Содержание
Введение
1. Теоретическая часть
2. Основные понятия
3. Классификация объектов технического обеспечения компьютерных сетей
4. Характеристика объектов технического обеспечения компьютерных сетей
4.1 Кабели
4.2 Адаптеры
4.3 Репитер
4.4 Серверы
4.5 Модемы и факс-модемы
4.6 Оборудование для беспроводной связи
4.7 Топология вычислительных сетей
Список литературы
Приложение
Введение
На сегодняшний день, в мире более 80 % компьютеров объединены в различные информационно-вычислительные сети от малых локальных до глобальных сетей. Всемирная тенденция к объединению компьютеров в сети обусловлена рядом важных причин. Среди них такие как: ускорение передачи информационных сообщений, возможность быстрого обмена информацией между пользователями, получение и передача сообщений, не отходя от рабочего места, возможность мгновенного получения любой информации из любой точки земного шара, а так же обмен информацией между компьютерами разных фирм производителей, работающих под разным программным обеспечением.
В моей курсовой будут рассмотрены следующие вопросы:
· что такое компьютерная сеть;
· какие виды компьютерных сетей существуют;
· оборудование, необходимое для организации компьютерной сети;
· разновидности и особенности оборудования для организации компьютерной сети;
· новейшие подходы к проблеме организации сетей - беспроводное соединение.
Также, в практической части моей курсовой работы будут решены следующие задачи с использованием пакетов прикладных программ на компьютере:
· вычислено среднее число вкладов населения;
· вычислено абсолютное и относительное изменение числа вкладов за каждый год и к 1994 г.;
· вычислено ожидаемое число вкладов на конец 2001 и 2002 гг. при условии, что среднегодовой темп за 1994-2000 гг. сохранится на 2001 и 2002гг.
· построен график характера изменений числа вкладов за период 1994-2000 гг.
1. Теоретическая часть
Компьютеры активно внедряются в производство, незаменимы на работе, проникают в нашу повседневную жизнь. Число компьютеров и обрабатываемой ими информации непрерывно растёт. Поэтому довольно быстро возникла проблема передачи данных с одного компьютера на другой. И эта проблема нашла успешное решение в организации компьютерных сетей. Но сеть - это далеко не простое образование, она требует определённого технического обеспечения для своей организации. Поэтому, наша курсовая работа будет посвящена проблеме технического обеспечения компьютерных сетей, описанию и характеристике необходимого оборудования.
2. Основные понятия
Компьютерная сеть - совокупность программно-технических средств, обеспечивающих обмен информацией между двумя и более пользователями, работающими на разных (автономных) компьютерах, соединенных между собой [3].
Общими компонентами всех сетей являются[4]:
· Серверы (server) - компьютеры, предоставляющие свои ресурсы сетевым пользователям;
· Клиенты (client), - компьютеры, осуществляющие доступ к сетевым ресурсам, предоставляемыми сервером;
· Среда (media) - средства передачи информации;
· Совместно используемые данные - файлы, передаваемые серверами по сети;
· Совместно используемые периферийные устройства.
Сети появились в результате творческого сотрудничества специалистов вычислительной техники и техники связи. Вычислительные сети подразделяются на два вида: локальные (англ. LAN-Lokal Area Network) - совместное подключение нескольких отдельных компьютерных рабочих мест к единому каналу передачи данных и глобальные. Мною будут более подробно рассмотрены локальные сети.
3. Классификация объектов технического обеспечения компьютерных сетей
Итак, для объединения компьютеров в локальную четь требуется вставить в каждый подключаемый к сети компьютер сетевой контроллер, который позволяет компьютеру получать информацию из локальной сети и передавать данные в сеть. Далее, соединить компьютеры между собой кабелями, по которым будет происходить обмен данными, а так же с другими, подключенными к сети устройствами (принтерами, сканерами и т.д.). В некоторых типах сетей кабели соединяют компьютеры непосредственно, в других соединение кабелей осуществляется через специальные устройства - концентраторы (или хабы), коммутаторы и др.
При выборе типа кабеля учитывают следующие показатели:
· стоимость монтажа и обслуживания;
· скорость передачи информации;
· ограничения на величину расстояния передачи информации (без дополнительных усилителей-повторителей (репитеров));
· безопасность передачи данных.
4. Характеристика объектов технического обеспечения компьютерных сетей
Рассмотрим подробнее перечисленные выше виды технического обеспечения компьютерных сетей.
4.1 Кабели
Наиболее дешевым кабельным соединением является витое двухжильное проводное соединение часто называемое «витой парой» (англ. twisted pair). Она позволяет передавать информацию со скоростью до 10 Мбит/с, легко наращивается, однако является помехонезащищенной. Длина кабеля не может превышать 1000 м при скорости передачи 1 Мбит/с. Преимуществами являются низкая цена и беспроблемная установка. Для повышения помехозащищенности информации часто используют экранированную витую пару, т.е. витую пару, помещенную в экранирующую оболочку.
Коаксиальный кабель имеет среднюю цену, хорошо помехозащищен и применяется для связи на большие расстояния (несколько километров). Скорость передачи информации от 1 до 10 Мбит/с, а в некоторых случаях может достигать 50 Мбит/с. Коаксиальный кабель используется для основной и широкополосной передачи информации.
Широкополосный коаксиальный кабель невосприимчив к помехам, легко наращивается, но цена его высокая. Скорость передачи информации равна 500 Мбит/с. При передаче информации в базисной полосе частот на расстояние более 1,5 км требуется усилитель, или так называемый репитер (англ. repeater - повторитель). Поэтому суммарное расстояние при передаче информации увеличивается до 10 км.
Ethernet-кабель также является коаксиальным кабелем с волновым сопротивлением 50 Ом. Его называют еще толстый Ethernet (англ. thick) или желтый кабель (англ. yellow cable). Он использует 15-контактное стандартное включение. Вследствие помехозащищенности является дорогой альтернативой обычным коаксиальным кабелям. Средняя скорость передачи данных 10 Мбит/с. Максимально доступное расстояние сети Ethernet - около 3000 м. Ethernet-кабель, благодаря своей магистральной топологии, использует в конце лишь один нагрузочный резистор.
Более дешевым, чем Ethernet-кабель является соединение Cheapernet-кабель (RG-58) или, как его часто называют, тонкий (англ. thin) Ethernet. Это 50-омный коаксиальный кабель со скоростью передачи информации в 10 Мбит/с. При соединении сегментов Cheapernet-кабеля также требуются повторители. Вычислительные сети с Cheapernet-кабелем имеют небольшую стоимость и минимальные затраты при наращивании. Соединения сетевых плат производится с помощью широко используемых малогабаритных байонетных разъемов (СР-50). Дополнительное экранирование не требуется. Кабель присоединяется к компьютеру с помощью тройниковых соединителей (Т-connectors). Расстояние между двумя рабочими станциями без повторителей может составлять максимум 300 м, а минимум 0.5 м, общее расстояние для сети на Cheapernet-кабеля около 1000 м. Приемопередатчик Cheapernet расположен на сетевой плате как для гальванической развязки между адаптерами, мак и для усиления внешнего сигнала.
Наиболее дорогими являются оптопроводники, называемые также стекловолоконным кабелем. Скорость распространения информации по ним достигает 200 Мбит/с. Допустимое удаление более 50 км. Внешнее воздействие помех практически отсутствует. Применяется там, где возникают электромагнитные поля помех или требуется передача информации на очень большие расстояния без использования повторителей. В таблице 1 рассмотрены основные показатели средств коммуникации (см. Приложение 1).
4.2 Адаптеры
Вне зависимости от используемого кабеля для каждой рабочей станции необходимо иметь сетевой адаптер. Сетевой адаптер - это плата, которая вставляется в материнскую плату компьютера. Она имеет два разъема для подключения к сетевому кабелю.
Современные сетевые адаптеры рассчитаны на архитектуру Micro Channel, которая используется в сериях компьютеров Pentium. Существуют различные виды сетевых адаптеров - ActNet, Ethernet, TokenRing, различающиеся производительностью (скоростью передачи данных) и соответственно стоимостью. Для сети с числом компьютеров до 50 обычно используются недорогие адаптеры класса Ethernet стандарта NE2000.
Перед тем как вставить сетевой адаптер в материнскую плату компьютера, необходимо с помощью переключателей (расположенных на плате адаптера) задать правильные значения для портов ввода/вывода, канала прерывания, базовый адрес ПЗУ дистанционной загрузки бездисковой станции.
4.3 Репитер
Если длина сети превышает максимальную длину сегмента сети, необходимо разбить сеть на несколько (до пяти) сегментов, соединив их через репитер.
Конструктивно репитер может быть выполнен либо в виде отдельной конструкции со своим блоком питания, либо в виде платы, вставляемой в слот расширения материнской платы компьютера.
Функции репитера заключаются в физическом разделении сегментов сети и обеспечении восстановления пакетов, передаваемых из одного сегмента сети в другой.
4.4 Серверы
Для обеспечения функционирования локальной сети часто выделяется специальный компьютер - сервер, или несколько таких компьютеров. На дисках серверов располагаются совместно используемые программы, базы данных и т.д. Остальные компьютеры локальной сети часто называются рабочими станциями. В сетях, состоящих более чем из 20-25 компьютеров, наличие сервера обязательно - иначе, как правило, производительность сети будет неудовлетворительной. Сервер необходим и при интенсивной совместной работе, с какой - либо базой данных.
4.5 Модемы и факс-модемы
Для всех пользователей, желающих использовать глобальные электронные сети тира InterNet, работать с электронной почтой, посылать и получать факсы с помощью компьютера и т.д., необходим модем или факс-модем. Модем - это устройство для обмена информацией с другими компьютерами через телефонные сети. Факс-модем - устройство, сочетающее возможности модема и средства для обмена факсимильными изображениями с другими факс-модемами и
обычными телефаксными аппаратами.
Модемы бывают внутренними (в виде электронной платы, подключаемой к шине ISA компьютера), внешними - в виде отдельного устройства, и в виде РС-карты для подключения к портативному компьютеру. Модемы отличаются друг от друга максимальной скоростью передачи данных и поддерживаемыми протоколами связи.
4.6 Оборудование для беспроводной связи
Радиомодемы, выпускаемые сегодня многими фирмами, соединяют между собой компьютеры в помещеньях, где по какой-то причине нельзя прокладывать кабели и сверлить стены. Радиомодемы обычно позволяют связывать компьютеры и периферию, удалённые всего лишь на несколько десятков или сотен метров, хотя, разумеется, есть и более мощные модели радиомодемов, работающие и на больших расстояниях. Провода и кабели в таких системах практически полностью отсутствуют, так как сигнал передаётся и принимается через небольшую антенну радиомодема.
Есть и другая возможность бескабельной связи между компьютерами и периферийным оборудованием. Фирма Carrier Current Technology нашла интересное решение: она выпускает оборудование, позволяющее связывать между собой компьютеры и передавать данные по проводам обычной электрической сети, а не создавать специальную сеть связи. Однако такая связь через электросеть возможна только в случае, если компьютеры находятся сравнительно недалеко друг от друга в одном здании и питаются от одной и той же сети. компьютерный сеть адаптер модем
Гораздо важнее и перспективнее другая разработка, которую сегодня широко внедряют многие американские и европейские фирмы - это цифровая сотовая связь для портативных компьютеров.
Компьютеры класса notebook могут уже сегодня комплектоваться не только с крошечными факс-модемами, но и устройствами цифровой радиосвязи, аналогичными сотовым телефонам. Это позволяет подключаться к коммерческим компьютерным сетям или превращать компьютер в телефакс.
4.7 Топология вычислительных сетей
Существует ряд принципов построения локальной вычислительной сети на основе выше рассмотренных компонентов. Такие принципы еще называют топологиями. Термин «топология сети» относится к пути, по которому данные перемещаются по сети. Существуют три основных вида топологий: «звезда», «кольцо» и «общая шина» (см.Приложение 2).
Топология типа «звезда» - в ней вся информация между двумя периферийными рабочими местами проходит через центральный узел вычислительной сети (файловый сервер). Пропускная способность сети определяется вычислительной мощностью узла и гарантируется для каждой рабочей станции. В случае выхода из строя центрального узла нарушается работа всей сети. Файловый сервер реализует оптимальный механизм защиты против несанкционированного доступа к информации. Вся вычислительная сеть может управляться из ее центра.