컴퓨터를 로컬 네트워크에 연결

로컬 네트워크 - 정보, 컴퓨팅, 교육 및 기타 문제를 공동으로 해결하기 위해 서로 짧은 거리(일반적으로 같은 건물 내)에 위치한 여러 컴퓨터의 조합입니다. 소규모 로컬 네트워크에는 10~20대의 컴퓨터가 있을 수 있으며 매우 큰 컴퓨터는 약 10~20대 정도입니다. 1000.

로컬 네트워크의 목적
· 공통 하드웨어(프린터 드라이브, 모뎀) 공유

· 운영 데이터 교환

· 기업(기관)의 정보시스템

로컬 네트워크 조직.

컴퓨터를 함께 연결하는 방법에는 여러 가지가 있지만 기본적으로 컴퓨터 네트워크에는 P2P 네트워크와 클라이언트-서버 네트워크라는 두 가지 유형이 있습니다.
P2P 네트워크동등한 컴퓨터들의 연합입니다. 일반적으로 P2P 네트워크는 10대 이하의 컴퓨터를 통합하며 가정이나 소규모 사무실에서 구성됩니다.

클라이언트-서버 네트워크집보다는 학교, 회사, 도서관과 같은 조직에서 더 흔합니다. 이러한 유형의 네트워크에서는 서버라고 하는 컴퓨터 한 대가 네트워크의 핵심입니다. 정보와 리소스를 저장하고 동일한 네트워크의 다른 컴퓨터에서 사용할 수 있도록 합니다. 이 정보를 얻기 위해 네트워크를 사용하는 나머지 컴퓨터를 클라이언트라고 합니다.

클라이언트-서버 네트워크는 10대 이상의 컴퓨터를 네트워크에 연결하는 데 가장 적합한 옵션입니다. 가격은 더 비싸지만 많은 양의 정보를 저장해야 하는 경우 이것이 최선의 선택입니다.

다양한 네트워크 구성 모델

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로컬 네트워크 토폴로지

로컬 네트워크는 목적과 기술 사양에 따라 구성이 다를 수 있습니다. 로컬 네트워크의 컴퓨터를 연결하는 일반적인 구성을 네트워크 토폴로지라고 합니다. 네트워크 토폴로지는 다를 수 있습니다. 대부분의 경우 로컬 네트워크에는 "버스" 및 "스타" 토폴로지가 있을 수 있습니다. 첫 번째 경우 모든 컴퓨터는 하나의 공통 케이블(버스)에 연결되고, 두 번째 경우에는 "광선"이 각 컴퓨터로 이동하는 특수 중앙 장치(허브)가 있습니다. 각 컴퓨터는 자체 케이블에 연결됩니다.
안에 타이어토폴로지에서 컴퓨터는 메시지를 교환할 수 있는 공통 채널(버스)에 연결됩니다.

버스형 구조는 추가 장치가 필요하지 않고 케이블 소모도 적기 때문에 더욱 간편하고 경제적이다. 그러나 케이블 시스템 결함에는 매우 민감합니다. 케이블이 한 곳이라도 손상되면 네트워크 전체에 문제가 발생합니다. 결함의 위치를 ​​찾기가 어렵습니다.
안에 방사형토폴로지(스타 토폴로지) 중앙에는 가입자들과 순차적으로 통신하며 서로 연결해주는 허브가 있다.

이런 의미에서 "별"이 더 안정적입니다. 손상된 케이블은 특정 컴퓨터의 문제이며 네트워크 전체의 작동에는 영향을 미치지 않습니다. 문제 해결이 필요하지 않습니다
안에 환상의토폴로지에서는 정보가 닫힌 채널을 통해 전송됩니다. 각 가입자는 가장 가까운 두 가입자에게 직접 연결되지만 원칙적으로는 네트워크의 모든 가입자에게 연락할 수 있습니다.

"링" 유형의 구조를 가진 네트워크에서는 링을 따라 스테이션 간에 정보가 전송되고 각 네트워크 컨트롤러에서 재수신됩니다. 수신은 랜덤 액세스 메모리 장치를 기반으로 만들어진 버퍼 드라이브를 통해 이루어지므로 네트워크 컨트롤러 하나에 장애가 발생하면 링 전체의 작동이 중단될 수 있습니다. 링 구조의 장점은 장치 구현이 용이하다는 점이고, 단점은 신뢰성이 낮다는 점이다.
잡종토폴로지는 하나의 네트워크에 있는 다양한 토폴로지의 조합입니다. 예를 들어, 단일 케이블로 여러 스타 버스 네트워크를 연결할 수 있습니다.
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로컬 네트워크 장비

컴퓨터는 어떻게 서로 통신합니까?

네트워크의 작동은 모든 장비가 어떤 방식으로든 서로 연결된다는 사실에 기초합니다. 프린터, 스캐너, 노트북과 같은 각 컴퓨터와 장비는 다양한 케이블 크기, 위성 통신 또는 전화선을 사용하여 연결됩니다. 오늘날에는 전파를 사용하여 컴퓨터를 연결하는 무선 네트워크도 있습니다.
로컬 네트워크 장비에는 일반적으로 다음이 포함됩니다.
· 컴퓨터(서버 및 워크스테이션);
· 네트워크 카드(어댑터);
· 연결 채널;
· 네트워크 기능을 지원하는 특수 장치(라우터, 허브, 스위치).
각 컴퓨터는 네트워크 카드를 사용하여 네트워크에 연결됩니다. 어댑터.
네트워크 카드가 네트워크 카드에 연결되어 있습니다 케이블.무선 또는 적외선 통신을 사용하는 경우 케이블이 필요하지 않습니다. 최신 로컬 네트워크에서는 두 가지 유형의 네트워크 케이블이 가장 자주 사용됩니다.
· 비차폐 연선;
· 광섬유 케이블.
일반적으로 네트워크용 케이블 선택은 설치 및 유지 관리 비용, 데이터 전송 속도, 추가 리피터 증폭기(리피터)가 없는 정보 전송 거리 제한, 데이터 전송 보안 등의 지표에 따라 달라집니다.
꼬인 쌍전자기 간섭으로부터 보호하기 위해 쌍으로 꼬인 8개의 전선 세트입니다.

