Меню

Какое средство поможет удлинить кабель в сети с топологией линейная шина

Топология типа «линейная шина»

Объединение компьютеров в локальную сеть. Организация работы пользователей в локальных компьютерных сетях.ч

Возникающая проблема передачи информации между пользователями на некоторое расстояние решается посредством применения различных каналов передачи информации, которые могут использовать различные физические принципы. Так например, при непосредственном общении людей, информация может передаваться при помощи звуковых волн, при разговоре по телефону – с помощью электрических сигналов, распространяющихся по линиям связи. Используя каналы связи различной физической природы (кабельные, оптоволоконные, радиоканалы и др.), можно передавать информацию между компьютерами. Практическая потребность быстрого доступа к информационным ресурсам других компьютеров, принтерам, и другим периферическим устройствам явилась причиной возникновения компьютерных сетей. По способу взаимного расположение компьютеров объединенных в сеть, сети подразделяются на два типа:

Познакомимся с понятием и возможностями Локальных компьютерных сетей.

I. Дадим определение компьютерной сети:

Компьютерная сеть – это система компьютеров, связанная каналами передачи информации.

Небольшие по масштабам компьютерные сети, работающие в пределах одного помещения, здания, на сравнительно небольшом расстоянии называются локальными сетями (ЛС).

Примером локальной компьютерной сети может служить, компьютерная сеть в классе информатики, общешкольная ЛС, объединяющая компьютеры, установленные в предметных кабинетах. Так же в ЛС объединяются различные отделы предприятий, фирм, учреждений. Обычно компьютеры ЛС удалены друг от друга на расстояние не более 1 км.

Давайте ответим на вопрос «Чем автономная работа на ПК отличается от работы на том же ПК, входящим в состав ЛС?» на примере ЛС в школе.

(Идет обсуждение, которое должно привести к выводу о преимуществах работы в сети).

Итак, существуют две основные цели в использовании ЛС:

  • Обмен файлами между пользователями сети;
  • Использование общедоступных ресурсов: большого пространства дисковой памяти, принтеров, централизованной базы данных, программного обеспечения и др.

Пользователей общей локальной сети принято называть рабочей группой, а компьютеры, подключенные к сети – рабочими станциями.

Если все компьютеры сети равноправны, т.е. сеть состоит только из рабочих станций (РС) – то ее называют одноранговой.

II. Топология компьютерных сетей

Локальные сети (ЛС), в зависимости от назначения и технических решений, могут иметь различные структуры объединения компьютеров. Такую структуру называют конфигурацией, архитектурой,топологией сети.

Общая схема соединения компьютеров в локальной сети называется топологией сети.

Существует два основных класса сетей, различаемые по способу объединения компьютеров:

1. широковещательная конфигурация (каждый компьютер передает информацию, которая может восприниматься.всеми остальными компьютерами данной сети);

2. последовательная конфигурация (компьютер может передавать информацию только своему ближайшему соседу). Наиболее распространенные топологии сетей это:

  • Шинная топология;
  • Топология «звезда»;
  • Кольцевая топология.

В широковещательных конфигурациях каждый персональный компьютер передает сигналы, которые могут быть восприняты остальными компьютерами. К таким конфигурациям относятся топологии «общая шина», «дерево», «звезда с пассивным центром». Сеть типа «звезда с пассивным центром» можно рассматривать как разновидность «дерева», имеющего корень с ответвлением к каждому подключенному устройству.

В последовательных конфигурациях каждый физический подуровень передает информацию только одному персональному компьютеру. Примерами последовательных конфигураций являются: произвольная (произвольное соединение компьютеров), иерархическая, «кольцо», «цепочка», «звезда с интеллектуальным центром», «снежинка» и др.

Коротко рассмотрим три наиболее широко распространенные (базовые) топологии ЛВС: «звезда», «общая шина» и «кольцо».

Рассмотрим следующие схемы:

Топология типа «линейная шина».

Вариант соединения компьютеров между собой, когда кабель проходит от одного компьютера к другому, последовательно соединяя компьютеры и периферийные устройства между собой (как показано на рис.1), называется линейной шиной.

Рис. 1. Шинная топология

Примером такой конфигурации может служить следующее соединение. Информация по шине передается на все ПК сети, но принимает ее только тот ПК, для которого эта информация предназначена.

Топология типа «кольцо».

Топология типа «кольцо» подразумевает соединение компьютеров сети замкнутой кривой – каналом передающей среды. Выход одного узла сети соединяется со входом другого. Информация по замкнутому контуру передается от ПК к ПК. На сравнительно небольшом пространстве такая топология преимущественна, хотя выход из строя одного из компьютеров «кольца» нарушает целостность сети.

