Principer för driften av det lokala nätverket. Design och beräkning av lokala nätverk

Ett lokalt nätverk är ett begrepp som många känner igen. Nästan alla företag använder denna teknik, så det kan hävdas att varje person har stött på den på ett eller annat sätt. Lokala nätverk har avsevärt påskyndat produktionsprocesser, vilket ger ett kraftigt hopp till deras fortsatta användning runt om i världen. Allt detta gör det möjligt att förutsäga den fortsatta tillväxten och utvecklingen av ett sådant dataöverföringssystem, fram till införandet av ett LAN i varje, även det minsta företag.

Konceptet med ett lokalt nätverk

Ett lokalt nätverk är ett antal datorer som är sammankopplade med specialutrustning som möjliggör ett fullfjädrat utbyte av information dem emellan. En viktig egenskap hos denna typ av dataöverföring är kommunikationsnodernas relativt lilla territorium, det vill säga själva datorerna.

Lokala nätverk underlättar inte bara avsevärt interaktionen mellan användare, utan utför också några andra funktioner:

• Gör det lättare att arbeta med dokumentation. Anställda kan redigera och visa filer på sin arbetsplats. Samtidigt behövs inga samlade möten och möten, vilket sparar dyrbar tid.
• De låter dig arbeta med dokument tillsammans med kollegor när alla sitter vid sin egen dator.
• De tillåter åtkomst till applikationer installerade på servern, vilket sparar ledigt utrymme på den installerade hårddisken.
• Spara utrymme på din hårddisk genom att låta dig lagra dokument på din värddator.

Typer av nätverk

Ett lokalt nätverk kan representeras av två modeller: ett peer-to-peer-nätverk och ett hierarkiskt. De skiljer sig åt i hur kommunikationsnoder interagerar.

Ett peer-to-peer-nätverk är baserat på alla maskiners likvärdighet, och data fördelas mellan var och en av dem. I grund och botten kan en användare av en dator komma åt resurser och information från en annan. Effektiviteten hos peer-to-peer-modellen beror direkt på antalet fungerande noder, och dess säkerhetsnivå är otillfredsställande, vilket i kombination med en ganska komplicerad hanteringsprocess gör sådana nätverk inte särskilt tillförlitliga och bekväma.

Den hierarkiska modellen inkluderar en (eller flera) huvudservrar, där all data lagras och bearbetas, och flera klientnoder. Denna typ av nätverk används mycket oftare än den första, med fördelen av hastighet, tillförlitlighet och säkerhet. Men hastigheten på ett sådant LAN beror till stor del på servern, vilket under vissa förutsättningar kan anses vara en nackdel.

Utformning av tekniska krav

Att designa ett lokalt nätverk är en ganska komplicerad process. Det börjar med utvecklingen av en teknisk uppgift, som bör övervägas noggrant, eftersom brister i den hotar efterföljande svårigheter att bygga ett nätverk och ytterligare ekonomiska kostnader. Primär design kan göras med hjälp av speciella konfiguratorer som gör att du kan välja den optimala nätverksutrustningen. Sådana program är särskilt praktiska eftersom du kan korrigera olika värden och parametrar direkt under driften, samt göra en rapport i slutet av processen. Först efter dessa steg kommer det att vara möjligt att gå vidare till nästa steg.

Preliminär design

Detta steg består i att samla in data om företaget där installationen av ett lokalt nätverk planeras och att analysera den mottagna informationen. Kvantitet bestäms:

• Användare.
• arbetsstationer.
• Serverrum.
• anslutningsportar.

En viktig punkt är tillgången på data om vägarna för att lägga motorvägar och planera en specifik topologi. I allmänhet är det nödvändigt att följa ett antal krav som IEEE 802.3-standarden ställer. Men trots dessa regler kan det ibland vara nödvändigt att beräkna utbredningsfördröjningar eller konsultera tillverkare av nätverksutrustning.

Viktiga funktioner i ett LAN

När du väljer en metod för att placera kommunikationsnoder är det nödvändigt att komma ihåg de grundläggande kraven för lokala nätverk:

• Prestanda, som kombinerar flera begrepp: genomströmning, svarstid, överföringsfördröjning.
• Kompatibilitet, dvs. förmåga att ansluta olika utrustningar av lokala nätverk och programvara.
• Säkerhet, tillförlitlighet, d.v.s. möjligheten att förhindra obehörig åtkomst och fullständigt dataskydd.
• Skalbarhet - möjligheten att öka antalet arbetsstationer utan att kompromissa med nätverkets prestanda.
• Hanterbarhet - förmågan att kontrollera huvuddelarna i nätverket, förebyggande och felsökning.
• Nätverkstransparens, som består i att presentera en enda datorenhet för användarna.

Grundläggande topologier för lokala nätverk: fördelar och nackdelar

Nätverkstopologin är den fysiska layouten av nätverket, vilket väsentligt påverkar huvudegenskaperna. Tre typer av topologier används huvudsakligen i moderna företag: "Star", "Bus" och "Ring".

Stjärntopologin är den vanligaste och har många fördelar jämfört med de andra. Denna installationsmetod är mycket tillförlitlig; om någon dator misslyckas (förutom servern) kommer det inte att påverka driften av de andra.

Topologi "Bus" är en enkel stamkabel med anslutna datorer. En sådan organisation av ett lokalt nätverk sparar pengar, men är inte lämplig för att kombinera ett stort antal datorer.

"Ring" -topologin kännetecknas av låg tillförlitlighet på grund av det speciella arrangemanget av noder - var och en av dem är ansluten till två andra med nätverkskort. Fel på en dator leder till en avstängning av hela nätverket, så denna typ av topologi används mindre och mindre.

Fungerande nätverksdesign

Ett företags lokala nätverk inkluderar också olika tekniker, utrustning och kablar. Därför kommer nästa steg att vara valet av alla dessa element. Beslutet till förmån för den eller den mjukvaran eller hårdvaran bestäms av syftet med att skapa ett nätverk, antalet användare, listan över använda program, storleken på nätverket och dess plats. För närvarande används oftast fiberoptiska ryggrader, som kännetecknas av hög tillförlitlighet, hastighet och tillgänglighet.

Om kabeltyper

Kablar används i nätverk för att överföra signaler mellan arbetsstationer, var och en av dem har sina egna egenskaper, som måste beaktas vid design av ett LAN.

• Ett tvinnat par består av flera par ledare täckta med isolering och tvinnade ihop. Det låga priset och enkla installationen är fördelaktiga fördelar, vilket gör denna kabel till den mest populära för LAN-installation.
• En koaxialkabel består av två ledare som är införda i den andra. Ett lokalt nätverk som använder koaxial är inte längre så vanligt - det har ersatts av tvinnat par, men det finns fortfarande på vissa ställen.
• En optisk fiber är en glastråd som kan bära ljus genom att reflektera det från väggar. En kabel gjord av detta material överför data över långa avstånd och kännetecknas av hög hastighet jämfört med partvinnad och koaxial, men den är inte billig.

Nödvändig utrustning

Nätverksutrustningen för lokala nätverk innehåller många element, de vanligaste bland vilka är:

• nav eller nav. Den kombinerar ett antal enheter till ett segment med hjälp av en kabel.
• Växla. Den använder speciella processorer för varje port, bearbetar paket separat från andra portar, på grund av vilka de har hög prestanda.
• router. Detta är en enhet som fattar beslut om distributionen av paket baserat på information om routingtabellerna och vissa regler.
• Modem. Det används i stor utsträckning i kommunikationssystem och ger kontakt med andra arbetsstationer via ett kabel- eller telefonnät.

Terminalnätverksutrustning

Hårdvaran i det lokala nätverket inkluderar nödvändigtvis server- och klientdelarna.

Servern är en kraftfull dator med ett högt nätverksvärde. Dess funktioner är att lagra information, databaser, betjäna användare och bearbeta programkoder. Servrarna är placerade i speciella lokaler med konstant lufttemperaturkontroll - serverrum, och deras fodral är utrustat med extra skydd mot damm, oavsiktlig avstängning samt ett kraftfullt kylsystem. Som regel är det bara systemadministratörer eller företagsansvariga som har tillgång till servern.

En arbetsstation är en vanlig dator ansluten till nätverket, det vill säga det är vilken dator som helst som begär tjänster från huvudservern. För att tillhandahålla kommunikation på sådana noder används ett modem och ett nätverkskort. Eftersom arbetsstationer vanligtvis använder serverresurser är klientdelen utrustad med svaga minnesfält och små hårddiskar.

programvara

Utrustningen i lokala nätverk kommer inte att kunna utföra sina funktioner fullt ut utan lämplig programvara. Programvarudelen inkluderar:

• Nätverksoperativsystem på servrar som utgör grunden för vilket nätverk som helst. Det är operativsystemet som styr åtkomst till alla nätverksresurser, koordinerar paketrouting och löser enhetskonflikter. Sådana system har inbyggt stöd för TCP/IP, NetBEUI, IPX/SPX-protokoll.
• Fristående operativsystem som hanterar klientsidan. De är konventionella operativsystem, till exempel Windows XP, Windows 7.
• Nätverkstjänster och applikationer. Dessa programvaruelement låter dig utföra olika åtgärder: visa fjärrdokumentation, skriva ut till en nätverksskrivare, skicka e-postmeddelanden. Traditionella HTTP-, POP-3-, SMTP-, FTP- och Telnet-tjänster är grunden för denna kategori och implementeras med programvara.

Nyanserna i att designa lokala nätverk

Att designa ett lokalt nätverk kräver en lång och okomplicerad analys, samt att ta hänsyn till alla finesser. Det är viktigt att sörja för möjligheten till företagstillväxt, vilket kommer att medföra en ökning av det lokala nätverkets skala. Det är nödvändigt att utforma ett projekt på ett sådant sätt att LAN är redo när som helst för att ansluta en ny arbetsstation eller annan enhet, samt att uppgradera någon av dess noder och komponenter.

Lika viktiga är säkerhetsfrågor. Kablarna som används vid konstruktionen av nätverket måste på ett tillförlitligt sätt skyddas från obehörig åtkomst, och trunkarna bör placeras borta från potentiellt farliga platser där de kan skadas - antingen oavsiktligt eller avsiktligt. LAN-komponenter som är placerade utanför lokalen måste vara jordade och säkert fästa utan att misslyckas.

Utvecklingen av ett lokalt nätverk är en ganska arbetskrävande process, men med rätt tillvägagångssätt och vederbörligt ansvar kommer LAN:et att fungera tillförlitligt och stabilt, vilket säkerställer en oavbruten användarupplevelse.

Introduktion

Syftet med detta kursprojekt är att bygga upp ett lokalt nätverk. LAN - ett datornätverk som vanligtvis täcker ett relativt litet område eller en liten grupp av byggnader (hem, kontor, företag, institut). Det finns också lokala nätverk, vars noder är geografiskt åtskilda på avstånd på mer än 12 500 km (rymdstationer och orbitalcentra). Trots sådana avstånd klassas sådana nätverk fortfarande som lokala.

Datorer kan kopplas samman med olika accessmedia: kopparledare (tvinnat par), optiska ledare (fiberoptiska kablar) och via en radiokanal (trådlös teknologi). Trådbundna anslutningar upprättas via Ethernet, trådlöst - via Wi-Fi, Bluetooth, GPRS och andra sätt. Ett separat lokalt nätverk kan ha gateways till andra lokala nätverk, samt vara en del av ett globalt nätverk (till exempel Internet) eller ha en anslutning till det.

Oftast är lokala nätverk byggda på Ethernet- eller Wi-Fi-teknik. För att bygga ett enkelt lokalt nätverk används routrar, switchar, trådlösa åtkomstpunkter, trådlösa routrar, modem och nätverksadaptrar. Mindre vanligt förekommande är mediumomvandlare (omvandlare), signalförstärkare (olika repeaters) och specialantenner.

I detta arbete kommer ett LAN att utformas med hjälp av Ethernet-teknik, medan horisontella och vertikala kablar kommer att vara den femte kategorin av UTP, med möjlighet att passera 100 Mbps.

1. Tekniska krav för LAN

1.1 Nätverksmodell av LLC "Master"

användarens datornätverk lokalt

I det inledande skedet av utvecklingen av nätverk hade organisationen sina egna standarder för att koppla ihop datorer. Dessa standarder beskrev de mekanismer som behövs för att flytta data från en dator till en annan. Dessa tidiga standarder var dock inte kompatibla med varandra.

Under de följande åren utvecklade International Organization for Standards (ISO - International Standards Organization) och Institute of Electrical and Electronic Engineers (IEEE - Institute of Electrical and Electronic Engineers) sina modeller, som blev allmänt erkända industristandarder för utveckling av datornätverk . Båda modellerna beskriver nätverksteknologier i termer av funktionella lager.

ISO har tagit fram en modell som har kallats Open System Interconnection (OSI)-modellen. Denna modell används för att beskriva dataflödet mellan en användarapplikation och en fysisk anslutning till ett nätverk.

OSI-modellen delar upp kommunikationsfunktioner i 7 lager:

Appliceringsskikt.

Presentationsskiktet.

sessionsnivå.

Transportskiktet.

Nätverkslagret.

· Länknivå.

Det fysiska lagret.

Konceptet med modellen är att varje lager tillhandahåller en tjänst till nästa högre lager. Detta gör att varje lager kan interagera med samma lager på en annan dator. Konceptet med sjunivåmodellen visas i figur 1.

Figur 1 - ISO OSI sjulagersmodell

Funktionellt syfte med nivåerna:

Det fysiska lagret skickar en ostrukturerad ström av databitar genom ett fysiskt överföringsmedium (kabel).

1. Det fysiska lagret fungerar som en bärare för alla signaler som sänder data som genereras av alla högre nivåer. Detta lager ansvarar för hårdvaran. Det fysiska lagret definierar de fysiska, mekaniska och elektriska egenskaperna för kommunikationslinjer (kabeltyp, antal kontaktdon, syftet med varje kontakt, etc.). Det fysiska lagret beskriver nätverkets topologi och bestämmer metoden för dataöverföring över kabeln (elektrisk, optisk).

2. Länklagret packar de ostrukturerade databitarna från det fysiska lagret till strukturerade paket (dataramar).

3. Länkskiktet ansvarar för att säkerställa felfri överföring av paket. Paketen innehåller en källadress och en destinationsadress, vilket gör att datorn kan extrahera data som endast är avsedd för den.

4. Nätverkslagret ansvarar för att adressera meddelanden och konvertera logiska adresser och namn till fysiska länklageradresser. Nätverkslagret definierar vägen (rutten) för data som passerar från den sändande till den mottagande datorn. Nätverkslagret omstrukturerar datapaketen (frames) i länklagret (bryter upp stora i en uppsättning små eller kombinerar små).

5. Transportskiktet kontrollerar överföringskvaliteten och ansvarar för feldetektering och korrigering. transportlager

6. Garanterar leverans av meddelanden som genereras på applikationslagret.

7. Sessionslagret tillåter två applikationer på olika datorer att upprätta, använda och avsluta en anslutning som kallas en session. Sessionslagret koordinerar kommunikationen mellan två applikationsprogram som körs på olika arbetsstationer. Sessionslagret tillhandahåller uppgiftssynkronisering och implementerar dialogkontroll mellan interagerande processer (bestämmer vilken sida som sänder, när, hur länge, etc.).