연선은 가장 저렴한 케이블 유형입니다. 연선 케이블은 최대 10Mbit/s의 최대 전송 속도를 허용합니다. 케이블 길이는 1000미터를 초과해서는 안 되며, 데이터 전송 속도는 1Mbit/s를 초과해서는 안 됩니다. 노이즈 내성을 높이기 위해 차폐 연선을 사용하며 각 연선은 한 대의 컴퓨터만 네트워크에 연결하므로 연결 실패가 해당 컴퓨터에만 영향을 미치므로 문제를 빠르게 찾아 해결할 수 있습니다.
광섬유케이블은 유리 와이어를 따라 광 펄스 형태로 데이터를 전송합니다. 광섬유 케이블은 가장 높은 전송 속도를 제공합니다. 전자기 간섭을 받지 않기 때문에 더 안정적입니다.
광케이블은 매우 얇고 유연하기 때문에 무거운 구리 케이블보다 운반이 더 쉽습니다. 광케이블을 통한 데이터 전송 속도는 초당 수십만 메가비트로 연선을 통한 데이터 전송 속도보다 약 1000배 빠릅니다.

광섬유 회선은 오늘날 가장 비싼 연결 유형이지만 정보 전달 속도는 초당 수 기가비트에 이르며 허용 거리는 최대 50km입니다. 동시에 광섬유를 사용하여 구축된 통신 회선은 실질적으로 전자기 간섭에 둔감합니다.
컴퓨터에 케이블을 어디에 연결합니까? 네트워크 카드 또는 네트워크 어댑터라고 하는 중간(인터페이스) 장치가 필요하며 영어로 되어 있습니다. NIC– 네트워크 인터페이스 컨트롤러.
네트워크 어댑터, 또는 NIC는 컴퓨터를 네트워크에 연결할 수 있는 내장 장치입니다. 각 컴퓨터에는 다른 컴퓨터와 통신할 수 있는 소프트웨어가 설치되어 있습니다.

전파를 사용하는 무선 통신은 기존 통신 회선을 사용하기 어렵거나 비실용적인 대규모 건물 내에서 네트워크를 구성하는 데 사용할 수 있습니다. 또한 무선 회선은 최대 25km 거리(가시선에 따라 다름)에 있는 로컬 네트워크의 원격 부분을 연결할 수 있습니다.
케이블 및 네트워크 어댑터 외에도 연선 로컬 네트워크는 허브, 스위치 및 라우터와 같은 다른 네트워크 장치를 사용합니다.
바퀴통(허브라고도 함)은 별 모양의 로컬 네트워크의 여러 지점(5~48개)을 통합하고 네트워크의 모든 지점에 정보 패킷을 균등하게 전송하는 장치입니다.

스위치(스위치)는 동일한 기능을 수행하지만 허브와 달리 지정된 지점으로의 패킷 전송을 보장합니다. 이를 통해 네트워크의 데이터 흐름이 최적화되고 보안이 강화됩니다. 무단 출입.

라우터(라우터)는 로컬 네트워크와 글로벌 네트워크 간을 포함하여 두 네트워크 간에 데이터를 전송하는 장치입니다. 실제로 라우터는 자체 프로세서, RAM, ROM, 운영 체제를 갖춘 특수 마이크로컴퓨터입니다.

게이트웨이:서로 다른 두 가지 유형의 네트워크를 연결하는 인터페이스 장치입니다. 정보를 수신하여 필요한 형식으로 변환한 다음 번역 내용을 대상으로 전달합니다.

공유 외부 장치서버, 프린터, 플로터 및 워크스테이션에서 액세스할 수 있는 기타 장비에 연결된 외부 메모리 드라이브가 포함됩니다.
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네트워크에서의 데이터 전송 구성
통합 로컬 네트워크 운영에 필요한 조건은 사용입니다. 네트워크 운영 체제.이러한 운영 체제는 네트워크 하드웨어 리소스(프린터, 드라이브 등) 공유뿐만 아니라 다양한 작업을 수행할 때 분산된 집합 기술도 공유합니다. 가장 널리 사용되는 네트워크 운영 체제 노벨 넷웨어,리눅스그리고 윈도우.
일련의 규칙이 있기 때문에 컴퓨터는 서로 통신할 수 있습니다. 프로토콜, 컴퓨터가 서로를 이해하는 데 도움이 됩니다. 오류 없이 통신 프로세스가 이루어지도록 하려면 프로토콜이 필요합니다. 프로토콜은 정보가 전송되는 방식과 수신되는 방식을 정의하는 데 도움이 됩니다.

근거리 통신망은 서로 짧은 거리(10-15km 이내)에 위치한 가입자를 통합합니다. 일반적으로 이러한 네트워크는 동일한 기업이나 조직 내에 구축됩니다.

로컬 컴퓨터 네트워크를 기반으로 구축된 정보 시스템은 다음 작업에 대한 솔루션을 제공합니다.

• 데이터 저장고;
• 데이터 처리;
• 데이터에 대한 사용자 액세스 구성
• 데이터 및 처리 결과를 사용자에게 전송합니다.