Прикольцевой топологии данные передаются от одного компьютера другому по эстафете (рис. 2). Если некоторый компьютер получает данные, предназначенные не ему, он передает их дальше по кольцу. Адресат предназначенные ему данные никуда не передает.

Рис. 2. Кольцевая топология

Специальной формой кольцевой топологии является логическая кольцевая локальная вычислительная сеть. Физически она монтируется как соединение звездных топологий. Отдельные звезды включаются с помощью специальных коммутаторов (англ. Hub – концентратор), которые по-русски также иногда называют “хаб”. В зависимости от числа рабочих станций и длины кабеля между рабочими станциями применяют активные или пассивные концентраторы. Активные концентраторы дополнительно содержат усилитель для подключения от 4 до 16 рабочих станций. Пассивный концентратор является исключительно разветвительным устройством (максимум на три рабочие станции). Управление отдельной рабочей станцией в логической кольцевой локальной вычислительной сети происходит так же, как и в обычной кольцевой локальной вычислительной сети. Каждой рабочей станции присваивается соответствующий ей адрес, по которому передается управление (от старшего к младшему и от самого младшего к самому старшему). Разрыв соединения происходит только для нижерасположенного (ближайшего) узла локальной вычислительной сети, так что лишь в редких случаях может нарушаться работа всей локальной вычислительной сети.

Читайте также:  Какая разрешенная ширина транспортного средства

Топология типа «звезда».

Вариант соединения когда к каждому компьютеру подходит отдельный кабель, из одного центральног узла, называется конфигурацией типа «звезда».

В случаетопологии «звезда» каждый компьютер через специальный сетевой адаптер подключается отдельным кабелем к центральному узлу (рис. 3). Центральным узлом служит пассивный соединитель или активный повторитель.

Рис. 3. Топология типа «звезда»

Обычно при такой схеме соединения центральным узлом является более мощный компьютер. Разновидностью топологии типа «звезда» является радиальная топология.

Древовидная топология.

Компьютеры сети могут находиться на разных уровнях (этажах). В этом случае может быть применена такая конфигурация, которую часто называют «снежинка».

Рассмотрим возможности сетей с различными топологиями.

Топология сети Достоинства Недостатки
Шинная топология
  • упрощение логической и программной архитектуры сети;
  • простота расширения;
  • простота методов управления;
  • минимальный расход кабеля;
  • отсутствие необходимости централизованного управления;
  • надежность (выход из строя одного ПК не нарушит работу других).
  • кабель, соединяющий все станции – один, следовательно «общаться» ПК могут только «по очереди», а это означает, что нужны специальные средства для разрешения конфликтов;
  • затруднен поиск неисправностей кабеля, при его разрыве нарушается работа всей сети.
Топология «Звезда»
  • надежность (выход из строя одной станции или кабеля не повлияет на работу других).
  • требуется большое количество кабеля;
  • надежность и производительность определяется центральным узлом, который может оказаться «узким местом» (поэтому часто это оборудование дублируется).
Кольцевая топология
  • низкая стоимость;
  • высокая эффективность использования моноканала;
  • простота расширения;
  • простота методов управления.
  • в случае выхода из строя хотя бы одного компьютера вся сеть парализуется;
  • на каждой рабочей станции необходим буфер для промежуточного хранения передаваемой информации, что замедляет передачу данных;
  • подключение новой станции требует отключения сети, поэтому разрабатываются специальные устройства, позволяющие блокировать разрывы цепи.

Структура сети повлияла на создание и самой системы информационного обеспечения, называемой информационным пространством, которое тоже имеет сетевую структуру. Все информационное пространство можно представить как навигационную систему, определенную совокупность программ, позволяющих пользователю ориентироваться во всем многообразии информации, размещенной в сети, и находить необходимые ему фактические данные, исторические сведения, полезные программы. Чаще всего система навигации организуется через систему вложенных меню. Пользователю нет необходимости запоминать адрес или название ресурса и последовательность команд, необходимую для доступа к нему: двигаясь по меню программы, можно перемещаться по содержимому различных ком­пьютеров, подключенным к сети.

Топология реальной ЛВС может в точности повторять одну из приведенных выше или включать их комбинацию. Структура сети в общем случае определяется следующими факторами: количеством объединяемых компьютеров, требованиями по надежности и оперативности передачи информации, экономическими соображениями и т. д.

