Σύνδεση υπολογιστών σε τοπικό δίκτυο

Το τοπικό δίκτυο - ο συνδυασμός πολλών υπολογιστών που βρίσκονται σε μικρή απόσταση ο ένας από τον άλλο (συνήθως μέσα στο ίδιο κτίριο) για την από κοινού επίλυση πληροφοριακών, υπολογιστικών, εκπαιδευτικών και άλλων προβλημάτων. Ένα μικρό τοπικό δίκτυο μπορεί να έχει 10-20 υπολογιστές, ένας πολύ μεγάλος - περίπου 1000.

Σκοπός των τοπικών δικτύων
· κοινή χρήση κοινού υλικού (μονάδες εκτυπωτή, μόντεμ)

· ανταλλαγή επιχειρησιακών δεδομένων

· πληροφοριακό σύστημα της επιχείρησης (ίδρυμα)

Οργάνωση τοπικών δικτύων.

Αν και υπάρχουν πολλοί διαφορετικοί τρόποι σύνδεσης υπολογιστών μεταξύ τους, υπάρχουν ουσιαστικά δύο τύποι δικτύων υπολογιστών: δίκτυα peer-to-peer και δίκτυα πελάτη-διακομιστή.
Δίκτυο peer-to-peerείναι μια ένωση ίσων υπολογιστών. Συνήθως, ένα δίκτυο peer-to-peer δεν ενώνει περισσότερους από 10 υπολογιστές και είναι οργανωμένο σε σπίτια ή μικρά γραφεία.

Δίκτυο πελάτη-διακομιστήπιο συνηθισμένο σε οργανισμούς όπως σχολείο, επιχείρηση ή βιβλιοθήκη παρά στο σπίτι. Σε αυτόν τον τύπο δικτύου, ένας υπολογιστής, που ονομάζεται διακομιστής, είναι η καρδιά του δικτύου. Αποθηκεύει πληροφορίες και πόρους και τα καθιστά διαθέσιμα σε άλλους υπολογιστές στο ίδιο δίκτυο. Οι υπόλοιποι υπολογιστές που χρησιμοποιούν το δίκτυο για να αποκτήσουν αυτές τις πληροφορίες ονομάζονται πελάτες.

Τα δίκτυα πελάτη-διακομιστή είναι η καλύτερη επιλογή για τη σύνδεση περισσότερων από δέκα υπολογιστών σε ένα δίκτυο. Είναι πιο ακριβά, αλλά σε περιπτώσεις που είναι απαραίτητο να αποθηκεύσετε μεγάλο όγκο πληροφοριών, αυτή είναι η καλύτερη επιλογή.

Μοντέλα διαφόρων διαμορφώσεων δικτύου

Επιστροφή στην κορυφή
Τοπολογίες τοπικών δικτύων

Τα τοπικά δίκτυα, ανάλογα με τον σκοπό και τις τεχνικές προδιαγραφές τους, μπορούν να έχουν διαφορετικές διαμορφώσεις. Το γενικό σχήμα σύνδεσης υπολογιστών σε τοπικό δίκτυο ονομάζεται τοπολογία δικτύου. Οι τοπολογίες δικτύου μπορεί να είναι διαφορετικές. Τις περισσότερες φορές, τα τοπικά δίκτυα μπορούν να έχουν τοπολογία "λεωφορείο" και "αστέρι". Στην πρώτη περίπτωση, όλοι οι υπολογιστές συνδέονται σε ένα κοινό καλώδιο (δίαυλος), στη δεύτερη, υπάρχει μια ειδική κεντρική συσκευή (hub), από την οποία οι «ακτίνες» πηγαίνουν σε κάθε υπολογιστή, δηλ. Κάθε υπολογιστής είναι συνδεδεμένος στο δικό του καλώδιο.
ΣΕ λάστιχοτοπολογία, οι υπολογιστές συνδέονται με ένα κοινό κανάλι (bus), μέσω του οποίου μπορούν να ανταλλάσσουν μηνύματα.

Η δομή τύπου διαύλου είναι απλούστερη και πιο οικονομική, αφού δεν απαιτεί πρόσθετη συσκευή και καταναλώνει λιγότερο καλώδιο. Αλλά είναι πολύ ευαίσθητο σε σφάλματα του καλωδιακού συστήματος. Εάν το καλώδιο καταστραφεί έστω και σε ένα σημείο, τότε προκύπτουν προβλήματα για ολόκληρο το δίκτυο. Η θέση του ρήγματος είναι δύσκολο να εντοπιστεί.
ΣΕ ακτινικόςτοπολογία (star topology), στο κέντρο υπάρχει ένας κόμβος που επικοινωνεί διαδοχικά με τους συνδρομητές και τους συνδέει μεταξύ τους.

Με αυτή την έννοια, το «αστέρι» είναι πιο σταθερό. Ένα κατεστραμμένο καλώδιο είναι ένα πρόβλημα για έναν συγκεκριμένο υπολογιστή· δεν επηρεάζει τη λειτουργία του δικτύου στο σύνολό του. Δεν απαιτείται αντιμετώπιση προβλημάτων
ΣΕ δακτυλιοειδήςτοπολογία, οι πληροφορίες μεταδίδονται μέσω ενός κλειστού καναλιού. Κάθε συνδρομητής συνδέεται απευθείας με τους δύο πλησιέστερους, αν και κατ' αρχήν είναι ικανός να επικοινωνήσει με οποιονδήποτε συνδρομητή του δικτύου.

Σε ένα δίκτυο με δομή τύπου «δαχτυλιδιού», οι πληροφορίες μεταδίδονται μεταξύ σταθμών κατά μήκος του δακτυλίου με επαναλήψη σε κάθε ελεγκτή δικτύου. Η λήψη πραγματοποιείται μέσω ρυθμιστικών δίσκων που έχουν κατασκευαστεί με βάση συσκευές μνήμης τυχαίας πρόσβασης, επομένως, εάν αποτύχει ένας ελεγκτής δικτύου, μπορεί να διακοπεί η λειτουργία ολόκληρου του δακτυλίου. Το πλεονέκτημα της δομής του δακτυλίου είναι η ευκολία εφαρμογής των συσκευών και το μειονέκτημα είναι η χαμηλή αξιοπιστία.
ΥβρίδιοΜια τοπολογία είναι ένας συνδυασμός διαφορετικών τοπολογιών σε ένα δίκτυο. Για παράδειγμα, μπορείτε να συνδέσετε πολλά δίκτυα διαύλου αστέρων με ένα μόνο καλώδιο.
Επιστροφή στην κορυφή
Εξοπλισμός τοπικού δικτύου

Πώς επικοινωνούν οι υπολογιστές μεταξύ τους;

Η λειτουργία του δικτύου βασίζεται στο γεγονός ότι όλα τα κομμάτια του εξοπλισμού συνδέονται μεταξύ τους με τον ένα ή τον άλλο τρόπο. Κάθε υπολογιστής και εξοπλισμός όπως εκτυπωτές, σαρωτές, φορητοί υπολογιστές συνδέονται χρησιμοποιώντας διαφορετικά μεγέθη καλωδίων, δορυφορικές επικοινωνίες ή τηλεφωνικές γραμμές. Σήμερα υπάρχουν ακόμη και ασύρματα δίκτυα που συνδέουν υπολογιστές χρησιμοποιώντας ραδιοκύματα.
Ο εξοπλισμός του τοπικού δικτύου περιλαμβάνει γενικά:
· υπολογιστές (διακομιστές και σταθμοί εργασίας).
· κάρτες δικτύου (προσαρμογείς).
· κανάλια σύνδεσης.
· ειδικές συσκευές που υποστηρίζουν τη λειτουργία του δικτύου (δρομολογητές, διανομείς, μεταγωγείς).
Κάθε υπολογιστής συνδέεται στο δίκτυο χρησιμοποιώντας κάρτα δικτύου - προσαρμογέας.
Η κάρτα δικτύου είναι συνδεδεμένη με την κάρτα δικτύου καλώδιο.Εάν χρησιμοποιείται ραδιοφωνική ή υπέρυθρη επικοινωνία, δεν απαιτείται καλώδιο. Στα σύγχρονα τοπικά δίκτυα, δύο τύποι καλωδίων δικτύου χρησιμοποιούνται συχνότερα:
· Αθωράκιστο καλώδιο συνεστραμμένου ζεύγους;
· καλώδιο οπτικών ινών.
Συνήθως, η επιλογή καλωδίου για ένα δίκτυο εξαρτάται από τους ακόλουθους δείκτες: κόστος εγκατάστασης και συντήρησης, ταχύτητα μετάδοσης δεδομένων, περιορισμός στην απόσταση μετάδοσης πληροφοριών χωρίς πρόσθετους ενισχυτές επαναλήπτες (repeaters), ασφάλεια μετάδοσης δεδομένων.
συνεστραμμένο ζευγάριείναι ένα σύνολο οκτώ συρμάτων στριμμένα ανά ζεύγη κατά τέτοιο τρόπο ώστε να παρέχουν προστασία από ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές.

Το Twisted Pair είναι ο φθηνότερος τύπος καλωδίου. Το καλώδιο συνεστραμμένου ζεύγους επιτρέπει μέγιστες ταχύτητες μετάδοσης έως και 10 Mbit/s. Το μήκος του καλωδίου δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 1000 μέτρα και η ταχύτητα μεταφοράς δεδομένων δεν θα υπερβαίνει το 1 Mbit/s. Για να αυξηθεί η ασυλία θορύβου, χρησιμοποιείται θωρακισμένο συνεστραμμένο ζεύγος. Κάθε συνεστραμμένο ζεύγος συνδέει μόνο έναν υπολογιστή στο δίκτυο, επομένως μια αποτυχία σύνδεσης επηρεάζει μόνο αυτόν τον υπολογιστή, γεγονός που σας επιτρέπει να βρίσκετε και να επιδιορθώνετε γρήγορα προβλήματα.
Οπτικών ινώνΤα καλώδια μεταδίδουν δεδομένα με τη μορφή παλμών φωτός κατά μήκος γυάλινων καλωδίων. Τα καλώδια οπτικών ινών παρέχουν τις υψηλότερες ταχύτητες μετάδοσης. είναι πιο αξιόπιστα γιατί δεν υπόκεινται σε ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές.
Το οπτικό καλώδιο είναι πολύ λεπτό και εύκαμπτο, καθιστώντας ευκολότερη τη μεταφορά από το βαρύτερο χάλκινο καλώδιο. Η ταχύτητα μεταφοράς δεδομένων μέσω ενός οπτικού καλωδίου είναι εκατοντάδες χιλιάδες megabits ανά δευτερόλεπτο, η οποία είναι περίπου χίλιες φορές μεγαλύτερη από ό,τι μέσω καλωδίων συνεστραμμένου ζεύγους.

Μια γραμμή οπτικών ινών είναι ο πιο ακριβός τύπος σύνδεσης σήμερα, αλλά η ταχύτητα διάδοσης πληροφοριών σε αυτήν φτάνει πολλά gigabit ανά δευτερόλεπτο με επιτρεπόμενη απόσταση έως και 50 χιλιόμετρα. Ταυτόχρονα, οι γραμμές επικοινωνίας που βασίζονται στη χρήση οπτικών ινών είναι πρακτικά μη ευαίσθητες σε ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές.
Πού συνδέετε το καλώδιο στον υπολογιστή σας; Χρειάζεστε μια ενδιάμεση συσκευή (διασύνδεση), η οποία ονομάζεται κάρτα δικτύου ή προσαρμογέας δικτύου, και στα Αγγλικά NIC– Ελεγκτής διεπαφής δικτύου.
Προσαρμογέας δικτύου, ή NIC, είναι μια ενσωματωμένη συσκευή που σας επιτρέπει να συνδέσετε τον υπολογιστή σας σε ένα δίκτυο. Κάθε υπολογιστής έχει εγκατεστημένο λογισμικό που του επιτρέπει να επικοινωνεί με άλλους υπολογιστές.

Οι ασύρματες επικοινωνίες που χρησιμοποιούν ραδιοκύματα μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την οργάνωση δικτύων σε μεγάλες εγκαταστάσεις όπου η χρήση συμβατικών γραμμών επικοινωνίας είναι δύσκολη ή μη πρακτική. Επιπλέον, οι ασύρματες γραμμές μπορούν να συνδέουν απομακρυσμένα μέρη του τοπικού δικτύου σε αποστάσεις έως και 25 km (ανάλογα με την οπτική επαφή).
Εκτός από τα καλώδια και τους προσαρμογείς δικτύου, τα τοπικά δίκτυα συνεστραμμένου ζεύγους χρησιμοποιούν άλλες συσκευές δικτύου - διανομείς, διακόπτες και δρομολογητές.
Κεντρικό σημείο(ονομάζεται επίσης hub) είναι μια συσκευή που ενώνει πολλούς (από 5 έως 48) κλάδους ενός τοπικού δικτύου σε σχήμα αστεριού και μεταδίδει πακέτα πληροφοριών σε όλους τους κλάδους του δικτύου εξίσου.

Διακόπτης(switch) κάνει το ίδιο πράγμα, αλλά, σε αντίθεση με έναν διανομέα, εξασφαλίζει τη μετάδοση πακέτων σε καθορισμένους κλάδους. Αυτό εξασφαλίζει βελτιστοποίηση των ροών δεδομένων στο δίκτυο και αυξημένη ασφάλεια έναντι μη εξουσιοδοτημένη είσοδο.

Δρομολογητής(δρομολογητής) είναι μια συσκευή που μεταφέρει δεδομένα μεταξύ δύο δικτύων, συμπεριλαμβανομένων μεταξύ τοπικών και παγκόσμιων δικτύων. Ο δρομολογητής, στην πραγματικότητα, είναι ένας εξειδικευμένος μικροϋπολογιστής που έχει δικό του επεξεργαστή, RAM και ROM και λειτουργικό σύστημα.

Πύλη:μια συσκευή διασύνδεσης που συνδέει δύο διαφορετικούς τύπους δικτύων. Λαμβάνει τις πληροφορίες, τις μεταφράζει στην απαιτούμενη μορφή και στη συνέχεια προωθεί τη μετάφραση στον προορισμό της.

Κοινόχρηστες εξωτερικές συσκευέςπεριλαμβάνει εξωτερικές μονάδες μνήμης συνδεδεμένες στον διακομιστή, εκτυπωτές, plotters και άλλο εξοπλισμό που γίνεται προσβάσιμος από σταθμούς εργασίας.
Επιστροφή στην κορυφή
Οργάνωση μετάδοσης δεδομένων στο δίκτυο
Απαραίτητη προϋπόθεση για τη λειτουργία ενός ενιαίου τοπικού δικτύου είναι η χρήση λειτουργικό σύστημα δικτύου.Τέτοια λειτουργικά συστήματα παρέχουν κοινή χρήση όχι μόνο πόρων υλικού δικτύου (εκτυπωτές, μονάδες δίσκου, κ.λπ.), αλλά και κατανεμημένων συλλογικών τεχνολογιών κατά την εκτέλεση ποικίλων εργασιών. Τα πιο ευρέως χρησιμοποιούμενα λειτουργικά συστήματα δικτύου Novell NetWare, LinuxΚαι Windows.
Οι υπολογιστές μπορούν να επικοινωνούν μεταξύ τους επειδή υπάρχουν σύνολα κανόνων ή πρωτόκολλα, που βοηθούν τους υπολογιστές να κατανοούν ο ένας τον άλλον. Τα πρωτόκολλα είναι απαραίτητα για να διασφαλιστεί ότι η διαδικασία επικοινωνίας πραγματοποιείται χωρίς σφάλματα. Τα πρωτόκολλα βοηθούν στον καθορισμό του τρόπου αποστολής και λήψης των πληροφοριών.

Ένα τοπικό δίκτυο ενώνει συνδρομητές που βρίσκονται σε μικρή απόσταση μεταξύ τους (εντός 10-15 km). Τυπικά, τέτοια δίκτυα δημιουργούνται εντός της ίδιας επιχείρησης ή οργανισμού.

Πληροφοριακά συστήματα που έχουν δημιουργηθεί με βάση τοπικά δίκτυα υπολογιστών παρέχουν λύσεις στις ακόλουθες εργασίες:

• αποθήκευση δεδομένων;
• επεξεργασία δεδομένων;
• οργάνωση της πρόσβασης των χρηστών στα δεδομένα·
• μεταφορά δεδομένων και τα αποτελέσματα της επεξεργασίας τους στους χρήστες.

Τα δίκτυα υπολογιστών εφαρμόζουν κατανεμημένη επεξεργασία δεδομένων. Εδώ, η επεξεργασία δεδομένων κατανέμεται μεταξύ δύο οντοτήτων: του πελάτη και του διακομιστή. Κατά την επεξεργασία δεδομένων, ο πελάτης δημιουργεί ένα αίτημα στον διακομιστή για την εκτέλεση σύνθετων διαδικασιών. Ο διακομιστής εκπληρώνει το αίτημα, παρέχει αποθήκευση δημόσιων δεδομένων, οργανώνει την πρόσβαση σε αυτά τα δεδομένα και μεταδίδει τα δεδομένα στον πελάτη. Αυτό το μοντέλο ενός δικτύου υπολογιστών ονομάζεται αρχιτεκτονική πελάτη-διακομιστή.

Με βάση την κατανομή των συναρτήσεων, τα τοπικά δίκτυα υπολογιστών χωρίζονται σε peer-to-peer και two-rank (ιεραρχικά δίκτυα ή δίκτυα με αποκλειστικό διακομιστή).

Σε ένα δίκτυο peer-to-peer, οι υπολογιστές έχουν ίσα δικαιώματα μεταξύ τους. Κάθε χρήστης στο δίκτυο αποφασίζει μόνος του ποιους πόρους του υπολογιστή του θα παρέχει για δημόσια χρήση. Έτσι, ο υπολογιστής λειτουργεί και ως πελάτης και ως διακομιστής. Η κοινή χρήση πόρων από ομοτίμους είναι αρκετά αποδεκτή για μικρά γραφεία με 5-10 χρήστες, συνδυάζοντάς τους σε μια ομάδα εργασίας.

Ένα δίκτυο δύο βαθμίδων οργανώνεται με βάση έναν διακομιστή στον οποίο εγγράφονται οι χρήστες του δικτύου.

Για τα σύγχρονα δίκτυα υπολογιστών, είναι χαρακτηριστικό ένα μικτό δίκτυο, που συνδυάζει σταθμούς εργασίας και διακομιστές, με μερικούς από τους σταθμούς εργασίας να σχηματίζουν δίκτυα peer-to-peer και το άλλο μέρος να ανήκει σε δίκτυα δύο ομοτίμων.

Το γεωμετρικό διάγραμμα σύνδεσης (διαμόρφωση φυσικής σύνδεσης) των κόμβων δικτύου ονομάζεται τοπολογία δικτύου. Υπάρχει ένας μεγάλος αριθμός επιλογών τοπολογίας δικτύου, οι βασικές από αυτές είναι το λεωφορείο, το δαχτυλίδι και το αστέρι.

Λάστιχο. Το κανάλι επικοινωνίας που συνδέει τους κόμβους σε ένα δίκτυο σχηματίζει μια διακεκομμένη γραμμή - ένα δίαυλο. Οποιοσδήποτε κόμβος μπορεί να λάβει πληροφορίες ανά πάσα στιγμή και να μεταδώσει μόνο όταν ο δίαυλος είναι ελεύθερος. Τα δεδομένα (σήματα) μεταδίδονται από τον υπολογιστή στο δίαυλο. Κάθε υπολογιστής τα ελέγχει, προσδιορίζοντας σε ποιον απευθύνονται οι πληροφορίες και αποδέχεται τα δεδομένα εάν του αποστέλλονται ή τα αγνοεί.

Με μια τοπολογία διαύλου, το μέσο μετάδοσης πληροφοριών αναπαρίσταται με τη μορφή μιας διαδρομής επικοινωνίας προσβάσιμη σε όλους τους σταθμούς εργασίας, στην οποία πρέπει όλοι να συνδεθούν. Όλοι οι σταθμοί εργασίας μπορούν να επικοινωνούν απευθείας με οποιονδήποτε σταθμό εργασίας στο δίκτυο. Εάν οι υπολογιστές βρίσκονται κοντά ο ένας στον άλλο, τότε η οργάνωση ενός δικτύου υπολογιστών με τοπολογία διαύλου είναι φθηνή και απλή - απλά πρέπει να τοποθετήσετε ένα καλώδιο από τον έναν υπολογιστή στον άλλο. Η εξασθένηση του σήματος με την αύξηση της απόστασης περιορίζει το μήκος του διαύλου και, επομένως, τον αριθμό των υπολογιστών που είναι συνδεδεμένοι σε αυτόν.

Τοπολογία διαύλου

Οι σταθμοί εργασίας μπορούν να συνδεθούν ή να αποσυνδεθούν από αυτό ανά πάσα στιγμή, χωρίς να διακοπεί η λειτουργία ολόκληρου του δικτύου υπολογιστών. Η λειτουργία ενός δικτύου υπολογιστών δεν εξαρτάται από την κατάσταση ενός μεμονωμένου σταθμού εργασίας.

Σε μια τυπική κατάσταση, ένα δίκτυο διαύλου Ethernet χρησιμοποιεί συχνά ένα λεπτό καλώδιο ή ένα καλώδιο Cheapernet με υποδοχή T. Ο τερματισμός και κυρίως η σύνδεση σε ένα τέτοιο δίκτυο απαιτεί διακοπή διαύλου, η οποία διακόπτει την κυκλοφορία της ροής πληροφοριών και προκαλεί πάγωμα του συστήματος.

Προβλήματα τοπολογίας διαύλου προκύπτουν όταν συμβαίνει διακοπή (αστοχία επαφής) οπουδήποτε στη χώρα. ο προσαρμογέας δικτύου ενός από τους υπολογιστές αποτυγχάνει και αρχίζει να μεταδίδει σήματα με θόρυβο στο δίαυλο. πρέπει να συνδέσετε έναν νέο υπολογιστή.

Δαχτυλίδι. Οι κόμβοι συνδέονται σε ένα δίκτυο κλειστής καμπύλης. Ο σταθμός εργασίας στέλνει πληροφορίες σε μια συγκεκριμένη διεύθυνση προορισμού, έχοντας προηγουμένως λάβει αίτημα από το δαχτυλίδι. Η μεταφορά δεδομένων πραγματοποιείται προς μία μόνο κατεύθυνση. Κάθε κόμβος, μεταξύ άλλων, υλοποιεί τις λειτουργίες ενός επαναλήπτη. Λαμβάνει και μεταδίδει μηνύματα, και αντιλαμβάνεται μόνο αυτά που του απευθύνονται. Χρησιμοποιώντας μια τοπολογία δακτυλίου, μπορείτε να συνδέσετε μεγάλο αριθμό κόμβων στο δίκτυο, λύνοντας τα προβλήματα παρεμβολών και εξασθένησης σήματος χρησιμοποιώντας την κάρτα δικτύου κάθε κόμβου. Η προώθηση μηνυμάτων είναι πολύ αποτελεσματική, καθώς τα περισσότερα μηνύματα μπορούν να σταλούν "στο δρόμο" μέσω του καλωδιακού συστήματος το ένα μετά το άλλο. Είναι πολύ εύκολο να κάνετε αίτημα κλήσης σε όλους τους σταθμούς. Η διάρκεια της μεταφοράς πληροφοριών αυξάνεται ανάλογα με τον αριθμό των σταθμών εργασίας που περιλαμβάνονται στο δίκτυο υπολογιστών.

Με μια τοπολογία δικτύου δακτυλίου, οι σταθμοί εργασίας συνδέονται μεταξύ τους σε κύκλο, δηλ. σταθμός εργασίας 1 με σταθμό εργασίας 2, σταθμός εργασίας 3 με σταθμό εργασίας 4, κ.λπ. Ο τελευταίος σταθμός εργασίας συνδέεται με τον πρώτο. Ο σύνδεσμος επικοινωνίας είναι κλειστός σε δακτύλιο.

Η τοποθέτηση καλωδίων από έναν σταθμό εργασίας σε έναν άλλο μπορεί να είναι αρκετά περίπλοκη και δαπανηρή, ειδικά εάν οι σταθμοί εργασίας βρίσκονται γεωγραφικά μακριά από τον δακτύλιο (για παράδειγμα, σε μια γραμμή).

Το κύριο πρόβλημα με μια τοπολογία δακτυλίου είναι ότι κάθε σταθμός εργασίας πρέπει να συμμετέχει ενεργά στη μεταφορά πληροφοριών και εάν τουλάχιστον ένας από αυτούς αποτύχει, ολόκληρο το δίκτυο παραλύει. Οι βλάβες στις συνδέσεις καλωδίων εντοπίζονται εύκολα.

Η σύνδεση ενός νέου σταθμού εργασίας απαιτεί βραχυπρόθεσμη διακοπή λειτουργίας του δικτύου, καθώς ο δακτύλιος πρέπει να είναι ανοιχτός κατά την εγκατάσταση. Δεν υπάρχει όριο στο μήκος ενός δικτύου υπολογιστών, αφού τελικά καθορίζεται αποκλειστικά από την απόσταση μεταξύ δύο σταθμών εργασίας.

Τοπολογία δακτυλίου

Μια ειδική μορφή τοπολογίας δακτυλίου είναι ένα λογικό δίκτυο δακτυλίου. Φυσικά, είναι τοποθετημένο ως σύνδεση τοπολογιών αστέρων. Τα μεμονωμένα αστέρια ενεργοποιούνται χρησιμοποιώντας ειδικούς διακόπτες (English Hub - concentrator), οι οποίοι στα ρωσικά ονομάζονται επίσης "hub". Ανάλογα με τον αριθμό των σταθμών εργασίας και το μήκος του καλωδίου μεταξύ των σταθμών εργασίας, χρησιμοποιούνται ενεργοί ή παθητικοί διανομείς. Οι ενεργοί κόμβοι περιέχουν επιπλέον έναν ενισχυτή για σύνδεση από 4 έως 16 σταθμούς εργασίας. Ο παθητικός διανομέας είναι καθαρά μια συσκευή διαχωρισμού (για το πολύ τρεις σταθμούς εργασίας). Η διαχείριση ενός μεμονωμένου σταθμού εργασίας σε ένα δίκτυο λογικού δακτυλίου είναι η ίδια όπως σε ένα κανονικό δίκτυο δακτυλίου. Σε κάθε σταθμό εργασίας εκχωρείται μια διεύθυνση που αντιστοιχεί σε αυτόν, μέσω της οποίας μεταφέρεται ο έλεγχος (από senior σε junior και από junior σε senior). Η σύνδεση διακόπτεται μόνο για τον κατάντη (πλησιέστερο) κόμβο του δικτύου υπολογιστών, έτσι ώστε μόνο σε σπάνιες περιπτώσεις μπορεί να διακοπεί η λειτουργία ολόκληρου του δικτύου.

Δομή λογικού δακτυλίου

Μειονεκτήματα μιας οργάνωσης δακτυλίου: ένα διάλειμμα σε οποιοδήποτε σημείο του δακτυλίου σταματά τη λειτουργία ολόκληρου του δικτύου. ο χρόνος μετάδοσης του μηνύματος καθορίζεται από τον χρόνο διαδοχικής λειτουργίας κάθε κόμβου που βρίσκεται μεταξύ του αποστολέα και του παραλήπτη του μηνύματος. Λόγω της ροής δεδομένων μέσω κάθε κόμβου, υπάρχει πιθανότητα ακούσιας παραμόρφωσης της πληροφορίας.

Αστέρι. Οι κόμβοι του δικτύου συνδέονται με το κέντρο με ακτίνες. Όλες οι πληροφορίες μεταδίδονται μέσω του κέντρου, καθιστώντας σχετικά εύκολη την αντιμετώπιση προβλημάτων και την προσθήκη νέων κόμβων χωρίς διακοπή του δικτύου. Ωστόσο, το κόστος της οργάνωσης των καναλιών επικοινωνίας εδώ είναι συνήθως υψηλότερο από ό,τι για ένα λεωφορείο και ένα δαχτυλίδι.

Η έννοια της τοπολογίας ενός αστεριού δικτύου προέρχεται από το πεδίο των υπολογιστών mainframe, στους οποίους η κύρια μηχανή λαμβάνει και επεξεργάζεται όλα τα δεδομένα από περιφερειακές συσκευές ως ενεργός κόμβος επεξεργασίας. Αυτή η αρχή χρησιμοποιείται σε συστήματα επικοινωνίας δεδομένων, όπως το ηλεκτρονικό ταχυδρομείο RELCOM. Όλες οι πληροφορίες μεταξύ δύο περιφερειακών σταθμών εργασίας διέρχονται από τον κεντρικό κόμβο του δικτύου υπολογιστών.

Η παροχή δικτύου καθορίζεται από την υπολογιστική ισχύ του κόμβου και είναι εγγυημένη για κάθε σταθμό εργασίας. Δεν υπάρχουν συγκρούσεις δεδομένων.

Τοπολογία αστεριών

Ο συνδυασμός βασικών τοπολογιών - υβριδικής τοπολογίας - παρέχει ένα ευρύ φάσμα λύσεων που συσσωρεύουν τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα των βασικών.

Εκτός από τα προβλήματα δημιουργίας τοπικών δικτύων υπολογιστών, υπάρχει και το πρόβλημα της επέκτασης (συγχώνευσης) δικτύων υπολογιστών. Το γεγονός είναι ότι ένα δίκτυο υπολογιστών που δημιουργήθηκε σε ένα ορισμένο στάδιο ανάπτυξης ενός πληροφοριακού συστήματος μπορεί, με την πάροδο του χρόνου, να πάψει να ικανοποιεί τις ανάγκες όλων των χρηστών. Ταυτόχρονα, οι φυσικές ιδιότητες του σήματος, τα κανάλια μετάδοσης δεδομένων και τα χαρακτηριστικά σχεδιασμού των στοιχείων του δικτύου επιβάλλουν αυστηρούς περιορισμούς στον αριθμό των κόμβων και τις γεωμετρικές διαστάσεις του δικτύου.

Οι ακόλουθες συσκευές χρησιμοποιούνται για τη σύνδεση τοπικών δικτύων:

1. Ένας επαναλήπτης είναι μια συσκευή που παρέχει ενίσχυση και φιλτράρισμα ενός σήματος χωρίς να αλλάζει το περιεχόμενο πληροφοριών του. Καθώς τα σήματα ταξιδεύουν κατά μήκος των γραμμών επικοινωνίας, εξασθενούν. Οι επαναλήπτες χρησιμοποιούνται για τη μείωση της επίδρασης της εξασθένησης. Επιπλέον, ο επαναλήπτης όχι μόνο αντιγράφει ή επαναλαμβάνει τα λαμβανόμενα σήματα, αλλά αποκαθιστά επίσης τα χαρακτηριστικά του σήματος: ενισχύει το σήμα και μειώνει τις παρεμβολές.

2. Μια γέφυρα είναι μια συσκευή που εκτελεί τις λειτουργίες ενός επαναλήπτη για εκείνα τα σήματα (μηνύματα) των οποίων οι διευθύνσεις ικανοποιούν προκαθορισμένους περιορισμούς. Ένα από τα προβλήματα των μεγάλων δικτύων είναι η μεγάλη κίνηση δικτύου (η ροή των μηνυμάτων στο δίκτυο). Αυτό το πρόβλημα μπορεί να λυθεί ως εξής. Ένα δίκτυο υπολογιστών χωρίζεται σε τμήματα. Η μετάδοση μηνυμάτων από τμήμα σε τμήμα πραγματοποιείται μόνο σκόπιμα εάν ένας συνδρομητής ενός τμήματος μεταδίδει ένα μήνυμα σε έναν συνδρομητή άλλου τμήματος. Η γέφυρα είναι μια συσκευή που περιορίζει την κίνηση σε ένα δίκτυο και αποτρέπει τη μετάβαση μηνυμάτων από το ένα δίκτυο στο άλλο χωρίς να επιβεβαιώνει το δικαίωμα διέλευσης.

Οι γέφυρες μπορεί να είναι τοπικές ή απομακρυσμένες.

Τοπικές γέφυρες συνδέουν δίκτυα που βρίσκονται σε περιορισμένη περιοχή μέσα σε ένα υπάρχον σύστημα.

Οι απομακρυσμένες γέφυρες συνδέουν γεωγραφικά διασκορπισμένα δίκτυα χρησιμοποιώντας κανάλια επικοινωνίας και μόντεμ.

Οι τοπικές γέφυρες, με τη σειρά τους, χωρίζονται σε εσωτερικές και εξωτερικές.

Οι εσωτερικές γέφυρες βρίσκονται συνήθως σε έναν υπολογιστή και συνδυάζουν τη λειτουργία μιας γέφυρας με τη λειτουργία ενός υπολογιστή συνδρομητή. Η επέκταση των λειτουργιών πραγματοποιείται με την εγκατάσταση μιας πρόσθετης κάρτας δικτύου.

Οι εξωτερικές γέφυρες απαιτούν τη χρήση ξεχωριστού υπολογιστή με ειδικό λογισμικό.

3. Ο δρομολογητής είναι μια συσκευή που συνδέει διαφορετικούς τύπους δικτύων αλλά χρησιμοποιεί το ίδιο λειτουργικό σύστημα. Αυτή είναι, στην πραγματικότητα, η ίδια γέφυρα, αλλά με τη δική της διεύθυνση δικτύου. Χρησιμοποιώντας τις δυνατότητες διευθυνσιοδότησης των δρομολογητών, οι κεντρικοί υπολογιστές σε ένα δίκτυο μπορούν να στείλουν μηνύματα σε έναν δρομολογητή που προορίζονται για άλλο δίκτυο. Οι πίνακες δρομολόγησης χρησιμοποιούνται για την εύρεση της καλύτερης διαδρομής προς οποιονδήποτε προορισμό στο δίκτυο. Αυτοί οι πίνακες μπορεί να είναι στατικοί ή δυναμικοί.

4. Μια πύλη είναι ένα ειδικό σύμπλεγμα υλικού και λογισμικού που έχει σχεδιαστεί για να διασφαλίζει τη συμβατότητα μεταξύ δικτύων που χρησιμοποιούν διαφορετικά πρωτόκολλα επικοινωνίας. Η πύλη μετατρέπει τη φόρμα παρουσίασης και τις μορφές δεδομένων κατά τη μετάδοσή τους από το ένα τμήμα στο άλλο. Η πύλη εκτελεί τις λειτουργίες της σε ένα επίπεδο πάνω από το επίπεδο δικτύου. Δεν εξαρτάται από το χρησιμοποιούμενο μέσο μετάδοσης, αλλά εξαρτάται από τα πρωτόκολλα ανταλλαγής δεδομένων που χρησιμοποιούνται. Συνήθως μια πύλη εκτελεί μετατροπές μεταξύ πρωτοκόλλων.

Χρησιμοποιώντας πύλες, μπορείτε να συνδέσετε ένα τοπικό δίκτυο σε έναν κεντρικό υπολογιστή, καθώς και σε ένα παγκόσμιο δίκτυο.

Ας ρίξουμε μια πιο προσεκτική ματιά στις αρχές της κατασκευής τοπικών δικτύων (LAN).

Οι νέες τεχνολογίες προσφέρουν παθητικά βύσματα μέσω των οποίων οι σταθμοί εργασίας μπορούν να απενεργοποιηθούν ή/και να ενεργοποιηθούν ενώ λειτουργεί το δίκτυο υπολογιστών.

Λόγω του γεγονότος ότι οι σταθμοί εργασίας μπορούν να ενεργοποιηθούν χωρίς να διακόπτονται οι διεργασίες του δικτύου και το περιβάλλον επικοινωνίας, είναι πολύ εύκολο να υποκλαπούν πληροφορίες, π.χ. πληροφορίες διακλάδωσης από το περιβάλλον επικοινωνίας.

Σε ένα LAN με άμεση (μη διαμορφωμένη) μετάδοση πληροφοριών, μπορεί πάντα να υπάρχει μόνο ένας σταθμός που μεταδίδει πληροφορίες. Για την αποφυγή συγκρούσεων, στις περισσότερες περιπτώσεις, χρησιμοποιείται μια μέθοδος διαίρεσης χρόνου, σύμφωνα με την οποία κάθε συνδεδεμένος σταθμός εργασίας έχει το αποκλειστικό δικαίωμα χρήσης του καναλιού μετάδοσης δεδομένων σε ορισμένα χρονικά σημεία. Επομένως, οι απαιτήσεις για εύρος ζώνης δικτύου υπολογιστών υπό αυξημένο φορτίο μειώνονται, για παράδειγμα, όταν εισάγονται νέοι σταθμοί εργασίας. Οι σταθμοί εργασίας συνδέονται με το λεωφορείο χρησιμοποιώντας συσκευές TAP (Terminal Access Point). Το TAP είναι ένας ειδικός τύπος σύνδεσης με ομοαξονικό καλώδιο. Ο αισθητήρας σε σχήμα βελόνας εισάγεται μέσω του εξωτερικού κελύφους του εξωτερικού αγωγού και του διηλεκτρικού στρώματος στον εσωτερικό αγωγό και συνδέεται με αυτόν.

Σε ένα LAN με διαμορφωμένη ευρυζωνική μετάδοση πληροφοριών, διάφοροι σταθμοί εργασίας λαμβάνουν, ανάλογα με τις ανάγκες, μια συχνότητα στην οποία αυτοί οι σταθμοί εργασίας μπορούν να στέλνουν και να λαμβάνουν πληροφορίες. Τα μεταδιδόμενα δεδομένα διαμορφώνονται στις αντίστοιχες φέρουσες συχνότητες, δηλ. Μεταξύ του μέσου μετάδοσης πληροφοριών και των σταθμών εργασίας υπάρχουν μόντεμ για διαμόρφωση και αποδιαμόρφωση, αντίστοιχα. Η τεχνολογία των ευρυζωνικών μηνυμάτων καθιστά δυνατή την ταυτόχρονη μεταφορά ενός αρκετά μεγάλου όγκου πληροφοριών σε ένα περιβάλλον επικοινωνίας. Για την περαιτέρω ανάπτυξη της διακριτής μεταφοράς δεδομένων, δεν έχει σημασία ποιες αρχικές πληροφορίες παρέχονται στο μόντεμ (αναλογικό ή ψηφιακό), καθώς θα συνεχίσει να μετατρέπεται στο μέλλον.

Τα χαρακτηριστικά των τοπολογιών δικτύων υπολογιστών δίνονται στον πίνακα.

Χαρακτηριστικά	Τοπολογία
Κόστος επέκτασης	Ανήλικος
Σύνδεση συνδρομητών	Παθητικός	Ενεργός	Παθητικός
Προστασία αποτυχίας	Ανήλικος	Ανήλικος
Διαστάσεις συστήματος			Περιορισμένος
Ασφάλεια κατά της υποκλοπής			Ανήλικος
Κόστος σύνδεσης	Ανήλικος	Ανήλικος
Συμπεριφορά συστήματος κάτω από υψηλά φορτία		Ικανοποιητικός
Δυνατότητα εργασίας σε πραγματικό χρόνο	Πολύ καλά
Δρομολόγηση καλωδίων		Ικανοποιητικός
Υπηρεσία	Πολύ καλά

Μαζί με τις γνωστές τοπολογίες των δικτύων υπολογιστών: δακτύλιος, αστέρι και λεωφορείο, χρησιμοποιείται επίσης στην πράξη μια συνδυασμένη δομή, για παράδειγμα μια δομή δέντρου. Σχηματίζεται κυρίως με τη μορφή συνδυασμών των προαναφερόμενων τοπολογιών δικτύων υπολογιστών. Η βάση του δέντρου δικτύου υπολογιστών βρίσκεται στο σημείο (ρίζα) στο οποίο συλλέγονται γραμμές επικοινωνίας πληροφοριών (κλαδιά δέντρων).

Δενδρική δομή του LAN

Τα δίκτυα υπολογιστών με δενδρική δομή χρησιμοποιούνται όπου δεν είναι δυνατή η άμεση εφαρμογή βασικών δομών δικτύου στην καθαρή τους μορφή. Για τη σύνδεση μεγάλου αριθμού σταθμών εργασίας, χρησιμοποιούνται ενισχυτές δικτύου ή/και διακόπτες σύμφωνα με τις πλακέτες προσαρμογέων. Ένας διακόπτης που έχει ταυτόχρονα λειτουργίες ενισχυτή ονομάζεται ενεργός διανομέας.

Στην πράξη, χρησιμοποιούνται δύο ποικιλίες, παρέχοντας τη σύνδεση οκτώ ή δεκαέξι γραμμών, αντίστοιχα.

Μια συσκευή στην οποία μπορούν να συνδεθούν το πολύ τρεις σταθμοί ονομάζεται παθητικός διανομέας. Ένας παθητικός διανομέας χρησιμοποιείται συνήθως ως διαχωριστής. Δεν χρειάζεται ενισχυτή. Απαραίτητη προϋπόθεση για τη σύνδεση ενός παθητικού διανομέα είναι η μέγιστη δυνατή απόσταση από το σταθμό εργασίας να μην υπερβαίνει τις πολλές δεκάδες μέτρα.

Κρατικό Πανεπιστήμιο Μεταλλείων της Μόσχας

Τμήμα Αυτοματοποιημένων Συστημάτων Ελέγχου

Έργο μαθήματος

στον κλάδο «Δίκτυα υπολογιστών και τηλεπικοινωνίες»

με θέμα: «Σχεδιασμός τοπικού δικτύου»

Ολοκληρώθηκε το:

Τέχνη. γρ. AS-1-06

Yuryeva Ya.G.

Τετραγωνισμένος:

Καθ., Διδάκτωρ Τεχνικών Επιστημών Shek V.M.

Μόσχα 2009

Εισαγωγή

1 Εργασία σχεδιασμού

2 Περιγραφή του τοπικού δικτύου

3 Τοπολογία δικτύου

4 Διάγραμμα τοπικού δικτύου

5 Μοντέλο αναφοράς OSI

6 Αιτιολόγηση για την επιλογή τεχνολογίας ανάπτυξης τοπικού δικτύου

7 Πρωτόκολλα δικτύου

8 Υλικό και λογισμικό

9 Υπολογισμός χαρακτηριστικών δικτύου

Βιβλιογραφία

Το τοπικό δίκτυο (LAN) είναι ένα σύστημα επικοινωνιών που συνδέει υπολογιστές και περιφερειακό εξοπλισμό σε περιορισμένη περιοχή, συνήθως όχι περισσότερα από πολλά κτίρια ή μία επιχείρηση. Επί του παρόντος, ένα LAN έχει γίνει αναπόσπαστο χαρακτηριστικό σε κάθε υπολογιστικό σύστημα με περισσότερους από 1 υπολογιστές.

Τα κύρια πλεονεκτήματα που παρέχει ένα τοπικό δίκτυο είναι η δυνατότητα συνεργασίας και γρήγορης ανταλλαγής δεδομένων, κεντρική αποθήκευση δεδομένων, κοινή πρόσβαση σε κοινόχρηστους πόρους όπως εκτυπωτές, Διαδίκτυο και άλλα.

Μια άλλη σημαντική λειτουργία ενός τοπικού δικτύου είναι η δημιουργία συστημάτων ανοχής σε σφάλματα που συνεχίζουν να λειτουργούν (αν και όχι πλήρως) εάν κάποια από τα στοιχεία τους αποτύχουν. Σε ένα LAN, η ανοχή σφαλμάτων εξασφαλίζεται μέσω πλεονασμού και διπλασιασμού. καθώς και ευελιξία στη λειτουργία επιμέρους εξαρτημάτων (υπολογιστών) που περιλαμβάνονται στο δίκτυο.

Ο απώτερος στόχος της δημιουργίας ενός τοπικού δικτύου σε μια επιχείρηση ή οργανισμό είναι η αύξηση της αποτελεσματικότητας του υπολογιστικού συστήματος στο σύνολό του.

Η δημιουργία ενός αξιόπιστου LAN που να ανταποκρίνεται στις απαιτήσεις απόδοσής σας και να έχει το χαμηλότερο κόστος απαιτεί να ξεκινήσετε με ένα σχέδιο. Στο σχέδιο, το δίκτυο χωρίζεται σε τμήματα και επιλέγεται κατάλληλη τοπολογία και υλικό.

Η τοπολογία διαύλου συχνά ονομάζεται γραμμικός δίαυλος. Αυτή η τοπολογία είναι μια από τις απλούστερες και πιο διαδεδομένες τοπολογίες. Χρησιμοποιεί ένα μόνο καλώδιο, που ονομάζεται ραχοκοκαλιά ή τμήμα, κατά μήκος του οποίου είναι συνδεδεμένοι όλοι οι υπολογιστές του δικτύου.

Σε ένα δίκτυο με τοπολογία «διαύλου» (Εικ. 1.), οι υπολογιστές απευθύνουν δεδομένα σε έναν συγκεκριμένο υπολογιστή, μεταδίδοντάς τα μέσω ενός καλωδίου με τη μορφή ηλεκτρικών σημάτων.

Εικ.1. Τοπολογία διαύλου

Τα δεδομένα με τη μορφή ηλεκτρικών σημάτων μεταδίδονται σε όλους τους υπολογιστές του δικτύου. Ωστόσο, μόνο εκείνος του οποίου η διεύθυνση ταιριάζει με τη διεύθυνση παραλήπτη που είναι κρυπτογραφημένη σε αυτά τα σήματα λαμβάνει πληροφορίες. Επιπλέον, ανά πάσα στιγμή, μόνο ένας υπολογιστής μπορεί να εκπέμψει.

Δεδομένου ότι τα δεδομένα μεταδίδονται στο δίκτυο από έναν μόνο υπολογιστή, η απόδοσή του εξαρτάται από τον αριθμό των υπολογιστών που είναι συνδεδεμένοι στο δίαυλο. Όσο περισσότερα υπάρχουν, δηλ. Όσο περισσότεροι υπολογιστές περιμένουν να μεταφέρουν δεδομένα, τόσο πιο αργό είναι το δίκτυο.

Ωστόσο, είναι αδύνατο να εξαχθεί μια άμεση σχέση μεταξύ του εύρους ζώνης του δικτύου και του αριθμού των υπολογιστών σε αυτό. Δεδομένου ότι, εκτός από τον αριθμό των υπολογιστών, η απόδοση του δικτύου επηρεάζεται από πολλούς παράγοντες, όπως:

· Χαρακτηριστικά υλικού των υπολογιστών στο δίκτυο.

· τη συχνότητα με την οποία οι υπολογιστές μεταδίδουν δεδομένα.

· τύπος εφαρμογών δικτύου που εκτελούνται.

· τύπος καλωδίου δικτύου.

· απόσταση μεταξύ υπολογιστών στο δίκτυο.

Το λεωφορείο είναι μια παθητική τοπολογία. Αυτό σημαίνει ότι οι υπολογιστές «ακούνε» μόνο δεδομένα που μεταδίδονται μέσω του δικτύου, αλλά δεν τα μετακινούν από τον αποστολέα στον παραλήπτη. Επομένως, εάν ένας από τους υπολογιστές αποτύχει, δεν θα επηρεάσει τη λειτουργία των άλλων. Στις ενεργές τοπολογίες, οι υπολογιστές αναγεννούν σήματα και τα μεταδίδουν μέσω του δικτύου.

Αντανάκλαση σήματος

Τα δεδομένα ή τα ηλεκτρικά σήματα ταξιδεύουν σε όλο το δίκτυο - από τη μια άκρη του καλωδίου στην άλλη. Εάν δεν ληφθούν ειδικές ενέργειες, το σήμα που φτάνει στο τέλος του καλωδίου θα ανακλάται και δεν θα επιτρέπει σε άλλους υπολογιστές να εκπέμπουν. Επομένως, αφού τα δεδομένα φτάσουν στον προορισμό, τα ηλεκτρικά σήματα πρέπει να σβήσουν.

Τελειωτής

Για να αποφευχθεί η ανάκλαση των ηλεκτρικών σημάτων, εγκαθίστανται τερματιστές σε κάθε άκρο του καλωδίου για να απορροφούν αυτά τα σήματα. Όλα τα άκρα του καλωδίου δικτύου πρέπει να είναι συνδεδεμένα σε κάτι, όπως έναν υπολογιστή ή μια υποδοχή κάννης - για να αυξηθεί το μήκος του καλωδίου. Πρέπει να συνδεθεί ένας τερματιστής σε οποιοδήποτε ελεύθερο - μη συνδεδεμένο - άκρο του καλωδίου για να αποτρέψει την ανάκλαση ηλεκτρικών σημάτων.

Τοπικό δίκτυο στο γραφείο

Ένα παράδειγμα τοπικού δικτύου σε γραφείο σε σχηματική μορφή

Θέση εξοπλισμού στο γραφείο, πιθανά καλωδιακά δίκτυα για το γραφείο. Υπηρεσίες επικοινωνίας: τηλεφωνία, internet, τηλεόραση.

Οργάνωση τηλεφωνικής επικοινωνίας στο γραφείο με οργάνωση IP τηλεφωνίας για απομακρυσμένους υπαλλήλους.

Οργάνωση του τηλεφωνικού δικτύου της εταιρείας με χρήση Διαδικτύου. Δημιουργία τηλεφωνικού δικτύου με υψηλής ποιότητας τηλεφωνικές επικοινωνίες. Διοργάνωση δωρεάν τηλεφωνικών κλήσεων για πελάτες.

Διάγραμμα τοπικού δικτύου

Χαρακτηριστικά του τοπικού δικτύου

Δίνεται ένα παράδειγμα τοπικού δικτύου για μια πιο κατανοητή και κατατοπιστική παρουσίαση της λειτουργίας του δικτύου με ιεράρχηση της μετάδοσης διαφόρων τύπων κίνησης: Διαδίκτυο, τηλεφωνική κίνηση, τηλεόραση.

Διάγραμμα τοπικού δικτύου

Στις σημερινές συνθήκες έντονου ανταγωνισμού, είναι σημαντικό να ανταποκρινόμαστε γρήγορα σε τυχόν αλλαγές. Η σταθερότητα οποιασδήποτε εταιρείας, καφέ, καταστήματος ή μεγάλης εταιρείας εξαρτάται άμεσα από την αξιοπιστία και την καλά μελετημένη τυπολογία του τοπικού δικτύου.

Βασικά πλεονεκτήματα των τοπικών δικτύων για τις επιχειρήσεις:

Συνεχής πρόσβαση των εργαζομένων σε έγγραφα και βάσεις δεδομένων απευθείας από τον χώρο εργασίας.

Άμεση ανταλλαγή αναφορών μεταξύ των τμημάτων.

Οργάνωση κοινής πρόσβασης σε εξοπλισμό γραφείου (εκτυπωτές, λοξοτομές, φωτοαντιγραφικά μηχανήματα, σαρωτές).

Οργάνωση πρόσβασης στο Διαδίκτυο από όλους τους σταθμούς εργασίας.

Δυνατότητα αυτοματοποίησης διαδικασιών ρουτίνας.

Οργάνωση δωρεάν και ασφαλών εταιρικών επικοινωνιών μεταξύ επιμέρους γραφείων και κτιρίων.

Ένα καλά σχεδιασμένο τοπικό δίκτυο αυξάνει σημαντικά την αποτελεσματικότητα μιας επιχείρησης, απελευθερώνει ανθρώπινο δυναμικό και παρέχει πολλές πρόσθετες ευκαιρίες.

Γιατί να εμπιστευτείτε την ανάπτυξη ενός εταιρικού τοπικού δικτύου στην Canmos;

Σε μικρά γραφεία όπου πρέπει να συνδεθούν δύο ή τρεις υπολογιστές, μπορεί να οργανωθεί εσωτερικά ένα τοπικό δίκτυο. Αλλά στις περισσότερες επιχειρήσεις είναι καλύτερο να εμπιστεύεστε μια εξειδικευμένη εταιρεία.

Χωρίς εμπειρία, πρακτικές δεξιότητες και γνώση της αγοράς εξοπλισμού δικτύου, είναι δυνατές σοβαρές υπερβάσεις προϋπολογισμού χωρίς να επιτευχθεί το επιθυμητό αποτέλεσμα. Μερικές φορές, μια εσφαλμένη σύνδεση ή εξοικονόμηση καλωδίων και συνδέσμων οδηγεί στο γεγονός ότι ο ακριβός εξοπλισμός λειτουργεί μόνο στο 10-20% των δυνατοτήτων του. Το αποτέλεσμα είναι συνεχείς καθυστερήσεις, αστοχίες, καύση θυρών ή ακόμα και αστοχία συστήματος.

Χωρίς να αναπτύξετε ένα λεπτομερές σχέδιο μετά την ολοκλήρωση της εργασίας, μπορεί να αποδειχθεί ότι ξεχάσατε να τοποθετήσετε μια γραμμή για τον εκτυπωτή δικτύου και όλες οι θύρες στο δρομολογητή είναι κατειλημμένες και δεν υπάρχει τρόπος να συνδέσετε άλλη συσκευή. Δεδομένου ότι η κλιμάκωση δεν προβλεπόταν εκ των προτέρων, κατά την επέκταση του γραφείου, δεν υπήρχε πουθενά να "κολλήσετε σε νέους" υπολογιστές.

Με το Canmos, όλα τα προβλήματα δικτύου θα ανήκουν στο παρελθόν. Παρέχουμε υπηρεσίες επικοινωνίας και σχεδιάζουμε συστήματα μετάδοσης δεδομένων εδώ και πολλά χρόνια. Κατά την ανάπτυξη του δικτύου:

Θα σκεφτούμε λεπτομερώς την τοπολογία για να ικανοποιήσουμε όλες τις λειτουργικές ανάγκες της επιχείρησής σας.

Θα παρέχουμε κλιμάκωση και βολική προσθήκη νέων σταθμών εργασίας με ελάχιστη επένδυση.

Θα παρέχουμε προστασία από εξωτερικές και εσωτερικές απειλές.

Εγγυόμαστε ευκολία διαχείρισης.

Τυπικό διάγραμμα LAN από την Canmos

Κατά το σχεδιασμό ενός LAN, προτιμάται η τυπολογία "Star" - κάθε κόμβος (υπολογιστές, εκτυπωτές δικτύου) συνδέεται με το διακόπτη με ξεχωριστό καλώδιο. Αυτή η λύση παρέχει:

Ανεξάρτητη λειτουργία κάθε σταθμού εργασίας, που αυξάνει την αξιοπιστία του δικτύου.

Ελάχιστο κόστος και ευκολία προσθήκης νέων συσκευών στο δίκτυο καθώς η επιχείρηση επεκτείνεται.

Για να αυξηθεί η αξιοπιστία και η ανοχή σφαλμάτων, να απλοποιηθεί η διαχείριση και να βελτιστοποιηθούν τα φορτία μεταξύ του εξοπλισμού δικτύου, το τοπικό δίκτυο υπολογιστών χωρίζεται σε πολλά τμήματα - τα υποδίκτυα συνδέονται μεταξύ τους με ένα οπτικό κανάλι υψηλής ταχύτητας. Οι διακομιστές αλληλογραφίας, αρχείων και 1C και το PBX λειτουργούν σε ξεχωριστό τμήμα.

Για να απλοποιηθεί η διαχείριση, οι υπολογιστές σε διαφορετικά τμήματα, όπως λογιστικά, εμπορικά ή νομικά, συνδυάζονται σε ομάδες εργασίας.

Η πρόσβαση στο ασύρματο δίκτυο παρέχεται από σημεία πρόσβασης wi-fi.

Τεχνικά, κατά την τοποθέτηση δικτύων LAN, είναι βέλτιστο να τοποθετείτε τον διακομιστή και τον εξοπλισμό δικτύου σε ξεχωριστό δωμάτιο για να παρέχεται γρήγορη πρόσβαση από ένα μέρος για τον διαχειριστή του δικτύου. Οι υποδοχές για RJ-45 και RJ-12 (για τηλεφωνία IP) εγκαθίστανται κοντά σε σταθμούς εργασίας εργαζομένων.

Στο μέλλον, ανάλογα με τις ανάγκες της επιχείρησης, η τηλεφωνία IP γραφείου μπορεί να αναπτυχθεί με βάση ένα έτοιμο τοπικό δίκτυο (για σταθερή σύνδεση, προτεραιότητα παρέχεται με ταχύτητα 64 kb/s ανά συσκευή) και ένα δίκτυο 1C. Μπορεί να παρέχεται μια ασφαλής (κρυπτογραφημένη) σύνδεση με το τοπικό δίκτυο απομακρυσμένων υπαλλήλων μέσω καναλιού VPN.

Λόγω της μεγάλης έκτασης της επικράτειας, του μεγάλου αριθμού κτιρίων, εργαστηρίων, τμημάτων και χρηστών (περίπου 1500 χρήστες), προκειμένου να αυξηθεί η απόδοση και η ανοχή σφαλμάτων του δικτύου, είναι απαραίτητο να χωριστεί σε λογικά ανεξάρτητα αντικείμενα, τα οποία θα διασυνδέονται με συσκευές δικτύου κόμβων. Ταυτόχρονα, η διαίρεση ενός μεγάλου δικτύου σε μικρότερα θα διευκολύνει τη διαχείρισή του. Έτσι, η τοπολογία εταιρικού LAN θα σχεδιαστεί με τη μορφή ιεραρχικού αστεριού. Η τεχνολογία επιπέδου σύνδεσης θα είναι μια οικογένεια εκδόσεων Ethernet υψηλής ταχύτητας.

Για να διασφαλιστεί ο διαχωρισμός των ευθυνών μεταξύ των μεταγωγέων, θα χρησιμοποιηθεί μια τυπική αρχιτεκτονική, η οποία αποτελείται από: διακόπτες επιπέδου πυρήνα δικτύου, διακόπτες επιπέδου διανομής και διακόπτες επιπέδου πρόσβασης. Οι διακόπτες που είναι εγκατεστημένοι σε επίπεδο πυρήνα δικτύου απαιτούν υψηλή απόδοση και ανοχή σφαλμάτων. Δεδομένου ότι η απόδοση ολόκληρου του δικτύου θα εξαρτηθεί από αυτά. Οι μεταγωγείς διανομής θα βρίσκονται σε όλη την επιχείρηση, πιο κοντά σε ομάδες μεταγωγέων πρόσβασης, στους οποίους είναι ήδη συνδεδεμένοι οι τελικοί χρήστες πόρων LAN. Οι μεταγωγείς ντουλαπιού διακομιστή συνδέονται απευθείας με τον κεντρικό διακόπτη δικτύου, οι οποίοι εξυπηρετούν τα λεγόμενα SAN (δίκτυο περιοχής αποθήκευσης), τοπικά δίκτυα μέσα στα γραφεία διακομιστή.

Η επιχείρηση χωρίζεται σε 5 ζώνες, καθεμία από τις οποίες θα εξυπηρετείται από το δικό της διακόπτη στάθμης διανομής. Οι ζώνες επιλέγονται ανάλογα με την τοποθεσία και τον αριθμό των χρηστών. Το διάγραμμα εταιρικού LAN φαίνεται στην Εικόνα 2.

Λογικά, ένα τόσο μεγάλο δίκτυο θα πρέπει να χωρίζεται σε πολλά μικρότερα δίκτυα. Με αυτήν την προσέγγιση, η απόδοση του δικτύου θα αυξηθεί, καθώς η μετάδοση και η άλλη "άχρηστη κίνηση" δεν θα εξαπλωθούν σε όλα τα δίκτυα, καταλαμβάνοντας το εύρος ζώνης του δικτύου. Σε περίπτωση αποτυχίας δικτύου, όπως καταιγίδα εκπομπής, μόνο ένα μικρό λογικό τμήμα του δικτύου θα αποτύχει, το πρόβλημα στο οποίο μπορεί να εντοπιστεί και να διορθωθεί πολύ πιο γρήγορα. Δηλαδή, σε αυτή την περίπτωση, εξασφαλίζεται η ευκολία διαχείρισης του δικτύου. Κατά την εκτέλεση οποιασδήποτε εργασίας για την ανοικοδόμηση του δικτύου, θα είναι δυνατό να γίνει αυτό τμηματικά, γεγονός που απλοποιεί το έργο των διαχειριστών του δικτύου και επιτρέπει σε έναν μικρό αριθμό χρηστών να τεθούν εκτός λειτουργίας ενώ εκτελούνται οι εργασίες.

Εικόνα 2 - Τοπολογία LAN επιχειρήσεων

Η τεχνολογία εικονικού τοπικού δικτύου (VLAN) θα χρησιμοποιηθεί για τη διαίρεση του δικτύου. Κάθε τμήμα, και μερικές φορές μια ομάδα μικρότερων τμημάτων, θα έχει το δικό της εικονικό δίκτυο. Θα δημιουργηθούν επίσης πολλά vlans για τη σύνδεση των μεταγωγέων του πυρήνα του δικτύου και του επιπέδου διανομής. Κάθε τέτοιο δίκτυο θα χρησιμοποιεί μοναδικές διευθύνσεις δικτύου. Τα εικονικά δίκτυα θα χρησιμοποιούν θύρες μεταγωγής σε επίπεδο πυρήνα και διανομής για να τοποθετούν μονάδες στα δικά τους μοναδικά vlans. Αυτό θα γίνει κατά τη διαμόρφωση των ενεργών συσκευών δικτύου.

Όπως φαίνεται από το διάγραμμα, πολλά λογικά κανάλια θα χρησιμοποιηθούν για τη σύνδεση του πυρήνα και των διακοπτών διανομής. Θα εφαρμοστεί η βασική τοπολογία του δικτύου «αστέρι + δακτύλιος». Από τον διακόπτη πυρήνα, τα κανάλια ακτινοβολούν με μοτίβο αστέρι στους διακόπτες διανομής· επισημαίνονται με μπλε χρώμα στο διάγραμμα. Αυτό δημιουργεί ένα «αστέρι». Αυτά τα κανάλια θα εκχωρηθούν σε ένα ξεχωριστό vlan, το οποίο θα χρησιμοποιείται μόνο για την επικοινωνία μεταξύ των διακοπτών κορμού.

Τα κανάλια που θα συνδέσουν τους διακόπτες κορμού σε ένα "ring" επισημαίνονται με κίτρινο χρώμα. Προηγουμένως, δεν ήταν αποδεκτή η δημιουργία βρόχων σε δίκτυα Ethernet. Όμως οι απαιτήσεις για την αξιοπιστία του δικτύου οδήγησαν στην ανάπτυξη τεχνολογιών ικανών να υποστηρίζουν περιττές συνδέσεις στο δίκτυο για κράτηση καναλιών. Το Ethernet Ring Protection Switching (ERPS) είναι μία από τις τεχνολογίες που σας επιτρέπει να οργανώνετε τοπολογίες δικτύου με ανοχή σε σφάλματα. Επιλέχθηκε έναντι του πρωτοκόλλου Rapid Spanning Tree Protocol (RSTP) λόγω του γρήγορου χρόνου που απαιτείται για την επαναφορά του δικτύου σε περίπτωση αποτυχίας ενός από τα κανάλια. Για το RSTP ο χρόνος σύγκλισης είναι μικρότερος από 10 δευτερόλεπτα, ενώ για το ERPS είναι μικρότερος από 50 χιλιοστά του δευτερολέπτου. Αυτό θα είναι επίσης ένα ξεχωριστό vlan, που χρησιμοποιείται μόνο από διακόπτες κορμού.

Η δυναμική δρομολόγηση θα χρησιμοποιηθεί για να ενώσει όλα τα εικονικά δίκτυα και να βρει διαδρομές μεταξύ τους. Δηλαδή, το πρωτόκολλο Open Shortest Path First έκδοση 2 (OSPFv2). Κάθε ένας από τους διακόπτες κορμού θα μπορεί να λειτουργεί στο επίπεδο 3 του μοντέλου OSI, δηλαδή θα είναι ένας διακόπτης L3. Στον τομέα του πρωτοκόλλου OSPF, θα εκχωρηθεί μία βασική ζώνη - η ραχοκοκαλιά. Θα περιέχει μόνο δρομολογητές (ενσωματωμένους σε διακόπτες L3), οι οποίοι θα ανταλλάσσουν πληροφορίες μεταξύ τους για τα εικονικά δίκτυα που συνδέονται με αυτά. Αυτό το πρωτόκολλο απαιτεί την εκχώρηση της ρίζας του τομέα OSPF - Προσδιορισμένη ρίζα (DR) και την παρουσία μιας ρίζας αντιγράφου ασφαλείας - Αντιγράφου ασφαλείας καθορισμένη ρίζα (BDR). Ένας διακόπτης σε επίπεδο πυρήνα θα χρησιμοποιηθεί ως DR και ένας από τους διακόπτες επιπέδου διανομής θα χρησιμοποιηθεί ως BDR.

Κάθε διακόπτης επιπέδου πρόσβασης χρήστη θα χρησιμοποιηθεί στο δικό του συγκεκριμένο vlan που έχει εκχωρηθεί για αυτόν στον διακόπτη επιπέδου διανομής. Σε ορισμένες περιπτώσεις, τέτοιοι διακόπτες μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη σύνδεση μεταγωγέων με λιγότερες θύρες σε αυτούς, αλλά αυτό δεν έχει σημασία για τη λογική του δικτύου.

Με αυτόν τον τρόπο, οργανώνεται μια παραγωγική, ανεκτική σε σφάλματα και εύκολα επεκτάσιμη αρχιτεκτονική τοπικού δικτύου.