рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Средства коммутации в компьютерных сетях

Средства коммутации в компьютерных сетях - Конспект, раздел Информатика, Конспект лекцій з дисципліни Інформаційні технології в інженерії Лвс Можно Создавать С Любым Из Типов Кабеля. Самым Дешевым Является Кабель ...

ЛВС можно создавать с любым из типов кабеля. Самым дешевым является кабель Витая пара со скрученной парой проводов, который используется в телефонии. Он может быть Экранированным и Неэкранированным. Экранированный более устойчив к электромагнитным помехам. Однако на практике чаще используется неэкранированный кабель, т.к. такой тип кабеля используется для разводки телефонных линий и, он дешевле экранированного. Наилучшим образом подходит для малых учреждений. Недостатками данного кабеля является высокий коэффициент затухания сигнала и высокая чувствительность к электромагнитным помехам, поэтому максимальное расстояние между активными устройствами в ЛВС при использовании витой пары до 100 метров.

Коаксиальный кабель. Этот кабель может использоваться в двух различных системах передачи данных: без модуляции сигнала и с модуляцией. В первом случае цифровой сигнал используется в таком виде, в каком он поступает из ПК и сразу же передается по кабелю на приемную станцию. Он имеет один канал передачи со скоростью до 10 Мбит/сек и максимальный радиус действия 4000 м. Во втором случае цифровой сигнал превращают в аналоговый и направляют его на приемную станцию, где он снова превращается в цифровой. Операция превращения сигнала выполняется модемом (модулятор/демодулятор); каждая станция должна иметь свой модем. Этот способ передачи является многоканальным (обеспечивает передачу по десяткам каналов, используя для этого всего лишь один кабель). Таким способом можно передавать звуки, видео сигналы, данные. Длина кабеля может достигать до 50 км. Передача сигнала с модуляцией более дорогостоящая, чем без модуляции. Поэтому, наиболее эффективное его использование при передаче данных между крупными предприятиями.

Оптоволоконный кабель является новейшей технологией, используемой в ЛВС. Носителем информации является световой луч, который моделируется сетью и принимает форму сигнала. Такая система устойчива к внешним электрическим помехам и таким образом возможна очень быстрая и безошибочная передача данных (до 2 Gbps), и обеспечивает секретность передаваемой информации. Количество каналов в таких кабелях огромно. Передача данных выполняется только в симплексном режиме, поэтому для организации обмена данными устройства необходимо соединять двумя оптическими волокнами (на практике оптоволоконный кабель всегда имеет четное, парное кол-во волокон). К недостаткам можно отнести большую стоимость, а также сложность подсоединения.

Радиоволны в микроволновом диапазоне используются в качестве передающей среды в Беспроводных Локальных Сетях, либо между мостами или шлюзами для связи между ЛВС. В первом случае максимальное расстояние между станциями составляет 200-300 м, во втором - это расстояние прямой видимости. Скорость передачи данных - до 2 Мбит/с. Беспроводные ЛС считаются перспективным направлением развития ЛС. Их преимущество - простота и мобильность. Исчезают проблемы, связанные с прокладкой и монтажом кабельных соединений. Достаточно установить интерфейсные платы на рабочие станции, и сеть готова к работе. Сдерживающим фактором широкого развития БЛС является отсутствие стандарта для таких сетей. Существующие БЛС, выполненные различными фирмами, как правило, полностью несовместимы между собой. В настоящее время приняты международные стандарты на этот протокол IEEE 802.11.

Коммутационная сеть включает в себя множество серверов и ЭВМ, соединенных физическими (магистральными) каналами связи, использующие телефонные, коаксиальные кабели, спутниковые каналы связи. Вычислительные сети по способу передачи информации подразделяются на сети коммутации каналов, сети коммутации сообщений, сети коммутации пакетов и интегральные сети. Каждый из этих методов имеет свои плюсы и минусы. Достоинством сетей коммутации каналов является простота реализации (прямое соединение), а недостатком - низкий коэффициент использования каналов, высокая стоимость передачи данных, повышенное время ожидания других пользователей. При коммутации сообщений передача данных (сообщения) осуществляется после освобождения канала, пока оно не дойдет до адресата. Каждый сервер производит прием, проверку, сборку, маршрутизацию и передачу сообщения. Недостатком данного способа является низкая скорость передачи информации, невозможность ведения диалога между пользователями. К достоинствам можно отнести - уменьшение стоимости передачи, ускорение передачи. Пакетная коммутация подразумевает обмен небольшими пакетами (часть сообщения) фиксированной структуры, которые не дают возможности образования очередей в узлах коммутации. Достоинства: быстрое соединение, надежность, эффективность использования сети. При данном методе проблема передачи пакета решается способом фиксированной маршрутизации. Она предполагает наличие таблицы маршрутов, где закреплен маршрут от одного пользователя к другому. Сети, осуществляющие коммутацию каналов, сообщений и пакетов, называются интегрированными. К таким сетям относится разработанная в настоящее время новая сетевая технология АТМ.