Объединение компьютеров в единую сеть предоставляет пользователям сети новые возможности, несравнимые с возможностями отдельных компьютеров. Сеть – это не сложение, а умножение возможностей отдельных компьютеров. Локальная сеть позволяет организовать передачу файлов из одного компьютера в другой или другие, совместно использовать вычислительные и аппаратные ресурсы, совмещать распределенную обработку данных на нескольких компьютерах с централизованным хранением информации и многое другое. С помощью компьютерной локальной сети осуществляется коллективное использование технических ресурсов, что благотворно воздействует на психологию и поведение пользователя не только в сети, но и в реальной жизни.

Аппаратные ресурсы сети

Аппаратные ресурсы сети – это дополнительное оборудование, которое можно подключать к сети и разделять между пользователями. Аппаратные ресурсы расширяют возможности сети.

Принтеры, сканеры, модемы и факс-модемы, CD-ROM – все это аппаратные ресурсы сети.

Однора́нговые, децентрализо́ванные или пи́ринговые (от англ. peer-to-peer, P2P – равный к равному) сети – это компьютерные сети, основанные на равноправии участников. В таких сетях отсутствуют выделенные серверы, а каждый узел (peer) является как клиентом, так и сервером. В отличие от архитектуры клиент-сервера, такая организация позволяет сохранять работоспособность сети при любом количестве и любом сочетании доступных узлов. Так сказать «С глазу на глаз».

Впервые фраза «peer-to-peer» была использована в 1984 году Парбауэллом Йохнухуйтсманом (Parbawell Yohnuhuitsman) при разработке архитектуры Advanced Peer to Peer Networking фирмы IBM.

Дата добавления: 2018-02-28 ; просмотров: 3605 ; Мы поможем в написании вашей работы!

Источник



А) Предотвращает эффект отражения сигнала.

Б) Соединяет компьютеры.

В) Усиливает сигнал.

Физический уровень.

А) Отвечает за перевод форматных данных.

Б) Упаковывает необработанные данные биты с Физического уровня в кадры данных.

В) Определяет метод соединения сетевого кабеля с адаптером.

Используется для маршрутизации, а также указывает на тип пакета и сегментацию.

ТЕСТ 5

1. Какая топология является пассивной?

А) Шина.

Б) С передачей маркера.

В) Кольцо.

Г) Звезда-кольцо.

Порядок _________________________ определяет местонахождение протокола в стеке.

В модели OSI все сетевые операции разделены на __________уровней.

4. Какое средство поможет удлинить кабель в сети с топологией «линейная шина»?

Читайте также:  Средство для блеска волос как называется

А) Плата сетевого адаптера.

Б) Терминатор.

В) Баррел-коннектор.

Г) Модуль подключения к среде передачи данных.

Транспортный уровень.

А) Обеспечивает безошибочную передачу сообщений.

Б) Определяет маршрут между компьютером-отправителем и компьютером-получателем.

В) Проводит проверку всех адресов, функционирования связей и оконечных узлов.

В одноранговой сети каждый компьютер может функционировать и как сервер, и как ________________________________________________.

В сетях на основе сервера всегда присутствуют выделенный компьютер.

А) да Б) нет

В одноранговой сети нет выделенных ___________________________.

9. Задача каждого уровня – предоставление услуг __________________ уровню, «маскируя» детали реализации этих услуг.

10. Компьютер – получатель передаёт __________________________ собранный из пакетов блок данных в том формате, который он использует.

ТЕСТ 5

1. Какая топология является пассивной?

А) Шина.

Б) С передачей маркера.

В) Кольцо.

Г) Звезда-кольцо.

Порядок _________________________ определяет местонахождение протокола в стеке.

В модели OSI все сетевые операции разделены на __________уровней.

4. Какое средство поможет удлинить кабель в сети с топологией «линейная шина»?

А) Плата сетевого адаптера.

Б) Терминатор.

В) Баррел-коннектор.

Г) Модуль подключения к среде передачи данных.

Транспортный уровень.

А) Обеспечивает безошибочную передачу сообщений.

Б) Определяет маршрут между компьютером-отправителем и компьютером-получателем.

В) Проводит проверку всех адресов, функционирования связей и оконечных узлов.

В одноранговой сети каждый компьютер может функционировать и как сервер, и как ________________________________________________.

В сетях на основе сервера всегда присутствуют выделенный компьютер.

А) да Б) нет

В одноранговой сети нет выделенных ___________________________.

9. Задача каждого уровня – предоставление услуг __________________ уровню, «маскируя» детали реализации этих услуг.

