Uvod

U eri brzog razvoja tehnologije problemi informacijske sigurnosti javljaju se najakutnije. Upotrebom automatiziranih sustava za obradu i upravljanje informacijama povećana je zaštita informacija od neovlaštenog pristupa. Glavni problemi informacijske sigurnosti u računalni sustavi ah nastaju zbog činjenice da informacije nisu strogo povezane s prijevoznikom. Može se jednostavno i brzo kopirati i prenositi komunikacijskim kanalima. Informacijski sistem izloženi vanjskim i unutarnjim prijetnjama prekršitelja.

Glavni problemi informacijske sigurnosti pri radu u računalnim mrežama mogu se podijeliti u tri vrste:

· presretanje informacija (povreda povjerljivosti informacija),

· izmjena informacija (iskrivljavanje izvorne poruke ili zamjena drugim informacijama),

Zaštitu računalnih sustava od neovlaštenog pristupa danas karakterizira sve veća uloga programskih i kriptografskih mehanizama u odnosu na hardverske. Novi problemi u području informacijske sigurnosti već zahtijevaju korištenje protokola i mehanizama relativno visoke računalne složenosti. Jedno od rješenja ovih problema je stvaranje virtualnih privatnih mreža (VPN).

ANALIZA LOKALNE RAČUNALNE MREŽE

Struktura i karakteristike nezaštićene mreže

Slika 1.1 Nezaštićeni automatizirani sustav

Pozadinske informacije o nezaštićenom automatiziranom sustavu:

· Adrese na lokalnim mrežama su privatne.

· Na ulazima u lokalne mreže nalaze se PROXY računala sa stvarnim adresama.

· Može postojati bilo koji broj lokalnih mreža.

Zahtjevi za nezaštićenu zaštitu automatizirani sustav:

· Potrebna je zaštita razmjene informacija prilikom prolaska kroz otvoreni Internet.

· Sigurnosni tunel mora biti transparentan za korisnike koji pristupaju udaljenim LAN resursima.

· Potrebno je da korisnici lokalne mreže nemaju pristup otvorenim internetskim resursima, s izuzetkom resursa drugih lokalnih mreža, definiranih od strane administratora, s kojima je organizirana sigurna interakcija i, eventualno, resursa mobilnih korisnika.

· Potrebno je eliminirati potrebu za instaliranjem softvera ViPNet [Coordinator] na LAN pristupnike.

LAN prijetnje i ranjivosti

Distribuirana pohrana datoteka.

Distribuirana pohrana datoteka korisnicima omogućuje transparentan pristup dijelovima memorija diska udaljeni poslužitelj. Distribuirana pohrana datoteka pruža mogućnosti kao što su daljinsko upravljanje datotekama i daljinski ispis. Udaljeno dijeljenje datoteka omogućuje korisnicima pristup, čitanje i spremanje datoteka. Općenito, rad na daljinu dijeljenje datoteka postiže se dopuštanjem korisnicima da se povežu na dio udaljenog diska za pohranu (poslužitelj datoteka) kao da je uređaj izravno povezan. Ovaj virtualni disk koristi kao da se radi o disku lokalne radne stanice. Udaljeni ispis omogućuje korisniku ispis na bilo koji pisač spojen na bilo koju LAN komponentu. Daljinski ispis rješava dva problema za korisnike: organiziranje pozadinskog ispisa tijekom obrade podataka i dijeljenje skupih pisača. LAN ispisni poslužitelji mogu prihvatiti cijelu datoteku odmah nakon zahtjeva za ispisom, omogućujući korisnicima da nastave raditi na svojim radnim stanicama umjesto da čekaju da se ispis završi. Mnogi korisnici koji koriste isti pisač moći će opravdati kupnju brzog pisača visoke kvalitete.

Problemi distribuirane pohrane datoteka.

Datotečni poslužitelji mogu kontrolirati korisnički pristup različitim dijelovima datotečnog sustava. To se obično radi dopuštanjem korisniku da priloži neki datotečni sustav (ili direktorij) radnoj stanici korisnika za kasniju upotrebu kao lokalni disk. Ovo predstavlja dva potencijalna problema. Prvo, poslužitelj može pružiti sigurnost pristupa samo na razini direktorija, tako da ako je korisniku dopušten pristup direktoriju, tada ima pristup svim datotekama sadržanim u tom direktoriju. Kako biste smanjili rizik u ovoj situaciji, važno je strukturirati i upravljati svojim sustav datoteka LAN. Sljedeći problem su neadekvatni lokalni mehanizmi zaštite radnih stanica. Na primjer, Osobno računalo(PC) može pružiti minimalnu ili nikakvu sigurnost za informacije pohranjene na njemu. Kada korisnik kopira datoteke s poslužitelja na lokalni disk osobnog računala, datoteka više nije zaštićena sigurnosnim mjerama koje su je štitile kada je bila pohranjena na poslužitelju. Za neke vrste informacija ovo može biti prihvatljivo. Međutim, druge vrste informacija mogu zahtijevati jaču zaštitu. Ovi zahtjevi usmjereni su na potrebu za kontrolom PC okruženja.

Daljinsko računalstvo.

Udaljeno računalstvo odnosi se na pokretanje aplikacije ili aplikacija na udaljenim komponentama. Daljinsko računalstvo omogućuje korisnicima sljedeće: daljinsko povezivanje s drugim LAN komponentama; daljinski pokrenuti aplikaciju koja se nalazi na drugoj komponenti ili daljinski pokrenuti aplikaciju na jednoj ili više komponenti dok se korisniku čini da su pokrenute lokalno.

Daljinska veza omogućuje korisnicima uspostavljanje sesije s udaljenim računalom (kao što je višekorisničko računalo) kao da je korisnik izravno povezan s udaljenim računalom. Mogućnost pokretanja aplikacija na jednoj ili više komponenti omogućuje korisniku korištenje pune računalne snage LAN-a u SPS-u.

Problemi daljinskog računalstva.

Daljinsko računalstvo mora biti kontrolirano tako da samo ovlašteni korisnici mogu pristupiti udaljenim komponentama i aplikacijama. Poslužitelji moraju moći autentificirati udaljene korisnike koji traže usluge ili aplikacije. Ove zahtjeve također mogu izdati lokalni i udaljeni poslužitelji za uzajamnu provjeru autentičnosti. Neuspješna provjera autentičnosti može dovesti do toga da neovlašteni korisnici imaju pristup udaljeni poslužitelji i aplikacije. Moraju postojati neka jamstva u vezi s integritetom aplikacija koje koriste mnogi korisnici preko LAN-a.

Razmjena poruka.

Aplikacije za slanje poruka povezane su s mogućnostima e-pošte i telekonferencija. Elektronička pošta jedna je od najvažnijih mogućnosti dostupnih putem računalnih sustava i mreža. Mail poslužitelji ponašaj se kao domaći poštanski uredi, omogućujući korisnicima slanje i primanje poruka preko LAN-a. Mogućnosti telekonferencije omogućuju korisnicima aktivnu međusobnu interakciju, slično kao i putem telefona.

Problemi topologija i protokola.

Topologije i protokoli koji se danas koriste zahtijevaju da poruke budu dostupne velikom broju čvorova kada se prenose na željeno odredište. To je puno jeftinije i lakše nego imati izravni fizički put između svakog para strojeva. U velikim LAN-ovima izravne veze nisu moguće. Moguće prijetnje koje proizlaze iz toga uključuju aktivno i pasivno presretanje poruka koje se prenose linijom. Pasivno presretanje ne uključuje samo čitanje informacija, već i analizu prometa (korištenje adresa, drugih podataka zaglavlja, duljine poruke i učestalosti poruke). Aktivno presretanje uključuje promjenu tijeka poruka (uključujući modificiranje, odgodu, dupliciranje, brisanje ili neovlaštenu upotrebu vjerodajnica).

Problemi s uslugom slanja poruka i drugi problemi.

Usluge slanja poruka povećavaju rizik za informacije pohranjene na poslužitelju ili koje se prenose između izvora i pošiljatelja. Neadekvatno zaštićeno E-mail može se lako presresti, izmijeniti ili ponovno poslati, što utječe na povjerljivost i integritet poruke.

Ostali sigurnosni problemi LAN-a uključuju:

· neodgovarajuće LAN upravljanje i sigurnosne politike;

· nedostatak obuke o specifičnostima korištenja LAN-a i sigurnosti;

· neadekvatni mehanizmi zaštite radnih stanica i neadekvatna zaštita tijekom prijenosa informacija.

Slabe sigurnosne politike također povećavaju rizik povezan s LAN-om. Trebala bi postojati službena sigurnosna politika koja definira pravila za korištenje LAN-a kako bi se pokazao stav uprave organizacije o važnosti zaštite njezine imovine. Sigurnosna politika je sažeta izjava o stajalištu višeg rukovodstva o informacijskoj imovini, odgovornostima za njihovu zaštitu i organizacijskim obvezama. Trebala bi postojati snažna sigurnosna politika LAN-a koja bi pružala smjernice i podršku od strane najvišeg menadžmenta organizacije. Politika bi trebala definirati ulogu koju svaki zaposlenik ima u osiguravanju odgovarajuće zaštite LAN-a i informacija koje se na njemu prenose.

Korištenje računala u LAN okruženju također predstavlja rizik u LAN. Općenito, računala nemaju praktički nikakve sigurnosne mjere u vezi s autentifikacijom korisnika, kontrolom pristupa datotekama, revizijom aktivnosti korisnika itd. U većini slučajeva, zaštita koja se pruža informacijama koje su pohranjene i obrađene na LAN poslužitelju ne prati informacije kada se šalju na računalo.

Sigurnosna politika SPS LAN-a trebala bi naglasiti važnost upravljanja i podrške LAN-om. Upravljanje LAN-om mora imati potrebne financijska sredstva, vrijeme i resursi. Loše upravljanje mrežom može dovesti do sigurnosnih kvarova. To može rezultirati sljedećim problemima: slaba sigurnosna konfiguracija, nemarna implementacija sigurnosnih mjera ili čak neuspjeh u korištenju potrebnih sigurnosnih mehanizama.

Nedostatak svijesti korisnika o sigurnosti LAN-a također povećava rizik. Korisnici koji nisu upoznati sa sigurnosnim mehanizmima, sigurnosnim mjerama itd. mogu ih koristiti neispravno i možda manje sigurno. Odgovornost za implementaciju sigurnosnih mehanizama i mjera, kao i poštivanje pravila za korištenje osobnog računala u LAN okruženju, uglavnom pada na korisnika osobnog računala. Korisnici bi trebali dobiti odgovarajuće upute i preporuke potrebne za održavanje prihvatljive razine sigurnosti u LAN okruženju.

Kvalitetu rada mreže karakteriziraju sljedeća svojstva: performanse, pouzdanost, kompatibilnost, upravljivost, sigurnost, proširivost i skalabilnost.

Dva su glavna pristupa osiguravanju kvalitete mreže. Prvi je da mreža jamči korisniku usklađenost s određenom brojčanom vrijednošću pokazatelja kvalitete usluge. Na primjer, Frame Relay i ATM mreže mogu jamčiti korisniku određenu razinu propusnosti. U drugom pristupu (najbolji napor), mreža pokušava poslužiti korisnika što učinkovitije, ali ne jamči ništa.

Glavne karakteristike performansi mreže uključuju: vrijeme odgovora, koje se definira kao vrijeme između pojavljivanja zahtjeva za mrežnom uslugom i primitka odgovora na njega; propusnost, koja odražava količinu podataka koju mreža prenese u jedinici vremena, i kašnjenje prijenosa, koje je jednako intervalu između trenutka kada paket stigne na ulaz bilo kojeg mrežni uređaj i trenutak njegove pojave na izlazu ovog uređaja.

Za procjenu pouzdanosti mreža koriste se razne karakteristike, uključujući: faktor dostupnosti, što znači udio vremena tijekom kojeg se sustav može koristiti; sigurnost, odnosno sposobnost sustava da zaštiti podatke od neovlaštenog pristupa; tolerancija grešaka - sposobnost sustava da radi u uvjetima otkaza nekih njegovih elemenata.

Proširljivost znači mogućnost relativno jednostavnog dodavanja pojedinačnih mrežnih elemenata (korisnika, računala, aplikacija, servisa), povećanja duljine mrežnih segmenata i zamjene postojeće opreme snažnijom.

Skalabilnost znači da vam mreža omogućuje povećanje broja čvorova i duljine veza unutar vrlo širokog raspona, dok se performanse mreže ne pogoršavaju.

Transparentnost - sposobnost mreže da sakrije detalje svoje unutarnje strukture od korisnika, čime se pojednostavljuje njegov rad na mreži.

Upravljivost mreže podrazumijeva sposobnost centraliziranog praćenja statusa glavnih elemenata mreže, identificiranja i rješavanja problema koji nastaju tijekom rada mreže, analize performansi i planiranja razvoja mreže.

Kompatibilnost znači da je mreža sposobna uključiti široku paletu softvera i hardvera.

Topologija– konfiguracija fizičke veze između mrežnih čvorova. Karakteristike mreže ovise o vrsti instalirane topologije. Konkretno, odabir određene topologije utječe na:

O sastavu potrebnih mrežna oprema;

Mogućnosti mrežne opreme;

Mogućnost širenja mreže;

Metoda upravljanja mrežom.

Pojam "CN topologija" može značiti fizičku topologiju (konfiguracija fizičkih veza) ili logičku topologiju - rute prijenosa signala između mrežnih čvorova. Fizičke i logičke topologije CS-a mogu biti iste ili različite. Lokalne mreže izgrađeni su na tri osnovne topologije poznate kao:

· zajednički autobus (autobus);

zvijezda

Da bi se mreža uspješno nosila sa zadatkom, mora zadovoljiti zahtjeve performansi, pouzdanosti itd.

Učinak mreže određuje količinu prenesenih podataka i vrijeme potrebno za njihov prijenos. Za procjenu performansi koriste se numeričke karakteristike - vrijeme odziva mreže, prosječna propusnost, najveća moguća propusnost, kašnjenje prijenosa.

Pouzdanost znači vjerojatnost da mreža obavlja svoje funkcije. Pouzdanost tehničkih uređaja obično se karakterizira vremenom između kvarova i faktorom raspoloživosti (postotak vremena tijekom kojeg se sustav može koristiti). Pouzdanost složenih sustava karakterizira i vjerojatnost isporuke poruke primatelju.

Sigurnost znači nemogućnost neovlaštenog pristupa podacima te osiguranje pouzdanosti i otpornosti na namjerno destruktivno djelovanje.

Proširljivost– mogućnost relativno jednostavnog dodavanja novih mrežnih elemenata.

Skalabilnost– mogućnost značajnog povećanja veličine mreže, uključujući povećanje broja segmenata.

Transparentnost– mogućnost korištenja mrežnih resursa na isti način, bez obzira na njihovu stvarnu lokaciju – na lokalno računalo ili online. U ovom slučaju, čini se da korisnik ne "primjećuje" mrežu, radeći izravno s resursima.

Podržava različite vrste prometa– sposobnost kombiniranja funkcija raznih mreža, na primjer televizije, telefona, računala.

Upravljivost– sposobnost centralnog otkrivanja i rješavanja problema, raspodjele resursa i ovlasti između korisnika.

Kompatibilnost– sposobnost interakcije s različitom opremom i softverom.

Na temelju teritorijalnih obilježja mreže se dijele na lokalno, regionalno i globalno.

Regionalne mreže pokrivaju grad, okrug, regiju, malu republiku. Ponekad se ističu korporativne mreže gdje je važno zaštititi podatke od neovlaštenog pristupa (primjerice, mreža Ministarstva obrane, bankarske mreže itd.). Korporativna mreža može ujediniti tisuće i desetke tisuća računala koja se nalaze u različitim zemljama i gradovima (primjer je mreža Microsoft Corporation).

Lokalne mreže (LAN). Glavna svrha svake računalne mreže je osigurati informacije i računalne resurse korisnicima koji su na nju povezani.

S ove točke gledišta, LAN se može smatrati skupom poslužitelja i radnih stanica.

poslužitelj– računalo spojeno na mrežu koje svojim korisnicima pruža određene usluge.

Poslužitelji mogu obavljati pohranjivanje podataka, upravljanje bazom podataka, udaljenu obradu poslova, ispis poslova i brojne druge funkcije koje bi korisnici na mreži mogli trebati. poslužitelj– izvor mrežnih resursa.

Radna stanica – osobno računalo spojeno na mrežu preko kojeg korisnik ostvaruje pristup njegovim resursima.

Mrežna radna stanica radi u mrežnom i lokalnom načinu rada. Opremljen je vlastitim OS-om i korisniku pruža sve potrebne alate za rješavanje primijenjenih problema.

Posebnu pozornost treba obratiti na jednu od vrsta poslužitelja - poslužitelj datoteka.

Pohranjuje podatke korisnika mreže i omogućuje im pristup tim podacima. Ovo je računalo sa veliki kapacitet OP, tvrdi diskovi veliki kapacitet i dodatni pogoni magnetske trake (streamers).

Radi pod posebnim OS-om koji korisnicima mreže omogućuje istovremeni pristup podacima koji se na njemu nalaze.

Poslužitelj datoteka obavlja sljedeće funkcije: pohranjivanje podataka, arhiviranje podataka, prijenos podataka.

Za mnoge zadatke korištenje jednog poslužitelja datoteka nije dovoljno. Tada se u mrežu može uključiti nekoliko poslužitelja.

Računalne mreže implementiraju distribuiranu obradu podataka. Obrada podataka u ovom slučaju raspoređena je između dva objekta: klijent i poslužitelj.

Klijent– korisnik zadatka, radne stanice ili računalne mreže.

Tijekom obrade podataka klijent može oblikovati zahtjev poslužitelju za izvođenje složenih procedura, čitanje datoteke, traženje informacija u bazi podataka i sl.

Poslužitelj ispunjava zahtjev primljen od klijenta. Rezultati zahtjeva se prenose klijentu. Poslužitelj osigurava pohranu podataka uobičajena uporaba, organizira pristup tim podacima i prenosi podatke klijentu.

Klijent obrađuje primljene podatke i prikazuje rezultate obrade u obliku pogodnom za korisnika. Načelno se obrada podataka može vršiti i na poslužitelju. Za sličnih sustava prihvaćeni uvjeti – sustavi klijent-poslužitelj ili arhitektura klijent-poslužitelj.

Arhitektura klijent-poslužitelj može se koristiti iu peer-to-peer LAN-ovima iu mreži s namjenskim poslužiteljem.

Peer-to-peer mreža– ne postoji jedinstveni centar za upravljanje interakcijom radnih stanica i ne postoji jedinstveni uređaj za pohranu podataka. Korisnik mreže ima pristup svim uređajima spojenim na druge stanice (diskovi, printeri).

Prednosti– niske cijene i visoke pouzdanosti.

Mane– ovisnost učinkovitosti mreže o broju stanica; složenost upravljanja mrežom; poteškoće u osiguravanju informacijske sigurnosti; poteškoće s ažuriranjem i mijenjanjem softver stanice.

Namjenska mreža poslužitelja– u mreži jedno od računala obavlja funkcije pohranjivanja podataka namijenjenih svim radnim stanicama, upravljanje interakcijom između radnih stanica i niz servisnih funkcija.

Takvo se računalo naziva mrežni poslužitelj. Na njemu je instaliran mrežni OS i na njega su povezani svi zajednički uređaji. vanjski uređaji – tvrdih diskova, pisači, modemi.

Prednosti – pouzdan sustav zaštita informacija; visoke performanse; nema ograničenja u broju radnih stanica; jednostavnost upravljanja u usporedbi s peer-to-peer mrežama.

Mane– visoki troškovi zbog dodjele jednog računala za poslužitelj; ovisnost brzine i pouzdanosti mreže o poslužitelju; manje fleksibilnosti u usporedbi s peer-to-peer mrežom.

Povezane informacije.

Topologija računalne mreže

Jedna od najvažnijih razlika između različiti tipovi mreže je njihova topologija.

Pod, ispod topologija obično razumiju relativni položaj mrežnih čvorova jedan u odnosu na drugi. U ovom slučaju mrežni čvorovi uključuju računala, čvorišta, preklopnike, usmjerivače, pristupne točke itd.

Topologija je konfiguracija fizičkih veza između mrežnih čvorova. Karakteristike mreže ovise o vrsti instalirane topologije. Konkretno, odabir određene topologije utječe na:

• o sastavu potrebne mrežne opreme;
• o mogućnostima mrežne opreme;
• o mogućnostima proširenja mreže;
• na način na koji se upravlja mrežom.

Razlikuju se sljedeće glavne vrste topologija: štit, prsten, zvijezda, topologija mreže I Rešetka. Ostatak su kombinacije osnovnih topologija i nazivaju se mješoviti ili hibridni.

Guma. Mreže s topologijom sabirnice za prijenos podataka koriste linearni monokanalni (koaksijalni kabel) na čijim se krajevima ugrađuju posebni utikači – terminatori. Oni su neophodni kako bi se

Riža. 6.1.

da ugasi signal nakon prolaska kroz autobus. Nedostaci topologije sabirnice uključuju sljedeće:

• podaci preneseni putem kabela dostupni su svim povezanim računalima;
• Ako sabirnica zakaže, cijela mreža prestaje funkcionirati.

Prsten je topologija u kojoj je svako računalo komunikacijskim linijama povezano s dva druga: od jednog prima informacije, a drugom ih odašilje i podrazumijeva sljedeći mehanizam prijenosa podataka: podaci se prenose sekvencijalno od jednog do drugog računala dok ne dođu do računalo primatelja. Nedostaci topologije prstena isti su kao i kod topologije sabirnice:

• javna dostupnost podataka;
• nestabilnost do oštećenja kabelskog sustava.

Zvijezda- ovo je jedina mrežna topologija s jasno određenim središtem, koje se naziva mrežno čvorište ili "čvorište", na koje su povezani svi ostali pretplatnici. Funkcionalnost mreže ovisi o statusu ovog čvorišta. U zvjezdastoj topologiji ne postoje izravne veze između dva računala na mreži. Zahvaljujući tome, moguće je riješiti problem javne dostupnosti podataka, a također povećava otpornost na oštećenja kabelskog sustava.

Riža. 6.2.

Riža. 6.3. Topologija zvijezde

je topologija računalne mreže u kojoj je svaka mrežna radna stanica povezana s nekoliko radnih stanica na istoj mreži. Karakterizira ga visoka tolerancija grešaka, složenost konfiguracije i prevelika potrošnja kabela. Svako računalo ih ima mnogo moguće načine veze s drugim računalima. Prekinuti kabel neće dovesti do gubitka veze između dva računala.

Riža. 6.4.

Rešetka je topologija u kojoj čvorovi tvore pravilnu višedimenzionalnu rešetku. U ovom slučaju, svaki rub rešetke je paralelan sa svojom osi i povezuje dva susjedna čvora duž ove osi. Jednodimenzionalna rešetka je lanac koji povezuje dva vanjska čvora (koji imaju samo jednog susjeda) preko određenog broja unutarnjih čvorova (koji imaju dva susjeda - lijevo i desno). Spajanjem oba vanjska čvora dobiva se topologija prstena. Dvodimenzionalne i trodimenzionalne rešetke koriste se u arhitekturi superračunala.

Mreže temeljene na FDDI koriste topologiju dvostrukog prstena, čime se postiže visoka pouzdanost i performanse. Višedimenzionalna rešetka povezana ciklički u više od jedne dimenzije naziva se "torus".

(Sl. 6.5) - topologija koja prevladava u velikim mrežama s proizvoljnim vezama između računala. U takvim mrežama moguće je identificirati pojedinačne nasumično povezane fragmente ( podmreže ), imaju standardnu ​​topologiju, stoga se nazivaju mrežama s mješovitom topologijom.

Za povezivanje velikog broja mrežnih čvorova koriste se mrežna pojačala i (ili) sklopke. Koriste se i aktivni hubovi - sklopke koje istovremeno imaju i funkcije pojačala. U praksi se koriste dvije vrste aktivnih čvorišta koji omogućuju spajanje 8 ili 16 linija.

Riža. 6.5.

Druga vrsta sklopnog uređaja je pasivno čvorište, koje vam omogućuje organiziranje mrežne grane za tri radne stanice. Mali broj spojivih čvorova znači da pasivni hub ne zahtijeva pojačalo. Takvi se koncentratori koriste u slučajevima kada udaljenost do radne stanice ne prelazi nekoliko desetaka metara.

U usporedbi sa sabirnicom ili prstenom, mješovita topologija je pouzdanija. Kvar jedne od mrežnih komponenti u većini slučajeva ne utječe na ukupne performanse mreže.

Gore razmotrene topologije lokalne mreže su osnovne, tj. osnovne. Prave računalne mreže grade se na temelju zadataka koje određena lokalna mreža treba rješavati te na strukturi njezinih informacijskih tokova. Dakle, u praksi topologija računalne mreže je sinteza tradicionalnih tipova topologija.

Glavne karakteristike suvremenih računalnih mreža

Kvalitetu rada mreže karakteriziraju sljedeća svojstva: performanse, pouzdanost, kompatibilnost, upravljivost, sigurnost, proširivost i skalabilnost.

Na glavne karakteristike produktivnost mreže uključuju:

• vrijeme reakcije – karakteristika koja se definira kao vrijeme između pojavljivanja zahtjeva bilo kojoj mrežnoj usluzi i primitka odgovora na nju;
• propusnost – karakteristika koja odražava količinu podataka koju mreža prenosi po jedinici vremena;
• kašnjenje prijenosa – interval između trenutka kada paket stigne na ulaz mrežnog uređaja i trenutka kada se pojavi na izlazu tog uređaja.

Za procjene pouzdanosti mreže koriste niz karakteristika, uključujući:

• faktor dostupnosti, što znači omjer vremena tijekom kojeg se sustav može koristiti;
• sigurnost, oni. sposobnost sustava da zaštiti podatke od neovlaštenog pristupa;
• tolerancija kvarova - sposobnost rada sustava u uvjetima otkaza nekih njegovih elemenata.

Proširljivost znači mogućnost relativno jednostavnog dodavanja pojedinačnih mrežnih elemenata (korisnika, računala, aplikacija, servisa), povećanja duljine mrežnih segmenata i zamjene postojeće opreme snažnijom.

Skalabilnost znači da vam mreža omogućuje povećanje broja čvorova i duljine veza unutar vrlo širokog raspona, dok se performanse mreže ne pogoršavaju.

Transparentnost – sposobnost mreže da sakrije detalje svoje unutarnje strukture od korisnika, čime se pojednostavljuje njegov rad na mreži.

Upravljivost mreža podrazumijeva mogućnost centralnog praćenja statusa glavnih elemenata mreže, identificiranja i rješavanja problema koji nastaju tijekom rada mreže, vršenja analize performansi i planiranja razvoja mreže.

Kompatibilnost znači da je mreža sposobna uključiti široku paletu softvera i hardvera.

Ministarstvo obrazovanja i znanosti Ruske Federacije

Državna obrazovna ustanova

Visoko stručno obrazovanje

“Državno sveučilište Khakass nazvano po N.F. Katanova"

Zavod za informatiku i telematiku

Odjel za informatiku i računalstvo

SAŽETAK

Računalne mreže

u disciplini “Osnove algoritamske kulture”

Izvršio: student 1. god

Specijalnost "Primijenjena informatika"

(u ekonomiji)

IIT serija 20

Vorontsov E.E.

Provjereno:

Abakan, 2010

Uvod…………………………………………………………………………………………...3

Početak……………………………………………………………………………………4

Pojam računalnih mreža………………………………………………………….5

2.1 Klasifikacija računalnih mreža…………………………………….7

Pojam lokalne računalne mreže………………………………...11

3.1 Klasifikacija lokalnih računalnih mreža…………………………11

3.2 Struktura lokalnih računalnih mreža……………………………….13

3.2.1 Mreže s jednim čvorom………………………………………………………….13

3.2.2 Mreže sa žičanim komunikacijskim linijama…………………………………………………………13

3.2.3 Radijske mreže………………………………………………………...14

3.2.4 Prstenaste mreže……………………………………………………………….15

3.2.5 Okosnice mreže……………………………………………………….16

Glavni mono kanali……………………………………16

Polikanali okosnice……………………………………17

3.2.6 Kombinirane mreže………………………………………………………18

Globalne računalne mreže………………………………………………………...18

4.1 Klasifikacija globalnih računalnih mreža………………………..18

4.2 Zemaljske mreže s više čvorova…………………………………………………………19

4.2.1 Opća struktura mreže………………………………………………………..19

4.2.2 Načelo modemske komunikacije………………………………………………………………20

4.3 Satelitske i kombinirane mreže……………………………………21

Zaključak…………………………………………………………………………………….22

Reference………………………………………………………………23

Uvod

Trenutno su računalne mreže postale vrlo raširene. To je zbog nekoliko razloga:

Povezivanje računala u mrežu omogućuje vam značajnu uštedu unovčiti smanjenjem troškova održavanja računala (dovoljno je imati određeni diskovni prostor na datotečnom poslužitelju (glavnom računalu mreže) na kojem su instalirani programski proizvodi koje koristi više radnih stanica);

Računalne mreže omogućuju korištenje poštanskog sandučića za prijenos poruka na druga računala, što omogućuje prijenos dokumenata s jednog računala na drugo u najkraćem mogućem vremenu;

Računalne mreže, s posebnim softverom, koriste se za organiziranje dijeljenja datoteka (npr. računovođe na nekoliko strojeva mogu obrađivati ​​unose iz iste knjige).

Između ostalog, u nekim područjima djelovanja jednostavno je nemoguće bez računalnih mreža. Ta područja uključuju: bankarstvo, skladišno poslovanje velikih tvrtki, elektroničke arhive knjižnica itd. U tim područjima svaka pojedinačna radna stanica u načelu ne može pohraniti sve informacije (uglavnom zbog prevelikog volumena). Mreža omogućuje odabranim (registriranim na datotečnom poslužitelju) korisnicima pristup informacijama koje im dopušta mrežni operater.

Svrha ovog rada je: Proučavanje računalnih mreža.

Za postizanje ovog cilja potrebno je riješiti sljedeće zadatke:

Pronađite i proučite literaturu na ovu temu;

Naučiti pojam “računalne mreže”;

Proučiti klasifikaciju računalnih mreža;

Izvucite zaključak o ovoj temi.

1. Početak

Računala su se u ljudskom životu pojavila ne tako davno, ali gotovo svaka osoba može sa čvrstim povjerenjem reći da je budućnost računalne tehnologije.

U praskozorje svoje pojave, računala su bila glomazni uređaji koji su radili na lampama i zauzimali su toliko prostora da je bilo potrebno više od jedne prostorije za njihov smještaj. Uz sve to, produktivnost takvih strojeva, u usporedbi s modernim, bila je nevjerojatno niska.

Kako je vrijeme prolazilo. Postupno su se znanstvena misao i sposobnosti znanstvenika toliko razvili da je proizvodnja manjih, ali snažnijih računala postala stvarnost.

Proces razvoja osobnog računala kreće se sve većim ubrzanjem, pa će u bliskoj budućnosti računala postati obavezan i neizostavan atribut svakog poduzeća, ureda i većine stanova.

Razlog tako intenzivnog razvoja informacijske tehnologije je sve veća potreba za brzom i kvalitetnom obradom informacija, čiji protok raste kao gruda snijega s razvojem društva.

Računala su postala čvrsto utemeljena moderni svijet, u svim sferama ljudske djelatnosti i znanosti, stvarajući potrebu da im se ponudi različita programska oprema. Naravno, to je prije svega zbog razvoja elektroničke računalne tehnologije i njenog brzog usavršavanja i implementacije u različitim sferama ljudskog djelovanja.

Povezivanje računala u mrežu znatno je povećalo produktivnost rada. Računala se koriste i za industrijske (ili uredske) potrebe i za obuku.

2. Pojam računalnih mreža

Računalna mreža je skup čvorova (računala, terminala, perifernih uređaja) koji imaju mogućnost međusobnog komuniciranja pomoću posebne komunikacijske opreme i softvera.

Veličine mreža uvelike variraju - od nekoliko međusobno povezanih računala koja stoje na susjednim stolovima, do milijuna računala razasutih diljem svijeta (neka od njih mogu se nalaziti u svemirskim objektima).

Mreže koriste različite mrežne tehnologije. Svaka tehnologija ima svoje vrste opreme.

Mrežna oprema se dijeli na aktivnu i pasivnu. Aktivna oprema– to su kartice računalnog sučelja, repetitori, čvorišta; pasivna oprema - kabeli, konektori, patch paneli. Osim toga, tu je i pomoćna oprema - uređaji za besprekidno napajanje, uređaji za klimatizaciju i pribor - montažni regali, ormari, kabelske kanalice raznih vrsta. S fizičke točke gledišta, aktivna oprema je uređaj koji zahtijeva energiju za generiranje signala; pasivna oprema ne zahtijeva energiju.

Računalna mrežna oprema dijeli se na krajnje sustave (uređaje) koji su izvori i/ili potrošači informacija, te posredničke sustave koji osiguravaju prolaz informacija kroz mrežu.

Krajnji sustavi uključuju računala, terminale, mrežne pisače, faks uređaje, registar blagajne, čitače barkodova, glasovne i video komunikacije i sve druge periferne uređaje.

Srednji sustavi uključuju čvorišta (ponavljače, mostove, preklopnike), usmjerivače, modeme i druge telekomunikacijske uređaje, kao i kabelsku ili bežičnu infrastrukturu koja ih povezuje.

Radnja koja je "korisna" za korisnika je razmjena informacija između krajnjih uređaja.

Za aktivnu komunikacijsku opremu, koncept izvedbe se primjenjuje na dva različita načina. Osim "bruto" količine nestrukturiranih informacija koje prenosi oprema po jedinici vremena (bit/s), zanima ih i brzina obrade paketa, okvira ili ćelija. Naravno, navedena je i veličina struktura (paketi, okviri, ćelije) za koje se mjeri brzina obrade. U idealnom slučaju, izvedba komunikacijske opreme trebala bi biti toliko visoka da može obraditi informacije na svim sučeljima (priključcima) njihovom punom brzinom žica.

Da bi se organizirala razmjena informacija, mora se razviti skup softvera i hardvera, raspodijeljen na različite mrežne uređaje. U početku su programeri i dobavljači mrežnih alata pokušavali slijediti vlastiti put, rješavajući cijeli niz problema korištenjem vlastitog skupa protokola, programa i opreme. Međutim, pokazalo se da su rješenja različitih dobavljača međusobno nekompatibilna, što je uzrokovalo mnogo neugodnosti za korisnike koji iz različitih razloga nisu bili zadovoljni skupom mogućnosti koje pruža samo jedan od dobavljača. S razvojem tehnologije i širenjem spektra usluga koje se pružaju, javila se potreba za dekompozicijom mrežnih zadataka – razbijanjem na nekoliko međusobno povezanih podzadataka uz definiranje pravila interakcije među njima. Raščlanjenost zadatka i standardizacija protokola omogućuje velikom broju programera softvera i hardvera, proizvođača pomoćne i komunikacijske opreme da sudjeluju u njegovom rješavanju, donoseći sve te plodove napretka krajnjem korisniku.

Korištenje otvorenih tehnologija i poštivanje općeprihvaćenih standarda omogućuje nam da izbjegnemo učinak babilonskog pandemonija. Naravno, standard postaje kočnica razvoja, ali netko napravi iskorak, pa se njegova nova vlasnička tehnologija na kraju razvije u novi standard.

2.1 Klasifikacija računalnih mreža

Cijela raznolikost računalnih mreža može se klasificirati prema različitim kriterijima:

1) način organiziranja mreže;

2) teritorijalni raspored;

3) resornu pripadnost;

4) brzina prijenosa informacija;

5) vrsta prijenosnog medija;

6) topologija;

7) organizacija interakcije između računala.

Prema načinu organizacije mreže se dijele na prave i umjetne.

Umjetne računalne mreže (pseudomreže) omogućuju međusobno povezivanje računala putem serijskih ili paralelnih priključaka i ne zahtijevaju dodatne uređaje. Ponekad se komunikacija u takvoj mreži naziva null modem komunikacija (ne koristi se modem). Sama veza se naziva null modem. Umjetne mreže se koriste kada je potrebno prenijeti informacije s jednog računala na drugo. MS-DOS i Windows opremljeni su posebnim programima za implementaciju null modemske veze. Glavni nedostatak ovih računalnih mreža je mala brzina prijenosa podataka i mogućnost povezivanja samo dva računala.

Prave računalne mreže omogućuju povezivanje računala pomoću posebnih sklopnih uređaja i fizičkog medija za prijenos podataka. Glavni nedostatak pravih mreža je potreba za dodatnim uređajima.

Računalne mreže se prema teritorijalnoj rasprostranjenosti dijele na lokalne, globalne i regionalne.

Lokalne računalne mreže su mreže koje pokrivaju područje ne veće od 10 četvornih metara. m. To su zatvorene mreže, pristup im je dopušten samo ograničenom krugu korisnika za koje je rad u takvoj mreži izravno povezan s njihovim profesionalnim aktivnostima.

Regionalne računalne mreže su mreže koje se nalaze u gradu ili regiji

Globalne računalne mreže su mreže koje se nalaze na teritoriju države ili grupe država. Na primjer, World Wide Web. Otvoreni su i usmjereni na pružanje usluga svim korisnicima.

Pojam "korporativna mreža" također se koristi u literaturi za označavanje kombinacije nekoliko mreža, od kojih svaka može biti izgrađena na različitim tehničkim, programskim i informacijskim principima.

Na temelju resorne pripadnosti razlikuju se resorne i državne mreže.

Računalne mreže odjela pripadaju jednoj organizaciji i nalaze se na njenom teritoriju.

Vladine računalne mreže su mreže koje se koriste u vladinim agencijama.

Računalne mreže se prema brzini prijenosa informacija dijele na male, srednje i velike brzine.

Računalne mreže male brzine su mreže s brzinama prijenosa informacija do 10 Mbit/s.

Računalne mreže srednje brzine su mreže s brzinama prijenosa informacija do 100 Mbit/s.

Računalne mreže velike brzine su mreže s brzinama prijenosa informacija većim od 100 Mbit/s.

Na temelju vrste prijenosnog medija računalne mreže dijele se na žično-koaksijalne, dvožilne, optičke, bežične (s prijenosom informacija putem radio kanala, u infracrvenom području).

Prema topologiji računalne mreže dijele se na računalne mreže s krajnjim čvorom, računalne mreže s međučvorom i računalne mreže sa susjednim čvorom.

Računalne mreže krajnjeg čvora su mreže u kojima se čvor nalazi na kraju samo jedne grane.

Računalne mreže s međučvorom su mreže u kojima se čvor nalazi na krajevima više od jedne grane.

Susjedne računalne mreže su mreže u kojima su čvorovi povezani barem jednom stazom koja ne sadrži druge čvorove.

Mrežni čvor je računalo ili mrežni sklopni uređaj. Mrežna grana je put koji povezuje dva susjedna čvora.

S gledišta organizacije interakcije računala, mreže se dijele na ravnopravne i hijerarhijske.

Sva računala u peer-to-peer mreži imaju jednaka prava. Svaki korisnik mreže može pristupiti podacima pohranjenim na bilo kojem računalu.

Peer-to-peer mreže mogu se organizirati koristeći takve operativni sustavi, poput Windows"3.11, Novell Netware Lite. Ovi programi rade i s DOS-om i sa Windowsima. Peer-to-peer mreže također se mogu organizirati na temelju svih modernih 32-bitnih operativnih sustava i nekih drugih.

Prednosti peer-to-peer mreža:

1. Najlakši za instalaciju i rad.

2. Operativni sustavi DOS i Windows imaju sve potrebne funkcije koje vam omogućuju izgradnju peer-to-peer mreže.

Nedostatak: u peer-to-peer mrežama teško je riješiti probleme informacijske sigurnosti. Stoga se ovaj način organiziranja mreže koristi za mreže s malim brojem računala.

U hijerarhijskoj mreži, kada je mreža instalirana, jedno ili više računala je unaprijed dodijeljeno za upravljanje razmjenom podataka preko mreže i raspodjelom resursa. Takvo se računalo naziva poslužitelj. Svako računalo koje ima pristup uslugama poslužitelja naziva se mrežni klijent ili radna stanica.

Poslužitelj u hijerarhijskim mrežama trajno je skladište zajedničkih resursa. Sam poslužitelj može biti samo klijent poslužitelja na višoj hijerarhijskoj razini. Stoga se hijerarhijske mreže ponekad nazivaju namjenskim poslužiteljskim mrežama. Poslužitelji su obično računala visokih performansi, po mogućnosti s nekoliko paralelnih procesora, tvrdim diskovima velikog kapaciteta i mrežnom karticom velike brzine (100 Mbit/s ili više).

Hijerarhijski mrežni model je najpoželjniji jer vam omogućuje stvaranje najstabilnije mrežne strukture i racionalniju raspodjelu resursa. Još jedna prednost hijerarhijske mreže je viša razina zaštite podataka.

Nedostaci hijerarhijske mreže, u usporedbi s peer-to-peer mrežama, uključuju:

1. potreba za dodatnim OS-om za poslužitelj.

2. veća složenost mrežne instalacije i nadogradnje.

3. potreba za izdvajanjem zasebnog računala kao poslužitelja

Postoje dvije tehnologije za korištenje poslužitelja: tehnologija poslužitelja datoteka i arhitektura klijent-poslužitelj.

Prvi model koristi datotečni poslužitelj na kojem se pohranjuje većina programa i podataka. Na zahtjev korisnika šalje mu se potreban program i podaci. Obrada informacija obavlja se na radnoj stanici.

U sustavima s arhitekturom klijent-poslužitelj podaci se razmjenjuju između klijentske aplikacije i poslužiteljske aplikacije. Podaci se pohranjuju i obrađuju na moćnom poslužitelju koji također kontrolira pristup resursima i podacima. Radna stanica prima samo rezultate upita. Programeri aplikacija za obradu informacija obično koriste ovu tehnologiju.

3. Pojam lokalne računalne mreže

Lokalna mreža je skup računala, perifernih uređaja (pisača i sl.) i sklopnih uređaja povezanih kabelima. Lokalne mreže se dijele na institucionalne (mreže ureda tvrtki, mreže organizacijskog upravljanja i druge mreže koje se terminološki razlikuju, ali su u ideološkoj biti gotovo identične) i mreže za upravljanje tehnološkim procesima u poduzećima.

Lokalne mreže karakterizira činjenica da su udaljenosti između komponenti mreže relativno male, obično ne prelaze nekoliko kilometara. Lokalne mreže razlikuju se po ulozi i značaju osobnog računala u mreži, strukturi, načinu pristupa korisnika mreži, načinu prijenosa podataka između komponenti mreže itd. Svaka od mreža ponuđenih na tržištu ima svoje prednosti i nedostatke. Izbor mreže određen je brojem povezanih korisnika, njihovim prioritetom, potrebnom brzinom i dometom prijenosa podataka, potrebnom propusnošću, pouzdanošću i cijenom mreže.

3.1 Klasifikacija lokalnih računalnih mreža

Lokalne računalne mreže mogu se klasificirati prema sljedećim kriterijima:

1. po ulozi osobnog računala u mreži:

Mreže s poslužiteljem;

Ravnopravne (peer-to-peer) mreže.

2. prema strukturi (topologiji) mreže:

Jednočvorni ("zvijezda");

Prsten ("prsten");

Prtljažnik ("autobus");

Kombinirano.

3. po načinu pristupa korisnika izvorima i mrežnim pretplatnicima:

Mreže s korisničkim povezivanjem na određenim pretplatničkim adresama koje koriste princip komutacije krugova ("zvijezda");

Mreže s centraliziranim (softverskim) upravljanjem vezama

korisnika u mrežu ("prsten" i "bus");

Mreže s disciplinom servisiranja nasumičnog korisnika (“bus”).

4. prema vrsti komunikacijskog medija za prijenos informacija:

Mreže koje koriste postojeće korporativne telefonske mreže;

Mreže na posebno postavljenim kabelskim komunikacijskim linijama;

Kombinirane mreže koje kombiniraju kabelske linije i radio kanale.

5. prema disciplini korisničke usluge (način pristupa korisnika mreži):

Prioritet, naveden NCC kada korisnici pristupaju mreži

u skladu s prioritetima koji su im dodijeljeni (stalni ili promjenjivi);

Neprioritetno, kada svi korisnici mreže imaju jednaka prava pristupa mreži.

6. o postavljanju podataka u mrežne komponente:

Sa središnjom bankom podataka;

S distribuiranom bankom podataka;

S kombiniranim sustavom postavljanja podataka.

3.2 Struktura lokalnih računalnih mreža

3.2.1 Mreže s jednim čvorom

U lokalnim mrežama uglavnom se koriste mreže s jednim čvorom (star). Kao sredstva komunikacije mogu se koristiti telefonske komunikacijske linije i automatske telefonske centrale organizacija, poduzeća, tvrtki itd., posebno postavljene kabelske linije i kanali za prijenos radio signala.

3.2.2 Žičane mreže

Način pristupa mreži je pozivanje pretplatnika njegovim mrežnim imenom uz komutaciju krugova u komunikacijskom čvoru (CC). Metoda prebacivanja kanala osigurava povezivanje pretplatnika kroz CC tijekom prijenosa poruke. Istodobno, društvo za upravljanje može organizirati prioritetni pristup mreži pretplatnika.

Prednosti ove vrste mreže su:

Jednostavnost i niska cijena povezivanja korisnika mreže;

Jednostavno upravljanje mrežom;

Mogućnost povezivanja i odspajanja pretplatnika bez zaustavljanja mreže;

Također ima svoje nedostatke:

Brzina prijenosa poruka ovisi o broju pretplatnika, intenzitetu primanja i prijenosa poruka te tehničkim mogućnostima društva za upravljanje;

Pouzdanost mreže određena je pouzdanošću društva za upravljanje;

Velika ukupna duljina i niska učinkovitost korištenja medija za fizički prijenos signala;

Za povećanje pouzdanosti, sustavi upravljanja izgrađeni su po modularnom principu, koji uključuje radne i rezervne module. Dijagnostički sustav procjenjuje funkcioniranje radnog modula i po potrebi prebacuje mrežu na rad s rezervnim modulom.

Primjer mreže s jednim čvorom je Arcnet (SAD). Iako mreža nema status međunarodnog standarda, naširoko se koristi za izgradnju malih institucionalnih mreža. Mreža uključuje 8-kanalni CC. Povećanje broja pretplatnika moguće je povezivanjem novih društava za upravljanje.

3.2.3 Radio mreže

Struktura mreže je slična mreži s jednim čvorom, samo što se poruke u mreži ne prenose putem žičnih komunikacijskih linija, već putem radio veza. U tu svrhu svako računalo opremljeno je pretplatničkom radio stanicom (ARS). Pretplatničke radijske postaje međusobno su povezane putem središnje radijske postaje (CRS).

Metode pristupa mreži su nasumične. Najjednostavnija je metoda ALOHA - pretplatnik zauzima kanal i izdaje poruku bez obzira na to postoje li druge poruke na mreži ili ne. To može dovesti do kolizije poruka na mreži i njihovog međusobnog iskrivljavanja. Oštećene poruke ponovno se šalju u nasumičnim intervalima. Kada se poruke sudare, gubi se aktivno mrežno vrijeme jednako zbroju vremena prijenosa obje poruke.

Kako bi se smanjila vjerojatnost kolizija, koriste se modifikacije ove metode: pristup senzoru nositelja (CSMA) i pristup senzoru nositelja s detekcijom kolizije (CSMA/CD). Nekontrolirani pristup znači da pretplatnik "sluša" mrežu i prenosi poruku samo besplatna mreža. Sukobi su mogući kada dva ili više pretplatnika počnu emitirati u isto vrijeme. Oštećene poruke ponovno se šalju.

U pristupu putem senzora nositelja s otkrivanjem kolizije, pretplatnik "osluškuje" mrežu, šalje poruku u neaktivnu mrežu i prati mogućnost kolizije poruka. Ako pretplatnici počnu slati u isto vrijeme, tada se poruke u sudaru odmah uništavaju, bez oduzimanja vremena za prijenos oštećenih poruka. Metode CSMA i GSMA/CD koriste se pri većim opterećenjima mreže nego metoda ALOHA.

Metode nasumičnog pristupa implementirane su pomoću EMVOS-a svakog osobnog računala, stoga su pouzdanije od centraliziranih metoda pristupa koje implementira NCC softver.

Prednosti mreže:

Mogućnost komunikacije s pokretnim pretplatnicima;

Mogućnost povezivanja i odspajanja pretplatnika bez zaustavljanja mreže.

Mane:

Sposobnost slušanja svih pretplatnika;

Izloženost industrijskim i atmosferskim smetnjama;

Prisutnost "mrtvih zona" uzrokovanih strukturama zgrada i prostorija.

Mreže radijskih kanala sada se sve više počinju koristiti tamo gdje je potrebna komunikacija s postojećim pretplatnicima.

3.2.4 Prstenaste mreže

Mrežne komunikacije uključuju fizički medij za prijenos signala u obliku prstena koji povezuje računala, pristupne jedinice i uređaje za pohranu.

Blok pristupa je tehnički uređaj za povezivanje računala s fizičkim okruženjem. Pristupni blokovi dijele se u dvije skupine: pristup bez narušavanja integriteta fizičkog medija za prijenos signala i pristup s razbijanjem fizičkog medija i njegovim vraćanjem pomoću pristupnog bloka. Na primjer, žičanim komunikacijskim linijama može se pristupiti bez prekidanja fizičkog medija, ali optičkim linijama može se pristupiti samo bez prekidanja signalnog medija. Poruka koju šalje pretplatnik ulazi kroz pristupnu jedinicu u fizičko okruženje i kreće se po prstenu. Repetitor odgađa poruku za vrijeme potrebno da se odredi pretplatnikova adresa i primi je od strane pretplatnika, te vraća oslabljene i izobličene električne signale poruke. Dio fizičkog medija između dva susjedna repetitora naziva se segment.

Prednosti mreže:

Jednostavnost implementacije komunikacijske linije od točke do točke (u svakom trenutku samo su dvije točke povezane - dva pretplatnika), što smanjuje zahtjeve za fizičko okruženje;

Jednostavno organiziranje potvrde primitka poruke;

Mala ukupna duljina fizičkog medija;

Mane:

Niska pouzdanost, jer kvar dijela fizičke snage ili repetitora dovodi do rada cijele mreže;

Nemogućnost povezivanja i odspajanja pretplatnika bez zaustavljanja mreže;

Maksimalno kašnjenje prijenosa poruke ovisi o broju pretplatnika;

Za povećanje pouzdanosti i kapaciteta mreže koristi se dvostruki prsten. Poruke u prstenovima putuju u različitim smjerovima. Ako je jedan prsten prekinut, smanjuje se samo kapacitet mreže. Ako su oba prstena prekršena, oni koji su najbliži kršenju automatski uspostavljaju cirkulaciju informacija u jednom prstenu.

Primjer prstenaste mreže: Token Ring Network (IBM podružnica u Zürichu). Mreža ima status svjetskog standarda, njezina duljina doseže 2 km i opslužuje do 256 pretplatnika.

3.2.5 Okosnice mreža

3.2.5.1 Glavni mono kanali

Svi pretplatnici povezani su na jedan fizički medij, a to je okosnica (sabirnica). Poruka koju šalje korisnik stiže kroz podatkovni blok do svih pretplatnika mreže.

Prednosti mreže:

Veća pouzdanost od prstenastih mreža, budući da kvar pretplatnika ne utječe na rad mreže;

Mogućnost povezivanja i isključivanja pretplatnika bez zaustavljanja mreže u slučaju nedestruktivne veze pretplatnika s fizičkim okruženjem;

Najkraća duljina fizičkog medija.

Dvostruki mono kanali koriste se za poboljšanje pouzdanosti i propusnosti.

Primjer okosnice monokanalne strukture je Ethernet mreža, što je industrijski standard tvrtki Intel, DEC i Xerox. Mreža je temelj međunarodnog standarda, opslužuje do 1000 pretplatnika s duljinom mreže do 10 km, pristup mreži se provodi pomoću CSMA/CD protokola.

3.2.5.2 Polikanali okosnice

Polikanalni je skup komunikacijskih medija koji rade na istom fizičkom mediju i namijenjeni su organiziranju nekoliko mreža za različite svrhe. U tu svrhu koristi se širokopojasni fizički medij, poput širokopojasnog koaksijalnog ili optičkog kabela.

Prednosti mreže:

Visoka propusnost, koja omogućuje prijenos velikih protoka različitih informacija;

Sposobnost organiziranja nekoliko mreža za različite namjene u jednom fizičkom okruženju (primjerice, u velikim financijskim organizacijama, informacijskim i multiindustrijskim tvrtkama).

Nedostaci mreže:

Poteškoće u radu;

Visoka cijena opreme.

Okosnica polikanala se razvija i proizvodi prema specifičnim narudžbama.

3.2.6 Kombinirane mreže

Svaka od navedenih mrežnih struktura ima određene prednosti i nedostatke. Neki se nedostaci mogu prevladati i učinkovitost mreže može se povećati kombiniranjem (strukturiranjem) različitih topologija.

Prednosti mreža:

Mogućnost jednostavnog proširenja pretplatnika i mrežnih resursa;

Promjena konfiguracije mrežne strukture;

Poboljšanje pouzdanosti mreže;

Produljenje životnog ciklusa.

Nedostatak takvih sustava je njihova viša cijena zbog dodatne hardverske i softverske mrežne opreme.

4. Globalne računalne mreže

4.1 Klasifikacija globalnih računalnih mreža

Globalne računalne mreže mogu se klasificirati prema sljedećim kriterijima:

1. prema vrsti komunikacijskog sredstva:

Zemaljske mreže s više čvorova

Satelitske radio mreže

Kombinirane mreže

2. prema načinu prebacivanja poruka

Preklopni krug

Prebacivanje poruka

Zamjena paketa

Adaptivno prebacivanje

3. odabirom rute prijenosa poruke:

Fiksne staze

Usmjereni odabir puta

Slučajne staze

Lavinska metoda

4.2. Zemaljske mreže s više čvorova

4.2.1. Opća struktura mreže

Radna računala mreže mogu biti sve klase računala od osobnih računala do superračunala. Također se koriste odvojeni terminali (T). Pretplatnici se na mrežu spajaju putem telefonskih i telegrafskih komunikacijskih kanala na priključnim točkama (TP). Korisnici pristupaju mrežnim resursima putem preklopnih čvorova. Svaki komutacijski čvor (SM) opslužuje određeni broj korisnika, obično one koji su najbliži čvoru. Arhitektura društva za upravljanje sastoji se od računala s posebnim mrežnim softverom i komunikacijskom opremom. Društva za upravljanje mogu biti servisirana ili nenadzirana, tj. raditi u automatskom načinu rada. CM-ovi obavljaju važne mrežne funkcije: analiziraju i generiraju mrežne adrese pretplatnika, kodiraju poruke, nadziru i ispravljaju pogreške koje se pojavljuju tijekom prijenosa informacija, upravljaju tijekovima poruka, biraju optimalnu rutu prijenosa poruka za određenu situaciju itd. Jedan od CM-ova djeluje kao prolaz ili most.

Mrežni kontrolni centar (NCC), u kojem radi mrežni administrator, kombiniran je s jednim od upravljačkih centara. NCC u pravilu uključuje najjače računalo na mreži s posebnim softverom.

U pravilu, glavni kanali za prijenos podataka velike brzine (MSDC) polažu se između društava za upravljanje na temelju koaksijalnih, višejezgrenih i optičkih kabela. U krajnjem slučaju koriste se telefonske linije prosječne brzine prijenosa podataka.

Prednosti mreže s više čvorova:

Moguće je koristiti prethodno priložene komunikacijske kanale

Prihvatljiva uporaba u različite dijelove mreže različitih fizičkih medija i brzina prijenosa podataka

Mogućnost primjene na razne načine prebacivanje i odabir putova prijenosa poruka

Nedostaci mreže s više čvorova:

Poteškoće u instalaciji na teško dostupnim mjestima

Nemogućnost komunikacije s pokretnim pretplatnicima

4.2.2. Princip modemske komunikacije

Za prijenos diskretnog binarnog signala s izlaza jednog računala na ulaz drugog putem analognog telefonska linija komunikacije, ovaj signal mora biti pretvoren u standardni oblik prijenosa signala preko telefonske linije. Ta se pretvorba naziva modulacija, a uređaj koji provodi pretvorbu naziva se modulator. Na ulazu računala koje prima poruku mora se izvršiti inverzna konverzija koja se naziva demodulacija, a uređaj mora biti demodulator. Budući da računalo odašilje i prima poruke, modulator i demodulator su kombinirani u jednom uređaju koji se naziva modem. Modemi su dostupni i kao zasebne jedinice i kao ugrađeni u računala. Ovisno o kvaliteti modema i komunikacijskih linija, brzina prijenosa podataka preko modema je 2400,4800,9600 bps.

Da bi dva računala razmjenjivala informacije, osim modema i fizičkog medija za prijenos signala, potreban je i poseban softver koji će koordinirati rad računala i podržavati komunikacijske alate. Većina modema automatski određuje brzinu primanja informacija, testira kvalitetu komunikacijske linije i kodira poruke posebnim kodovima otpornim na buku.

Uobičajena vrsta modema omogućuje prijenos samo tekstualnih informacija, zbog čega se ponekad naziva i telefonski modem. Osim telefonskog modema proizvode se i faks modemi koji mogu prenositi grafičke podatke: poslovna pisma s potpisima i pečatima, crteže, skice, crteže, fotografije. Za raznovrstan rad korisnika na mreži, skener mora biti spojen na računalo.

4.3 Satelitske i kombinirane mreže

Korištenje svemirskih komunikacijskih satelita dovelo je do mogućnosti stvaranja globalnih radijskih mreža. Komunikacijski mediji uključuju komunikacijske satelite (CS), zemaljske radio uređaje (PC) i žičanu komunikaciju između računala i zemaljskih radija.

Prednosti satelitskih mreža:

Koristeći različite frekvencije, možete organizirati nekoliko mreža koje rade paralelno i ne ometaju jedna drugu

Jednostavan za komunikaciju s pokretnim pretplatnicima

Relativno je jeftino postaviti komunikacijske kanale na teško dostupna mjesta

Nedostatak: visoki troškovi implementacije satelitskih komunikacija.

Trenutno među globalne mreže Sve su raširenije kombinirane mreže u kojima se prijenos podataka preko zemaljskih sustava upravljanja nadopunjuje radijskom komunikacijom između pretplatnika i upravljačke tvrtke, a po potrebi i satelitskom komunikacijom.

Zaključak

Zaključujući nakon svega navedenog, razumijemo da računalne mreže zauzimaju posebno mjesto u našem svakodnevnom životu, u našim proizvodnim aktivnostima iu drugim područjima. Povezivanje računala na mrežu omogućuje ljudima da pronađu potrebne informacije korištenjem resursa drugih računala, komuniciraju međusobno bez napuštanja svoje sobe i komuniciraju s ljudima koji se nalaze na velikim udaljenostima. Također, računalne mreže omogućuju brz prijenos informacija preko milijuna kilometara, što omogućuje ubrzanje rada bilo kojeg poduzeća.

Ovaj sažetak raspravlja o tako važnim pitanjima kao što su koncept računalnih mreža, njihova klasifikacija, kao i koncept lokalnih i globalnih mreža. Prikazane su i usporedne karakteristike, prednosti i nedostaci trenutno najpopularnijih informacijskih tehnologija: lokalne računalne mreže i globalne računalne mreže. Oni su unutra ovaj trenutak osnova našeg života. Niti jedno poduzeće, kao što je tvornica, tvornica ili bilo koje privatno poduzeće, ne bi moglo obavljati svoj posao bez računala povezanih u mrežu, budući da je povezivanje računala u mrežu značajno povećalo produktivnost rada.

Postoje mnoge druge učinkovite i korisne tehnologije, njihov broj raste svakim danom. Stoga, kako biste išli ukorak s ritmom suvremenog života, morate stalno biti upoznati s najnovijim hardverom osobnog računala, sistemskim softverom i primijenjenim računalnim tehnologijama.

Računalna oprema (server). Za... mnogo više. 5. Dodjeljivanje lokalnog Računalo mreže Lokalni Računalo neto- je sindikat određenog iznosa...

Računalo mreže (13)

Sažetak >> Informatika

Ili bez. Sažetak. Računalo mreže sažetak Od danas... ljudi, pa shodno tome i upotreba Računalo mreže u našem svakodnevnom životu i proučavanju... nastupiti na temu “ Računalo mreže" sažetak. mreže neraskidivo povezana s procesima...

Računalo mreže (10)

Sažetak >> Komunikacije i komunikacije

Prihvaćen za projektiranje i izgradnju mreže. Računalo neto(Mreža) je grupa... projekt izračunava lokalno Računalo mreže u skladu sa građevinom... Olifer V. G. Olifer N. A. Računalo mreže. Principi, tehnologije, protokoli. Udžbenik...

Računalo mreže pojam i vrste

Sažetak >> Informatika

Lokalne samouprave, poduzeća i organizacije. RAČUNALO MREŽE. Računalo neto- kombiniranje više računala za... 2008. SADRŽAJ: UVOD. Računalo mreže. Lokalni Računalo mreže. Globalno Računalo mreže. ZAKLJUČAK. POPIS KORIŠTENIH...