АТМ - это коммуникационная технология, объединяющая принципы коммутации пакетов и каналов для передачи информации различного типа. АТМ - (асинхронный режим передачи) , данная технология предусматривает интегрированную передачу речи, данных и видеоинформации в едином цифровом виде по одному и тому же каналу связи. Это позволяет отказаться от жестких ограничений по предоставляемой пользователю полосе пропускания канала связи, отказаться от разделения каналов по типам передаваемой информации и значительно расширить круг предоставляемых услуг. Основными достоинствами новой технологии является отсутствие ориентации на какой-либо тип передаваемой информации. Объединяемые в рамках АТМ информационные потоки от источников информации различной природы резко отличаются друг от друга требованиями к полосе пропускания. Если данные ЛВС в большинстве случаев не требуют гарантированного времени доставки пакетов и, соответственно, постоянства полосы пропускания канала связи, то системы кабельного телевидения и передача речи в интерактивном режиме без выполнения этого условия немыслимы. Поэтому процедура установления соединения в АТМ- сети предусматривает предварительное определение типа передаваемой информации, требуемой полосы пропускания и приоритет на занятие канала связи, что минимизирует загрузку межузловых каналов связи и обеспечивает предоставление услуг с заданным качеством.

Главным отличием АТМ от существующих технологий передачи информации является высокая скорость передачи - до 10 Gbps/ на канал связи. (На сегодняшний день - 2,5 Gbps). АТМ объективно совмещает функции, выполняемые локальными и глобальными сетями. Удаленным пользователям предоставляется "прозрачный" доступ к любым общим информационным ресурсам, а также обеспечивается всё многообразие услуг глобальных телекоммуникаций. Данная особенность технологии АТМ делает ее незаменимой при создании интегрированных распределенных корпоративных информационных сетей на базе волоконно-оптических каналов связи. Кроме того, эффективными уровнями применения АТМ являются высокоскоростные ЛВС со специфическими требованиями к трафику (содержащему видео- и CAD/CAM-файлы), а также магистральные и абонентские каналы передачи в региональных и внутригородских широкополосных сетях с интеграцией обслуживания.

Основным отличием АТМ от традиционных ЛВС-технологий является то, что АТМ по своей природе ориентирована на установление виртуальных соединений. Виртуальное соединение - это сконфигурированная определенным образом среда между двумя или более конечными устройствами для передачи информации. Виртуальный канал - фиксированный маршрут, состоящий из последовательности номеров портов коммутаторов, через которые проходят все ячейки при данном сеансе связи от одного пользователя к другому. Виртуальные каналы всегда однонаправленные, т.е. для передачи в обратном направлении между теми же пользователями используются уже другие номера идентификаторов. Понятие виртуального пути используется на каком-либо участке сети: несколько виртуальных каналов проходят по одному и тому же направлению, что дает возможность коммутатору переключать целые группы виртуальных каналов. Каждый физический канал может содержать несколько виртуальных путей и каналов. Так как конфигурация виртуальных соединений не связана с физическими каналами, то топология АТМ сети может быть любой. Коммутаторы при этом могут быть соединены в шину, кольцо или звезду, но чаще - это смесь всех возможных соединений. Это дает возможность реализовывать резервирование связей, что повышает надежность сети.

Обычные локальные сети (Ethernet, Token Ring) не проверяют доступность устройства назначения, а просто посылают туда пакет с информацией. Пакет должен иметь адрес назначения, который проверяется сетевыми устройствами на соответствие со своим собственным адресом. Перед передачей каких-либо сообщений в АТМ станция-источник проверяет доступность станции назначения и, только после этого устанавливается соединение. Только этим двум станциям виден поток информации.