10. Компьютер – получатель передаёт __________________________ собранный из пакетов блок данных в том формате, который он использует.

9. Задача каждого уровня – предоставление услуг __________________ уровню, «маскируя» детали реализации этих услуг.

10. Компьютер – получатель передаёт __________________________ собранный из пакетов блок данных в том формате, который он использует.

ТЕСТ 6

1. В сетях с топологией «звезда» выход из строя центрального узла, к которому подключены все компьютеры, влечет за собой выход из строя всей сети.

А) да Б) нет

Трейлер пакета содержит адрес местоназначения.

А) да Б) нет

Верхний, или _____________________________, уровень управляет общим доступом к сети, потоком данных и обработкой ошибок.

4. Протоколы разделены на три типа, соответствующие модели OSI: _______________________,_____________________ и ___________________.

На каждом уровне к пакету добавляется некоторая информация, форматирующая или ______________________________.

Термин ________________________ указывает на основной тип компоновки сети.

Так как при соединении отрезков кабеля (чтобы удлинить его) происходит ослабление сигнала, применяют _________________________, который усиливает сигнал перед передачей его в следующий отрезок.

Сетевой уровень.

А) Упаковывает необработанные биты с Физического уровня в кадры данных.

Б) Отвечает за перевод форматных данных.

В) Определяет маршрут между компьютером-отправителем и компьютером-получателем.

Компьютер получатель копирует данные из пакетов в _______________________________ для их объединения в исходный блок данных.

Протоколы, которые поддерживают передачу данных между сетями по нескольким маршрутам, называются _____________________ протоколами.

ТЕСТ 7

1. Топология «шина» является ________________________ топологией, при которой компьютеры не перемещают данные от отправителя к получателю.

Концентраторы, которые регенерируют и передают сигналы, называются _________________________________________________.

3. Перед отправкой данных компьютеры «прослушивают» кабель, чтобы определить присутствие трафика. Какой метод доступа они при этом используют?

А) CSMA/CD (множественный доступ с контролем несущей с обнаружением коллизий);

Б) CSMA/CА (множественный доступ с контролем несущей с предотвращением коллизий);

В) С передачей маркера;

Г) Опрос.

Канальный уровень предназначен для передачи ___________________ от Сетевого уровня Физическому.

Чтобы исключить конфликты и незаконченные операции, протоколы в строгом порядке расположены по __________________________________.

Источник

Расширение ЛВС

Увеличение участка, охватываемого сетью, вызывает необходимость ее расширения. В сети с топологией «шина» кабель обычно удлиняется двумя способами:

Для соединения двух отрезков кабеля можно воспользоваться баррел-коннектором (barrel connector). Но злоупотреблять ими не стоит, так как сигнал при этом ослабевает. Лучше купить один длинный кабель, чем соединять несколько коротких отрезков. При большом количестве «стыковок» нередко происходит искажение сигнала.

Для соединения двух отрезков кабеля служит репитер (repeater). В отличие от коннектора, он усиливает сигнал перед передачей его в следующий сегмент. Поэтому предпочтительнее использовать репитер, чем баррел-коннектор или даже один длинный кабель: сигналы на большие расстояния пойдут без искажений.

При топологии «звезда» все компьютеры с помощью сегментов кабеля подключаются к центральному компоненту, именуемому концентратором (hub). Сигналы от передающего компьютера поступают через концентратор ко всем остальным. Эта топология возникла на заре вычислительной техники, когда компьютеры были подключены к центральному, главному, компьютеру.

В сетях с топологией «звезда» подключение кабеля и управление конфигурацией сети централизованны. Но есть и недостаток: так как все компьютеры подключены к центральной точке, для больших сетей значительно увеличивается расход кабеля. К тому же, если центральный компонент выйдет из строя, нарушится работа всей сети.

Читайте также:  Что такое средства индивидуальной защиты в газовом хозяйстве

А если выйдет из строя только один компьютер (или кабель, соединяющий его с концентратором), то лишь этот компьютер не сможет передавать или принимать данные по сети. На остальные компьютеры в сети это не повлияет.

При топологии «кольцо» компьютеры подключаются к кабелю, замкнутому в кольцо. Поэтому у кабеля просто не может быть свободного конца, к которому надо подклю­чать терминатор. Сигналы передаются по кольцу в одном направлении и проходят через каждый компьютер. В отличие от пассивной топологии «шина», здесь каждый компьютер выступает в роли репитера, усиливая сигналы и передавая их следующему компьютеру. Поэтому, если выйдет из строя один компьютер, прекращает функционировать вся сеть.

