1. Лекция № 20
30.05.13

2. Это типичный вопрос тех, кому вы предложите вступить в свою
сеть, да и для себя стоит определиться, зачем тратить своё время,
силы и деньги на подобный проект.
Какие же возможности открывает ЛВС
1. Обмен информацией между членами сети: документами,
фильмами, играми, музыкой, программами и т.д.
2. Возможность совместно использовать такое оборудование как
принтеры, CD-RWDVDDVD-RW.
3. Совместное использование и оплата канала доступа в интернет.
4. Совершенно новый уровень общения (Голосовая связь, видео и чат)
5. Мультиплатформность
6. Распределенные вычисления
7. Сетевые службы
8. Многопользовательские игры по локальной сети.

3. Лока́льная вычисли́тельная сеть (ЛВС, локальная
сеть, сленг. локалка; англ. Local Area Network, LAN) —
компьютерная сеть, покрывающая обычно
относительно небольшую территорию или небольшую
группу зданий (дом, офис, фирму, институт).
Также существуют локальные сети, узлы которых
разнесены географически на расстояния более
12 500 км (космические станции и орбитальные
центры). Несмотря на такие расстояния, подобные
сети всё равно относят к локальным.

4. Сетевая тополо́гия (от греч. τόπος, - место) — способ
описания конфигурации сети, схема расположения
и соединения сетевых устройств.
Существует множество способов соединения сетевых
устройств, из них можно выделить пять базовых
топологий:
 шина,
 кольцо,
 звезда,
 ячеистая топология
 решётка.
Остальные способы являются комбинациями базовых. В общем
случае такие топологии называются смешанными или
гибридными, но некоторые из них имеют собственные
названия, например «Дерево».

5.  Топология типа ши́на, представляет собой общий кабель
(называемый шина или магистраль), к которому
подсоединены все рабочие станции. На концах кабеля
находятся терминаторы для предотвращения отражения
сигнала.
Работа в сети
Отправляемое рабочей станцией сообщение
распространяется на все компьютеры сети. Каждая машина
проверяет — кому адресовано сообщение и если ей, то
обрабатывает его. Для того, чтобы исключить
одновременную посылку данных, применяется либо
«несущий» сигнал, либо один из компьютеров является
главным и «даёт слово» остальным станциям.
При построении больших сетей возникает проблема ограничения на
длину связи между узлами, в таком случае сеть разбивают на сегменты.
Сегменты соединяются различными устройствами — повторителями,
концентраторами или хабами. Например, технология Ethernet позволяет
использовать кабель длиной не более 185 метров.

6.  Кольцо́ — базовая топология компьютерной сети, в
которой рабочие станции подключены последовательно
друг к другу, образуя замкнутую сеть.
Работа в сети
В кольце компьютер в сети получает данные от стоящего
предыдущим в списке адресатов и перенаправляет их далее, если они
адресованы не ему. Список адресатов генерируется компьютером,
являющимся генератором маркера. Сетевой модуль генерирует маркерный
сигнал (обычно порядка 2-10 байт во избежание затухания) и передает его
следующей системе (иногда по возрастанию MAC-адреса). Следующая
система, приняв сигнал, не анализирует его, а просто передает дальше. Это
так называемый нулевой цикл.
Последующий алгоритм работы таков — пакет данных GRE,
передаваемый отправителем адресату начинает следовать по пути,
проложенному маркером. Пакет передаётся до тех пор, пока не доберётся
до получателя.

7.  Двойное кольцо - это сеть построенная на
двух оптоволоконных кольцах,
соединяющих компьютеры с двумя сетевыми
картами кольцевой топологией.
 Для повышения отказоустойчивости, сеть строится на
оптоволоконных кольцах образующих основной и
резервный путь для передачи данных. Первое кольцо
используется для передачи данных, а второе не
используется. При выходе из строя 1-го кольца оно
объединяется со 2-м и сеть продолжает функционировать.
Данные при этом по первому кольцу передаются в одном
направлении, а по второму в обратном. Используется
маркерный метод доступа. Примером может быть сеть
двойного кольца FDDI.

8.  Звезда́ — базовая топология компьютерной сети, в которой
все компьютеры сети присоединены к центральному узлу
(обычно сетевой концентратор), образуя физический сегмент
сети. Подобный сегмент сети может функционировать как
отдельно, так и в составе сложной сетевой топологии (как
правило "дерево").
Работа в сети
Рабочая станция, с которой нужно послать данные, отсылает их на
концентратор, а тот определяет адресата и отдаёт ему информацию. В
определённый момент времени только одна машина в сети может
пересылать данные, если на концентратор одновременно приходят два
пакета, обе посылки оказываются не принятыми и отправителям нужно
будет подождать случайный промежуток времени, чтобы возобновить
передачу данных. Этот недостаток отсутствует на сетевом устройстве
более высокого уровня - коммутаторе, который, в отличие от
концентратора, подающего пакет на все порты, подает лишь на
определенный порт - получателю. Одновременно может быть передано
несколько пакетов. Сколько - зависит от коммутатора