АТМ реализует коммутацию коротких пакетов (ячеек), наложенную на коммутацию виртуальных каналов. В отличие от обычных информационных пакетов ячейки не содержат адресной информации и контрольной суммы. Коммутация происходит на основе идентификатора виртуального канала, определяющего одно из организованных соединений. Контрольная сумма считается ненужной из-за использования высококачественной кабельной системы с малой вероятностью ошибки. АТМ ориентировано на соединение протоколом. Перед передачей информации между пользователями организуется виртуальный или логический канал связи, остающийся в их распоряжении до окончания взаимодействия. Параметры этого канала могут быть различными, в зависимости от вида трафика и его интенсивности.

Для передачи звука определяется только потребная фиксированная полоса пропускания, а для файлового обмена между компьютерами даются параметры средней и максимальной интенсивности трафика. Так как ячейки имеют постоянную длину (53 байта), задержки прихода новой информации к потребителю всегда одинаковы. АТМ ячейки легко обрабатываемы при прохождении через коммутатор. При обработке пакета маршрутизатор вначале полностью его принимает в буфер, проверяет контрольную сумму, анализирует адресную информацию, содержание поля данных, и только после этого отправляет данный пакет. Программы современных маршрутизаторов содержат до нескольких миллионов строк кода, отсюда дороговизна таких устройств. В отличие от них коммутатор АТМ решает свои задачи аппаратным путем. Коммутатор, прочитав идентификатор в заголовке ячейки, переправляет ее из одного порта в другой, не задумываясь о ее содержании. Исходя из вышесказанного можно сделать следующие выводы:

· сеть АТМ имеет всегда большую пропускную способность, чем сумма всех реализованных виртуальных каналов. При этом контроль осуществляется за счет ограничения подключения к сети новых пользователей логическими средствами самой сети;

· управление потоком данных осуществляет оконечное оборудование;

· на физическом уровне ошибки практически отсутствуют;

· процент потерянных ячеек очень невелик и предсказуем. АТМ не может функционировать на ненадежных каналах.

· Существующие в настоящее время телекоммуникационные системы страдают рядом недостатков:

· зависимость от вида информации, которую они транспортируют;

· отсутствие гибкости, так как современные телекоммуникационные системы практически не обеспечивают адаптацию к изменениям требований со стороны систем управления к объемам передаваемой информации, к скорости передачи, времени доставки и достоверности;

· низкая эффективность использования ресурсов.

В настоящее время появилась возможность создания на базе технологии АТМ единой телекоммуникационной системы - широкополосной цифровой сети интегрального обслуживания (ШЦСИО), которая обеспечит выполнение следующих функций:

· Транспортирование всех видов информации с помощью единого асинхронного метода переноса (АТМ), при котором каждый пользователь получает от сети только тот ресурс, который ему необходим;

· Поддержку интерактивных служб и служб распределения информации с выполнением требований как к вероятности блокировки, так и ко времени доставки информации;

· Поддержку режимов с установлением и без установления соединения между абонентами;

· Передачу как непрерывного, так и поблочного трафика, что за счет мультиплексирования позволяет более эффективно использовать единые сетевые ресурсы;

· Преобразование сигналов и сообщений внутри сети на базе цифровой обработки сигналов;

· Обеспечение пользователей такими услугами, как телеуправление и телеконтроль, видеотелефон, высокоскоростная передача данных, выдача данных и видеоинформации по требованию.

· С каждым днем растет интерес к внедрению в телекоммуникационные сети технологии АТМ, что объясняется такими факторами, как:

· Развитие систем удаленной обработки данных, требующих передачи достаточно больших объемов информации практически в реальном масштабе времени;

· Непрерывный рост требований к высокоскоростным трактам, объединяющим ЛВС;

· Рост потребности пользователей в предоставлении услуг по обмену подвижными и неподвижными изображениями.

· В развитии вычислительных сетей наблюдается две тенденции:

o с одной стороны, существует тенденция объединения локальных сетей (LAN) в городские (MAN) и глобальные (WAN) сети с возможностью обеспечения высокоскоростного обмена;

o с другой стороны, в связи с быстрым ростом производительности рабочих станций и ПЭВМ, а также в связи с тем, что станции становятся мультимедиа-терминалами, существует тенденция резкого повышения скорости работы в самих локальных сетях.

Вопросы:

1. Перечислите достоинства и недостатки иерархических сетей?

2. Перечислите достоинства и недостатки сетей клиент/сервер?

3. Какие методы передачи данных используются в сетях?

4. Какие методы последовательной передачи данных используются в сетях?