Один из принципов передачи данных в кольцевой сети носит название передачи маркера. Суть его такова. Маркер последовательно, от одного компьютера к другому, пе­редается до тех пор, пока его не получит тот, который «хочет» передать данные. Передающий компьютер изменяет маркер, помещает электронный адрес в данные и посылает их по кольцу.

Рис. 1.22. Компьютер захватывает маркер и передает его по кольцу

Данные проходят через каждый компьютер, пока не окажутся у того, чей адрес совпадает с адресом получателя, указанным в данных.

После этого принимающий компьютер посылает передающему сообщение, где подтверждает факт приёма данных. Получив подтверждение, передающий компьютер создает новый маркер и возвращает его в сеть.

На первый взгляд кажется, что передача маркера отнимает много времени, однако на самом деле маркер передвигается практически со скоростью света. В кольце диаметром 200 м маркер может циркулировать с частотой 10000 оборотов в секунду.

В настоящее время одним из стандартных компонентов сетей становится концентратор. А в сетях с топологией «звезда» он служит центральным узлом.

Рис. 1.23. Концентратор — центральный узел в сети с топологией «звезда»

Среди концентраторов выделяются активные (active) и пассивные (passive). Активные концентраторы регенерируют и передают сигналы так же, как это делают репитеры. Иногда их называют многопортовыми репитерами — они имеют от 8 до 12 портов для подключения компьютеров.

Некоторые типы концентраторов являются пассивными, например монтажные панели или коммутирующие блоки. Они просто пропускают через себя сигнал как узлы коммутации, не усиливая и не восстанавливая его. Пассивные концентраторы не надо подключать к источнику питания.

Гибридными (hybrid) называются концентраторы, к которым можно подключать кабели различных типов. Сети, построенные на концентраторах, легко расширить, если подключить дополнительные концентраторы.

Использование концентраторов дает ряд преимуществ.

Разрыв кабеля в сети с обычной топологией «линейная шина» приведет к «падению» всей сети. Между тем разрыв кабеля, подключенного к концентратору, нарушит работу только данного сегмента. Остальные сегменты останутся работоспособными.

Рис. 1.25. От сети отключается только компьютер, кабель которого отсоединился или имеет разрыв

К числу других преимуществ использования концентраторов относятся:

· простота изменения или расширения сети: достаточно просто подключить еще один компьютер или концентратор;

· использование различных портов для подключения кабелей разных типов;

· централизованный контроль за работой сети и сетевым трафиком: во многих сетях активные концентраторы наделены диагностическими возможностями, позволяющими определить работоспособность соединения.

В настоящее время часто используются топологии, которые комбинируют компоновку сети по принципу шины, звезды и кольца.

“Звезда-шина” (star-bus) — это комбинация топологий «шина» и «звезда». Чаще всего это выглядит так: несколько сетей с топологией «звезда» объединяются при помощи магистральной линейной шины.

В этом случае выход из строя одного компьютера не оказывает никакого влияния на сеть Остальные компьютеры по-прежнему взаимодействуют друг с другом. А выход из строя концентратора повлечет за собой остановку подключенных к нему компьютеров и концентраторов.

Звезда-кольцо (star-ring) кажется несколько похожей на звезду-шину. И в той, и в другой топологии компьютеры подключены к концентратору, который фактически и формирует кольцо или шину. Отличие в том, что концентраторы в звезде-шине соединены магистральной линейной шиной, а в звезде-кольце на основе главного концентратора они образуют звезду.

Существует множество факторов, которые необходимо учитывать при выборе наиболее подходящей к данной ситуации топологии. Эта таблица поможет Вам сделать правильный выбор.

Топология Преимущества Недостатки
Шина Экономный расход кабеля. Сравнительно недорогая и несложная в использовании среда передачи. Простота, Надежность. Легко расширяется При значительных объемах трафика уменьшается пропускная способность Сети. Трудно локализовать проблемы. Выход из строя кабеля останавливает работу многих пользователей
Кольцо Все компьютеры имеют равный доступ. Количество пользователей не оказывает сколько-нибудь значительного влияния на Производительность Выход из строя одного компьютера Может вывести из строя всю сеть. Трудно локализовать проблемы. Изменение конфигурации сети Требует остановки работы всей сети
Звезда Легко модифицировать сеть, добавляя новые компьютеры. Централизованный контроль и управление. Выход из строя одного компьютера не влияет на работоспособность сети Выход из строя центрального узла Выводит из строя всю сеть

Занятие 4. Сетевой кабель – физическая среда передачи

Источник