컴퓨터 네트워크는 분산 데이터 처리를 구현합니다. 여기서 데이터 처리는 클라이언트와 서버라는 두 엔터티 간에 분산됩니다. 데이터 처리 중에 클라이언트는 서버에 복잡한 절차를 수행하라는 요청을 생성합니다. 서버는 요청을 이행하고, 공용 데이터의 저장소를 제공하고, 이 데이터에 대한 액세스를 구성하고, 데이터를 클라이언트에 전송합니다. 이러한 컴퓨터 네트워크 모델을 클라이언트-서버 아키텍처라고 합니다.

기능 분포에 따라 로컬 컴퓨터 네트워크는 P2P 네트워크와 2랭크(계층적 네트워크 또는 전용 서버가 있는 네트워크)로 구분됩니다.

P2P 네트워크에서 컴퓨터는 서로 동등한 권리를 갖습니다. 네트워크의 각 사용자는 공개 사용을 위해 자신의 컴퓨터 리소스를 제공할 것인지 스스로 결정합니다. 따라서 컴퓨터는 클라이언트와 서버 역할을 모두 수행합니다. P2P 방식으로 리소스를 공유하는 것은 5~10명의 사용자가 있는 소규모 사무실에서 이들을 작업 그룹으로 결합하는 데 적합합니다.

2계열 네트워크는 네트워크 사용자가 등록하는 서버를 기반으로 구성됩니다.

현대 컴퓨터 네트워크의 경우 워크스테이션과 서버를 결합하는 혼합 네트워크가 일반적이며 일부 워크스테이션은 P2P 네트워크를 형성하고 나머지 부분은 2피어 네트워크에 속합니다.

네트워크 노드의 기하학적 연결 다이어그램(물리적 연결 구성)을 네트워크 토폴로지라고 합니다. 다양한 네트워크 토폴로지 옵션이 있으며 기본 토폴로지는 버스, 링, 스타입니다.

타이어. 노드를 네트워크에 연결하는 통신 채널은 파선, 즉 버스를 형성합니다. 모든 노드는 언제든지 정보를 수신할 수 있으며 버스가 비어 있을 때만 전송할 수 있습니다. 데이터(신호)는 컴퓨터에서 버스로 전송됩니다. 각 컴퓨터는 이를 확인하여 정보가 누구에게 전달되는지 확인하고 데이터가 전송되면 데이터를 수락하거나 무시합니다.

버스 토폴로지에서 정보 전송 매체는 모든 워크스테이션이 액세스할 수 있는 통신 경로의 형태로 표현되며 모든 워크스테이션이 연결되어야 합니다. 모든 워크스테이션은 네트워크의 모든 워크스테이션과 직접 통신할 수 있습니다. 컴퓨터가 서로 가까이 있으면 버스 토폴로지로 컴퓨터 네트워크를 구성하는 것이 저렴하고 간단합니다. 한 컴퓨터에서 다른 컴퓨터로 케이블을 연결하기만 하면 됩니다. 거리가 증가함에 따라 신호 감쇠로 인해 버스 길이가 제한되고 이에 따라 버스에 연결된 컴퓨터 수가 제한됩니다.

버스 토폴로지

전체 컴퓨터 네트워크의 작동을 중단하지 않고도 워크스테이션을 언제든지 연결하거나 연결을 끊을 수 있습니다. 컴퓨터 네트워크의 기능은 개별 워크스테이션의 상태에 의존하지 않습니다.

표준 상황에서 이더넷 버스 네트워크는 얇은 케이블이나 T 커넥터가 있는 Cheapernet 케이블을 사용하는 경우가 많습니다. 이러한 네트워크를 종료하고 특히 연결하려면 버스 중단이 필요하며, 이로 인해 정보 순환 흐름이 중단되고 시스템이 정지됩니다.

버스 토폴로지 문제는 전국 어느 곳에서나 단선(접촉 불량)이 발생하면 발생합니다. 컴퓨터 중 하나의 네트워크 어댑터에 오류가 발생하고 소음이 나는 신호를 버스로 전송하기 시작합니다. 새 컴퓨터를 연결해야 합니다.

반지. 노드는 폐곡선 네트워크로 연결됩니다. 워크스테이션은 이전에 링으로부터 요청을 받은 후 특정 대상 주소로 정보를 보냅니다. 데이터 전송은 한 방향으로만 수행됩니다. 특히 각 노드는 중계기의 기능을 구현합니다. 그는 메시지를 받고 전송하며 자신에게 전달된 메시지만 인식합니다. 링 토폴로지를 사용하면 많은 수의 노드를 네트워크에 연결할 수 있으며 각 노드의 네트워크 카드를 사용하여 간섭 및 신호 감쇠 문제를 해결할 수 있습니다. 대부분의 메시지는 케이블 시스템을 통해 "이동 중에" 차례로 전송될 수 있으므로 메시지 전달은 매우 효율적입니다. 모든 스테이션에 링 요청을 하는 것은 매우 쉽습니다. 정보 전송 기간은 컴퓨터 네트워크에 포함된 워크스테이션 수에 비례하여 늘어납니다.

링 네트워크 토폴로지를 사용하면 워크스테이션이 원형으로 서로 연결됩니다. 워크스테이션 1과 워크스테이션 2, 워크스테이션 3과 워크스테이션 4 등 마지막 워크스테이션이 첫 번째 워크스테이션에 연결됩니다. 통신 링크는 링 형태로 닫혀 있습니다.

한 워크스테이션에서 다른 워크스테이션으로 케이블을 배치하는 것은 매우 복잡하고 비용이 많이 들 수 있습니다. 특히 워크스테이션이 지리적으로 링에서 멀리 떨어져 있는 경우(예: 일렬로 늘어서 있는 경우) 더욱 그렇습니다.

링 토폴로지의 주요 문제점은 각 워크스테이션이 정보 전송에 적극적으로 참여해야 하며, 그 중 하나라도 장애가 발생하면 전체 네트워크가 마비된다는 점입니다. 케이블 연결의 결함 위치를 쉽게 파악할 수 있습니다.

새 워크스테이션을 연결하려면 설치 중에 링이 열려 있어야 하므로 네트워크를 잠시 종료해야 합니다. 컴퓨터 네트워크의 길이는 궁극적으로 두 워크스테이션 사이의 거리에 의해서만 결정되므로 길이에는 제한이 없습니다.

링 토폴로지

링 토폴로지의 특별한 형태는 논리적 링 네트워크입니다. 물리적으로는 스타 토폴로지를 연결하여 장착됩니다. 개별 별은 러시아어로 "허브"라고도 하는 특수 스위치(영어 허브 - 집중 장치)를 사용하여 켜집니다. 워크스테이션 수와 워크스테이션 간 케이블 길이에 따라 활성 또는 수동 허브가 사용됩니다. 활성 허브에는 4~16개의 워크스테이션을 연결하기 위한 증폭기가 추가로 포함되어 있습니다. 패시브 허브는 순수한 분할 장치입니다(최대 3개의 워크스테이션용). 논리적 링 네트워크에서 개별 워크스테이션을 관리하는 것은 일반 링 네트워크에서와 동일합니다. 각 워크스테이션에는 그에 해당하는 주소가 할당되며 이를 통해 제어권이 이전됩니다(상급자에서 후배로, 하급자에서 상급자로). 컴퓨터 네트워크의 다운스트림(가장 가까운) 노드에 대해서만 연결이 끊어지므로 드문 경우지만 전체 네트워크의 작동이 중단될 수 있습니다.

로직 링 구조

링 조직의 단점: 링의 어느 지점에서든 중단되면 전체 네트워크의 작동이 중지됩니다. 메시지 전송 시간은 메시지의 송신자와 수신자 사이에 위치한 각 노드의 순차적 동작 시간에 따라 결정됩니다. 각 노드를 통한 데이터의 흐름으로 인해 의도하지 않은 정보 왜곡이 발생할 가능성이 있습니다.

별. 네트워크 노드는 광선으로 중앙에 연결됩니다. 모든 정보는 센터를 통해 전송되므로 네트워크를 중단하지 않고도 비교적 쉽게 문제를 해결하고 새 노드를 추가할 수 있습니다. 그러나 여기에서 통신 채널을 구성하는 데 드는 비용은 일반적으로 버스 및 링보다 높습니다.

스타 네트워크 토폴로지의 개념은 헤드 머신이 활성 처리 노드로서 주변 장치로부터 모든 데이터를 수신하고 처리하는 메인프레임 컴퓨터 분야에서 유래되었습니다. 이 원칙은 RELCOM 이메일과 같은 데이터 통신 시스템에 사용됩니다. 두 주변 워크스테이션 사이의 모든 정보는 컴퓨터 네트워크의 중앙 노드를 통과합니다.

네트워크 처리량은 노드의 컴퓨팅 성능에 따라 결정되며 각 워크스테이션에 대해 보장됩니다. 데이터 충돌이 없습니다.

스타 토폴로지

기본 토폴로지의 조합인 하이브리드 토폴로지는 기본 토폴로지의 장점과 단점을 축적한 광범위한 솔루션을 제공합니다.

로컬 컴퓨터 네트워크를 만드는 문제 외에도 컴퓨터 네트워크를 확장(병합)하는 문제도 있습니다. 사실 정보 시스템 개발의 특정 단계에서 생성된 컴퓨터 네트워크는 시간이 지남에 따라 모든 사용자의 요구를 충족하지 못할 수 있습니다. 동시에 신호의 물리적 특성, 데이터 전송 채널 및 네트워크 구성요소의 설계 특징으로 인해 노드 수와 네트워크의 기하학적 크기가 엄격하게 제한됩니다.

LAN을 연결하는 데 사용되는 장치는 다음과 같습니다.

1. 중계기는 정보 내용을 변경하지 않고 신호를 증폭하고 필터링하는 장치입니다. 신호는 통신 회선을 따라 이동하면서 희미해집니다. 리피터는 감쇠 효과를 줄이기 위해 사용됩니다. 또한 중계기는 수신된 신호를 복사하거나 반복할 뿐만 아니라 신호의 특성을 복원합니다. 즉, 신호를 증폭하고 간섭을 줄입니다.

2. 브리지는 주소가 사전에 부과된 제한 사항을 충족하는 신호(메시지)에 대해 중계기 기능을 수행하는 장치입니다. 대규모 네트워크의 문제 중 하나는 과도한 네트워크 트래픽(네트워크의 메시지 흐름)입니다. 이 문제는 다음과 같이 해결될 수 있습니다. 컴퓨터 네트워크는 여러 세그먼트로 나뉩니다. 세그먼트 간 메시지 전송은 한 세그먼트의 가입자가 다른 세그먼트의 가입자에게 메시지를 전송하는 경우에만 의도적으로 수행됩니다. 브리지는 네트워크 간 이동을 제한하고 메시지가 교차할 권리를 확인하지 않고 한 네트워크에서 다른 네트워크로 전달되는 것을 방지하는 장치입니다.

브리지는 로컬이거나 원격일 수 있습니다.

로컬 브리지는 기존 시스템 내 제한된 영역에 위치한 네트워크를 연결합니다.

원격 브리지는 통신 채널과 모뎀을 사용하여 지리적으로 분산된 네트워크를 연결합니다.

지역 교량은 차례로 내부와 외부로 구분됩니다.

내부 브리지는 일반적으로 하나의 컴퓨터에 위치하며 브리지 기능과 가입자 컴퓨터 기능을 결합합니다. 추가 네트워크 카드를 설치하여 기능 확장이 수행됩니다.

외부 브리지를 사용하려면 특수 소프트웨어가 설치된 별도의 컴퓨터를 사용해야 합니다.

3. 라우터는 서로 다른 유형의 네트워크를 연결하지만 동일한 운영 체제를 사용하는 장치입니다. 실제로 이는 동일한 브리지이지만 자체 네트워크 주소가 있습니다. 라우터의 주소 지정 기능을 사용하여 네트워크의 호스트는 다른 네트워크를 대상으로 하는 라우터에 메시지를 보낼 수 있습니다. 라우팅 테이블은 네트워크의 모든 대상에 대한 최적의 경로를 찾는 데 사용됩니다. 이러한 테이블은 정적이거나 동적일 수 있습니다.

4. 게이트웨이는 서로 다른 통신 프로토콜을 사용하는 네트워크 간의 호환성을 보장하도록 설계된 특수 하드웨어 및 소프트웨어 복합체입니다. 게이트웨이는 프레젠테이션 형식과 데이터 형식을 한 세그먼트에서 다른 세그먼트로 전송할 때 변환합니다. 게이트웨이는 네트워크 수준보다 높은 수준에서 기능을 수행합니다. 이는 사용되는 전송 매체에 의존하지 않지만 사용되는 데이터 교환 프로토콜에 따라 다릅니다. 일반적으로 게이트웨이는 프로토콜 간 변환을 수행합니다.

게이트웨이를 사용하면 LAN(Local Area Network)을 호스트 컴퓨터는 물론 글로벌 영역 네트워크(Global Area Network)에도 연결할 수 있습니다.

근거리 통신망(LAN) 구축의 원리를 자세히 살펴보겠습니다.

새로운 기술은 컴퓨터 네트워크가 실행되는 동안 워크스테이션을 끄거나 켤 수 있는 패시브 플러그 박스를 제공합니다.

네트워크 프로세스와 통신 환경을 방해하지 않고 워크스테이션을 켤 수 있기 때문에 정보를 도청하는 것이 매우 쉽습니다. 통신 환경의 지점 정보.

직접(변조되지 않은) 정보 전송을 사용하는 LAN에서는 정보를 전송하는 스테이션이 항상 하나만 있을 수 있습니다. 충돌을 방지하기 위해 대부분의 경우 연결된 각 워크스테이션에 특정 시점에 데이터 전송 채널을 사용할 수 있는 독점 권한이 부여되는 시분할 방법이 사용됩니다. 따라서 예를 들어 새 워크스테이션이 도입되는 경우 부하가 증가할 때 컴퓨터 네트워크 대역폭에 대한 요구 사항이 줄어듭니다. 워크스테이션은 TAP 장치(터미널 ​​액세스 포인트)를 사용하여 버스에 연결됩니다. TAP는 동축 케이블에 대한 특수한 유형의 연결입니다. 바늘 모양의 프로브는 외부 도체의 외부 쉘과 유전체층을 통해 내부 도체에 삽입되어 연결됩니다.

변조된 광대역 정보 전송을 사용하는 LAN에서 다양한 워크스테이션은 필요에 따라 이러한 워크스테이션이 정보를 보내고 받을 수 있는 주파수를 수신합니다. 전송된 데이터는 해당 반송파 주파수에서 변조됩니다. 정보 전송 매체와 워크스테이션 사이에는 각각 변조와 복조를 위한 모뎀이 있습니다. 광대역 메시지 기술을 사용하면 통신 환경에서 상당히 많은 양의 정보를 동시에 전송할 수 있습니다. 개별 데이터 전송의 추가 개발을 위해 모뎀에 어떤 초기 정보(아날로그 또는 디지털)가 제공되는지는 중요하지 않습니다. 왜냐하면 이 정보는 미래에도 변환될 것이기 때문입니다.

컴퓨터 네트워크 토폴로지의 특성이 표에 나와 있습니다.

형질	토폴로지
확장 비용	미성년자
가입자 연결 중	수동적인	활동적인	수동적인
장애 보호	미성년자	미성년자
시스템 크기			제한된
도청에 대한 보안			미성년자
연결 비용	미성년자	미성년자
높은 부하에서의 시스템 동작		만족스럽다
실시간으로 작업할 수 있는 능력	매우 좋은
케이블 라우팅		만족스럽다
서비스	매우 좋은

컴퓨터 네트워크의 잘 알려진 토폴로지인 링, 스타, 버스와 함께 트리 구조와 같은 결합 구조도 실제로 사용됩니다. 주로 위에서 언급한 컴퓨터 네트워크 토폴로지들의 조합 형태로 구성된다. 컴퓨터 네트워크 트리의 기본은 정보의 통신선(트리 가지)이 수집되는 지점(루트)에 위치합니다.

LAN의 트리 구조

트리 구조의 컴퓨터 네트워크는 기본 네트워크 구조를 순수한 형태로 직접 적용할 수 없는 경우에 사용됩니다. 다수의 워크스테이션을 연결하기 위해 어댑터 보드에 따라 네트워크 증폭기 및/또는 스위치가 사용됩니다. 앰프 기능을 동시에 갖는 스위치를 액티브 허브라고 합니다.

실제로는 각각 8개 또는 16개 라인을 연결하는 두 가지 종류가 사용됩니다.

최대 3개의 스테이션을 연결할 수 있는 장치를 패시브 허브라고 합니다. 패시브 허브는 일반적으로 스플리터로 사용됩니다. 증폭기가 필요하지 않습니다. 패시브 허브를 연결하기 위한 전제 조건은 워크스테이션까지의 최대 거리가 수십 미터를 초과해서는 안 된다는 것입니다.

모스크바 주립 광업 대학교

자동제어시스템학과

코스 프로젝트

"컴퓨터 네트워크 및 통신" 분야에서

주제 : "근거리 통신망 설계"

완전한:

미술. gr. AS-1-06

유리예바 Ya.G.

확인됨:

교수, 기술과학박사 Shek V.M.

모스크바 2009

소개

1 설계 작업

2 근거리 통신망에 대한 설명

3 네트워크 토폴로지

4 로컬 네트워크 다이어그램

5 OSI 참조 모델

6 로컬 네트워크 구축 기술 선택의 근거

7 네트워크 프로토콜

8 하드웨어 및 소프트웨어

9 네트워크 특성 계산

서지

근거리 통신망(LAN)은 일반적으로 여러 건물이나 한 기업 이하의 제한된 지역에서 컴퓨터와 주변 장비를 연결하는 통신 시스템입니다. 현재 LAN은 컴퓨터가 두 대 이상인 모든 컴퓨팅 시스템에서 필수적인 속성이 되었습니다.

로컬 네트워크가 제공하는 주요 이점은 공동 작업 및 신속한 데이터 교환, 중앙 집중식 데이터 저장, 프린터, 인터넷 등과 같은 공유 리소스에 대한 공유 액세스 기능입니다.

로컬 네트워크의 또 다른 중요한 기능은 일부 요소에 오류가 발생하더라도 (완전하지는 않지만) 계속 작동하는 내결함성 시스템을 만드는 것입니다. LAN에서는 중복성과 중복을 통해 내결함성이 보장됩니다. 네트워크에 포함된 개별 부품(컴퓨터) 작동의 유연성도 제공됩니다.

기업이나 조직에서 로컬 네트워크를 구축하는 궁극적인 목적은 컴퓨팅 시스템 전체의 효율성을 높이는 것입니다.

성능 요구 사항을 충족하고 비용이 가장 저렴한 안정적인 LAN을 구축하려면 계획부터 시작해야 합니다. 계획에서 네트워크는 세그먼트로 나누어지고 적합한 토폴로지와 하드웨어가 선택됩니다.

버스 토폴로지는 종종 선형 버스라고 불립니다. 이 토폴로지는 가장 간단하고 널리 사용되는 토폴로지 중 하나입니다. 백본 또는 세그먼트라고 하는 단일 케이블을 사용하여 네트워크의 모든 컴퓨터를 연결합니다.

"버스" 토폴로지(그림 1)가 있는 네트워크에서 컴퓨터는 데이터를 특정 컴퓨터에 주소 지정하여 전기 신호 형태로 케이블을 통해 전송합니다.

그림 1. 버스 토폴로지

전기 신호 형태의 데이터는 네트워크의 모든 컴퓨터로 전송됩니다. 그러나 이러한 신호로 암호화된 수신자 주소와 주소가 일치하는 사람만 정보를 받습니다. 더욱이, 언제든지 한 대의 컴퓨터만 전송할 수 있습니다.

데이터는 한 대의 컴퓨터에서만 네트워크로 전송되므로 성능은 버스에 연결된 컴퓨터 수에 따라 달라집니다. 더 많은 것이 있습니다. 데이터 전송을 기다리는 컴퓨터가 많을수록 네트워크 속도는 느려집니다.

그러나 네트워크 대역폭과 그 안에 있는 컴퓨터 수 사이의 직접적인 관계를 도출하는 것은 불가능합니다. 컴퓨터 수 외에도 네트워크 성능은 다음을 포함한 여러 요인의 영향을 받습니다.

· 네트워크에 있는 컴퓨터의 하드웨어 특성;

· 컴퓨터가 데이터를 전송하는 빈도;

· 실행 중인 네트워크 애플리케이션의 유형;

· 네트워크 케이블 유형;

· 네트워크에 있는 컴퓨터 간의 거리.

버스는 패시브 토폴로지입니다. 이는 컴퓨터가 네트워크를 통해 전송된 데이터를 "듣기"만 하고 발신자에서 수신자로 데이터를 이동시키지 않음을 의미합니다. 따라서 컴퓨터 중 하나에 오류가 발생하더라도 다른 컴퓨터의 작동에는 영향을 미치지 않습니다. 활성 토폴로지에서는 컴퓨터가 신호를 재생성하여 네트워크를 통해 전송합니다.

신호 반사

데이터 또는 전기 신호는 케이블의 한쪽 끝에서 다른 쪽 끝까지 네트워크 전체를 통해 이동합니다. 특별한 조치를 취하지 않으면 케이블 끝에 도달하는 신호가 반사되어 다른 컴퓨터에서 전송할 수 없게 됩니다. 따라서 데이터가 목적지에 도달한 후에는 전기 신호가 소멸되어야 합니다.

터미네이터

전기 신호가 반사되는 것을 방지하기 위해 케이블 양 끝에 터미네이터를 설치하여 이러한 신호를 흡수합니다. 케이블 길이를 늘리려면 네트워크 케이블의 모든 끝을 컴퓨터나 배럴 커넥터와 같은 장치에 연결해야 합니다. 전기 신호가 반사되는 것을 방지하려면 터미네이터를 케이블의 연결되지 않은 끝 부분에 연결해야 합니다.

사무실의 로컬 네트워크

도식 형태의 사무실 로컬 네트워크 예

사무실의 장비 위치, 사무실에 가능한 케이블 네트워크. 통신 서비스: 전화, 인터넷, 텔레비전.

원격 직원을 위한 IP 전화 통신 조직과 사무실에서의 전화 통신 조직.

인터넷을 사용하여 회사의 전화 네트워크를 구성합니다. 고품질의 전화 통신을 갖춘 전화망 구축. 고객을 위한 무료 전화 통화를 구성합니다.

로컬 네트워크 다이어그램

로컬 네트워크의 특징

인터넷, 전화 트래픽, 텔레비전 등 다양한 유형의 트래픽 전송에 우선순위를 두고 네트워크 운영을 보다 이해하기 쉽고 유익하게 표현하기 위해 로컬 네트워크의 예가 제공됩니다.

로컬 네트워크 다이어그램

오늘날과 같이 치열한 경쟁 상황에서는 어떠한 변화에도 신속하게 대응하는 것이 중요합니다. 회사, 카페, 상점 또는 대기업의 안정성은 로컬 네트워크의 신뢰성과 신중한 유형에 직접적으로 달려 있습니다.

비즈니스를 위한 로컬 네트워크의 주요 이점:

직원이 직장에서 직접 문서 및 데이터베이스에 지속적으로 액세스할 수 있습니다.

부서 간 보고서 즉시 교환;

사무실 장비(프린터, 모따기, 복사기, 스캐너)에 대한 공유 액세스 구성

모든 워크스테이션에서 인터넷 액세스 구성

일상적인 프로세스를 자동화하는 능력

개별 사무실과 건물 간의 자유롭고 안전한 기업 커뮤니케이션을 조직합니다.

잘 설계된 근거리 통신망은 기업의 효율성을 크게 높이고 인적 자원을 확보하며 많은 추가 기회를 제공합니다.

왜 기업 로컬 네트워크 개발을 캔모스에 맡겨야 할까요?

2~3대의 컴퓨터를 연결해야 하는 소규모 사무실에서는 사내에 로컬 네트워크를 구성할 수 있습니다. 그러나 대부분의 기업에서는 전문 회사를 신뢰하는 것이 좋습니다.

네트워크 장비 시장에 대한 경험, 실무 기술 및 지식이 없으면 원하는 결과를 얻지 못한 채 심각한 예산 초과가 발생할 수 있습니다. 때로는 잘못된 연결이나 케이블 및 커넥터 절약으로 인해 고가의 장비가 해당 기능의 10-20%만 작동한다는 사실이 발생합니다. 그 결과 지속적인 지연, 오류, 포트 굽기, 심지어 시스템 오류까지 발생합니다.

작업을 완료한 후 세부 계획을 세우지 않으면 네트워크 프린터에 대한 라인을 배치하는 것을 잊었고 라우터의 모든 포트가 사용 중이며 다른 장치를 연결할 방법이 없다는 것이 밝혀질 수 있습니다. 사전에 확장이 제공되지 않았기 때문에 사무실을 확장할 때 "새" 컴퓨터를 설치할 곳이 없었습니다.

Canmos를 사용하면 모든 네트워크 문제는 과거의 일이 될 것입니다. 우리는 수년 동안 통신 서비스를 제공하고 데이터 전송 시스템을 설계해 왔습니다. 네트워크를 개발할 때 우리는:

우리는 귀하 기업의 모든 기능 요구 사항을 충족시키기 위해 토폴로지를 자세히 고려할 것입니다.

최소한의 투자로 새로운 워크스테이션을 확장하고 편리하게 추가할 수 있습니다.

우리는 외부 및 내부 위협으로부터 보호할 것입니다.

관리의 용이성을 보장합니다.

Canmos의 일반적인 LAN 다이어그램

LAN을 설계할 때 "스타" 유형이 선호됩니다. 즉, 각 노드(컴퓨터, 네트워크 프린터)는 별도의 케이블로 스위치에 연결됩니다. 이 솔루션은 다음을 제공합니다.

각 워크스테이션의 독립적인 작동으로 네트워크 신뢰성이 향상됩니다.

기업이 확장됨에 따라 비용을 최소화하고 네트워크에 새 장치를 쉽게 추가할 수 있습니다.

신뢰성과 내결함성을 높이고, 관리를 단순화하고, 네트워크 장비 간의 로드를 최적화하기 위해 로컬 컴퓨터 네트워크는 여러 세그먼트로 나누어지며, 서브넷은 고속 광 채널을 통해 서로 연결됩니다. 메일, 파일 및 1C 서버, PBX는 별도의 세그먼트에서 작동합니다.

관리를 단순화하기 위해 회계, 상업, 법률 등 다양한 부서의 컴퓨터를 작업 그룹으로 통합합니다.

무선 네트워크 액세스는 Wi-Fi 액세스 포인트를 통해 제공됩니다.

기술적으로 LAN 네트워크를 구축할 때 네트워크 관리자가 한 곳에서 빠르게 액세스할 수 있도록 서버와 네트워크 장비를 별도의 공간에 배치하는 것이 가장 좋습니다. RJ-45 및 RJ-12(IP 텔레포니용)용 소켓은 직원 워크스테이션 근처에 설치됩니다.

향후에는 기업의 필요에 따라 기성 로컬 네트워크를 기반으로 사무실 IP 텔레포니를 구축할 수 있습니다(안정적인 연결을 위해 장치당 64kb/s의 속도로 우선순위를 제공합니다). 1C 네트워크. VPN 채널을 통해 원격 직원의 로컬 네트워크에 대한 보안(암호화) 연결이 제공될 수 있습니다.

영토가 넓고 건물, 작업장, 부서 및 사용자 수가 많기 때문에(사용자 약 1500명) 네트워크의 성능과 내결함성을 높이기 위해서는 논리적으로 독립된 네트워크로 분할해야 합니다. 노드 네트워크 장치에 의해 상호 연결되는 객체입니다. 동시에 대규모 네트워크를 더 작은 네트워크로 나누면 관리가 더 쉬워집니다. 따라서 엔터프라이즈 LAN 토폴로지는 계층적 별 형태로 설계됩니다. 링크 계층 기술은 이더넷의 고속 버전 제품군이 될 것입니다.

스위치 간의 책임 분리를 보장하기 위해 네트워크 코어 레벨 스위치, 분배 레벨 스위치 및 액세스 레벨 스위치로 구성된 표준 아키텍처가 사용됩니다. 네트워크 코어 수준에 설치된 스위치에는 높은 성능과 내결함성이 필요합니다. 전체 네트워크의 성능은 이에 따라 달라지기 때문입니다. 분배 스위치는 LAN 리소스의 최종 사용자가 이미 연결되어 있는 액세스 스위치 그룹에 더 가까운 기업 전체에 배치됩니다. 서버 캐비닛 스위치는 소위 SAN(Storage Area Network), 서버 캐비닛 내부의 로컬 네트워크를 제공하는 네트워크 코어 스위치에 직접 연결됩니다.

기업은 5개 구역으로 나뉘며, 각 구역은 자체 배포 레벨 스위치에서 서비스를 제공합니다. 구역은 위치와 사용자 수에 따라 선택됩니다. 엔터프라이즈 LAN 다이어그램은 그림 2에 나와 있습니다.

논리적으로 이러한 대규모 네트워크는 여러 개의 작은 네트워크로 나누어야 합니다. 이 접근 방식을 사용하면 브로드캐스트 및 기타 "정크 트래픽"이 모든 네트워크에 확산되어 네트워크 대역폭을 차지하지 않으므로 네트워크 성능이 향상됩니다. 브로드캐스트 폭풍과 같은 네트워크 오류가 발생하는 경우 네트워크의 작은 논리적 조각에만 오류가 발생하므로 문제를 훨씬 빠르게 식별하고 수정할 수 있습니다. 즉, 이 경우 네트워크 관리의 편의성이 보장된다. 네트워크 재구축 작업을 수행할 때 이 작업을 부분적으로 수행할 수 있으므로 네트워크 관리자의 작업이 단순화되고 작업이 수행되는 동안 소수의 사용자가 서비스를 중단할 수 있습니다.

그림 2 - 엔터프라이즈 LAN 토폴로지

VLAN(Virtual Local Area Network) 기술을 사용하여 네트워크를 분할합니다. 각 부서, 때로는 소규모 부서 그룹에는 자체 가상 네트워크가 있습니다. 네트워크 코어와 분배 계층의 스위치를 연결하기 위해 여러 개의 VLAN도 생성됩니다. 이러한 각 네트워크는 고유한 네트워크 주소를 사용합니다. 가상 네트워크는 코어 및 배포 수준의 스위치 포트를 사용하여 고유한 VLAN에 장치를 배치합니다. 이는 활성 네트워크 장치를 구성하는 동안 수행됩니다.

다이어그램에서 볼 수 있듯이 코어 스위치와 분배 스위치를 연결하는 데 여러 논리 채널이 사용됩니다. "스타 + 링" 네트워크의 핵심 토폴로지가 구현됩니다. 코어 스위치에서 채널은 별 패턴으로 분배 스위치로 방사되며 다이어그램에서 파란색으로 강조 표시됩니다. 그러면 "별"이 생성됩니다. 이러한 채널은 백본 스위치 간의 통신에만 사용되는 별도의 VLAN에 할당됩니다.

백본 스위치를 "링"으로 연결하는 채널은 노란색으로 강조 표시됩니다. 이전에는 이더넷 네트워크에 루프를 생성하는 것이 허용되지 않았습니다. 그러나 네트워크 안정성에 대한 요구 사항으로 인해 채널 예약을 위해 네트워크에서 중복 연결을 지원할 수 있는 기술이 개발되었습니다. ERPS(이더넷 링 보호 스위칭)는 내결함성 네트워크 토폴로지를 구성할 수 있는 기술 중 하나입니다. 채널 중 하나에 오류가 발생할 경우 네트워크를 복원하는 데 걸리는 시간이 빠르기 때문에 RSTP(Rapid Spanning Tree Protocol)보다 선택되었습니다. RSTP의 경우 수렴 시간은 10초 미만인 반면, ERPS의 경우 수렴 시간은 50밀리초 미만입니다. 이는 백본 스위치에서만 사용되는 별도의 VLAN이기도 합니다.

동적 라우팅은 모든 가상 네트워크를 통합하고 이들 사이의 경로를 찾는 데 사용됩니다. 즉, OSPFv2(Open Shortest Path First 버전 2) 프로토콜입니다. 각 백본 스위치는 OSI 모델의 레이어 3, 즉 L3 스위치에서 작동할 수 있습니다. OSPF 프로토콜 도메인에서는 하나의 백본 영역(백본)이 할당됩니다. 여기에는 연결된 가상 네트워크에 대한 정보를 서로 교환하는 라우터(L3 스위치에 내장)만 포함됩니다. 이 프로토콜에는 OSPF 도메인 루트(DR) 할당과 백업 루트(BDR)의 존재가 필요합니다. 코어 수준 스위치는 DR로 사용되고 배포 수준 스위치 중 하나는 BDR로 사용됩니다.

각 사용자 액세스 계층 스위치는 분산 계층 스위치에 할당된 고유한 특정 VLAN에서 사용됩니다. 어떤 경우에는 이러한 스위치를 사용하여 더 적은 수의 포트를 가진 스위치를 연결할 수 있지만 이는 네트워크 논리에 중요하지 않습니다.

이러한 방식으로 생산적이고 내결함성이 있으며 쉽게 확장 가능한 근거리 통신망 아키텍처가 구성됩니다.