5. Функции протоколов в ЛВС?

6. Какие типы кабелей используются при создании сетей?

 

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Конспект лекцій з дисципліни Інформаційні технології в інженерії

Донбаський державний технічний університет.. Кафедра гірничої енергомеханіки і обладнання.. Козлов В В Конспект лекцій..

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Средства коммутации в компьютерных сетях

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Эволюция информационных технологий
Появление первого печатного станка и книгопечатания (1445 г.) произвело первую информационную революцию. Информационная технология– совокупность методов, производственных

Информационная технология как аналог технологии переработки материальных ресурсов
Технология при переводе с греческого (techne) означает искусство, мастерство, умение, а это не что иное, как процессы. Под процессом следует понимать определенную совокупность действи

Новая информационная технология
Информационная технология является наиболее важной составляющей процесса использования информационных ресурсов общества. К настоящему времени она прошла несколько эволюционных этапов, смена которых

Инструментарий информационных технологий
Реализация технологического процесса материального производства осуществляется с помощью различных технических средств, к которым относятся: оборудование, станки, инструменты, конвейерные линии и т

Соотношения между информационной технологией и информационными системами
Информационная технология тесно связана с информационными системами, которые являются для нее основной средой. На первый взгляд может показаться, что введенные в учебнике определения информационной

Компоненты информационных технологий
Используемые в производственной сфере такие технологические понятия, как норма, норматив, технологический процесс, технологическая операция и т.п., могут применяться и в информационной технологии.

Задачи информационной технологии. Информационная технология как система
Термин «технология» имеет множество толкований. В широком смысле под технологией понимают науку о законах производства материальных благ, вкладывая в нее три основные части: идеологию, т.е. принцип

Информационные технологии как система
Успешное внедрение информационных технологий связано с возможностью их типизации. Конкретная информационная технология обладает комплексным составом компонентов, поэтому целесообразно определить ее

Основы сетевых технологий. Эталонная модель взаимосвязи открытых систем
Развитие средств вычислительной техники, а особенно появление персональных компьютеров привело к созданию нового типа информационно-вычислительных систем под названием локальная вычислительная с

Организация взаимодействия устройств в сети
В зависимости от способа организации обработки данных и взаимодействия пользователей, который поддерживается конкретной сетевой операционной системой, выделяют два типа информационных систем:

Методы передачи данных в сетях ЭВМ
При обмене данными между узлами используются три метода передачи данных: · симплексная (однонаправленная) передача (телевидение, радио); · полудуплексная ( прием/пе

Протоколы в ЛВС
Организация ЛВС базируется на принципе многоуровневого управления процессами, включающими в себя иерархию протоколов и интерфейсов. Протокол УФК определяет форму представления и порядок передачи да

Некоторые понятия
Компьютерная сеть (computer network) – совокупность двух или более компьютеров, а также сетевых устройств, объединенных средствами связи. Сетевые технологии позволяют создавать информацион

Локальные компьютерные сети
  LAN (Local Area Network - локальная сеть, ЛВС) - соединенные вместе скоростным каналом компьютеры и другие сетевые устройства, расположенные на незначительном удалении один от друго

Одноранговые компьютерные сети
Два и более компьютеров могут быть объединены в одноранговую локальную сеть. Для создания одноранговой сети необходимо, чтобы все компьютеры были оборудованы необходимой сетевой аппаратуро

Компьютерные сети с выделенным сервером
Модель одноранговых компьютерных сетей удобна для построения простейших информационных систем с количеством компьютеров не более десяти (в крайнем случае – пятнадцати). Отсутствие одного или нескол

Топология сети
Топология сети описывает схему физического соединения компьютеров. Существуют три основных типа сетевых топологии: Общая шина (Рис. 5.) Звезда (Рис. 6.) Кольцо (Рис. 7.)

Администрирование данных
  Администратор данных - это не обязательно специалист в области информационных технологий. Функции администратора данных может выполнять любое административное лицо, например, руково

Модель взаимодействия открытых систем
Основой Internet-технологий является семиуровневая модель взаимодействия открытых систем (Open Systems Interconnection, OSI), предложенная Международной организацией по стандартизации (Internationa

Сеансовый уровень
Сеансовый уровень обеспечивает установление и разрыв сеансов, и управление ими. Сеанс - это логическое соединение между двумя конечными пунктами. Использование сеансового уровня не всегда необходим

Коммутаторы
  В толковании термина коммутатор (switch) есть некоторые разногласия. Согласно классическому определению, на канальном уровне коммутатор работает почти как мост. Суть отличия моста о

IP - адресация
  В протоколе IP версии 4 (IPv4) сетевые адреса имеют длину 32 бита. Распределением IP-адресов занимается организация IANA (Internet Assigned Numbers Authority), чей Web-узел имеет ад

Службы каталогов
Службы каталогов (directory service) похожи на телефонные книги и справочники «желтые страницы». По телефонной книге каждый может отыскать информацию, например, о ресторанах индийской кухни в город

Как работает Internet?
Итак, вы имеете компьютер, который подключен к Internet через провайдера (для этого вам нужно заключить договор с провайдером[19] и заплатить соответствующую сумму, а также купить модем). Другими с

HTTP - HyperText Transfer Protocol
  HyperText Transfer Protocol (HTTP) - протокол передачи гипертекстовой информации - транспортный протокол передачи гипертекста, обеспечивающий доступ к документам на WEB[20]-узлах.

Каталог и файл
Место расположения адресуемого ресурса. Имена каталогов и файлов должны соответствовать синтаксису Unix[23], т.е. подкаталоги разделяются прямой косой чертой "/"; большие и маленькие букв

История Internet
  Глобальная компьютерная сеть Internet начиналась как оборонный проект, который финансировался Агентством Перспективных Исследований Министерства Обороны США. Целью проекта являлась

Терминология
Когда два или более компьютеров связывают постоянным соединением для обмена данными, говорят о создании компьютерной сети. Сетевой протокол определяет пра

WEB-дизайн и браузеры
Сеть Internet не возможно себе представить без WEB серверов, которые позволяют пользователям сети получать удобный доступ к сетевым ресурсам. На таких серверах сосредоточена большая часть информаци

Web-серверы
  Сервер – в данном случае это любое управляющее компьютером программное обеспечение, которое дает ему возможность выполнять запросы на документы или другие данные. П

Основные правила и этапы создания сайта
Принятие правильного решения о выборе браузеров и использовании новых технологий во многом зависит от выбранной аудитории пользователей. Прежде чем разрабатывать новый сайт, необходимо провести исс

Создание фиксированных и гибких Web-страниц
С особенностями разрешения дисплея связан вопрос выбора между изменяющимися страницами (изменяется размер и осуществляется настройка под разные размеры окон) и фиксированными по размеру (что позвол

Знакомство с электронной почтой
  История систем электронной почты насчитывает более 15 лет. За это вре­мя электронная почта успела занять ведущее место в структуре средств обмена информацией между людьми. В отличие

Пользовательский интерфейс Outlook Express
  Основные элементы пользовательского интерфейса Outlook Express, представлены на рис. 15. Строка заголовка содержит стандартные элементы окна Windows-пр

Почтовые папки Outlook Express
Outlook Express предоставляет пользователю следующие стандартные папки: Входящие, Исходящие, Отправленные, Удаленные и Черновики. Входящие

Настройка Outlook Express
Для работы с почтовой программой ее необходимо настроить на конкретный почтовый ящик, т.е. создать учетную запись. Для создания учетной записи необходимо выполнить команду Сервис/Учетны

Соединение с почтовым сервером
Для получения входящей почты и отправки исходящей необходимо установить соединение с почтовым сервером. Как это сделать? Опять выполняем команду Сервис/Учетные записи. В появившемся

Параметры работы Outlook Express
  Для установки параметров работы Outlook Express необходимо выполнить команду Сервис/Параметры (Рис. 18).  

Чтение пришедшей почты
По умолчанию вся пришедшая почта помещается в папку Входящие и сортируется там по дате поступления. Письма, которые Вы еще не читали, помечаются жирным шрифтом и значком закрытого конверта.

Создание нового сообщения
Для создания нового сообщения необходимо нажать кнопку Создать сообщение на панели инструментов Outlook Express, что вызовет появление отдельного окна (рис. 20.). Работу с новым письмом след

Адресная книга Outlook Express
Адресная книга - это сборник почтовых адресов ваших коллег по электронной переписке, организованный с помощью удобной программной оболочки. Для работы с адресной книгой необходимо выполнить команду

Роль методического обеспечения
Даже самые лучшие электронные средства обучения осядут мертвым грузом на компьютерах, если их использование не будет методически обеспечено, если не будет создано компьютерное учебно–информационное

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги