การเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์เข้ากับเครือข่ายท้องถิ่น

เครือข่ายท้องถิ่น - การรวมกันของคอมพิวเตอร์หลายเครื่องที่อยู่ในระยะทางสั้น ๆ จากกัน (โดยปกติจะอยู่ภายในอาคารเดียวกัน) เพื่อร่วมกันแก้ไขปัญหาข้อมูล คอมพิวเตอร์ การศึกษา และปัญหาอื่น ๆ เครือข่ายท้องถิ่นขนาดเล็กอาจมีคอมพิวเตอร์ 10-20 เครื่อง ซึ่งเป็นเครื่องที่ใหญ่มาก 1000.

วัตถุประสงค์ของเครือข่ายท้องถิ่น
· แบ่งปันฮาร์ดแวร์ทั่วไป (ไดรฟ์เครื่องพิมพ์ โมเด็ม)

· การแลกเปลี่ยนข้อมูลการดำเนินงาน

· ระบบสารสนเทศขององค์กร (สถาบัน)

องค์กรของเครือข่ายท้องถิ่น

แม้ว่าจะมีหลายวิธีในการเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์เข้าด้วยกัน แต่เครือข่ายคอมพิวเตอร์มีอยู่สองประเภทหลัก: เครือข่ายเพียร์ทูเพียร์ และเครือข่ายไคลเอนต์-เซิร์ฟเวอร์
เครือข่ายแบบเพียร์ทูเพียร์เป็นสมาคมของคอมพิวเตอร์ที่เท่าเทียมกัน โดยทั่วไปแล้ว เครือข่ายแบบเพียร์ทูเพียร์จะรวมคอมพิวเตอร์ไม่เกิน 10 เครื่องและจัดไว้ในบ้านหรือสำนักงานขนาดเล็ก

เครือข่ายไคลเอ็นต์-เซิร์ฟเวอร์พบได้บ่อยในองค์กร เช่น โรงเรียน ธุรกิจ หรือห้องสมุด มากกว่าในบ้าน ในเครือข่ายประเภทนี้ คอมพิวเตอร์หนึ่งเครื่องเรียกว่าเซิร์ฟเวอร์ ถือเป็นหัวใจของเครือข่าย มันเก็บข้อมูลและทรัพยากรและทำให้สามารถใช้ได้กับคอมพิวเตอร์เครื่องอื่นในเครือข่ายเดียวกัน คอมพิวเตอร์ที่เหลือที่ใช้เครือข่ายเพื่อรับข้อมูลนี้เรียกว่าไคลเอนต์

เครือข่ายไคลเอนต์-เซิร์ฟเวอร์เป็นตัวเลือกที่ดีที่สุดสำหรับการเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์มากกว่าสิบเครื่องเข้ากับเครือข่าย มีราคาแพงกว่า แต่ในกรณีที่จำเป็นต้องจัดเก็บข้อมูลจำนวนมาก นี่เป็นทางเลือกที่ดีที่สุด

รูปแบบการกำหนดค่าเครือข่ายต่างๆ

กลับไปด้านบน
โทโพโลยีเครือข่ายท้องถิ่น

เครือข่ายท้องถิ่นอาจมีการกำหนดค่าที่แตกต่างกันขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์และข้อกำหนดทางเทคนิค รูปแบบทั่วไปของการเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์บนเครือข่ายท้องถิ่นเรียกว่าโทโพโลยีเครือข่าย โทโพโลยีเครือข่ายอาจแตกต่างกัน ส่วนใหญ่แล้วเครือข่ายท้องถิ่นสามารถมีโทโพโลยีแบบ "บัส" และ "สตาร์" ได้ ในกรณีแรกคอมพิวเตอร์ทุกเครื่องเชื่อมต่อกับสายเคเบิลทั่วไป (บัส) เส้นเดียวในส่วนที่สองจะมีอุปกรณ์ส่วนกลางพิเศษ (ฮับ) ซึ่ง "รังสี" ไปที่คอมพิวเตอร์แต่ละเครื่องเช่น คอมพิวเตอร์แต่ละเครื่องเชื่อมต่อกับสายเคเบิลของตัวเอง
ใน ยางโทโพโลยีคอมพิวเตอร์เชื่อมต่อกับช่องทางทั่วไป (บัส) ซึ่งพวกเขาสามารถแลกเปลี่ยนข้อความได้

โครงสร้างประเภทบัสนั้นง่ายกว่าและประหยัดกว่า เนื่องจากไม่ต้องการอุปกรณ์เพิ่มเติมและใช้สายเคเบิลน้อยกว่า แต่มีความอ่อนไหวมากต่อความผิดพลาดของระบบเคเบิล หากสายเคเบิลเสียหายแม้แต่ที่เดียวก็จะเกิดปัญหากับเครือข่ายทั้งหมด ตำแหน่งของความผิดนั้นยากต่อการค้นหา
ใน รัศมีโทโพโลยี (โทโพโลยีแบบดาว) ตรงกลางมีฮับที่สื่อสารตามลำดับกับสมาชิกและเชื่อมต่อเข้าด้วยกัน

ในแง่นี้ “ดวงดาว” จึงมีเสถียรภาพมากกว่า สายเคเบิลที่ชำรุดเป็นปัญหาสำหรับคอมพิวเตอร์เครื่องเดียวและไม่ส่งผลกระทบต่อการทำงานของเครือข่ายโดยรวม ไม่จำเป็นต้องแก้ไขปัญหา
ใน เป็นรูปวงแหวนโทโพโลยี ข้อมูลจะถูกส่งผ่านช่องทางปิด ผู้สมัครสมาชิกแต่ละคนเชื่อมต่อโดยตรงกับผู้สมัครสมาชิกสองคนที่ใกล้เคียงที่สุด แม้ว่าโดยหลักการแล้วจะสามารถติดต่อผู้สมัครสมาชิกในเครือข่ายได้

ในเครือข่ายที่มีโครงสร้างประเภท "วงแหวน" ข้อมูลจะถูกส่งระหว่างสถานีไปตามวงแหวนพร้อมกับการรับซ้ำในตัวควบคุมเครือข่ายแต่ละตัว การรับสัญญาณจะดำเนินการผ่านบัฟเฟอร์ไดรฟ์ที่สร้างขึ้นบนพื้นฐานของอุปกรณ์หน่วยความจำเข้าถึงโดยสุ่ม ดังนั้นหากตัวควบคุมเครือข่ายตัวใดตัวหนึ่งล้มเหลว การทำงานของวงแหวนทั้งหมดอาจหยุดชะงัก ข้อดีของโครงสร้างวงแหวนคือความง่ายในการใช้งานอุปกรณ์ และข้อเสียคือความน่าเชื่อถือต่ำ
ไฮบริดโทโพโลยีคือการรวมกันของโทโพโลยีที่แตกต่างกันในเครือข่ายเดียว ตัวอย่างเช่น คุณสามารถเชื่อมต่อเครือข่ายสตาร์บัสหลายเครือข่ายด้วยสายเคเบิลเส้นเดียว
กลับไปด้านบน
อุปกรณ์เครือข่ายท้องถิ่น

คอมพิวเตอร์สื่อสารกันอย่างไร?

การทำงานของเครือข่ายขึ้นอยู่กับความจริงที่ว่าอุปกรณ์ทุกชิ้นเชื่อมต่อถึงกันไม่ทางใดก็ทางหนึ่ง คอมพิวเตอร์และอุปกรณ์แต่ละเครื่อง เช่น เครื่องพิมพ์ สแกนเนอร์ แล็ปท็อป เชื่อมต่อกันโดยใช้สายเคเบิลขนาดต่างๆ การสื่อสารผ่านดาวเทียม หรือสายโทรศัพท์ ปัจจุบันมีเครือข่ายไร้สายที่เชื่อมต่อคอมพิวเตอร์โดยใช้คลื่นวิทยุ
อุปกรณ์เครือข่ายท้องถิ่นโดยทั่วไปประกอบด้วย:
· คอมพิวเตอร์ (เซิร์ฟเวอร์และเวิร์กสเตชัน)
· การ์ดเครือข่าย (อะแดปเตอร์);
· ช่องทางการเชื่อมต่อ
· อุปกรณ์พิเศษที่รองรับการทำงานของเครือข่าย (เราเตอร์ ฮับ สวิตช์)
คอมพิวเตอร์แต่ละเครื่องเชื่อมต่อกับเครือข่ายโดยใช้การ์ดเครือข่าย - อะแดปเตอร์.
การ์ดเครือข่ายเชื่อมต่อกับการ์ดเครือข่าย สายเคเบิลหากใช้การสื่อสารทางวิทยุหรืออินฟราเรด ไม่จำเป็นต้องใช้สายเคเบิล ในเครือข่ายท้องถิ่นสมัยใหม่ มักใช้สายเคเบิลเครือข่ายสองประเภท:
· คู่บิดเกลียวที่ไม่มีฉนวนหุ้ม
· สายเคเบิลใยแก้วนำแสง
โดยทั่วไป การเลือกสายเคเบิลสำหรับเครือข่ายจะขึ้นอยู่กับตัวบ่งชี้ต่อไปนี้: ค่าใช้จ่ายในการติดตั้งและบำรุงรักษา ความเร็วในการส่งข้อมูล ข้อจำกัดเกี่ยวกับระยะห่างในการส่งข้อมูลโดยไม่ต้องใช้เครื่องขยายสัญญาณทวนสัญญาณ (ตัวทำซ้ำ) เพิ่มเติม ความปลอดภัยของการรับส่งข้อมูล
คู่บิดคือชุดสายไฟแปดเส้นที่บิดเป็นคู่ในลักษณะป้องกันการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า