9. ХарактеристикиХарактеристики
Топология
Звезда Кольцо Шина
Стоимость
расширения
Незначительная Средняя Средняя
Присоединение
абонентов
Пассивное Активное Пассивное
Защита от отказов Незначительная Незначительная Высокая
Размеры системы Любые Любые Ограниченны
Защищенность от
прослушивания
Хорошая Хорошая Незначительная
Стоимость
подключения
Незначительная Незначительная Высокая
Поведение системы
при высоких
нагрузках
Хорошее Удовлетворительное Плохое
Возможность работы
в реальном режиме
времени
Очень хорошая Хорошая Плохая
Разводка кабеля Хорошая Удовлетворительная Хорошая
Обслуживание Очень хорошее Среднее Среднее

10. Ethernet
ARCNET
Token ring

11.  Ethernét (эзернет,
от лат. aether — эфир) — пакетная технология ко
мпьютерных сетей, преимущественно локальных.
Стандарты Ethernet определяют проводные
соединения и электрические сигналы на
физическом уровне, формат кадров и протоколы
управления доступом к среде — на канальном
уровне модели OSI. Ethernet в основном
описывается стандартами IEEE группы 802.3.
Ethernet стал самой распространённой
технологией ЛВС в середине 90-х годов прошлого
века, вытеснив такие устаревшие технологии,
как Arcnet, FDDI и Token ring.

12.  ARCNET (или ARCnet, от англ. Attached
Resource Computer NETwork) —
технология ЛВС, назначение которой
аналогично назначению Ethernet или Token
ring.
ARCNET являлась первой технологией для
создания сетей микрокомпьютеров и стала
очень популярной в 1980-х при автоматизации
учрежденческой деятельности. Предназначена
для организации ЛВС в сетевой топологии
«звезда».

13.  Token ring — «маркерное кольцо», архитектура кольцевой сети с
маркерным (эстафетным) доступом в сеть.
Тип сети, в которой все компьютеры схематически объединены
в кольцо. По кольцу от компьютера к компьютеру (станции сети)
передается специальный блок данных, называемый маркером
(англ. token).
Когда какой-либо станции требуется передача данных, маркер ею
модифицируется и больше не распознается другими станциями,
как спецблок, пока не дойдёт до адресата. Адресат принимает
данные и запускает новый маркер по кольцу. На случай потери
маркера или хождения данных, адресат которых не находится, в
сети присутствует машина со специальными полномочиями,
умеющая удалять безадресные данные и запускать новый маркер.
Когда оба слова написаны с больших букв (Token Ring),
имеется в виду технология, разработанная компанией IBM или
сеть стандарта IEEE 802.5

14.  Концентратор (Hub)
 Коммутатор (Switch)
 Маршрутизатор (Router)
 Мост (Bridge)
 Повторитель(Repeater)
 Сетевой адаптер(NIC-Network Interface Adapter)
 Трансивер

15. Сетевой концентратор или Хаб (жарг. от англ. hub — центр
деятельности) — сетевое устройство, предназначенное для
объединения нескольких устройств Ethernet в
общий сегмент сети.
Устройства подключаются при помощи витой пары,
коаксиального кабеля или оптоволокна.
Термин концентратор (хаб) применим также к другим
технологиям передачи данных: USB, FireWire и пр.
В настоящее время почти не выпускаются — им на смену
пришли сетевые коммутаторы (свитчи), выделяющие
каждое подключенное устройство в отдельный сегмент.

16. Сетевой коммутатор или свитч (жарг.
от англ. switch — переключатель) —
устройство, предназначенное для
соединения нескольких узлов
компьютерной сети в пределах
одного сегмента.
В отличие от концентратора, который
распространяет трафик от одного
подключенного устройства ко всем
остальным, коммутатор передаёт данные
только непосредственно получателю.
Это повышает производительность и
безопасность сети, избавляя остальные
сегменты сети от необходимости (и
возможности) обрабатывать данные,
которые им не предназначались.

17. Маршрутиза́тор или роутер, рутер
(от англ. router — сетевое устройство,
на основании информации о топологии
сети и определённых правил
принимающее решения о пересылке
пакетов сетевого уровня (уровень
3 модели OSI) между различными
сегментами сети.
Работает на более высоком уровне,
нежели коммутатор и сетевой мост.

18. Мост, сетевой мост, бридж (жарг., калька с англ. bridge) — сетевое
оборудование для объединения сегментов локальной сети.
Сетевой мост работает на канальном уровне модели OSI, обеспечивая
ограничение домена коллизий (в случае сети Ethernet). Формальное
описание сетевого моста приведено в стандарте IEEE 802.1D.
Различия между коммутаторами и мостами
В общем случае коммутатор (свитч) и мост аналогичны по функциональности;
разница заключается во внутреннем устройстве: мосты обрабатывают
трафик, используя центральный процессор, коммутатор же использует
коммутационную матрицу (аппаратную схему для коммутации пакетов).
В настоящее время мосты практически не используются (так как для работы
требуют производительный процессор), за исключением ситуаций, когда
связываются сегменты сети с разной организацией первого уровня,
например, между xDSL соединениями, оптикой, Ethernet’ом. В случае SOHO-
оборудования, режим прозрачной коммутации часто называют «мостовым
режимом» (bridging).

19. Повторитель (жарг. — репи́тер; англ. repeater) — сетевое
оборудование.
Предназначен для увеличения расстояния сетевого
соединения путём повторения электрического сигнала
«один в один».
Бывают однопортовые повторители и многопортовые. В
терминах модели OSI работает на физическом уровне.
Одной из первых задач, которая стоит перед любой
технологией транспортировки данных, является
возможность их передачи на максимально большое
расстояние.

20. Сетевая плата, также известная как сетевая карта, сетевой
адаптер, Ethernet-адаптер, NIC (англ. network interface controller) —
периферийное устройство, позволяющее компьютеру
взаимодействовать с другими устройствами сети.
По конструктивной реализации сетевые платы делятся на:
 внутренние — отдельные платы, вставляющиеся в PCI, ISA или PCI-
E слот;
 внешние, подключающиеся через USB или PCMCIA интерфейс,
преимущественно использовавшиеся в ноутбуках;
 встроенные в материнскую плату

21. Трансивер — устройство для
передачи и приёма сигнала
между двумя физически
разными средами системы
связи.
Это приёмник-передатчик,
физическое устройство,
которое соединяет
интерфейс хоста с локальной
сетью, такой как Ethernet.
Трансиверы Ethernet содержат
электронные устройства,
передающие сигнал в кабель и
детектирующие коллизии.

22. Беспроводная точка
доступа (англ. Wireless Access
Point, WAP) — устройство для
объединения компьютеров в
единую беспроводную сеть.
Чаще всего беспроводные
точки доступа используются
для предоставления доступа
мобильным устройствам
(ноутбуки, принтеры и т. д.) к
стационарной локальной
сети.

23. Устройства Графическое
изображение
Фото Функции
Маршрутизатор
(Router)
Вычисляет путь по адресу
места назначения. Коммутирует
потоки данных, осуществляет
фильтрацию данных.
Объединяет локальные сети,
обеспечивает доступ к
глобальным сетям.
Коммутатор
(Switch)
Коммутатор – разбивает
локальную сеть на сегменты и
управляет потоками данных
между сегментами.
Мост
(Bridge)
Мост соединяет, как правило,
два сетевых сегмента. Условно
говоря, мост – это
двухпортовый коммутатор.
Концентратор
(Hub)
Концентратор получает сигнал,
усиливает его и рассылает по
всем своим портам.

24. Повторитель
(Repeater)
Усилитель сигнала. Проще
говоря, – двух портовый
концентратор.
Сетевой адаптер
(NIC-Network
Interface Adapter)
Устройство для
подключения компьютера
к сети.
Трансивер Устройство для
преобразования сигнала из
одной физической среды в
другую. Например, из
световых сигналов в
электрические.
Модем Устройства,
преобразующие цифровой
сигнал в аналоговый
сигнал телефонной линии и
обратно.

25. 1. Коаксиальный кабель
2. Витая пара
3. Оптическое волокно

26. Коаксиа́льный ка́бель (от лат. co — совместно и axis — ось, то есть «соосный»), также
известный как коаксиал (от англ. coaxial), — электрический кабель, состоящий из
расположенных соосно центрального проводника и экрана и служащий для передачи
высокочастотных сигналов.
Коаксиальный кабель состоит из:
A — оболочки (служит для изоляции и защиты от внешних воздействий) полиэтилена;
B — внешнего проводника (экрана) в виде оплетки, фольги, покрытой слоем алюминия
пленки и их комбинаций, а также гофрированной трубки, повива металлических лент и
др. из меди, медного или алюминиевого сплава;
C — изоляции, выполненной в виде сплошного или полувоздушного диэлектрического
заполнения, обеспечивающей постоянство взаимного расположения (соосность)
внутреннего и внешнего проводников;
D — внутреннего проводника в виде одиночного прямолинейного (как на рисунке) или
свитого в спираль провода, многожильного провода, трубки, выполняемых из меди,
медного сплава, алюминиевого сплава, омеднённой стали, омедненного алюминия,
посеребренной меди и т. п.

27. Вита́я па́ра (англ. twisted pair) — вид кабеля
связи, представляет собой одну или
несколько пар изолированных
проводников, скрученных между собой (с
небольшим числом витков на единицу
длины), покрытых пластиковой
оболочкой
Свивание проводников производится с
целью повышения связи проводников
одной пары (электромагнитная помеха
одинаково влияет на оба провода пары) и
последующего уменьшения
электромагнитных помех от внешних
источников, а также взаимных наводок
при передаче дифференциальных
сигналов.

28. Опти́ческое волокно́ — нить из
оптически прозрачного материала
(стекло, пластик), используемая для
переноса света внутри себя
посредством полного внутреннего
отражения.
Волоконная оптика — раздел
прикладной науки и машиностроения,
описывающий такие волокна. Кабели
на базе оптических волокон
используются в волоконно-оптической
связи, позволяющей передавать
информацию на бо́льшие расстояния с
более высокой скоростью передачи
данных, чем в электронных средствах
связи. В ряде случаев они также
используются при создании датчиков.