Основные типы широковещательных топологий «шина» (bus), «дерево» (tree) и «звезда» (star).
Сети с шинной топологией используют линейный моноканал (коаксиальный кабель) передачи данных, на концах которого устанавливаются оконечные сопротивления (терминаторы). Каждый компьютер подключается к коаксиальному кабелю с помощью Т-разъема (Т - коннектор). Данные от передающего узла сети передаются по шине в обе стороны, отражаясь от оконечных терминаторов. Терминаторы предотвращают отражение сигналов, т.е. используются для гашения сигналов, которые достигают концов канала передачи данных. Таким образом, информация поступает на все узлы, но принимается только тем узлом, которому она предназначается. В топологии логическая шина среда передачи данных используются совместно и одновременно всеми ПК сети, а сигналы от ПК распространяются одновременно во все направления по среде передачи. Так как передача сигналов в топологии физическая шина является широковещательной, т.е. сигналы распространяются одновременно во все направления, то логическая топология данной локальной сети является логической шиной.
Рисунок 1 - Топология «шина»
Данная топология применяется в локальных сетях с архитектурой Ethernet (классы 10Base-5 и 10Base-2 для толстого и тонкого коаксиального кабеля соответственно).
Преимущества сетей шинной топологии:
отказ одного из узлов не влияет на работу сети в целом;
сеть легко настраивать и конфигурировать;
сеть устойчива к неисправностям отдельных узлов.
Недостатки сетей шинной топологии:
разрыв кабеля может повлиять на работу всей сети;
ограниченная длина кабеля и количество рабочих станций;
трудно определить дефекты соединений.
Топологию «дерево» можно рассматривать как комбинацию нескольких звезд. Как и в случае звезды, дерево может быть активным, или настоящим, и пассивным. При активном дереве в центрах объединения нескольких линий связи находятся центральные компьютеры, а при пассивном - концентраторы (хабы).
Применяется достаточно часто и комбинированная топология, например звездно-шинная, звездно-кольцевая.
Рисунок 2 - Топология «дерево»
В сети, построенной по топологии типа «звезда» каждая рабочая станция подсоединяется кабелем (витой парой) к концентратору или хабу (hub). Концентратор обеспечивает параллельное соединение ПК и, таким образом, все компьютеры, подключенные к сети, могут общаться друг с другом.
Рисунок 3 - Топология «звезда»
Данные от передающей станции сети передаются через хаб по всем линиям связи всем ПК. Информация поступает на все рабочие станции, но принимается только теми станциями, которым она предназначается. Так как передача сигналов в топологии физическая звезда является широковещательной, т.е. сигналы от ПК распространяются одновременно во все направления, то логическая топология данной локальной сети является логической шиной.
Данная топология применяется в локальных сетях с архитектурой 10Base-T Ethernet.
Преимущества сетей топологии звезда:
легко подключить новый ПК;
имеется возможность централизованного управления;
сеть устойчива к неисправностям отдельных ПК и к разрывам соединения отдельных ПК.
Недостатки сетей топологии звезда:
отказ хаба влияет на работу всей сети;
большой расход кабеля.
В случае последовательностной конфигурации ЛВС каждое устройство подключения к физической среде передает информацию только одному устройству. При этом снижаются требования к передатчикам и приемникам, поскольку все станции активно участвуют в передаче.
Основные типы последовательных топологий: «кольцо» (ring), «цепочка», «снежинка» и др.
В сети с топологией «кольцо» все узлы соединены каналами связи в неразрывное кольцо (необязательно окружность), по которому передаются данные. Выход одного ПК соединяется со входом другого ПК. Начав движение из одной точки, данные, в конечном счете, попадают на его начало. Данные в кольце всегда движутся в одном и том же направлении.
Рисунок 4 - Топология «кольцо»
Принимающая рабочая станция распознает и получает только адресованное ей сообщение. В сети с топологией типа физическое кольцо используется маркерный доступ, который предоставляет станции право на использование кольца в определенном порядке. Логическая топология данной сети - логическое кольцо.
Как правило, в чистом виде топология «кольцо» не применяется из-за своей ненадёжности, поэтому на практике применяются различные модификации кольцевой топологии.
При использовании топологии «цепочка» передача производится в обоих направлениях, каждая станция активно принимает участие в передаче.
Топология «Token Ring» основана на топологии «физическое кольцо с подключением типа звезда». В данной топологии все рабочие станции подключаются к центральному концентратору (Token Ring) как в топологии физическая звезда. Центральный концентратор - это интеллектуальное устройство, которое с помощью перемычек обеспечивает последовательное соединение выхода одной станции со входом другой станции.
Другими словами с помощью концентратора каждая станция соединяется только с двумя другими станциями (предыдущей и последующей станциями). Таким образом, рабочие станции связаны петлей кабеля, по которой пакеты данных передаются от одной станции к другой и каждая станция ретранслирует эти посланные пакеты. В каждой рабочей станции имеется для этого приемо-передающее устройство, которое позволяет управлять прохождением данных в сети. Физически такая сеть построена по типу топологии «звезда».
Концентратор создаёт первичное (основное) и резервное кольца. Если в основном кольце произойдёт обрыв, то его можно обойти, воспользовавшись резервным кольцом, так как используется четырёхжильный кабель. Отказ станции или обрыв линии связи рабочей станции не влечет за собой отказ сети как в топологии кольцо, потому что концентратор отключит неисправную станцию и замкнет кольцо передачи данных.
В архитектуре Token Ring маркер передаётся от узла к узлу по логическому кольцу, созданному центральным концентратором. Такая маркерная передача осуществляется в фиксированном направлении (направление движения маркера и пакетов данных представлено на рисунке стрелками синего цвета). Станция, обладающая маркером, может отправить данные другой станции.
Рисунок 5 - Топология «Token Ring»
Для передачи данных рабочие станции должны сначала дождаться прихода свободного маркера. В маркере содержится адрес станции, пославшей этот маркер, а также адрес той станции, которой он предназначается. После этого отправитель передает маркер следующей в сети станции для того, чтобы и та могла отправить свои данные.
Один из узлов сети (обычно для этого используется файл-сервер) создаёт маркер, который отправляется в кольцо сети. Такой узел выступает в качестве активного монитора, который следит за тем, чтобы маркер не был утерян или разрушен.
Преимущества сетей топологии Token Ring:
топология обеспечивает равный доступ ко всем рабочим станциям;
высокая надежность, так как сеть устойчива к неисправностям отдельных станций и к разрывам соединения отдельных станций.
Недостатки сетей топологии Token Ring:
большой расход кабеля и соответственно дорогостоящая разводка линий связи.
Таблица 1 - Сравнительные характеристики
ХарактеристикиТопология«Звезда»«Кольцо»«Шина»Стоимость расширенияНезначительнаяСредняяСредняяПрисоединение абонентовПассивноеАктивноеПассивноеЗащита от отказовНезначительнаяНезначительнаяВысокаяРазмеры системыЛюбыеЛюбыеОграниченыЗащищенность от прослушиванияХорошаяХорошаяНезначительнаяСтоимость подключенияНезначительнаяНезначительнаяВысокаяПоведение системы при высоких нагрузкахХорошееУдовлетворительноеПлохоеВозможность работы в реальном режиме времениОчень хорошаяХорошаяПлохаяРазводка кабеляХорошаяУдовлетворительнаяХорошаяОбслуживаниеОчень хорошееСреднееСреднее
1.8 Многослойная модель сети
Весь комплекс программно-аппаратных средств сети может быть описан многослойной моделью, состоящей из слоев:
Компьютеры или компьютерные платформы;
Коммуникационное оборудование;
Операционные системы;
Сетевые приложения.
Компьютеры
В основе любой сети лежит аппаратный слой стандартизированных компьютерных платформ. В настоящее время широко используются компьютерные платформы различных классов - от персональных компьютеров до мэйнфреймов и суперЭВМ. Компьютеры подключаются к сети с помощью сетевой карты.
Коммуникационное оборудование
Ко второму слою относится коммуникационное оборудование, которое играет не менее важную роль, чем компьютеры. Коммуникационное оборудование сетей можно разделить на три группы:
Сетевые адаптеры (карты);
Сетевые кабели;
Промежуточное коммуникационное оборудование (трансиверы, повторители, концентраторы, коммутаторы, мосты, маршрутизаторы и шлюзы).
Операционные системы
Третьим слоем, образующим программную платформу сети, являются операционные системы. В зависимости от того, какие концепции управления локальными и распределенными ресурсами положены в основу сетевой ОС, зависит эффективность работу всей сети.
Сетевые приложения
Четвертый слой - это сетевые приложения. К сетевым приложениям относятся такие приложения как сетевые базы данных, почтовые приложения, системы автоматизации коллективной работы и т.д.
Техническое обеспечение вычислительных систем
Рассмотрим более подробно аппаратные средства сетей - компьютеры. Архитектура компьютера включает в себя как структуру, отражающую аппаратный состав ПК, так и программно - математическое обеспечение. Все компьютеры сетей можно разделить на два класса: серверы и рабочие станции.
Сервер (server)- это многопользовательский компьютер, выделенный для обработки запросов от всех рабочих станций. Это мощный компьютер или мэйнфрейм, предоставляющий рабочим станциям доступ к системным ресурсам и распределяющий эти ресурсы. Сервер имеет сетевую операционную систему, под управлением, которой происходит совместная работа всей сети.
Основными требованиями, которые предъявляются к серверам, являются высокая производительность и надежность их работы. Серверы в больших сетях стали специализированными и, как правило, используются для управления сетевыми базами данных, организации электронной почты, управления многопользовательскими терминалами (принтерами, сканерами, плоттерами) и т.д.
Существует несколько типов серверов:
Файл-серверы. Управляют доступом пользователей к файлам и программам.
Принт-серверы. Управляют работой системных принтеров.
Серверы приложений. Серверы приложений - это работающий в сети мощный компьютер, имеющий прикладную программу, с которой могут работать клиенты. Приложения по запросам пользователей выполняются непосредственно на сервере, а на рабочую станцию передаются лишь результаты запроса.
Почтовые серверы. Данный сервер используется для организации электронной корреспонденции с электронными почтовыми ящиками.
Прокси-сервер. Это эффективное средство подключения локальных сетей к сети Интернет. Прокси-сервер - компьютер, постоянно подключенный к сети Интернет, через который происходит общение пользователей локальной сети с сетью Интернетом.
2. Практический раздел
.1Решение транспортной задачи
Потребителям №1 - ОАО «Дальмостострой», №2 - ООО «Амстрой», №3 - ООО «Восход» и №4 - ЗАО «Дальэлектромонтаж» требуется груз в количествах соответственно 80, 110, 90 и 80 т. На складах имеется следующее количество песка: Склад 1 = 150 т, Склад 2 = 110 т и Склад 3 = 100 т. Расстояния между поставщиками и получателями груза:
Таблица 2 - Условие транспортной задачи
11121314212223243131333414211013917171422261724
Необходимо составить план перевозок груза (план закрепления потребителей за поставщиками) так, чтобы при минимальной транспортной работе были удовлетворены запросы всех потребителей.
Рисунок 6 - Таблица условий
Вводим данные:
Рисунок 7 - Таблица с заполненными данными
Составим вспомогательную таблицу:
Рисунок 8 - Вспомогательная таблица
Внесем во вспомогательную таблицу формулы:
Строка «15» и столбец «F» вычисляются как суммы по соответствующим строкам и столбцам. Правая нижняя ячейка вычисляется как сумма произведений.
Рисунок 9 - Вспомогательная таблица с отраженными формулами
Используем функцию «Поиск решения»:
Рисунок 10 - Поиск решения
Рисунок 11 - Окончательный ответ
.2Вывод
Исходя из начальных данных был получен план перевозок груза:
. Потребителю ОАО «Дальмостострой» груз будет доставлен от поставщика «Склад 2» в размере 80т.
. Потребителю ООО «Амстрой» груз будет доставлен от поставщика «Склад 3» в размере 110т.
. Потребителю ООО «Восход» груз будет доставлен от поставщика «Слад 3» в размере 90т.
. Потребителю ЗАО «Дальэлектромонтаж» груз будет доставлен от поставщиков «Склад 1» в размере 20т., «Склад3» в размере 60т.
Расчеты выполнялись в приложении «А».
3. Наладка локальной вычислительной сети структурного подразделения предприятия
В этом разделе подобрано программное обеспечение и вычислительная техника для диспетчерской. Составлен план помещения с указанием мест размещения рабочих мест персонала и устройств локальной сети и смету затрат.
Структурное подразделение предприятия выбрано по последней цифре зачетной книжке, т.к. последней цифрой является номер «4», выбрана диспетчерская. Численность персонала выбрана по предпоследней цифре зачётной книжке номер «1», а это значит, что число рабочих составляет восемь человек. Работа над локальной вычислительной сетью диспетчерской выполнялась в приложении «Б».
Наладка локальной вычислительной сети структурного подразделения предприятия рассматривалась на примере диспетчерской службы такси.
Типовые задачи работы диспетчерской службы такси. Диспетчер принимает заказ, определяет свободное, наиболее близко находящееся к месту заказа такси, передает водителю заказ. По прибытию водителя к месту заказа, водитель сообщает о готовности взять пассажиров, диспетчер звонит заказчику. После выполнения заказа водитель сообщает диспетчеру о завершении заказа, и диспетчер ставит освободившееся такси в очередь на следующий заказ, учитывая район, где водитель ожидает заказ.
Для работы диспетчерской необходимо программное обеспечение «О.Такси».
Возможности программы:
1Основные
одновременная работа нескольких операторов, радистов, бухгалтеров с единой базой данных;
поддержка работы нескольких диспетчерских, территориально удаленных друг от друга;
обработка заказов с сохранением всей истории работы по заказу.
Заказы
автоматический расчет стоимости сложного маршрута;
автоматический расчет стоимости с почасовыми/покилометражными заказами;
автоматический звонок клиенту с оповещениями: «машина выехала», «машина подъехала» и пр.;
автоматическое оповещение клиента по SMS <#"justify">3Клиенты
работа с клиентами физическими и юридическими лицами;
телефонный справочник клиентов, сотрудников и водителей;
черный список;
работа с юридическими лицами по договорам с предоплатой и оплатой по факту;
возможность заказа такси по секретному коду.
Сотрудник клиента юридического лица продиктовав секретный код диспетчеру может вызвать такси в счет договора.
Водители
работа водителей черезпрограмму на сотовых телефонах <#"justify">политика штрафов и поощрений водителей;
программа лояльности и программа привлечения водителей;
прием платежей с платежных терминалов и зачисление их на баланс водителю;
мониторинг местонахождения водителя на карте <#"justify">5Тарифные планы
поддержка истории изменений тарифных планов;
автоматическая и полуавтоматическая отправка тарифных планов клиентам юридическим лицам по e-mail.
Отчеты
расширенная отчетность по операторам, по заказам, по ведомости. Акты выполненных работ, прайс-лист и пр.
встроенный конструктор для отчетов, с возможностью редактировать формы отчетов и создавать новые.
Права доступа
разграничение прав доступа для сотрудников диспетчерской.
Телефония
IP телефония для работы оператора через гарнитуру и автоматического определения номера;
поддержка оборудования SpRecord для определения телефонных номеров и записи разговоров.
9Работа с SMS заказами черезSMS модуль <#"justify">Наладка локальной сети производится по топологии типа «звезда». «Звезда» - самая распространенная топология для проводных и беспроводных сетей. Примером звездообразной топологии является сеть с кабелем типа витая пара, и коммутатором в качестве центрального устройства.
Таблица 3 - Смета затрат
НаименованиеСтоимость товара, руб.Кол-во, шт.Всего, руб.Стол компьютерный "Сюрприз" 2293 650,00725 550,00Стол компьютерный "Илья-2" ольха/МДФ ольха 2116 850,0016 850,00Кресло операторское CH 3752 670,00821 360,00Тумба для оргтехники АТ-104 830,0014 830,00Монитор 21.5'' ACER V226HQLABD4 620,00836 960,00Компьютер IRBIS I320SLK16 049,007112 343,00HP Pavilion 500-003er26 599,00126 599,00Мышь проводная DNS OFFICE WRD-019RI Red USB410,0083 280,00Клавиатура A4-Tech KL-7MU490,0083 920,00Наушники Plantronics GameCom 3801 490,00811 920,00МФУ Epson Expression Home XP-4064 990,0014 990,00Коммутатор 10/100 16-PORT D-LINK DES-1016A DESKTOP SWITCH955,001955,00Кабель UTP, 2 пары, одножильный (solid), кат. 5e, катушка 305m1 890,0011 890,00Разъем Plug RJ45 5E 8P8C6,001696,00Настенная Розетка под Plug RJ45 кат.5 [8Р8С]100,001100,00Программное обеспечение "О-Такси"27 500,00127 500,00Office для дома и бизнеса 201310 699,00885 592,00Общая стоимость, руб.374735,00
Заключение
В данном курсовом проекте был рассмотрен теоретический вопрос: «Локальные вычислительные сети. Топология ЛВС». Были изучены особенности, достоинства и недостатки ЛВС.
В процессе разработки транспортных процессов выполнялись определённые условия. Для корректной формулировки условий был использован пакет программ Microsoft Office, а именно - Excel. В данном проекте разрабатывался технологический процесс перевозки грузов с планом закрепления потребителей за поставщиками. Условием составления технологического процесса являлась минимальная транспортная работа при удовлетворении запросов всех потребителей. Для этого была решена транспортная задача, с помощью вычислительных средств Microsoft Office Excel.
Так же в проекте было рассмотрено применение приложения Visio пакета программ Microsoft Office для составления плана помещения с указанием размещения рабочих мест персонала, устройств локальной сети диспетчерской. Для наладки локальной вычислительной сети была выбрана топология звезда.
Была подобрана вычислительная техника и необходимое программное обеспечение для работы сотрудников отдела с помощью сети интернет. Чтобы затраты составили наименьшую сумму была составлена смета в приложении Excel пакета программ Microsoft Office.
Список использованных источников
1Бобарыкин В.А. Математические методы решения автотранспортных задач: Учебное пособие. - Л.: СЗПИ, 1986, -84 с.
Вычислительные сети [Электронный ресурс]. - Режим доступа:http://lyceum1.perm.ru/general/kaf/k_info/k_info_met/set.htm.
Локальные вычислительные сети [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.lessons-tva.info/edu/telecom-loc/loc.html.
Мебельная компания «Олимп» [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://mebel-olimp.ru/.
Табуреткам.net [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://табуреткам.net/.
Мебельная фабрика «Династия» [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.dynasty-dv.ru/cathegory.
Магазин домашней техники «Эльдорадо» [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.eldorado.ru/.
Сеть супермаркетов цифровой техники «DNS» [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.dns-shop.ru/.
Магазин «Офисная техника» [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.offt.ru/shop/.