สายคู่บิดเกลียวเป็นสายเคเบิลชนิดที่ถูกที่สุด สายเคเบิลคู่บิดช่วยให้มีความเร็วในการส่งข้อมูลสูงสุดถึง 10 Mbit/s ความยาวสายเคเบิลไม่ควรเกิน 1,000 เมตร และความเร็วในการถ่ายโอนข้อมูลจะต้องไม่เกิน 1 Mbit/s เพื่อเพิ่มภูมิคุ้มกันทางเสียงจึงใช้คู่บิดเกลียวที่มีฉนวนหุ้ม คู่บิดแต่ละคู่เชื่อมต่อคอมพิวเตอร์เพียงเครื่องเดียวเข้ากับเครือข่ายดังนั้นความล้มเหลวในการเชื่อมต่อจะมีผลกับคอมพิวเตอร์เครื่องนี้เท่านั้นซึ่งช่วยให้คุณสามารถค้นหาและแก้ไขปัญหาได้อย่างรวดเร็ว
เส้นใยแก้วนำแสงสายเคเบิลส่งข้อมูลในรูปแบบของพัลส์แสงไปตามสายแก้ว สายเคเบิลไฟเบอร์ออปติกให้ความเร็วในการรับส่งข้อมูลสูงสุด มีความน่าเชื่อถือมากกว่าเนื่องจากไม่อยู่ภายใต้การรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า
สายออปติกมีความบางและยืดหยุ่นมาก ทำให้ขนย้ายได้ง่ายกว่าสายทองแดงที่หนักกว่า ความเร็วในการถ่ายโอนข้อมูลผ่านสายเคเบิลออปติกคือหลายแสนเมกะบิตต่อวินาที ซึ่งเร็วกว่าการส่งผ่านสายคู่บิดเกลียวประมาณพันเท่า

สายไฟเบอร์ออปติกเป็นประเภทการเชื่อมต่อที่แพงที่สุดในปัจจุบัน แต่ความเร็วในการเผยแพร่ข้อมูลในนั้นสูงถึงหลายกิกะบิตต่อวินาทีด้วยระยะทางที่อนุญาตสูงสุด 50 กิโลเมตร ในเวลาเดียวกัน สายการสื่อสารที่สร้างขึ้นจากการใช้ใยแก้วนำแสงนั้นแทบไม่ไวต่อการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าเลย
คุณเสียบสายเคเบิลเข้ากับคอมพิวเตอร์ของคุณที่ไหน? คุณต้องมีอุปกรณ์ระดับกลาง (อินเทอร์เฟซ) ซึ่งเรียกว่าการ์ดเครือข่ายหรืออะแดปเตอร์เครือข่ายและเป็นภาษาอังกฤษ นิค– ตัวควบคุมอินเทอร์เฟซเครือข่าย
อะแดปเตอร์เครือข่ายหรือ NIC เป็นอุปกรณ์ในตัวที่ช่วยให้คุณเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์ของคุณเข้ากับเครือข่าย คอมพิวเตอร์แต่ละเครื่องมีซอฟต์แวร์ติดตั้งอยู่เพื่อให้สามารถสื่อสารกับคอมพิวเตอร์เครื่องอื่นได้

การสื่อสารไร้สายโดยใช้คลื่นวิทยุสามารถใช้เพื่อจัดระเบียบเครือข่ายภายในสถานที่ขนาดใหญ่ซึ่งการใช้สายสื่อสารแบบเดิมๆ เป็นเรื่องยากหรือทำไม่ได้ นอกจากนี้ สายไร้สายยังสามารถเชื่อมต่อส่วนระยะไกลของเครือข่ายท้องถิ่นในระยะทางสูงสุด 25 กม. (ขึ้นอยู่กับแนวสายตา)
นอกเหนือจากสายเคเบิลและอะแดปเตอร์เครือข่ายแล้ว เครือข่ายท้องถิ่นแบบคู่บิดยังใช้อุปกรณ์เครือข่ายอื่นๆ เช่น ฮับ สวิตช์ และเราเตอร์
ฮับ(เรียกอีกอย่างว่าฮับ) เป็นอุปกรณ์ที่รวมสาขาหลายสาขาของเครือข่ายท้องถิ่นรูปดาว (ตั้งแต่ 5 ถึง 48) และส่งแพ็กเก็ตข้อมูลไปยังทุกสาขาของเครือข่ายอย่างเท่าเทียมกัน

สวิตช์(สวิตช์) ทำสิ่งเดียวกัน แต่ต่างจากฮับตรงที่รับประกันการส่งแพ็กเก็ตไปยังสาขาที่ระบุ สิ่งนี้ทำให้มั่นใจถึงการเพิ่มประสิทธิภาพการไหลของข้อมูลบนเครือข่ายและเพิ่มความปลอดภัย รายการที่ไม่ได้รับอนุญาต

เราเตอร์(เราเตอร์) คืออุปกรณ์ที่ถ่ายโอนข้อมูลระหว่างสองเครือข่ายรวมทั้งระหว่างเครือข่ายท้องถิ่นและทั่วโลก ที่จริงแล้วเราเตอร์คือไมโครคอมพิวเตอร์เฉพาะทางที่มีโปรเซสเซอร์, RAM และ ROM และระบบปฏิบัติการของตัวเอง

ประตู:อุปกรณ์อินเทอร์เฟซที่เชื่อมต่อเครือข่ายสองประเภทที่แตกต่างกัน รับข้อมูล แปลเป็นรูปแบบที่ต้องการ แล้วส่งต่อการแปลไปยังปลายทาง

อุปกรณ์ภายนอกที่ใช้ร่วมกันรวมถึงไดรฟ์หน่วยความจำภายนอกที่เชื่อมต่อกับเซิร์ฟเวอร์ เครื่องพิมพ์ พล็อตเตอร์ และอุปกรณ์อื่นๆ ที่สามารถเข้าถึงได้จากเวิร์กสเตชัน
กลับไปด้านบน
องค์กรของการส่งข้อมูลบนเครือข่าย
เงื่อนไขที่จำเป็นสำหรับการทำงานของเครือข่ายท้องถิ่นแบบครบวงจรคือการใช้งาน ระบบปฏิบัติการเครือข่ายระบบปฏิบัติการดังกล่าวไม่เพียงแต่ให้การแบ่งปันทรัพยากรฮาร์ดแวร์เครือข่าย (เครื่องพิมพ์ ไดรฟ์ ฯลฯ) แต่ยังรวมถึงเทคโนโลยีรวมแบบกระจายเมื่อทำงานที่หลากหลาย ระบบปฏิบัติการเครือข่ายที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุด โนเวลล์ เน็ตแวร์,ลินุกซ์และ หน้าต่าง.
คอมพิวเตอร์สามารถสื่อสารระหว่างกันได้เพราะมีกฎเกณฑ์กำหนดไว้หรือ โปรโตคอลซึ่งช่วยให้คอมพิวเตอร์เข้าใจซึ่งกันและกัน โปรโตคอลมีความจำเป็นเพื่อให้แน่ใจว่ากระบวนการสื่อสารเกิดขึ้นโดยไม่มีข้อผิดพลาด โปรโตคอลช่วยกำหนดวิธีการส่งข้อมูลและวิธีการรับข้อมูล

เครือข่ายท้องถิ่นรวมสมาชิกที่อยู่ห่างจากกัน (ภายใน 10-15 กม.) โดยทั่วไปแล้ว เครือข่ายดังกล่าวจะถูกสร้างขึ้นภายในองค์กรหรือองค์กรเดียวกัน

ระบบข้อมูลที่สร้างขึ้นบนพื้นฐานของเครือข่ายคอมพิวเตอร์ในพื้นที่มอบโซลูชั่นสำหรับงานต่อไปนี้:

• การจัดเก็บข้อมูล
• การประมวลผลข้อมูล
• จัดระเบียบการเข้าถึงข้อมูลของผู้ใช้
• การถ่ายโอนข้อมูลและผลการประมวลผลไปยังผู้ใช้

เครือข่ายคอมพิวเตอร์ใช้การประมวลผลข้อมูลแบบกระจาย ที่นี่ การประมวลผลข้อมูลมีการกระจายระหว่างสองเอนทิตี: ไคลเอนต์และเซิร์ฟเวอร์ ในระหว่างการประมวลผลข้อมูล ไคลเอนต์จะสร้างคำขอไปยังเซิร์ฟเวอร์เพื่อดำเนินการตามขั้นตอนที่ซับซ้อน เซิร์ฟเวอร์ตอบสนองคำขอ จัดให้มีการจัดเก็บข้อมูลสาธารณะ จัดการการเข้าถึงข้อมูลนี้ และส่งข้อมูลไปยังไคลเอนต์ เครือข่ายคอมพิวเตอร์รุ่นนี้เรียกว่าสถาปัตยกรรมไคลเอนต์-เซิร์ฟเวอร์

ขึ้นอยู่กับการกระจายฟังก์ชัน เครือข่ายคอมพิวเตอร์ท้องถิ่นจะแบ่งออกเป็นแบบเพียร์ทูเพียร์และแบบสองระดับ (เครือข่ายแบบลำดับชั้นหรือเครือข่ายที่มีเซิร์ฟเวอร์เฉพาะ)

ในเครือข่ายแบบเพียร์ทูเพียร์ คอมพิวเตอร์มีสิทธิเท่าเทียมกันในความสัมพันธ์ซึ่งกันและกัน ผู้ใช้แต่ละคนบนเครือข่ายตัดสินใจด้วยตัวเองว่าเขาจะจัดหาทรัพยากรใดของคอมพิวเตอร์เพื่อสาธารณะ ดังนั้นคอมพิวเตอร์จึงทำหน้าที่เป็นทั้งไคลเอนต์และเซิร์ฟเวอร์ การแบ่งปันทรัพยากรแบบ peer-to-peer ค่อนข้างเป็นที่ยอมรับสำหรับสำนักงานขนาดเล็กที่มีผู้ใช้ 5-10 คน โดยรวมเข้าเป็นกลุ่มงาน

เครือข่ายสองระดับถูกจัดระเบียบบนพื้นฐานของเซิร์ฟเวอร์ที่ผู้ใช้เครือข่ายลงทะเบียน

สำหรับเครือข่ายคอมพิวเตอร์สมัยใหม่ เครือข่ายแบบผสมเป็นเรื่องปกติ โดยผสมผสานเวิร์กสเตชันและเซิร์ฟเวอร์เข้าด้วยกัน โดยเวิร์กสเตชันบางส่วนสร้างเครือข่ายแบบเพียร์ทูเพียร์ และอีกส่วนหนึ่งเป็นของเครือข่ายแบบสองเพียร์

แผนภาพการเชื่อมต่อทางเรขาคณิต (การกำหนดค่าการเชื่อมต่อทางกายภาพ) ของโหนดเครือข่ายเรียกว่าโทโพโลยีเครือข่าย มีตัวเลือกโทโพโลยีเครือข่ายจำนวนมาก ตัวเลือกพื้นฐานได้แก่ บัส ริง และสตาร์

ยาง. ช่องทางการสื่อสารที่เชื่อมต่อโหนดเข้ากับเครือข่ายทำให้เกิดเส้นขาด - บัส โหนดใดๆ สามารถรับข้อมูลได้ตลอดเวลา และส่งเฉพาะเมื่อบัสว่างเท่านั้น ข้อมูล (สัญญาณ) ถูกส่งโดยคอมพิวเตอร์ไปยังบัส คอมพิวเตอร์แต่ละเครื่องจะตรวจสอบข้อมูลเหล่านั้น โดยพิจารณาว่าข้อมูลนั้นถูกส่งไปยังใคร และยอมรับข้อมูลหากข้อมูลนั้นถูกส่งไปยังคอมพิวเตอร์นั้นหรือเพิกเฉยต่อข้อมูลนั้น

ด้วยโทโพโลยีบัส สื่อการส่งข้อมูลจะถูกแสดงในรูปแบบของเส้นทางการสื่อสารที่เวิร์กสเตชันทั้งหมดเข้าถึงได้ ซึ่งจะต้องเชื่อมต่อทั้งหมดด้วย เวิร์กสเตชันทั้งหมดสามารถสื่อสารโดยตรงกับเวิร์กสเตชันใดก็ได้บนเครือข่าย หากคอมพิวเตอร์ตั้งอยู่ใกล้กัน การจัดเครือข่ายคอมพิวเตอร์ด้วยโทโพโลยีบัสนั้นมีราคาไม่แพงและง่ายดาย - คุณเพียงแค่ต้องวางสายเคเบิลจากคอมพิวเตอร์เครื่องหนึ่งไปยังอีกเครื่องหนึ่ง การลดทอนสัญญาณด้วยระยะทางที่เพิ่มขึ้นจะจำกัดความยาวของบัสและจำนวนคอมพิวเตอร์ที่เชื่อมต่อด้วย

โทโพโลยีบัส

เวิร์กสเตชันสามารถเชื่อมต่อหรือยกเลิกการเชื่อมต่อได้ตลอดเวลา โดยไม่รบกวนการทำงานของเครือข่ายคอมพิวเตอร์ทั้งหมด การทำงานของเครือข่ายคอมพิวเตอร์ไม่ได้ขึ้นอยู่กับสถานะของเวิร์กสเตชันแต่ละเครื่อง

ในสถานการณ์มาตรฐาน เครือข่ายบัสอีเทอร์เน็ตมักใช้สายเคเบิลแบบบางหรือสายเคเบิล Cheapernet ที่มีขั้วต่อแบบ T การปิดระบบและโดยเฉพาะอย่างยิ่งการเชื่อมต่อกับเครือข่ายดังกล่าวจำเป็นต้องหยุดบัส ซึ่งรบกวนการไหลเวียนของข้อมูล และทำให้ระบบค้าง

ปัญหาโทโพโลยีบัสเกิดขึ้นเมื่อเกิดการแตกหัก (ความล้มเหลวในการติดต่อ) ที่ใดก็ได้ในประเทศ อะแดปเตอร์เครือข่ายของคอมพิวเตอร์เครื่องใดเครื่องหนึ่งล้มเหลวและเริ่มส่งสัญญาณที่มีเสียงรบกวนไปยังบัส คุณต้องเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์เครื่องใหม่

แหวน. โหนดเชื่อมต่อกันเป็นเครือข่ายโค้งปิด เวิร์กสเตชันจะส่งข้อมูลไปยังที่อยู่ปลายทางเฉพาะ โดยก่อนหน้านี้ได้รับคำขอจากวงแหวน การถ่ายโอนข้อมูลจะดำเนินการในทิศทางเดียวเท่านั้น เหนือสิ่งอื่นใดแต่ละโหนดใช้ฟังก์ชันของทวนสัญญาณ เขาได้รับและส่งข้อความและรับรู้เฉพาะข้อความที่ส่งถึงเขาเท่านั้น เมื่อใช้โทโพโลยีแบบวงแหวน คุณสามารถเชื่อมต่อโหนดจำนวนมากเข้ากับเครือข่ายได้ แก้ปัญหาการรบกวนและการลดทอนสัญญาณโดยใช้การ์ดเครือข่ายของแต่ละโหนด การส่งต่อข้อความมีประสิทธิภาพมาก เนื่องจากข้อความส่วนใหญ่สามารถส่ง "บนท้องถนน" ผ่านระบบเคเบิลได้ทีละรายการ มันง่ายมากที่จะส่งคำขอไปยังทุกสถานี ระยะเวลาของการถ่ายโอนข้อมูลจะเพิ่มขึ้นตามสัดส่วนของจำนวนเวิร์กสเตชันที่รวมอยู่ในเครือข่ายคอมพิวเตอร์

ด้วยโทโพโลยีเครือข่ายแบบวงแหวน เวิร์กสเตชันจะเชื่อมต่อกันเป็นวงกลม เช่น เวิร์กสเตชัน 1 พร้อมเวิร์กสเตชัน 2, เวิร์กสเตชัน 3 พร้อมเวิร์กสเตชัน 4 ฯลฯ เวิร์กสเตชันสุดท้ายเชื่อมต่อกับเวิร์กสเตชันแรก ลิงค์การสื่อสารปิดอยู่ในวงแหวน

การวางสายเคเบิลจากเวิร์กสเตชันหนึ่งไปยังอีกเครื่องหนึ่งอาจค่อนข้างซับซ้อนและมีราคาแพง โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากเวิร์กสเตชันตั้งอยู่ห่างไกลจากวงแหวน (เช่น ในสาย)

ปัญหาหลักของโทโพโลยีแบบวงแหวนคือ แต่ละเวิร์กสเตชันจะต้องมีส่วนร่วมในการถ่ายโอนข้อมูล และหากอย่างน้อยหนึ่งเวิร์กสเตชันล้มเหลว เครือข่ายทั้งหมดก็จะเป็นอัมพาต ข้อผิดพลาดในการเชื่อมต่อสายเคเบิลสามารถแปลได้ง่าย

การเชื่อมต่อเวิร์กสเตชันใหม่จำเป็นต้องมีการปิดระบบเครือข่ายในระยะสั้น เนื่องจากจะต้องเปิดวงแหวนระหว่างการติดตั้ง ไม่มีการจำกัดความยาวของเครือข่ายคอมพิวเตอร์ เนื่องจากท้ายที่สุดแล้วจะถูกกำหนดโดยระยะห่างระหว่างเวิร์กสเตชันสองเครื่องเท่านั้น

โทโพโลยีแบบวงแหวน

โทโพโลยีแบบวงแหวนรูปแบบพิเศษคือเครือข่ายวงแหวนแบบลอจิคัล ในทางกายภาพ มันถูกติดตั้งเป็นการเชื่อมต่อของโทโพโลยีแบบดาว แต่ละดาวเปิดอยู่โดยใช้สวิตช์พิเศษ (ฮับภาษาอังกฤษ - หัวศูนย์กลาง) ซึ่งบางครั้งเรียกว่า "ฮับ" ในภาษารัสเซีย ขึ้นอยู่กับจำนวนเวิร์กสเตชันและความยาวของสายเคเบิลระหว่างเวิร์กสเตชัน จะใช้ฮับแบบแอ็คทีฟหรือพาสซีฟ ฮับที่ใช้งานอยู่ยังมีแอมพลิฟายเออร์สำหรับเชื่อมต่อเวิร์กสเตชันตั้งแต่ 4 ถึง 16 เครื่องเพิ่มเติม ฮับแบบพาสซีฟเป็นอุปกรณ์แยกสัญญาณเพียงอย่างเดียว (สำหรับเวิร์กสเตชันสูงสุดสามเครื่อง) การจัดการเวิร์กสเตชันแต่ละเครื่องในเครือข่ายแบบวงแหวนแบบลอจิคัลจะเหมือนกับในเครือข่ายแบบวงแหวนปกติ เวิร์กสเตชันแต่ละเครื่องจะได้รับการกำหนดที่อยู่ให้สอดคล้องกัน เพื่อใช้ในการถ่ายโอนการควบคุม (จากรุ่นพี่ไปรุ่นน้อง และจากรุ่นน้องไปรุ่นพี่) การเชื่อมต่อจะใช้งานไม่ได้สำหรับโหนดดาวน์สตรีม (ใกล้ที่สุด) ของเครือข่ายคอมพิวเตอร์เท่านั้น เพื่อให้การทำงานของเครือข่ายทั้งหมดหยุดชะงักได้ในบางกรณีซึ่งเกิดขึ้นไม่บ่อยนัก

โครงสร้างวงแหวนลอจิก

ข้อเสียขององค์กรแบบวงแหวน: การหยุดที่จุดใดก็ได้ในวงแหวนจะหยุดการทำงานของเครือข่ายทั้งหมด เวลาในการส่งข้อความจะถูกกำหนดตามเวลาของการดำเนินการตามลำดับของแต่ละโหนดที่ตั้งอยู่ระหว่างผู้ส่งและผู้รับข้อความ เนื่องจากการไหลของข้อมูลผ่านแต่ละโหนด จึงมีความเป็นไปได้ที่จะบิดเบือนข้อมูลโดยไม่ได้ตั้งใจ

ดาว. โหนดเครือข่ายเชื่อมต่อกับศูนย์กลางด้วยรังสี ข้อมูลทั้งหมดจะถูกส่งผ่านศูนย์ ทำให้ง่ายต่อการแก้ไขปัญหาและเพิ่มโหนดใหม่โดยไม่รบกวนเครือข่าย อย่างไรก็ตามค่าใช้จ่ายในการจัดช่องทางการสื่อสารที่นี่มักจะสูงกว่ารถบัสและวงแหวน

แนวคิดของโทโพโลยีเครือข่ายแบบดาวมาจากสาขาคอมพิวเตอร์เมนเฟรม ซึ่งเครื่องส่วนหัวรับและประมวลผลข้อมูลทั้งหมดจากอุปกรณ์ต่อพ่วงเป็นโหนดประมวลผลที่ใช้งานอยู่ หลักการนี้ใช้ในระบบการสื่อสารข้อมูล เช่น อีเมล RELCOM ข้อมูลทั้งหมดระหว่างเวิร์กสเตชันต่อพ่วงสองเครื่องจะส่งผ่านโหนดกลางของเครือข่ายคอมพิวเตอร์

ปริมาณงานเครือข่ายถูกกำหนดโดยพลังการประมวลผลของโหนดและรับประกันสำหรับเวิร์กสเตชันแต่ละเครื่อง ไม่มีการชนกันของข้อมูล

โทโพโลยีแบบสตาร์

การรวมกันของโทโพโลยีพื้นฐาน - โทโพโลยีแบบไฮบริด - ให้โซลูชั่นที่หลากหลายที่สะสมข้อดีและข้อเสียของโทโพโลยีพื้นฐาน

นอกจากปัญหาในการสร้างเครือข่ายคอมพิวเตอร์ในพื้นที่แล้ว ยังมีปัญหาในการขยาย (รวม) เครือข่ายคอมพิวเตอร์อีกด้วย ความจริงก็คือเครือข่ายคอมพิวเตอร์ที่สร้างขึ้นในขั้นตอนหนึ่งของการพัฒนาระบบข้อมูลอาจหยุดตอบสนองความต้องการของผู้ใช้ทุกคนเมื่อเวลาผ่านไป ในเวลาเดียวกัน คุณสมบัติทางกายภาพของสัญญาณ ช่องการส่งข้อมูล และคุณลักษณะการออกแบบของส่วนประกอบเครือข่ายกำหนดข้อจำกัดที่เข้มงวดเกี่ยวกับจำนวนโหนดและมิติทางเรขาคณิตของเครือข่าย

อุปกรณ์ต่อไปนี้ใช้เพื่อเชื่อมต่อเครือข่ายท้องถิ่น:

1. รีพีเตอร์เป็นอุปกรณ์ที่ให้การขยายและการกรองสัญญาณโดยไม่ต้องเปลี่ยนเนื้อหาข้อมูล เมื่อสัญญาณเดินทางไปตามสายสื่อสารสัญญาณก็จะจางหายไป รีพีทเตอร์ใช้เพื่อลดผลกระทบของการลดทอน ยิ่งไปกว่านั้น ตัวทวนสัญญาณไม่เพียงแต่คัดลอกหรือทำซ้ำสัญญาณที่ได้รับเท่านั้น แต่ยังคืนลักษณะของสัญญาณด้วย โดยจะขยายสัญญาณและลดการรบกวน

2. บริดจ์เป็นอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่ของรีพีตเตอร์สำหรับสัญญาณ (ข้อความ) เหล่านั้นซึ่งมีที่อยู่ตรงตามข้อจำกัดที่กำหนดไว้ล่วงหน้า ปัญหาประการหนึ่งของเครือข่ายขนาดใหญ่คือการรับส่งข้อมูลบนเครือข่ายจำนวนมาก (การไหลของข้อความบนเครือข่าย) ปัญหานี้สามารถแก้ไขได้ดังนี้ เครือข่ายคอมพิวเตอร์แบ่งออกเป็นส่วนๆ การส่งข้อความจากเซ็กเมนต์หนึ่งไปยังอีกเซ็กเมนต์นั้นดำเนินการโดยมีจุดประสงค์เฉพาะในกรณีที่สมาชิกของเซ็กเมนต์หนึ่งส่งข้อความไปยังสมาชิกของเซ็กเมนต์อื่น บริดจ์เป็นอุปกรณ์ที่จำกัดการเคลื่อนไหวข้ามเครือข่ายและป้องกันไม่ให้ข้อความส่งผ่านจากเครือข่ายหนึ่งไปยังอีกเครือข่ายหนึ่งโดยไม่ยืนยันสิทธิ์ในการข้าม

บริดจ์อาจเป็นแบบท้องถิ่นหรือระยะไกลก็ได้

บริดจ์ท้องถิ่นเชื่อมต่อเครือข่ายที่ตั้งอยู่ในพื้นที่จำกัดภายในระบบที่มีอยู่

บริดจ์ระยะไกลเชื่อมต่อเครือข่ายที่กระจัดกระจายทางภูมิศาสตร์โดยใช้ช่องทางการสื่อสารและโมเด็ม

สะพานท้องถิ่นจะถูกแบ่งออกเป็นภายในและภายนอก

บริดจ์ภายในมักจะอยู่ในคอมพิวเตอร์เครื่องเดียวและรวมฟังก์ชันของบริดจ์เข้ากับฟังก์ชันของคอมพิวเตอร์ที่สมัครสมาชิก การขยายฟังก์ชั่นทำได้โดยการติดตั้งการ์ดเครือข่ายเพิ่มเติม

บริดจ์ภายนอกจำเป็นต้องใช้คอมพิวเตอร์แยกต่างหากพร้อมซอฟต์แวร์พิเศษ

3. เราเตอร์คืออุปกรณ์ที่เชื่อมต่อเครือข่ายประเภทต่างๆ แต่ใช้ระบบปฏิบัติการเดียวกัน อันที่จริงนี่คือบริดจ์เดียวกัน แต่มีที่อยู่เครือข่ายของตัวเอง การใช้ความสามารถในการกำหนดแอดเดรสของเราเตอร์ โฮสต์บนเครือข่ายสามารถส่งข้อความไปยังเราเตอร์ที่มีไว้สำหรับเครือข่ายอื่นได้ ตารางเส้นทางใช้เพื่อค้นหาเส้นทางที่ดีที่สุดไปยังจุดหมายปลายทางบนเครือข่าย ตารางเหล่านี้อาจเป็นแบบคงที่หรือไดนามิก

4. เกตเวย์คือฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์พิเศษที่ซับซ้อนซึ่งออกแบบมาเพื่อให้มั่นใจถึงความเข้ากันได้ระหว่างเครือข่ายที่ใช้โปรโตคอลการสื่อสารที่แตกต่างกัน เกตเวย์จะแปลงรูปแบบการนำเสนอและรูปแบบข้อมูลเมื่อส่งจากส่วนหนึ่งไปยังอีกส่วนหนึ่ง เกตเวย์ทำหน้าที่ในระดับที่สูงกว่าระดับเครือข่าย ไม่ได้ขึ้นอยู่กับสื่อการส่งที่ใช้ แต่ขึ้นอยู่กับโปรโตคอลการแลกเปลี่ยนข้อมูลที่ใช้ โดยทั่วไปแล้วเกตเวย์จะทำการแปลงระหว่างโปรโตคอล

เมื่อใช้เกตเวย์ คุณสามารถเชื่อมต่อเครือข่ายท้องถิ่นกับคอมพิวเตอร์แม่ข่าย รวมถึงเครือข่ายส่วนกลางได้

มาดูหลักการของการสร้างเครือข่ายท้องถิ่น (LAN) กันดีกว่า

เทคโนโลยีใหม่นำเสนอกล่องปลั๊กแบบพาสซีฟซึ่งสามารถปิดและ/หรือเปิดเวิร์กสเตชันได้ในขณะที่เครือข่ายคอมพิวเตอร์กำลังทำงานอยู่

เนื่องจากสามารถเปิดเวิร์กสเตชันได้โดยไม่รบกวนกระบวนการเครือข่ายและสภาพแวดล้อมในการสื่อสาร จึงเป็นเรื่องง่ายมากที่จะดักฟังข้อมูล เช่น ข้อมูลสาขาจากสภาพแวดล้อมการสื่อสาร

ใน LAN ที่มีการส่งข้อมูลโดยตรง (ไม่มีการมอดูเลต) สามารถส่งข้อมูลได้เพียงสถานีเดียวเท่านั้น เพื่อป้องกันการชนกัน ในกรณีส่วนใหญ่จะใช้วิธีการแบ่งเวลา โดยที่เวิร์กสเตชันที่เชื่อมต่อแต่ละเครื่องจะได้รับสิทธิ์แต่เพียงผู้เดียวในการใช้ช่องทางการรับส่งข้อมูล ณ จุดใดจุดหนึ่ง ดังนั้น ข้อกำหนดสำหรับแบนด์วิธเครือข่ายคอมพิวเตอร์ภายใต้โหลดที่เพิ่มขึ้นจึงลดลง เช่น เมื่อมีการแนะนำเวิร์กสเตชันใหม่ เวิร์กสเตชันเชื่อมต่อกับบัสโดยใช้อุปกรณ์ TAP (Terminal Access Point) TAP เป็นการเชื่อมต่อกับสายโคแอกเซียลชนิดพิเศษ โพรบรูปเข็มถูกสอดผ่านเปลือกด้านนอกของตัวนำด้านนอกและชั้นอิเล็กทริกเข้ากับตัวนำด้านในและเชื่อมต่ออยู่

ใน LAN ที่มีการส่งข้อมูลบรอดแบนด์แบบมอดูเลต เวิร์กสเตชันต่างๆ จะได้รับความถี่ที่เวิร์กสเตชันเหล่านี้สามารถส่งและรับข้อมูลได้ตามต้องการ ข้อมูลที่ส่งจะถูกมอดูเลตที่ความถี่พาหะที่สอดคล้องกัน เช่น ระหว่างสื่อการส่งข้อมูลและเวิร์กสเตชันจะมีโมเด็มสำหรับการมอดูเลตและดีโมดูเลชั่นตามลำดับ เทคโนโลยีข้อความบรอดแบนด์ทำให้สามารถส่งข้อมูลจำนวนมากพร้อมกันในสภาพแวดล้อมการสื่อสารได้ สำหรับการพัฒนาเพิ่มเติมของการขนส่งข้อมูลแบบแยกส่วน ไม่สำคัญว่าข้อมูลเริ่มต้นใดจะถูกส่งไปยังโมเด็ม (แอนะล็อกหรือดิจิทัล) เนื่องจากจะยังคงถูกแปลงในอนาคต

ลักษณะของโทโพโลยีเครือข่ายคอมพิวเตอร์แสดงไว้ในตาราง

ลักษณะเฉพาะ	โทโพโลยี
ค่าใช้จ่ายในการขยาย	ส่วนน้อย
การเชื่อมต่อสมาชิก	เฉยๆ	คล่องแคล่ว	เฉยๆ
การป้องกันความล้มเหลว	ส่วนน้อย	ส่วนน้อย
ขนาดของระบบ			ถูก จำกัด
การรักษาความปลอดภัยจากการดักฟัง			ส่วนน้อย
ค่าเชื่อมต่อ	ส่วนน้อย	ส่วนน้อย
ลักษณะการทำงานของระบบภายใต้ภาระงานสูง		น่าพอใจ
ความสามารถในการทำงานแบบเรียลไทม์	ดีมาก
การเดินสายเคเบิล		น่าพอใจ
บริการ	ดีมาก

นอกเหนือจากโทโพโลยีที่รู้จักกันดีของเครือข่ายคอมพิวเตอร์: วงแหวน สตาร์ และบัส โครงสร้างแบบรวม เช่น โครงสร้างแบบต้นไม้ ก็ถูกนำมาใช้ในทางปฏิบัติเช่นกัน ส่วนใหญ่เกิดขึ้นในรูปแบบของการรวมกันของโทโพโลยีเครือข่ายคอมพิวเตอร์ที่กล่าวถึงข้างต้น ฐานของแผนผังเครือข่ายคอมพิวเตอร์ตั้งอยู่ที่จุด (รูท) ซึ่งรวบรวมสายการสื่อสารข้อมูล (กิ่งต้นไม้)

โครงสร้างแบบทรีของ LAN

เครือข่ายคอมพิวเตอร์ที่มีโครงสร้างแบบต้นไม้ถูกใช้โดยที่ไม่สามารถใช้โครงสร้างเครือข่ายพื้นฐานโดยตรงในรูปแบบบริสุทธิ์ได้ ในการเชื่อมต่อเวิร์กสเตชันจำนวนมาก จะใช้เครื่องขยายสัญญาณเครือข่ายและ/หรือสวิตช์ตามบอร์ดอะแดปเตอร์ สวิตช์ที่มีฟังก์ชันแอมพลิฟายเออร์พร้อมกันเรียกว่าแอคทีฟฮับ

ในทางปฏิบัติมีการใช้สองสายพันธุ์โดยให้การเชื่อมต่อแปดหรือสิบหกบรรทัดตามลำดับ

อุปกรณ์ที่สามารถเชื่อมต่อได้สูงสุดสามสถานีเรียกว่าฮับแบบพาสซีฟ โดยปกติแล้วฮับแบบพาสซีฟจะใช้เป็นตัวแยกสัญญาณ มันไม่จำเป็นต้องมีเครื่องขยายเสียง ข้อกำหนดเบื้องต้นสำหรับการเชื่อมต่อฮับแบบพาสซีฟคือระยะทางสูงสุดที่เป็นไปได้ไปยังเวิร์กสเตชันไม่ควรเกินหลายสิบเมตร

มหาวิทยาลัยเหมืองแร่แห่งรัฐมอสโก

ภาควิชาระบบควบคุมอัตโนมัติ

โครงการหลักสูตร

ในสาขาวิชา “เครือข่ายคอมพิวเตอร์และโทรคมนาคม”

ในหัวข้อ: “การออกแบบเครือข่ายท้องถิ่น”

สมบูรณ์:

ศิลปะ. กรัม AS-1-06

ยูริวา ยา.จี.

ตรวจสอบแล้ว:

ศาสตราจารย์, วิทยาศาสตรดุษฎีบัณฑิต เช็ค วี.เอ็ม.

มอสโก 2552

การแนะนำ

1 งานออกแบบ

2 คำอธิบายของเครือข่ายท้องถิ่น

3 โทโพโลยีเครือข่าย

4 แผนภาพเครือข่ายท้องถิ่น

5 โมเดลอ้างอิง OSI

6 เหตุผลในการเลือกเทคโนโลยีการปรับใช้เครือข่ายท้องถิ่น

7 โปรโตคอลเครือข่าย

8 ฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์

9 การคำนวณลักษณะเครือข่าย

บรรณานุกรม

เครือข่ายท้องถิ่น (LAN) คือระบบการสื่อสารที่เชื่อมต่อคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์ต่อพ่วงในพื้นที่จำกัด โดยปกติจะไม่เกินอาคารหลายหลังหรือองค์กรเดียว ปัจจุบัน LAN ได้กลายเป็นคุณลักษณะสำคัญในระบบคอมพิวเตอร์ที่มีคอมพิวเตอร์มากกว่า 1 เครื่อง

ข้อได้เปรียบหลักที่ได้รับจากเครือข่ายท้องถิ่นคือความสามารถในการทำงานร่วมกันและแลกเปลี่ยนข้อมูลได้อย่างรวดเร็ว การจัดเก็บข้อมูลแบบรวมศูนย์ การเข้าถึงทรัพยากรที่ใช้ร่วมกัน เช่น เครื่องพิมพ์ อินเทอร์เน็ต และอื่นๆ

หน้าที่ที่สำคัญอีกประการหนึ่งของเครือข่ายท้องถิ่นคือการสร้างระบบที่ทนทานต่อข้อผิดพลาดซึ่งยังคงทำงานต่อไป (แม้ว่าจะไม่สมบูรณ์ก็ตาม) หากองค์ประกอบบางอย่างล้มเหลว ใน LAN รับประกันความผิดพลาดผ่านระบบสำรองและการทำซ้ำ ตลอดจนความยืดหยุ่นในการทำงานของแต่ละส่วน (คอมพิวเตอร์) ที่รวมอยู่ในเครือข่าย

เป้าหมายสูงสุดของการสร้างเครือข่ายท้องถิ่นในองค์กรหรือองค์กรคือการเพิ่มประสิทธิภาพของระบบคอมพิวเตอร์โดยรวม

การสร้าง LAN ที่เชื่อถือได้ซึ่งตรงตามข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพของคุณและมีค่าใช้จ่ายต่ำที่สุดโดยต้องเริ่มต้นด้วยแผน ในแผน เครือข่ายจะถูกแบ่งออกเป็นเซ็กเมนต์ และเลือกโทโพโลยีและฮาร์ดแวร์ที่เหมาะสม

โทโพโลยีบัสมักเรียกว่าบัสเชิงเส้น โทโพโลยีนี้เป็นหนึ่งในโทโพโลยีที่ง่ายและแพร่หลายที่สุด โดยใช้สายเคเบิลเส้นเดียว เรียกว่าแบ็คโบนหรือเซ็กเมนต์ ซึ่งคอมพิวเตอร์ทุกเครื่องในเครือข่ายเชื่อมต่ออยู่

ในเครือข่ายที่มีโทโพโลยีแบบ "บัส" (รูปที่ 1) คอมพิวเตอร์จะระบุข้อมูลไปยังคอมพิวเตอร์เครื่องใดเครื่องหนึ่ง โดยส่งข้อมูลผ่านสายเคเบิลในรูปของสัญญาณไฟฟ้า

รูปที่ 1. โทโพโลยีบัส

ข้อมูลในรูปของสัญญาณไฟฟ้าจะถูกส่งไปยังคอมพิวเตอร์ทุกเครื่องบนเครือข่าย อย่างไรก็ตาม เฉพาะที่อยู่ซึ่งตรงกับที่อยู่ผู้รับที่เข้ารหัสในสัญญาณเหล่านี้เท่านั้นที่จะได้รับข้อมูล ยิ่งไปกว่านั้น ในเวลาใดก็ตาม มีคอมพิวเตอร์เพียงเครื่องเดียวเท่านั้นที่สามารถส่งสัญญาณได้

เนื่องจากข้อมูลถูกส่งไปยังเครือข่ายโดยคอมพิวเตอร์เพียงเครื่องเดียว ประสิทธิภาพจึงขึ้นอยู่กับจำนวนคอมพิวเตอร์ที่เชื่อมต่อกับบัส ยิ่งมีมากเช่น ยิ่งคอมพิวเตอร์รอการถ่ายโอนข้อมูลมากเท่าใด เครือข่ายก็จะยิ่งช้าลงเท่านั้น

อย่างไรก็ตาม เป็นไปไม่ได้ที่จะสร้างความสัมพันธ์โดยตรงระหว่างแบนด์วิธเครือข่ายกับจำนวนคอมพิวเตอร์ในนั้น เนื่องจากนอกเหนือจากจำนวนคอมพิวเตอร์แล้ว ประสิทธิภาพเครือข่ายยังได้รับอิทธิพลจากปัจจัยหลายประการ รวมถึง:

· ลักษณะฮาร์ดแวร์ของคอมพิวเตอร์บนเครือข่าย

· ความถี่ที่คอมพิวเตอร์ส่งข้อมูล

· ประเภทของแอปพลิเคชันเครือข่ายที่ทำงานอยู่

· ประเภทของสายเคเบิลเครือข่าย

· ระยะห่างระหว่างคอมพิวเตอร์บนเครือข่าย

บัสเป็นโทโพโลยีแบบพาสซีฟ ซึ่งหมายความว่าคอมพิวเตอร์จะ "ฟัง" ข้อมูลที่ส่งผ่านเครือข่ายเท่านั้น แต่อย่าย้ายจากผู้ส่งไปยังผู้รับ ดังนั้นหากคอมพิวเตอร์เครื่องใดเครื่องหนึ่งล้มเหลว ก็จะไม่ส่งผลกระทบต่อการทำงานของคอมพิวเตอร์เครื่องอื่น ในโทโพโลยีที่ใช้งานอยู่ คอมพิวเตอร์จะสร้างสัญญาณใหม่และส่งผ่านเครือข่าย

การสะท้อนสัญญาณ

ข้อมูลหรือสัญญาณไฟฟ้าเดินทางทั่วทั้งเครือข่าย - จากปลายด้านหนึ่งของสายเคเบิลไปยังอีกด้านหนึ่ง หากไม่มีการดำเนินการพิเศษใดๆ สัญญาณที่ไปถึงปลายสายเคเบิลจะสะท้อนออกมาและจะไม่อนุญาตให้คอมพิวเตอร์เครื่องอื่นส่งสัญญาณ ดังนั้นเมื่อข้อมูลถึงปลายทางแล้วสัญญาณไฟฟ้าก็ต้องดับลง

เทอร์มิเนเตอร์

เพื่อป้องกันไม่ให้สัญญาณไฟฟ้าสะท้อน เทอร์มิเนเตอร์จะถูกติดตั้งที่ปลายแต่ละด้านของสายเคเบิลเพื่อดูดซับสัญญาณเหล่านี้ ปลายสายเครือข่ายทั้งหมดต้องเชื่อมต่อกับบางอย่าง เช่น คอมพิวเตอร์หรือขั้วต่อแบบกระบอก เพื่อเพิ่มความยาวสายเคเบิล เทอร์มิเนเตอร์ต้องเชื่อมต่อกับปลายสายเคเบิลที่ว่างและไม่ได้เชื่อมต่อ เพื่อป้องกันไม่ให้สัญญาณไฟฟ้าสะท้อน

เครือข่ายท้องถิ่นในสำนักงาน

ตัวอย่างของเครือข่ายท้องถิ่นในสำนักงานในรูปแบบแผนผัง

ตำแหน่งของอุปกรณ์ในสำนักงาน เครือข่ายเคเบิลที่เป็นไปได้สำหรับสำนักงาน บริการสื่อสาร: โทรศัพท์ อินเทอร์เน็ต โทรทัศน์

การจัดระบบการสื่อสารทางโทรศัพท์ในสำนักงานพร้อมระบบโทรศัพท์ IP สำหรับพนักงานระยะไกล

การจัดระบบเครือข่ายโทรศัพท์ของบริษัทโดยใช้อินเตอร์เน็ต การสร้างเครือข่ายโทรศัพท์ด้วยการสื่อสารทางโทรศัพท์คุณภาพสูง จัดให้มีการโทรฟรีสำหรับลูกค้า

แผนภาพเครือข่ายท้องถิ่น

คุณสมบัติของเครือข่ายท้องถิ่น

ตัวอย่างของเครือข่ายท้องถิ่นมีไว้เพื่อการนำเสนอการดำเนินงานของเครือข่ายที่เข้าใจง่ายและให้ข้อมูลมากขึ้นโดยจัดลำดับความสำคัญของการส่งข้อมูลประเภทต่างๆ: อินเทอร์เน็ต, การรับส่งข้อมูลทางโทรศัพท์, โทรทัศน์

แผนภาพเครือข่ายท้องถิ่น

ในสภาวะการแข่งขันที่รุนแรงในปัจจุบัน สิ่งสำคัญคือต้องตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว ความมั่นคงของบริษัท ร้านกาแฟ ร้านค้า หรือองค์กรขนาดใหญ่โดยตรงขึ้นอยู่กับความน่าเชื่อถือและรูปแบบเครือข่ายท้องถิ่นที่คิดมาอย่างดี

ข้อได้เปรียบที่สำคัญของเครือข่ายท้องถิ่นสำหรับธุรกิจ:

การเข้าถึงเอกสารและฐานข้อมูลของพนักงานโดยตรงจากที่ทำงานอย่างต่อเนื่อง

แลกเปลี่ยนรายงานระหว่างแผนกได้ทันที

การจัดระเบียบการเข้าถึงอุปกรณ์สำนักงานที่ใช้ร่วมกัน (เครื่องพิมพ์, ลบมุม, เครื่องถ่ายเอกสาร, สแกนเนอร์);

จัดระเบียบการเข้าถึงอินเทอร์เน็ตจากเวิร์กสเตชันทั้งหมด

ความสามารถในการทำให้กระบวนการตามปกติเป็นไปโดยอัตโนมัติ

จัดระเบียบการสื่อสารองค์กรที่ปลอดภัยและปลอดภัยระหว่างสำนักงานและอาคารแต่ละแห่ง

เครือข่ายท้องถิ่นที่ได้รับการออกแบบมาอย่างดีจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพขององค์กรได้อย่างมาก ทำให้มีอิสระในการใช้ทรัพยากรบุคคล และมอบโอกาสเพิ่มเติมมากมาย

เหตุใดคุณจึงควรไว้วางใจการพัฒนาเครือข่ายท้องถิ่นขององค์กรให้กับ Canmos

ในสำนักงานขนาดเล็กที่จำเป็นต้องเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์สองหรือสามเครื่อง เครือข่ายท้องถิ่นสามารถจัดภายในองค์กรได้ แต่ในองค์กรส่วนใหญ่ การไว้วางใจบริษัทที่เชี่ยวชาญจะดีกว่า

หากไม่มีประสบการณ์ ทักษะการปฏิบัติ และความรู้เกี่ยวกับตลาดอุปกรณ์เครือข่าย การใช้งบประมาณเกินอย่างร้ายแรงก็เป็นไปได้โดยไม่บรรลุผลตามที่ต้องการ บางครั้งการเชื่อมต่อที่ไม่ถูกต้องหรือการประหยัดสายเคเบิลและตัวเชื่อมต่อทำให้อุปกรณ์ราคาแพงใช้งานได้เพียง 10-20% ของความสามารถเท่านั้น ผลลัพธ์ที่ได้คือความล่าช้า ความล้มเหลว การเบิร์นพอร์ต หรือแม้แต่ความล้มเหลวของระบบอย่างต่อเนื่อง

หากไม่มีการพัฒนาแผนโดยละเอียดหลังจากเสร็จสิ้นงาน อาจกลายเป็นว่าคุณลืมวางสายสำหรับเครื่องพิมพ์เครือข่ายและพอร์ตทั้งหมดในเราเตอร์ถูกครอบครองและไม่มีทางที่จะเชื่อมต่ออุปกรณ์อื่นได้ เนื่องจากไม่ได้มีการจัดเตรียมการปรับขนาดไว้ล่วงหน้า เมื่อขยายสำนักงาน จึงไม่มีทางที่จะ "ติดคอมพิวเตอร์เครื่องใหม่" ได้เลย

ด้วย Canmos ปัญหาเครือข่ายทั้งหมดจะหมดไป เราให้บริการด้านการสื่อสารและการออกแบบระบบการส่งข้อมูลมาเป็นเวลาหลายปี เมื่อพัฒนาเครือข่าย เรา:

เราจะพิจารณาโทโพโลยีอย่างละเอียดเพื่อตอบสนองความต้องการด้านฟังก์ชันการทำงานทั้งหมดขององค์กรของคุณ

เราจะมอบการปรับขนาดและการเพิ่มเวิร์กสเตชันใหม่ที่สะดวกสบายด้วยการลงทุนเพียงเล็กน้อย

เราจะให้การป้องกันจากภัยคุกคามภายนอกและภายใน

เรารับประกันความสะดวกในการจัดการ

ไดอะแกรม LAN ทั่วไปจาก Canmos

เมื่อออกแบบ LAN การตั้งค่าจะถูกกำหนดให้กับประเภท "ดาว" - แต่ละโหนด (คอมพิวเตอร์ เครื่องพิมพ์เครือข่าย) เชื่อมต่อกับสวิตช์ด้วยสายเคเบิลแยกกัน โซลูชันนี้ให้:

การทำงานอิสระของแต่ละเวิร์กสเตชัน ซึ่งเพิ่มความน่าเชื่อถือของเครือข่าย

ต้นทุนขั้นต่ำและความสะดวกในการเพิ่มอุปกรณ์ใหม่เข้ากับเครือข่ายเมื่อองค์กรขยายตัว

เพื่อเพิ่มความน่าเชื่อถือและความทนทานต่อข้อผิดพลาด ลดความซับซ้อนในการดูแลระบบ และเพิ่มประสิทธิภาพโหลดระหว่างอุปกรณ์เครือข่าย เครือข่ายคอมพิวเตอร์เฉพาะที่จึงแบ่งออกเป็นหลายส่วน - ซับเน็ตจะเชื่อมต่อถึงกันด้วยช่องสัญญาณออปติคัลความเร็วสูง เมล ไฟล์ และเซิร์ฟเวอร์ 1C และ PBX ทำงานในส่วนที่แยกจากกัน

เพื่อให้การบริหารงานง่ายขึ้น คอมพิวเตอร์ในแผนกต่างๆ เช่น การบัญชี การพาณิชย์ หรือกฎหมาย จะถูกรวมเข้าเป็นคณะทำงาน

การเข้าถึงเครือข่ายไร้สายมีให้โดยจุดเชื่อมต่อ Wi-Fi

ในทางเทคนิคแล้ว เมื่อวางเครือข่าย LAN ควรวางเซิร์ฟเวอร์และอุปกรณ์เครือข่ายไว้ในห้องแยกต่างหากเพื่อให้ผู้ดูแลระบบเครือข่ายเข้าถึงได้อย่างรวดเร็วจากที่เดียว ซ็อกเก็ตสำหรับ RJ-45 และ RJ-12 (สำหรับระบบโทรศัพท์ IP) ได้รับการติดตั้งไว้ใกล้กับเวิร์กสเตชันของพนักงาน

ในอนาคต ขึ้นอยู่กับความต้องการขององค์กร ระบบโทรศัพท์ IP ในสำนักงานสามารถใช้งานบนพื้นฐานของเครือข่ายท้องถิ่นสำเร็จรูป (สำหรับการเชื่อมต่อที่เสถียร จะมีลำดับความสำคัญที่ความเร็ว 64 kb/s ต่ออุปกรณ์) และ เครือข่าย 1C สามารถให้การเชื่อมต่อที่ปลอดภัย (เข้ารหัส) ไปยังเครือข่ายท้องถิ่นของพนักงานระยะไกลผ่านช่องทาง VPN

เนื่องจากพื้นที่ขนาดใหญ่ของอาณาเขต มีอาคาร เวิร์กช็อป แผนก และผู้ใช้จำนวนมาก (ผู้ใช้ประมาณ 1,500 ราย) เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพและความทนทานต่อข้อผิดพลาดของเครือข่าย จึงจำเป็นต้องแบ่งเครือข่ายให้เป็นอิสระตามตรรกะ วัตถุซึ่งจะเชื่อมต่อถึงกันโดยอุปกรณ์เครือข่ายโหนด ในขณะเดียวกัน การแบ่งเครือข่ายขนาดใหญ่ออกเป็นเครือข่ายเล็กๆ จะทำให้บริหารจัดการได้ง่ายขึ้น ดังนั้นโทโพโลยี LAN ขององค์กรจะได้รับการออกแบบในรูปแบบของดาวลำดับชั้น เทคโนโลยีเลเยอร์ลิงก์จะเป็นตระกูลอีเธอร์เน็ตเวอร์ชันความเร็วสูง

เพื่อให้แน่ใจว่ามีการแบ่งความรับผิดชอบระหว่างสวิตช์ สถาปัตยกรรมมาตรฐานจะถูกนำมาใช้ ซึ่งประกอบด้วย: สวิตช์ระดับแกนเครือข่าย สวิตช์ระดับการกระจาย และสวิตช์ระดับการเข้าถึง สวิตช์ที่ติดตั้งที่ระดับแกนเครือข่ายต้องการประสิทธิภาพสูงและความทนทานต่อข้อผิดพลาด เนื่องจากประสิทธิภาพของเครือข่ายทั้งหมดจะขึ้นอยู่กับพวกเขา สวิตช์กระจายสัญญาณจะตั้งอยู่ทั่วทั้งองค์กร ใกล้กับกลุ่มสวิตช์การเข้าถึงซึ่งมีการเชื่อมต่อผู้ใช้ปลายทางของทรัพยากร LAN ไว้แล้ว สวิตช์ตู้เซิร์ฟเวอร์เชื่อมต่อโดยตรงกับสวิตช์หลักของเครือข่าย ซึ่งให้บริการที่เรียกว่า SAN (เครือข่ายพื้นที่จัดเก็บข้อมูล) ซึ่งเป็นเครือข่ายท้องถิ่นภายในตู้เซิร์ฟเวอร์

องค์กรแบ่งออกเป็น 5 โซน โดยแต่ละโซนจะให้บริการโดยใช้สวิตช์ระดับการจัดจำหน่ายของตัวเอง โซนจะถูกเลือกขึ้นอยู่กับสถานที่และจำนวนผู้ใช้ แผนภาพ LAN ขององค์กรแสดงในรูปที่ 2

ตามหลักเหตุผลแล้ว เครือข่ายขนาดใหญ่ดังกล่าวควรแบ่งออกเป็นเครือข่ายขนาดเล็กหลายๆ เครือข่าย ด้วยแนวทางนี้ ประสิทธิภาพเครือข่ายจะเพิ่มขึ้น เนื่องจากการออกอากาศและ "การรับส่งข้อมูลขยะ" อื่นๆ จะไม่แพร่กระจายไปทั่วทุกเครือข่าย และใช้แบนด์วิธเครือข่าย ในกรณีที่เครือข่ายล้มเหลว เช่น Broadcast Storm จะมีเพียงส่วนตรรกะเล็กๆ ของเครือข่ายเท่านั้นที่จะล้มเหลว ซึ่งสามารถระบุและแก้ไขปัญหาได้เร็วยิ่งขึ้น นั่นคือในกรณีนี้จะมั่นใจในความสะดวกในการบริหารเครือข่าย เมื่อดำเนินงานใด ๆ เพื่อสร้างเครือข่ายใหม่ จะสามารถทำได้ในส่วนต่าง ๆ ซึ่งจะทำให้การทำงานของผู้ดูแลระบบเครือข่ายง่ายขึ้นและอนุญาตให้ผู้ใช้จำนวนเล็กน้อยถูกถอนออกจากบริการในขณะที่กำลังดำเนินการอยู่

รูปที่ 2 - โทโพโลยี LAN ระดับองค์กร

เทคโนโลยีเครือข่ายท้องถิ่นเสมือน (VLAN) จะถูกนำมาใช้เพื่อแบ่งเครือข่าย แต่ละแผนก และบางครั้งกลุ่มของแผนกเล็กๆ จะมีเครือข่ายเสมือนของตัวเอง vlan หลายตัวจะถูกสร้างขึ้นเพื่อเชื่อมต่อสวิตช์ของแกนเครือข่ายและเลเยอร์การกระจาย แต่ละเครือข่ายดังกล่าวจะใช้ที่อยู่เครือข่ายที่ไม่ซ้ำกัน เครือข่ายเสมือนจะใช้พอร์ตสวิตช์ที่แกนหลักและระดับการกระจายเพื่อวางยูนิตต่างๆ ใน ​​vlan ที่เป็นเอกลักษณ์ของตนเอง ซึ่งจะดำเนินการระหว่างการกำหนดค่าอุปกรณ์เครือข่ายที่ใช้งานอยู่

ดังที่เห็นได้จากแผนภาพ ช่องทางลอจิคัลหลายช่องจะถูกนำมาใช้ในการเชื่อมต่อสวิตช์หลักและสวิตช์การกระจาย โทโพโลยีหลักของเครือข่าย "สตาร์ + ริง" จะถูกนำไปใช้ จากสวิตช์หลัก ช่องสัญญาณจะแผ่กระจายเป็นรูปดาวไปยังสวิตช์กระจาย โดยจะเน้นด้วยสีน้ำเงินในแผนภาพ ทำให้เกิดเป็น "ดาว" ช่องสัญญาณเหล่านี้จะถูกจัดสรรให้กับ vlan ที่แยกต่างหาก ซึ่งจะใช้สำหรับการสื่อสารระหว่างสวิตช์แกนหลักเท่านั้น

ช่องที่จะเชื่อมต่อแกนหลักจะเปลี่ยนเป็น "วงแหวน" จะถูกเน้นด้วยสีเหลือง ก่อนหน้านี้ การสร้างลูปในเครือข่ายอีเธอร์เน็ตไม่เป็นที่ยอมรับ แต่ข้อกำหนดสำหรับความน่าเชื่อถือของเครือข่ายนำไปสู่การพัฒนาเทคโนโลยีที่สามารถรองรับการเชื่อมต่อซ้ำซ้อนในเครือข่ายเพื่อจองช่องสัญญาณ Ethernet Ring Protection Switching (ERPS) เป็นหนึ่งในเทคโนโลยีที่ช่วยให้คุณสามารถจัดระเบียบโทโพโลยีเครือข่ายที่ทนต่อข้อผิดพลาดได้ มันถูกเลือกผ่าน Rapid Spanning Tree Protocol (RSTP) เนื่องจากใช้เวลาที่รวดเร็วในการกู้คืนเครือข่ายในกรณีที่ช่องใดช่องหนึ่งล้มเหลว สำหรับ RSTP เวลาบรรจบกันจะน้อยกว่า 10 วินาที ในขณะที่สำหรับ ERPS จะน้อยกว่า 50 มิลลิวินาที นี่จะเป็น vlan แยกต่างหาก ซึ่งใช้โดยสวิตช์แบ็คโบนเท่านั้น

การกำหนดเส้นทางแบบไดนามิกจะถูกนำมาใช้เพื่อรวมเครือข่ายเสมือนทั้งหมดเข้าด้วยกันและค้นหาเส้นทางระหว่างเครือข่ายเหล่านั้น กล่าวคือโปรโตคอล Open Shortest Path First เวอร์ชัน 2 (OSPFv2) สวิตช์แบ็คโบนแต่ละตัวจะสามารถทำงานบนเลเยอร์ 3 ของโมเดล OSI ได้ กล่าวคือ มันจะเป็นสวิตช์ L3 ในโดเมนโปรโตคอล OSPF โซนแบ็คโบนหนึ่งโซนจะได้รับการจัดสรร - แบ็คโบน จะมีเพียงเราเตอร์ (มีอยู่ในสวิตช์ L3) ซึ่งจะแลกเปลี่ยนข้อมูลเกี่ยวกับเครือข่ายเสมือนที่เชื่อมต่อถึงกัน โปรโตคอลนี้ต้องการการจัดสรรรูทโดเมน OSPF - รูทที่กำหนด (DR) และการมีอยู่ของรูทสำรอง - รูทที่กำหนดสำรอง (BDR) สวิตช์ระดับแกนกลางจะถูกใช้เป็น DR และสวิตช์ระดับการกระจายตัวใดตัวหนึ่งจะถูกใช้เป็น BDR

สวิตช์เลเยอร์การเข้าถึงของผู้ใช้แต่ละตัวจะถูกใช้ใน vlan เฉพาะของตนเอง ซึ่งจัดสรรไว้บนสวิตช์เลเยอร์การกระจาย ในบางกรณี สวิตช์ดังกล่าวสามารถใช้เพื่อเชื่อมต่อสวิตช์ที่มีพอร์ตน้อยกว่าได้ แต่สิ่งนี้ไม่สำคัญสำหรับตรรกะของเครือข่าย

ด้วยวิธีนี้ จึงมีการจัดระเบียบสถาปัตยกรรมเครือข่ายท้องถิ่นที่มีประสิทธิผล ทนทานต่อข้อผิดพลาด และปรับขนาดได้ง่าย