețea fizică de la „partea de jos“. In mod traditional, stiva este împărțit în șapte nivele, funcțiile care sunt definite de modelul de referință al (Open Systems Interconnection OSI , Open System Interconnection) # 151; un document care descrie atât funcțiile individuale ale fiecărui nivel, cât și aplicarea lor comună pentru a asigura interacțiunea computerelor din rețea.
În prezent, protocoalele standard pentru utilizare pe scară largă sunt elaborate de organizații sau grupuri internaționale speciale, dintre care unele sunt enumerate mai jos.
Și alte lucrări care ar putea să te intereseze
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: