logotip ua5.org
UA5.ORG

Методичні матеріали з інформатики
 
 
      Головна Зв'язок Статистика Закладки Пошук      
 
 
 
Розділи
 

Популярні публікації
 

Рекомендовані матеріали
 

Рекламні матеріали
 

 

Історія комп'ютерного зв'язку
Комп'ютерні мережі
     
     
 

Зв'язок на невеликі відстані в комп'ютерній техніці існував ще задовго до появи перших персональних комп'ютерів.

До великих комп'ютерів (mainframes), приєднувалися численні термінали (або "інтелектуальні дисплеї"). Правда, інтелекту в цих терміналах було дуже мало, практично ніякої обробки інформації вони не робили, і основна мета організації зв'язку полягала у тому, щоб розділити інтелект ("машинний час") великого потужного й дорогого комп'ютера між користувачами, що працюють за цими терміналами.
 
   
     
     
Локальні мережі
Комп'ютерні мережі
     
     
 
Способів і засобів обміну інформацією за останнім часом запропонована безліч: від найпростішого переносу файлів за допомогою дискети до всесвітньої комп'ютерної мережі Інтернет, здатної об'єднати всі комп'ютери миру. Яке ж місце в цій ієрархії приділяється локальним мережам?
 
   
     
     
Топологія локальних мереж
Комп'ютерні мережі
     
     
 
Під топологією (компонуванням, конфігурацією, структурою) комп'ютерної мережі зазвичай розуміється фізичне розташування комп'ютерів мережі друг щодо друга й спосіб з'єднання їх лініями зв'язку. Важливо відзначити, що поняття топології відноситься, насамперед, до локальних мереж, у яких структуру зв'язків можна легко простежити. У глобальних мережах структура зв'язків звичайно схована від користувачів і не занадто важлива, тому що кожен сеанс зв'язку може виконуватися по власному шляху.
 
   
     
     
Топологія шина
Комп'ютерні мережі
     
     
 
Топологія шина (або, як її ще називають, загальна шина) самою своєю структурою припускає ідентичність мережного встаткування комп'ютерів, а також рівноправність всіх абонентів по доступу до мережі. Комп'ютери в шині можуть передавати інформацію тільки по черзі, тому що лінія зв'язку в цьому випадку єдина. Якщо кілька комп'ютерів будуть передавати інформацію одночасно, вона спотвориться в результаті накладення (конфлікту, колізії). У шині завжди реалізується режим так називаного напівдуплексного (half duplex) обміну (в обох напрямках, але по черзі, а не одночасно).
 
   
     
     
Топологія зірка
Комп'ютерні мережі
     
     
 
Зірка - це єдина топологія мережі з явно виділеним центром, до якого підключаються всі інші абоненти. Обмін інформацією йде винятково через центральний комп'ютер, на який лягає більше навантаження, тому нічим іншим, крім мережі, він, як правило, займатися не може. Зрозуміло, що мережне устаткування центрального абонента повинно бути істотно більш складним, чим устаткування периферійних абонентів. Про рівноправність всіх абонентів (як у шині) у цьому випадку говорити не доводиться. Звичайно центральний комп'ютер самий потужний, саме на нього покладають всі функції по керуванню обміном. Ніякі конфлікти в мережі з топологією зірка в принципі неможливі, тому що керування повністю централізоване.
 
   
     
     
Топологія кільце
Комп'ютерні мережі
     
     
 
Кільце - це топологія, у якій кожен комп'ютер з'єднаний лініями зв'язку із двома іншими: від одного він одержує інформацію, а іншому передає. На кожній лінії зв'язку, як й у випадку зірки, працює тільки один передавач й один приймач (зв'язок типу точка-точка). Це дозволяє відмовитися від застосування зовнішніх термінаторів.
 
   
     
     
Інші топології
Комп'ютерні мережі
     
     
 
Крім трьох розглянутих базових топологій нерідко застосовується також мережна топологія дерево (tree), яку можна розглядати як комбінацію декількох зірок. Причому, як й у випадку зірки, дерево може бути активним або щирим і пасивним. При активному дереві в центрах об'єднання декількох ліній зв'язку перебувають центральні комп'ютери, а при пасивному - концентратори (хаби).
 
   
     
     
Багатозначність поняття топології
Комп'ютерні мережі
     
     
 
Топологія мережі вказує не тільки на фізичне розташування комп'ютерів, як часто вважають, але, що набагато важливіше, на характер зв'язків між ними, особливості поширення інформації, сигналів по мережі. Саме характер зв'язків визначає ступінь відмовостійкості мережі, необхідну складність мережних апаратур, найбільш підходящий метод керування обміном, можливі типи середовищ передачі (каналів зв'язку), припустимий розмір мережі (довжина ліній зв'язку й кількість абонентів) необхідність електричного узгодження й багато чого іншого.
 
   
     
     
Типи ліній зв'язку локальних мереж
Комп'ютерні мережі
     
     
 
Середовищем передачі інформації називаються ті лінії зв'язку (або канали зв'язку), по яких виконується обмін інформацією між комп'ютерами. У переважній більшості комп'ютерних мереж (особливо локальних) використовуються провідні або кабельні канали зв'язку, хоча існують і бездротові мережі, які зараз знаходять усе більш широке застосування, особливо в портативних комп'ютерах.
 
   
     
     
Кабелі на основі кручених пар
Комп'ютерні мережі
     
     
 
Кручені пари проводів використаються в дешевих й сьогодні, мабуть, самих популярних кабелях. Кабель на основі кручених пар являє собою кілька пар скручених попарно ізольованих мідних проводів у єдиній діелектричній (пластиковій) оболонці. Він досить гнучкий і зручний для прокладки. Скручування проводів дозволяє звести до мінімуму індуктивні наведення кабелів один на одного й знизити вплив перехідних процесів.
 
   
     
     
Коаксіальні кабелі
Комп'ютерні мережі
     
     
 
Коаксіальний кабель являє собою електричний кабель, що складається із центрального мідного проводу й металевої оплітки (екрану), розділених між собою шаром діелектрика (внутрішньої ізоляції) і поміщених у загальну зовнішню оболонку.
 
   
     
     
Оптоволоконні кабелі
Комп'ютерні мережі
     
     
 
Оптоволоконний (він же волоконно-оптичний) кабель - це принципово інший тип кабелю в порівнянні з розглянутими двома типами електричного або мідного кабелю. Інформація з нього передається не електричним сигналом, а світловим. Головний його елемент - це прозоре скловолокно, по якому світло проходить на величезні відстані (до десятків кілометрів) з незначним ослабленням.
 
   
     
     
Безкабельні канали зв'язку
Комп'ютерні мережі
     
     
 
Крім кабельних каналів у комп'ютерних мережах іноді використаються також безкабельні канали. Їхня головна перевага полягає в тому, що не потрібно ніякої прокладки проводів (не треба робити отворів у стінах, закріплювати кабель у трубах і ринвах, прокладати його під фальшполами, над підвісними стелями або у вентиляційних шахтах, шукати й усувати ушкодження). До того ж комп'ютери мережі можна легко переміщати в межах кімнати або будинку, тому що вони ні до чого не прив'язані.
 
   
     
     
Мережі Ethernet й Fast Ethernet
Комп'ютерні мережі
     
     
 
Найбільше поширення серед стандартних мереж одержала мережа Ethernet. Уперше вона з'явилася в 1972 році (розроблювачем виступила відома фірма Xerox). Мережа виявилася досить вдалою, і внаслідок цього її в 1980 році підтримали такі найбільші компанії, як DEC й Intel (об'єднання цих компаній назвали DIX по перших буквах їхніх назв). Їхніми стараннями в 1985 році мережа Ethernet стала міжнародним стандартом, її прийняли найбільші міжнародні організації по стандартах: комітет 802 IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers) і ECMA (European Computer Manufacturers Association).
 
   
     
     
Мережа Token-Ring
Комп'ютерні мережі
     
     
 
Мережа Token-Ring (маркерне кільце) була запропонована компанією IBM в 1985 році (перший варіант з'явився в 1980 році). Вона призначалася для об'єднання в мережу всіх типів комп'ютерів, що випускають IBM. Уже той факт, що її підтримує компанія IBM, найбільший виробник комп'ютерної техніки, говорить про те, що їй необхідно приділити особливу увагу. Але не менш важливо й те, що Token-Ring є в цей час міжнародним стандартом IEEE 802.5 (хоча між Token-Ring й IEEE 802.5 є незначні відмінності). Це ставить дану мережу на один рівень по статусі з Ethernet.
 
   
     
     
Мережа Arcnet
Комп'ютерні мережі
     
     
 
Мережа Arcnet (або ARCnet від англійського Attached Resource Computer Net, комп'ютерна мережа з'єднаних ресурсів) - це одна з найстарших мереж. Вона була розроблена компанією Datapoint Corporation ще в 1977 році. Міжнародні стандарти на цю мережу відсутні, хоча саме вона вважається родоначальницею методу маркерного доступу. Незважаючи на відсутність стандартів, мережа Arcnet донедавна (в 1980 - 1990 р.р.) користувалася популярністю, навіть серйозно конкурувала з Ethernet. Велика кількість компаній (наприклад, Datapoint, Standard Microsystems, Xircom й ін.) робили апаратуру для мережі цього типу. Але зараз виробництво апаратури Arcnet практично припинено.
 
   
     
     
Мережа FDDI
Комп'ютерні мережі
     
     
 
Мережа FDDI (від англійського Fiber Distributed Data Interface, оптоволоконий розподілений інтерфейс даних) - це одна з новітніх розробок стандартів локальних мереж. Стандарт FDDI був запропонований Американським національним інститутом стандартів ANSI (специфікація ANSI X3T9.5). Потім був прийнятий стандарт ISO 9314, що відповідає специфікаціям ANSI. Рівень стандартизації мережі досить високий.
 
   
     
     
Мережа 100VG-AnyLAN
Комп'ютерні мережі
     
     
 
Мережа 100VG-AnyLAN - це одна з останніх розробок високошвидкісних локальних мереж, що недавно з'явилася на ринку. Вона розроблена компаніями Hewlett-Packard й IBM і відповідає міжнародному стандарту IEEE 802.12, так що рівень її стандартизації досить високий.
 
   
     
     
Мережа Gigabit Ethernet
Комп'ютерні мережі
     
     
 
Мережа Gigabit Ethernet - це природний, еволюційний шлях розвитку концепції, закладеної в стандартній мережі Ethernet. Безумовно, вона успадковує й всі недоліки своїх прямих попередників, наприклад, негарантований час доступу до мережі. Однак величезна пропускна здатність приводить до того, що завантажити мережу до тих рівнів, коли цей фактор стає визначальним, досить важко. Зате збереження наступності дозволяє досить просто з'єднувати сегменти Ethernet, Fast Ethernet й Gigabit Ethernet у мережу, і, саме головне, переходити до нових швидкостей поступово, уводячи гігабітні сегменти тільки на самих напружених ділянках мережі. До того ж далеко не скрізь така висока пропускна здатність дійсно необхідна.
 
   
     
     
Технологія ATM
Комп'ютерні мережі
     
     
 
Технологія ATM (Asynchronous Transfer Mode) використовується як у локальних, так й у глобальних мережах. Основна ідея - передача цифрових, голосових і мультимедійних даних по тим самим каналах. Строго говорячи, твердого стандарту на апаратуру ATM не існує.
 
   
     
     
Бездротові мережі
Комп'ютерні мережі
     
     
 
Донедавна бездротовий зв'язок у локальних мережах практично не застосовувався. Однак з кінця 90-х років 20 століття спостерігається бум бездротових локальних мереж (WLAN - Wireless LAN). Це зв'язано в першу чергу з успіхами технології й з тими зручностями, які здатні надати бездротові мережі. За прогнозами 80% всіх мобільних комп'ютерів будуть оснащені убудованими засобами доступу до таких мереж.
 
   
     
     
Адаптери Ethernet й Fast Ethernet
Комп'ютерні мережі
     
     
 

Мережні адаптери(NIC, Network Interface Card)Ethernet й Fast Ethernet можуть сполучатися з комп'ютером через один зі стандартних інтерфейсів:

  • шина ISA (Industry Standard Architecture);
  • шина PCI (Peripheral Component Interconnect);
  • шина PC Card (вона ж PCMCIA).
 
   
     
     
Адаптери із зовнішніми трансіверами
Комп'ютерні мережі
     
     
 
Адаптери Fast Ethernet можуть випускатися із зовнішнім, виносным модулем трансівера для підключення до середовища передачі (PHY). У цьому випадку для приєднання зовнішнього модуля трансівера до адаптера використовується інтерфейс MII (Media-Independent Interface), що передбачає використання 40-контактного рознімання, подібного до рознімання комп'ютерного інтерфейсу SCSI.
 
   
     
     
Комутатори Ethernet й Fast Ethernet
Комп'ютерні мережі
     
     
 
Комутуючі концентратори (Switched Hubs) або, як їх ще називають, комутатори (Switches), перемикачі й свичи, можуть розглядатися, як найпростіший і дуже швидкий міст. Вони дозволяють розділити єдину мережу на кілька сегментів для збільшення припустимого розміру мережі або з метою зниження навантаження (трафіка) в окремих частинах мережі.
 
   
     
     
Комутатори Cut-Through
Комп'ютерні мережі
     
     
 

Комутатори Cut-Through- найпростіші й швидкі, вони не роблять ніякого буферізування пакетів і ніякої їхньої селекції. Про них часто говорять, що вони роблять комутацію "на лету" (on-the-fly).

Ці комутатори буферізують тільки головну частину пакета, щоб прочитати 6-байтову адресу приймача пакета й ухвалити рішення щодо комутації, на яке в деяких комутаторів іде близько 10 бітових інтервалів. У результаті час очікування ретрансляції (затримка на комутаторі), що включає як час буферізування, так і час комутації, може становити близько 150 бітових інтервалів.
 
   
     
     
Комутатори Store-and-Forward
Комп'ютерні мережі
     
     
 
Комутатори Store-and-Forward (SAF) являють собою найбільш дорогі й складні пристрої даного типу. Вони вже набагато ближче до мостів і позбавлені недоліків комутаторів Cut-Through. Головна їхня відмінність складається в повному буферізуванні у внутрішній буферній пам'яті FIFO всіх ретранслюємих пакетів. Розмір кожного буфера при цьому повинен бути не менше максимальної довжини пакета. Відповідно значно зростає й затримка комутації, вона становить не менш 12000 бітових інтервалів. Карликові пакети (менше 512 біт) і помилкові пакети (з неправильною контрольною сумою) таким комутатором відфільтровуються, не пересилаються. Перевантаження виникають набагато рідше, тому що є можливість відкласти на час передачу пакета.
 
   
     
     
Мости Ethernet й Fast Ethernet
Комп'ютерні мережі
     
     
 
Мости донедавна були основними пристроями, що застосовувалися для розбивки мережі на частини (тобто для сегментування мережі). Їхня вартість менше, ніж маршрутизаторів, а швидкодія вище, до того ж вони, як і комутатори, прозорі для протоколів другого рівня моделі OSI. Абоненти мережі можуть не знати про наявність у мережі мостів, і всі їхні пакети доходять до потрібного адресата по мережі без усяких проблем.
 
   
     
     
Mаршрутизатори Ethernet й Fast Ethernet
Комп'ютерні мережі
     
     
 
Маршрутизатори, як і мости або комутатори ретранслюють пакети з однієї частини мережі в іншу (з одного сегмента в іншій). Споконвічно маршрутизатор від моста відрізнявся тільки тим, що на комп'ютері, що з'єднує дві або більше частини мережі, було встановлено інше програмне забезпечення. Але між маршрутизатором і мостом існують і принципові відмінності:
 
   
     
     
Структура модему
Комп'ютерні мережі
     
     
 
Одна з можливих структурних схем модему містить типові функціональні вузли обробки й перетворення сигналів, із числа яких навмисно виключені деякі другорядні вузли, призначені для організації синхронізації й обробки службових сигналів. Далі вузли, що здійснюють пряме й зворотне перетворення в передавальній й прийомній частинах модему, розглядаються попарно.
 
   
     
     
Локальна обчислювальна мережа
Комп'ютерні мережі
     
     
 
Комп'ютерна мережа, у якій елементи (комп'ютери, загальні периферійні пристрої) з'єднані спеціальними високошвидкісними каналами зв'язку (не загального призначення, зі швидкістю передачі, як правило, не менш 1 Мбіт/с) і перебувають недалеко друг від друга.
 
   
     
     
Система мережного керування
Комп'ютерні мережі
     
     
 

Система мережного керування це сукупність апаратних і програмних засобів для контролю й керування мережею. Вона складається з:

- програми, що перебуває на комп'ютері, що управляє мережею;

- апаратних і програмних агентів, що перебувають на комп'ютерах абонентів мережі.
 
   
     
     
Електронна пошта
Комп'ютерні мережі
     
     
 

Електронна пошта це спеціальний режим роботи комп'ютерних мереж, що дозволяє здійснювати передачу й приймання повідомлень від одного абонента до іншого.

За змістом це повна аналогія звичайної пошти, але з істотною перевагою: швидкість доставки повідомлення («листа») — не більше години при пересиланні з одного континенту на іншій (втрата часу в основному через затримки на каналах зв'язку).
 
   
     
     
Технологія 3G
Комп'ютерні мережі
     
     
 
Що ж таке технологія 3G?
3G – технологія мобільного зв'язку 3 покоління. Вона забезпечує набір послуг, який включає в себе високошвидкісний доступ до мобільних мереж та послуги Інтернет, а також технологію радіозв'язку.
Можливості технології 3G:
 
   
     
     

 
 
 
Яндекс.Метрика
 

 
     
  Copyright © 2008-2016 UA5.org