8. Presentationsskiktet används för att omvandla data som tas emot från applikationslagret till ett allmänt erkänt mellanformat. Presentationsskiktet kan kallas en nätverksöversättare. Presentationsskiktet låter dig kombinera olika typer av datorer (IBM PC, Macintosh, DEC, etc.) till ett enda nätverk och konvertera deras data till ett enda format. Presentationsskiktet hanterar nätverkssäkerhet och krypterar data (vid behov). Ger datakomprimering för att minska antalet databitar som behöver överföras.

9. Applikationsskiktet (applikationslagret) tillåter applikationsprogram att komma åt nätverkstjänsten. Applikationsskiktet stöder direkt användarapplikationer (programvara för filöverföring, databasåtkomst, e-post). Modellen för Open Systems Interoperability Standard anses vara den mest kända modellen och används oftast för att beskriva nätverksmiljöer.

Ett lokalt nätverk är huvuddelen av ett företagsnätverk som säkerställer funktionen och interaktionen mellan olika distribuerade applikationer som kan vara en del av ett informationssystem (IS). Ett modernt LAN bör ha följande huvudegenskaper:

prestanda som är tillräcklig för moderna IS-krav;

· skalbarhet;

· feltolerans;

Stöd för alla större kommunikationsstandarder och protokoll;

· kompatibilitet med utrustningen i angränsande delsystem;

förmågan att ändra den logiska konfigurationen av LAN utan att ändra den fysiska;

hanterbarhet.

LAN-arkitekturen använder moderna metoder, teknologier och enheter för att uppnå den bästa balansen mellan de grundläggande kraven för ett LAN och nätverkets möjligheter. Kraven på modern verksamhet och behovet av att stödja affärsapplikationer bestämmer ett antal parametrar, bland vilka de viktigaste är:

Hög tillgänglighet för nätverket på en nivå som inte är lägre än 99,99%;

höghastighetspaketväxling;

tjänstekvalitet för användare och applikationer;

regelbaserad förvaltning;

integration med katalogtjänster.

Som grund för att bygga ett LAN bör en strategi användas som gör det möjligt för dig att skapa och underhålla nätverkskomplex av vilken skala som helst, integrera nya framväxande teknologier och standarder, bevara de investeringar som redan gjorts maximalt och säkerställa en lägsta nivå av nätverksstödkostnader .

2. Grundläggande nätverkskrav

Ett av de viktigaste kraven för ett modernt LAN är att säkerställa säkerheten och säkerheten för processer som sker i LAN, eftersom ett nätverk som är öppet för extern åtkomst är sårbart. Implementeringen av ett hanterings-, statistik- och identifieringssystem i LAN:et låter dig ge kontroll och öka säkerheten för LAN.

För att hantera nätverket och förmågan att förhindra oönskade situationer i driften av LAN, måste enheterna i hela nätverket ha systemverktyg för att övervaka tjänstens kvalitet och säkerhetspolicy, planera nätverket och tjänsterna som ger möjlighet att:

samla in statistik för att analysera nätverksprestanda på alla nivåer;

· trafikomdirigering av enskilda portar, grupper av portar och virtuella portar till protokollanalysatorn för detaljerad analys;

· övervakning av händelser i realtid för att utöka möjligheter till diagnostik utöver externa analysatorer.

samla in och spara information om betydande nätverkshändelser, inklusive enhetskonfigurationsändringar, topologiändringar, mjukvaru- och hårdvarufel

Ett LAN bör ha en systemlösning som gör det möjligt att lösa problemet på ett komplext sätt, vilket innebär implementering av identifiering av nätverksresurser och användare, skydd av information och resurser från obehörig åtkomst, dynamisk aktiv kontroll över nätverket.

LAN bör ge alla avdelningar i företaget med:

Möjlighet till textbearbetning;

· tillgång till Internet;

Möjlighet att använda e-post;

arbeta med databaser;

tillgång till delade skrivare;

Möjlighet till dataöverföring.

TCP/IP-protokollstacken visas i figur 2.

Figur 2 - TCP/IP-protokollstack

TCP/IP-protokollstacken är indelad i 4 nivåer: applikation (applikation), transport (transport), internet (internet) och nivån för åtkomst till överföringsmediet (nätverksåtkomst). Termerna som används för att beteckna ett block av överförda data är olika när man använder olika transportlagerprotokoll - TCP och UDP, därför i fig. 2 visar två stackar.

Förhållandet mellan nivåerna för OSI- och TCP/IP-stacken visas i figur 3

Figur 3 - Förhållandet mellan OSI- och TCP/IP-stacklager

3. Val av nödvändigt material och utrustning

Designa ett lokalt nätverk för en organisation med hjälp av Ethernet-teknik, beläget i två byggnader (Fig.).

Organisationens lokala nätverk

Projektet måste uppfylla följande krav:

1. Varje avdelning inom företaget måste ha tillgång till resurserna från alla andra avdelningar;

2. Trafik som genereras av anställda på en avdelning bör inte påverka andra avdelningars lokala nätverk, utom när man får tillgång till resurserna i andra avdelningars lokala nätverk;

3. En fil - tjänsten kan inte stödja fler än 30 användare;

4. Filservrar kan inte delas mellan flera avdelningar;

5. Alla repeatrar, bryggor och kommunikatörer måste placeras i kabelskåp (WS);

6. Avståndet mellan datorer på en monokanal bör inte vara mindre än en meter;

7. Växlingsutrustning och fil - servrar måste skyddas mot strömavbrott;

8. Det designade nätverket måste fungera stabilt. I fall av nätverksinstabilitet måste projektet göras om;

9. Följande kombinationer av kablar är tillåtna: tvinnat par och optisk fiber;

10. Projektet måste ha en lägsta kostnad;

11. Dataöverföringshastigheten bör inte vara lägre än 10 Mbps;

12. Typ av nätverksteknik som används - Ethernet;

13. I projektet kan du endast använda utrustning från Tabell. ett.

Tabell 1 Lista över begagnad utrustning

namn	Nominellt värde (dvs.)
Tunn koaxialkabel (per en meter)
Oskärmat tvinnat par (per meter)
Tvåkärnig fiberoptisk kabel (per meter)
Nätverksadapter med BNC-kontakt
Nätverksadapter med RJ - 45-kontakt
Dual port repeater (HUB) med BNC-kontakter
8-portars BNC-switch
Switch med 6 optiska portar
Dubbelportsbrygga med valfri kombination av portar för koaxialkablar, oskärmade tvinnade par och fiberoptiska kablar
Switch med 6 optiska portar och 24 portar med RJ - 45-kontakt
Switch för 8 portar med RJ - 45 kontakt
Switch för 36 portar med RJ - 45-kontakt
Avbrottsfri strömförsörjning 800 VA
Filserver baserad på Pentium-processor med förinstallerat operativsystem (max 30 användare)

Företaget har 4 avdelningar. Varav tre finns i byggnad 1 och den fjärde i byggnad två, 300 meter från den första. Varje avdelning har en persondator (PC) i mängden:

På marknadsavdelningen - 7 st.

På avdelningen för automatiserade styrsystem - 10 st.

I produktionsavdelningen - 42 st.

I designavdelningen - 30 st.

PC-anslutningen, inom avdelningarna, kommer att göras med en koaxialkabel. Första uppgiften är att placera en PC på varje avdelning, dvs. Datorer bör inte placeras i en slumpmässig ordning och inte i en hög, utan på ett acceptabelt avstånd från varandra. Figur 8 visar PC-layouter, med angivna avstånd mellan dem.

För att optimera prestandan är hela det lokala nätverket (LAN) uppdelat i segment. Varje avdelning har sitt eget segment. Alla segment kommer att kopplas till huvudströmbrytaren. Vi väljer från tabell 1 en switch på 8 optiska portar med en BNC-kontakt, som kommer att vara huvudströmbrytaren. Omkopplaren är skyddad mot nätspänningsfall av en 800 VA avbrottsfri strömförsörjning. Denna omkopplare bestämmer automatiskt hastigheten för varje segment och bibehåller den. Detta gör att du kan få den dataöverföringshastighet som krävs, minst 10 Mbps. Huvudströmbrytaren är placerad i WS3 ledningsskåp på produktionsavdelningen.

Marknadsavdelning.

Avdelningen har 7 st PC och ett WC1 kopplingsskåp. För stabil nätverksdrift delar vi in ​​avdelningen i 2 segment om 3 och 4 PC. Avståndet mellan den sista PC:n i det första segmentet och huvudströmbrytaren för segmentet, vilket gör att den kan användas som en enda enhet, eftersom segmentets längd överstiger inte 185 meter.

WC1-kabelskåpet rymmer avdelningens filserver (en filserver baserad på en Pentium-processor med ett förinstallerat operativsystem), en avbrottsfri strömförsörjning och en 8-portars switch med BNC-kontakter. Alla datorer och filservern är utrustade med nätverksadaptrar med BNC-kontakter och är sammankopplade med en tunn koaxialkabel med BNC T-kontakter.

Kommunikation mellan datorer och filserver

En "kontakt" sätts in i den fria kontakten på den sista T-kontakten - en terminator (figur). För att den tunna koaxialkabeln inte ska vara i spänt tillstånd lämnar vi en marginal lika med en meter i varje sektion mellan datorer.

Terminator

Institutionen för ACS.

Avdelningen har 10 datorer och ett WC2 kopplingsskåp. I WC2-skåpet finns en switch, en avbrottsfri strömförsörjning, som är ansluten till filservern. Filservern baserad på Pentium-processorn med ett förinstallerat operativsystem finns direkt på avdelningen. Alla datorer och filservrar är utrustade med nätverksadaptrar med BNC-kontakter. Persondatorer och filservern är sammankopplade med en tunn koaxialkabel med BNC T-kontakter. En "kontakt" sätts in i den fria kontakten på den sista T-kontakten - en terminator. Segment LS2 för mer stabil drift, uppdelat i 2 segment om 5 PC. Strömbrytaren kopplas till huvudströmbrytaren i skåp WC3 i produktionsavdelningen. För att den tunna koaxialkabeln inte ska vara i spänt tillstånd lämnar vi en marginal lika med en meter i varje sektion mellan datorer. Längden på LS2-a-segmentet från den sista PC:n till huvudströmbrytaren, och med hänsyn till kabelmarginalen mellan PC:erna, är för LS2-b-segmentet, vilket inte överstiger de tillåtna 185 meter.

Produktionsavdelningen.

Avdelningen har 42 datorer och en WC3 ledningsskåp. På grund av det stora antalet datorer är det lämpligt att separera dem. Således får vi 7 segment LS3-a, LS3-b, LS3-c, etc., som var och en har 6 PC. Segmenten är sammankopplade med 8-portars switchar med BNC-kontakter (3 st.). Genom att använda en switch kan du kringgå 5-4-3-regeln utan hastighetsförlust, dessutom ger användning av en switch större säkerhet mot kollisioner än att följa ovanstående regel. Denna avdelning kommer att använda två filservrar.

I ledningsskåpet på WC3-avdelningen kommer det att finnas en avbrottsfri strömförsörjning, som är ansluten till filservern; omkopplare för denna avdelning som förbinder separata segment; huvudströmbrytaren för hela nätverket.

Alla datorer och filservrar är utrustade med nätverksadaptrar med BNC-kontakter och är sammankopplade med en tunn koaxialkabel med BNC T-kontakter. För att den tunna koaxialkabeln inte ska vara i spänt tillstånd lämnar vi en marginal lika med en meter i varje sektion mellan datorer. En "plugg" - en terminator - sätts in i den fria kontakten på den sista T-kontakten.

Den totala längden på LS3-a-segmentet från den sista PC:n till switchen är. Den totala längden av LS3-b-segmentet från den sista PC:n till switchen är. Den totala längden på LS3-in-segmentet från den sista PC:n till switchen är. Den totala längden på LS3-r-segmentet från den sista PC:n till switchen är. Den totala längden på LS3-d-segmentet från den sista PC:n till switchen är. Den totala längden på LS3-e-segmentet från den sista PC:n till switchen är. Den totala längden på LS3-g-segmentet från den sista PC:n till switchen är. Längden på något av segmenten överstiger inte de tillåtna 185 m.

Projektavdelning

Avdelningen har 30 PC och en WC4 ledningsskåp. S4-segmentet är uppdelat i 5 segment för mer stabil drift. I kopplingsskåpet installerar vi en avbrottsfri strömkälla som skyddar filservrar från strömavbrott, en 8-ports switch med BNC-kontakter som kombinerar segment. Alla datorer och filservrar är utrustade med nätverksadaptrar med BNC-kontakter och är sammankopplade med en tunn koaxialkabel med BNC T-kontakter. En "kontakt" sätts in i den fria kontakten på den sista T-kontakten - en terminator. För att den tunna koaxialkabeln inte ska vara i spänt tillstånd lämnar vi en marginal lika med en meter i varje sektion mellan datorer. Längden på LS4-a-segmentet från den sista PC:n till WC4-kabelskåpet är. Längden på segment LS4-b från sista PC till kopplingsskåp WC4 är. Längden på LS4-in-segmentet från den sista PC:n till WC4-kabelskåpet är. Längden på LS4-r-segmentet från den sista PC:n till WC4-kabelskåpet är. Längden på LS4-d-segmentet från den sista PC:n till WC4-kabelskåpet är. Längden på något av segmenten överstiger inte de tillåtna 185 m.

Koppla avdelningar till varandra

Byggnad 2 tas bort från hus 1 med 300 meter. Byggnaderna är sammankopplade med en rörledning. För att ansluta WC4-segmentet med huvudströmbrytaren lägger vi en tvåkärnig fiberoptisk kabel i rörledningen (tabell 1). Kabellängden är 320 meter. På varje sida lämnar vi en marginal på 10 meter, varav två krävs för att kapa kabeln, de återstående åtta placeras i ringar i skåpet på grund av tekniska krav. För att byta från ett överföringsmedium till ett annat väljer vi från tabell 1 en tvåportsbrygga med en kombination av portar "koaxialkabel - fiberoptisk kabel", som är installerad i WC4-skåpet, och "optisk fiberkabel - koaxialkabel". kabel", som är installerad i WC3-skåpet. Båda bryggorna är skyddade från spänningsfall av en avbrottsfri strömförsörjning. Den fiberoptiska kabeln - koaxialkabelbrygga i WC3-skåpet kopplas i sin tur via en tunn koaxialkabel direkt till huvudströmbrytaren.

Således fick vi ett nätverk som kopplar samman två byggnader, vilket har en minimikostnad, men samtidigt finns det ingen sändningstrafik i det och dataöverföringshastigheten når minst 10 Mbps. Figurerna 8 och 9 visar layouten för persondatorer som ingår i det lokala nätverket och anslutningsschemat för persondatorer med ett diagram över kabelpackningar och kabelsegmentlängder.

WS1: Fil - Avdelningsserver

8-portars marknadsföringsswitch med BNC-kontakter.

WS2: Fil - Avdelningsserver

Oavbruten strömförsörjningsenhet;

ACS-avdelningsswitch för 8 portar med BNC-kontakter.

WS3: 2 avbrottsfri strömförsörjning;

2 fil - avdelningsservrar;

2 switchar för 8 portar med BNC-kontakter;

Huvudströmbrytare för 8 portar med BNC-kontakter;

Tvåportsbrygga "koaxialkabel - optisk fiber".

WS4: Fil - Avdelningsserver

Oavbruten strömförsörjningsenhet;

8-portars designavdelningsswitch med BNC-kontakter;

Bro "koaxialkabel - fiberoptisk kabel"

Figur 12 visar layouten av utrustning i kabelskåp och kopplingslinjen för denna utrustning.

För att nätverket ska fungera stabilt, det vill säga det finns ingen förvrängning av den överförda informationen eller dess förlust, måste följande villkor vara uppfyllda:

1. Längden på segmentet får inte överstiga det tillåtna värdet:

tunn coax - 185 m;

optik - 2000 m (vi har max 320 m).

2. Nätets totala längd bör inte överstiga 2,5 km.

3. Antalet datorer i nätverket bör inte överstiga 90 st. (Vi har 89 datorer + 5 avdelningsfilservrar).

4. En filserver kan inte stödja fler än 30 användare (vi har högst 30 användare).

5. Filservrar kan inte delas mellan flera avdelningar.

6. Alla repeaters, bryggor och switchar måste placeras i kabelskåp.

7. 5-4-3-regeln måste följas (görs).

Det finns inte ett enda överskott av de nödvändiga parametrarna. Därför är det inte nödvändigt att utföra en robusthetskontroll med PDV (dubbel intervalltid - får inte överstiga 575 bitars intervall) och PVV (minskning av interframe intervall får inte överstiga 49 bitars intervall). Överensstämmelse med dessa krav säkerställer en stabil drift av nätverket även i fall där ovanstående villkor överträds. Detta test kommer att utföras för att säkerställa att nätverket är igång.

För att förenkla beräkningar används referensdata från IEEE-organisationen, som innehåller data om signalutbredningsfördröjningar i repeatrar, sändtagare och olika fysiska medier.

Tabell 4 Data för beräkning av PDV

För att beräkna stabilitet, rita ett avsnitt med de mest avlägsna stationerna.

Det vänstra segmentet är segmentet där signalen utgår från.

Det högra segmentet är det segment dit signalen kommer.

Mellansegment - segmentet mellan vänster och höger segment.

Beräkningen bör utföras två gånger, när signalen fortplantar sig i båda riktningarna, eftersom resultatet kan bli annorlunda i fallet med ett asymmetriskt nätverk. Om i minst ett fall PDV misslyckas kommer nätverket att förlora ramar på grund av uteblivna kollisioner.

Beräkningen kommer att göras för de två mest avlägsna datorerna från marknadsavdelningen och från designavdelningen. En schematisk representation visas i figur 13.

Låt oss beräkna nätverkets stabilitet med PDV och PVV

4. Ekonomisk beräkning av projektet

Den praktiska användningen av LAN-modeller förutsätter i många fall tillgången på information om beräkningsprocessens faktiska egenskaper. Sådan information kan erhållas med empiriska metoder, på basis av vilka verktyg för närvarande skapas för att studera hård- och mjukvarukomponenterna i ett LAN. Den nödvändiga informationen samlas in med hjälp av speciella medel,

som tillhandahåller mätning av parametrar som kännetecknar dynamiken i LAN-driften i experimentell och normal drift. Dessa verktyg inkluderar nätverksanalysatorer, protokollanalysatorer etc. Skapandet av verktyg för att mäta parametrarna för LAN-drift, inklusive LAN-operativsystem, är en av de nya uppgifterna inom datorteknik. Experimentella metoder gör det möjligt att skapa grunden för en kvantitativ bedömning av VS-effektiviteten för att uppnå följande praktiska mål: analys av befintliga LAN, val av det bästa och syntes av ett nytt LAN. Utvärdering av egenskaperna hos hårdvara och mjukvara är förknippad med experiment och mätningar, som ur praktisk synvinkel kan betraktas som en process för att få användbar information. Mätdata presenteras i en form som lämpar sig för efterföljande analys. Detta görs med hjälp av speciella bearbetningsverktyg, vars skapande är förknippat med utvecklingen av analysatorer. Detta förhållande gäller till exempel valet av vanliga dataformat som är bekväma inte bara för mätningar, utan också för att bearbeta deras resultat. I det allmänna fallet föregår mätningssteget bearbetningssteget, och bearbetningsverktyg bör utformas för effektiv tillämpning på stora mängder information, eftersom mätningar på ett LAN som regel kännetecknas av stora volymer och en hög densitet av registrerad data . I slutskedet av experimentella studier utförs analysen av mätresultaten, vilket består i att få meningsfulla slutsatser om det studerade LAN. En viktig förutsättning för bildandet av sådana slutsatser är en framgångsrik presentation av mätresultaten. Effektiviteten av experimentella metoder beror till stor del på kvaliteten på experimentdesignen och det korrekta valet av typ av belastning. Ett experiment består av en uppsättning tester som utförs under forskningen, och testet består i sin tur av en serie sessioner eller "körningar". Termen "session" används oftare för mätningar och "kör", som regel, för simulering. Under en session eller körning samlas information om systemets beteende och eventuellt arbetsbelastning. Eftersom arbetsbelastningen varierar, måste antalet observationer som krävs för varje kvantitet av intresse för användaren vara sådan att fördelningarna för dessa kvantiteter och deras moment kan uppskattas med erforderlig noggrannhet. Sålunda beror sessionens längd på det antal observationer som krävs.

Ett experiment på en session är tillräckligt för att utvärdera, om nödvändigt, överväga endast en systemkonfiguration och en typ av arbetsbelastning. Till exempel om mätningar görs för att ta reda på om ett givet LAN ger tillfredsställande prestanda för en given arbetsbelastning (trafik), d.v.s. om den uppfyller vissa krav. Experiment som varar i flera sessioner är nödvändiga om det är nödvändigt att bestämma inverkan av vissa faktorer på systemets prestanda eller om systemet optimeras genom successiva iterationer.

5. Installation av nätverksutrustning och slutanvändare

Att installera utrustningen är det svåraste steget i nätverksinstallationen. Ju mer komplext nätverket är, desto mer heterogen tekniskt komplex utrustning används i det, desto mer djupgående kunskap och erfarenhet krävs av en ingenjör för att konfigurera denna utrustning. Den slutliga installationen och felsökningen av utrustning för kundens mål tar ibland mycket mer tid än installation. Prestandan för det framtida nätverket beror på optimeringen av ett stort antal parametrar för varje nätverksenhet. Det betyder att produktiviteten hos företagets personal beror på det.

Installation av utrustningen kan, på kundens begäran, omfatta följande steg och arbete:

1. konfigurera switchar, routrar och brandväggar (brandvägg). Konfiguration inkluderar vanligtvis att dela upp nätverket i virtuella lokala nätverk, utveckla och konfigurera routingregler, säkerställa tjänstekvalitet, säkerställa säkerhet, säkerställa kryptering av kritiska data, organisera säker fjärråtkomst till företagsnätverksdata. Listan över konfigurerbar utrustning inkluderar aktiva enheter i nätverksmiljön, såsom multiplexorer, switchar, routrar, brandväggar, serviceservrar (DNS, DHCP, HTTP, MAIL) och mycket ofta stamnätskoppar och optiska multiplexrar.

2. För närvarande, med utvecklingen av trådlös teknik, kan inte ett enda företags dataöverföringsnätverk klara sig utan ett WI-FI-nätverk. Därför faller även trådlösa åtkomstpunkter in i inställningen. Organiseringen av ett bekvämt, skalbart, hanterat från ett enda punktnätverk kräver kunskap om modern teknik. Ett korrekt konfigurerat nätverk ger hög tillförlitlighet, centraliserad hantering, samt ytterligare tjänster som auktorisering, överlämning och annat.

3. Förutom nätverksutrustning kräver även nätverksskrivare, multifunktionsskrivare och kopiatorer inställningar. För närvarande är de fristående nätverksenheter och kräver, precis som datorer, professionell konfiguration. Det är bättre att anförtro inmatningen av inställningar till specialister, eftersom. oprofessionell hantering av högteknologisk utrustning kan inaktivera den. Dessutom välkomnas inte otillåtna installationer av tillverkare, och självkonfigurering och installation av utrustning, utan inblandning av ett auktoriserat servicecenter, är risken att förlora garantin för dyr utrustning.

4. Teknikerna för dataöverföring förbättras, och idag inkluderar listan över utrustning som ofta används av företagskunder traditionellt videokonferenssystem. Korrekt systeminställning gör att du kan få en bild av hög kvalitet, spara på bandbredd och fullt ut använda alla funktioner i systemet för slutanvändaren. Videokonferenssystemet inkluderar inte bara videokonferensservrar utan även slutterminalenheter - IP-videotelefoner, videoterminaler, kollektiva videokommunikationssystem. Korrekt konfiguration av hela klassen av enheter, tillsammans med det centrala systemet, kommer att säkerställa implementeringen av kvalitetstjänster och tjänster för användaren.

En modern trådlös bredbandsrouter är en multifunktionell enhet som kombinerar:

en router

Fast Ethernet-nätverksswitch (10/100 Mbit/s);

en trådlös åtkomstpunkt;

brandvägg

NAT-enhet.

Huvuduppgiften som tilldelas trådlösa routrar är att förena alla datorer i ett hemnätverk till ett enda lokalt nätverk med möjligheten att utbyta data mellan dem och organisera en höghastighets, säker Internetanslutning för alla hemdatorer.

Använda en trådlös router för att ansluta

För närvarande är de mest populära metoderna att ansluta till Internet via en telefonlinje med ett ADSL-modem och via en dedikerad Ethernet-linje. Baserat på detta kan alla trådlösa routrar delas in i två typer:

för anslutning via en dedikerad Ethernet-linje;

för telefonanslutning.

I det senare fallet finns även ett ADSL-modem inbyggt i routern.

Enligt statistiken blir metoden att ansluta via en dedikerad Ethernet-linje mer och mer populär bland leverantörer. Samtidigt kan routrarna som är designade för detta också användas för att ansluta till Internet via en telefonlinje, men för detta måste du dessutom köpa ett ADSL-modem.

I framtiden kommer vi endast att överväga routrar som är utformade för att ansluta till Internet via en dedikerad Ethernet-linje.

Så routrar är nätverksenheter installerade på gränsen mellan det interna lokala hemnätverket och Internet, och därför fungerar de som en nätverksport. Ur en konstruktiv synvinkel måste routrar ha minst två portar, varav en ansluter det lokala nätverket (denna port kallas den interna LAN-porten), och den andra är det externa nätverket, det vill säga Internet (denna port är kallas den externa WAN-porten). Hemroutrar har en WAN-port och fyra interna LAN-portar, som kombineras till en switch (Fig. 2). Både WAN- och LAN-portarna har ett 10/100Base-TX-gränssnitt och kan anslutas till en Ethernet-nätverkskabel.

LAN och WAN - routerportar

Den trådlösa åtkomstpunkten som är integrerad i routern låter dig organisera ett trådlöst nätverkssegment, som för routern tillhör det interna nätverket. I denna mening skiljer sig inte datorer som är anslutna till routern trådlöst från de som är anslutna till LAN-porten.

Uppgiften för brandväggen som är integrerad i routern är att säkerställa säkerheten för det interna nätverket. För att göra detta måste brandväggar kunna maskera det skyddade nätverket, blockera kända typer av hackerattacker och informationsläckage från det interna nätverket och kontrollera applikationer som kommer åt det externa nätverket.

För att implementera dessa funktioner analyserar brandväggar all trafik mellan de externa och interna nätverken för dess överensstämmelse med vissa fastställda kriterier eller regler som bestämmer villkoren för passage av trafik från ett nätverk till ett annat. Om trafiken uppfyller de angivna kriterierna passerar brandväggen den genom sig själv. Annars, det vill säga om de fastställda kriterierna inte uppfylls, blockeras trafiken. Brandväggar filtrerar både inkommande och utgående trafik och låter dig kontrollera åtkomsten till vissa nätverksresurser eller applikationer.

Genom sitt syfte liknar brandväggar en kontrollpunkt för en bevakad anläggning, där dokumenten för alla som kommer in på anläggningens territorium och alla som lämnar den kontrolleras. Om passet är i sin ordning är tillträde till territoriet tillåtet. Brandväggar fungerar på liknande sätt, endast nätverkspaket fungerar som personer som passerar genom kontrollpunkten, och passet är överensstämmelsen mellan rubrikerna för dessa paket och en given uppsättning regler.

Alla moderna routrar med inbyggda brandväggar är NAT-enheter, det vill säga de stöder nätverksadressöversättningsprotokollet NAT (Network Address Translation). Detta protokoll är inte en integrerad del av brandväggen, men det hjälper till att förbättra nätverkssäkerheten. Dess huvudsakliga uppgift är att lösa problemet med bristen på IP-adresser, som blir mer och mer akut i takt med att antalet datorer växer.

NAT-protokollet definierar hur nätverksadressöversättning sker. NAT-enheten översätter IP-adresser reserverade för privat användning på lokala nätverk till offentliga IP-adresser. Privata adresser inkluderar följande IP-intervall: 10.0.0.0-10.255.255.255, 172.16.0.0-172.31.255.255, 192.168.0.0-192.168.255.255. Privata IP-adresser kan inte användas på WAN, så de kan endast användas fritt för interna ändamål.

Förutom den listade funktionaliteten har vissa modeller av trådlösa routrar ett antal ytterligare. Till exempel kan de utrustas med USB 2.0-portar, till vilka du kan ansluta externa enheter med möjlighet att organisera delad nätverksåtkomst till dem. Så när vi är anslutna till en skrivarrouter via ett USB 2.0-gränssnitt får vi också en skrivarserver, och när en extern hårddisk är ansluten får vi en nätverkslagringsenhet som NAS (Network Attached Storage). Dessutom, i det senare fallet, låter programvaran som används i routrar dig till och med organisera en FTP-server.

Det finns modeller av routrar som inte bara har USB-portar utan också en inbyggd hårddisk och därför kan användas för nätverkslagring, som FTP-servrar för åtkomst både utifrån och från det interna nätverket, och till och med fungera som multimedia centrerar.

Trots den skenbara likheten i funktionaliteten hos trådlösa bredbandsroutrar, finns det betydande skillnader mellan dem, som i slutändan avgör om en viss router är lämplig för dina syften eller inte. Faktum är att olika internetleverantörer använder olika typer av internetanslutningar. Om vi ​​pratar om att ansluta en enda dator (utan att använda en router), så finns det inga problem, eftersom användaroperativsystem (till exempel Windows XP / Vista) innehåller mjukvaruverktyg som stöder alla typer av anslutningar som används av leverantörer. Om en router används för att ansluta hemnätverket till Internet, är det nödvändigt att den fullt ut stöder den typ av anslutning som används av leverantören (vi kommer att överväga anslutningstyper i avsnittet om att konfigurera WAN-gränssnittet).

Nästan alla routrar som riktar sig till hemanvändare har inbyggd programvara för snabbinstallation (setup wizards) eller verktyg för automatisk konfiguration – till exempel Quick Setup, Smart Setup, NetFriend etc. Du måste dock tänka på att det alltid kan finnas en leverantör som inte stöder den automatiska konfigurationsfunktionen för en specifik router. Dessutom betyder närvaron av sådana funktioner inte alls att genom att trycka på en "magisk" knapp kommer du omedelbart att hantera alla problem och konfigurera din router. När allt kommer omkring, även för att komma till denna "magiska" knapp, måste du utföra några nätverksgränssnittsinställningar på din dator.

Av ovanstående skäl kommer vi inte att förlita oss på routerns automatiska konfigurationsmöjligheter och kommer att överväga det mest universella sättet att manuellt konfigurera den steg för steg.

Det är lämpligt att konfigurera routern i följande ordning:

· Få tillgång till routerns webbgränssnitt.

· Konfigurera LAN-gränssnittet och den inbyggda DHCP-servern.

· Skapa ett WAN-gränssnitt med organisation av en Internetanslutning för alla datorer i det lokala nätverket.

· Konfigurera ett trådlöst nätverk (om det finns trådlösa klienter).

· Brandväggsinställningar.

· Konfigurera NAT-protokollet (vid behov).

Det första steget i att konfigurera routern är att få nätverksåtkomst till dess inställningar via webbgränssnittet (alla routrar har en inbyggd webbserver).

Låt oss ta en närmare titt på stegen för att konfigurera LAN-gränssnittet och den inbyggda DHCP-servern, samt konfigurera WAN-gränssnittet. Vi kommer inte att prata om att ställa in ett trådlöst nätverk, brandvägg och NAT-protokoll i den här artikeln - separata publikationer kommer att ägnas åt dessa frågor.

Få tillgång till webben- Ochrouterns gränssnitt

För att komma åt routerns webbgränssnitt måste du ansluta en dator (laptop) till LAN-porten. Det första du behöver ta reda på är IP-adressen för routerns LAN-port, standardinloggning och lösenord. Varje router, som är en nätverksenhet, har sin egen nätverksadress (IP-adress). För att ta reda på IP-adressen för routerns LAN-port och lösenordet måste du bläddra igenom användarmanualen.

Om routern inte har använts tidigare är dess inställningar desamma som standardinställningarna (fabriksinställningarna). I de flesta fall är IP-adressen för routerns LAN-port 192.168.1.254 eller 192.168.1.1 med en subnätmask på 255.255.255.0, och lösenordet och inloggningen är admin. Om routern redan har använts och standardinställningarna har ändrats i den, men du inte känner till IP-adressen för LAN-porten, eller inloggningen och lösenordet, är det första du ska göra att återställa alla inställningar (återgå till fabriksinställningarna ). För att göra detta har alla routrar en speciell infälld återställningsknapp (Reset). Om du trycker på den (när routern är påslagen) och håller den intryckt i några sekunder kommer routern att starta om och återställa fabriksinställningarna.

Förutom möjligheten att snabbt återställa till fabriksinställningarna har de flesta routrar en inbyggd DHCP-server som är aktiverad som standard. Detta gör det enkelt att ansluta till routern, eftersom datorn som är ansluten till routerns LAN-port automatiskt tilldelas en IP-adress på samma subnät som LAN-porten på själva routern, och IP-adressen för standardgatewayen kommer ställas in på routerns IP-adress. routerns LAN-portadress. Men för att kunna använda den här funktionen måste du se till att nätverksanslutningsegenskaperna för datorn som används för att ansluta till routerns LAN-port har funktionen Erhåll IP-adress automatiskt inställd. Det är aktiverat som standard för alla nätverksgränssnitt, och om nätverksanslutningar på datorn efter installation av operativsystemet inte var speciellt konfigurerade, kommer du troligen att kunna komma åt routerinställningarna omedelbart efter anslutning till datorns LAN-port.

Om det inte är möjligt att ansluta till routern på detta sätt måste du först konfigurera nätverksgränssnittet på datorn som är ansluten till routern. Meningen med inställningen är att nätverksgränssnittet på datorn som ansluter till routerns LAN-port och routerns LAN-port har IP-adresser som tillhör samma subnät. Låt oss säga att routerns LAN-port har en IP-adress på 192.168.1.1. Då måste nätverksgränssnittet för den anslutna datorn tilldelas en statisk IP-adress 192.168.1.x (till exempel 192.168.1.100) med en subnätmask på 255.255.255.0. Dessutom måste du ange IP-adressen för routerns LAN-port som standard gateway IP-adress (i vårt fall, 192.168.1.1).

Konfigurationen av datorns nätverksgränssnitt beror på vilket operativsystem du använder.

Slutsats

I detta dokument övervägdes huvudkomponenterna i LAN, liksom processen för dataöverföring i nätverket på alla nivåer (logisk och hårdvara). Det lokala datornätverket för ett handelsföretag modelleras med hänsyn till kraven för den framtida strukturen. Baserat på rummets storlek hittades längden på kabeln som förbinder alla nätverkskomponenter och optimerades så mycket som möjligt.

Hittills är utvecklingen och implementeringen av LAN en av de mest intressanta och viktiga uppgifterna inom informationsteknologiområdet. Behovet av att kontrollera information i realtid växer mer och mer, trafiken av nätverk på alla nivåer växer ständigt. I detta avseende växer nya teknologier fram för att överföra information i ett LAN.

Till exempel, bland de senaste upptäckterna, bör det noteras möjligheten av dataöverföring med hjälp av konventionella kraftledningar, och den här metoden låter dig öka inte bara hastigheten utan också överföringens tillförlitlighet.

Nätverksteknologier utvecklas mycket snabbt, i samband med vilken de börjar sticka ut som en separat informationsindustri. Forskare förutspår att nästa prestation för denna industri kommer att vara att helt utesluta andra sätt för informationsöverföring (teve, radio, print, telefon, etc.). Dessa "föråldrade" teknologier kommer att ersättas av en dator, den kommer att kopplas till något globalt informationsflöde, kanske till och med Internet, och från detta flöde kommer det att vara möjligt att få vilken information som helst i vilken representation som helst.

Bibliografi

1. SPb1. Kuznetsov M.A., "Modern teknologier och standarder för mobil kommunikation".: Link, 2006.

2. McCullough D., "Secrets of wireless technology" / - M .: NT-Press, 2010.

3. Maufer T., "WLAN: en praktisk guide för administratörer och professionella användare" / - M .: KUDITS-Obraz, 2011.

4. Novikov Yu.V., Kondratenko S.V. Grunderna i lokala nätverk. Föreläsningskurs. - M.: Internet University of Information Technologies, 2010.

5. Kuznetsov M.A., "Modern teknologier och standarder för mobil kommunikation" - St. Petersburg: Link, 2006.

6. Kuznetsov M.A., "Modern teknik och standarder för mobil kommunikation" / Ryzhkov A.E. - St. Petersburg: Link, 2009.

7. McCullough D., "Secrets of wireless technology" / - M .: NT-Press, 2010.

8. Maufer T., "WLAN: en praktisk guide för administratörer och professionella användare" / - M .: KUDITS-Obraz, 2011.

9. Novikov Yu.V., Kondratenko S.V. Grunderna i lokala nätverk. Föreläsningskurs. - M.: Internet University of Information Technologies, 2010.

10. Olifer VG, Fundamentals of data transmission networks. - M.: Förlag: Piter, 2008.

11. Olifer V.G., "Basic technologys of local networks" - St. Petersburg: Peter, 2009.

12. V. G. Olifer, Datanätverk. Principer, teknologier, protokoll. Lärobok. - St. Petersburg, Peter, 2011.

13. Pejman R., "Grunderna för att bygga trådlösa lokala nätverk av 802.11-standarden. En praktisk guide för att lära sig, designa och använda 802.11 trådlösa LAN / Jonathan Leary. - M.: Cisco Press Translation från engelska Williams Publishing House, 2009.

14. Shakhnovich S. Modern trådlös teknik. - PETER, 2008.

15. Shcherbo V.K. Datornätverksstandarder. - M.: Kudits - Obraz, 2010.

Liknande dokument

Allmänna egenskaper hos lokala datornätverk, deras huvudsakliga funktioner och syfte. Utveckling av ett projekt för modernisering av företagets lokala datornätverk. Val av nätverksutrustning, beräkning av kabellängd. Metoder och medel för informationsskydd.

avhandling, tillagd 2013-10-01


Installation av telekommunikationsutrustning för det lokala nätverket. Val av nätverksarkitektur. Serverkonfigurationstjänster. Kabelberäkning, val av utrustning och mjukvara. Beskrivning av de fysiska och logiska scheman i datornätverket.

terminsuppsats, tillagd 2014-12-22


Valet av protokoll och teknik för att bygga ett lokalt nätverk baserat på bandbredden - 100 Mbps. Val av nätverksutrustning. Utarbeta en nätverksplan i skala. Konfiguration av servrar och arbetsstationer. Beräkning av ägandekostnaden för nätet.

terminsuppsats, tillagd 2011-01-28


Utveckling av nätverkstopologi, val av operativsystem, typ av fiberoptisk kabel. Studien av listan över funktioner och tjänster som tillhandahålls användare i det lokala nätverket. Beräkning av erforderlig kvantitet och kostnad för installerad utrustning.

terminsuppsats, tillagd 2011-12-26


Byggande av lokala nätverkssegment, urval av basteknologier för avdelningar. Konstruktion av huvudkanaler för interaktion mellan segment. Urval av utrustning för huvudlinjen centralkontor - produktion. Diagram över ett datornätverk.

terminsuppsats, tillagd 2013-01-23


Beräkningar av parametrarna för det projicerade lokala datornätverket. Total kabellängd. Distribution av IP-adresser för det designade nätverket. Specifikation av utrustning och förbrukningsmaterial. Val av operativsystem och applikationsprogramvara.

terminsuppsats, tillagd 2014-11-01


Analys av designområdet, informationsflöden, nätverkstopologi och nätverksteknik. Val av nätverksutrustning och servertyp. Lista över begagnad utrustning. Modellera ett lokalt nätverksprojekt med hjälp av mjukvaruskalet NetCracker.

terminsuppsats, tillagd 2013-02-27


Val av passiv nätverksutrustning. Belägg för behovet av att modernisera företagets lokala datornätverk. Val av operativsystem för arbetsstationer och server. Jämförande egenskaper hos D-Link-switchar. Lokala nätverksdiagram.

terminsuppsats, tillagd 2015-10-10


Val och motivering av arkitekturen för det lokala nätverket för utbildningsinstitutionen SOS Ubuntu Server. Beskrivning av det fysiska schemat för telekommunikationsutrustningen i det konstruerade nätet. Installation av server, datorer och nätverksprogram.

terminsuppsats, tillagd 2014-12-06


Val och motivering av tekniskt stöd för det utvecklade lokala nätverket på skolan med hjälp av Ethernet-teknik och stjärntopologi. Lista över aktiv och passiv teknisk utrustning som krävs för ett lokalt nätverk.

Ett lokalt nätverk förenar abonnenter som befinner sig på ett litet avstånd från varandra (inom 10-15 km). Vanligtvis byggs sådana nätverk inom ett enda företag eller organisation.

Informationssystem byggda på basis av lokala nätverk ger lösningen av följande uppgifter:

Datalagring;

Databehandling;

Organisering av användaråtkomst till data;

Överföring av data och resultat av deras behandling till användare.

Datornätverk implementerar distribuerad databehandling. Här är databehandlingen fördelad mellan två enheter: klienten och servern. I processen för databehandling genererar klienten en begäran till servern att utföra komplexa procedurer. Servern uppfyller begäran, lagrar den offentliga informationen, organiserar åtkomsten till dessa data och överför data till klienten. Denna datornätverksmodell kallas klient-server-arkitekturen.

På basis av fördelningen av funktioner delas lokala datornät in i peer-to-peer och dual-rank (hierarkiska nätverk eller nätverk med en dedikerad server).

I ett peer-to-peer-nätverk är datorer lika i förhållande till varandra. Varje användare i nätverket bestämmer själv vilka resurser på sin dator han ska tillhandahålla för allmänt bruk. Datorn fungerar alltså både som klient och server. Peer-to-peer-delning av resurser är helt acceptabelt för små kontor med 5-10 användare, som kombinerar dem i en arbetsgrupp.

Ett tvårankigt nätverk är organiserat på basis av en server på vilken nätverksanvändare registrerar sig.

För moderna datornätverk är ett blandat nätverk typiskt, som kombinerar arbetsstationer och servrar, där några av arbetsstationerna bildar peer-to-peer-nätverk och den andra delen tillhör dual-rank nätverk.

Det geometriska anslutningsdiagrammet (fysisk anslutningskonfiguration) för nätverksnoder kallas nätverkstopologi. Det finns ett stort antal alternativ för nätverkstopologier, varav de grundläggande är buss, ring, stjärna.

Däck. En kommunikationskanal som kopplar ihop noder i ett nätverk bildar en bruten linje - en buss. Vilken nod som helst kan ta emot information när som helst och sända endast när bussen är ledig. Data (signaler) överförs av datorn till bussen. Varje dator kontrollerar dem, bestämmer till vem informationen är adresserad och accepterar data om de skickas till den, eller ignorerar den.

Med en busstopologi presenteras informationsöverföringsmediet i form av en kommunikationsväg, tillgänglig för alla arbetsstationer, till vilken de alla måste vara anslutna. Alla arbetsstationer kan kommunicera direkt med vilken arbetsstation som helst i nätverket. Om datorer är placerade nära varandra, är det billigt och enkelt att organisera ett datornätverk med en busstopologi - du behöver bara köra en kabel från en dator till en annan. Signaldämpning med ökande avstånd begränsar bussens längd och därmed antalet datorer som är anslutna till den.

Arbetsstationer kan när som helst, utan att avbryta driften av hela datornätverket, anslutas till eller kopplas bort. Hur ett datornätverk fungerar beror inte på tillståndet för en separat arbetsstation.

Ringa. Noderna är sammankopplade i ett nätverk av en sluten kurva. Arbetsstationen skickar information till en viss slutadress, efter att tidigare ha fått en förfrågan från ringen. Data överförs endast i en riktning. Varje nod implementerar bland annat funktionerna hos ett relä. Han tar emot och sänder meddelanden och uppfattar endast adresserade till honom. Med hjälp av ringtopologi kan du ansluta ett stort antal noder till nätverket, lösa problemen med störningar och signaldämpning med nätverkskortet för varje nod. Meddelandevidarebefordran är mycket effektiv då de flesta meddelanden kan skickas "på vägen" över kabelsystemet efter varandra. Det är väldigt enkelt att göra en ringförfrågan till alla stationer. Varaktigheten av informationsöverföringen ökar i proportion till antalet arbetsstationer som ingår i datornätverket.

Med en ringnätstopologi är arbetsstationer kopplade till varandra i en cirkel, d.v.s. arbetsstation 1 med arbetsstation 2, arbetsstation 3 med arbetsstation 4 osv. Den sista arbetsstationen är kopplad till den första. Kommunikationslänken är sluten i en ring. Att lägga kablar från en arbetsstation till en annan kan vara ganska komplicerat och dyrt, särskilt om arbetsstationerna är geografiskt placerade långt från ringen (till exempel i en linje).

Huvudproblemet med en ringtopologi är att varje arbetsstation aktivt måste delta i överföringen av information, och om åtminstone en av dem misslyckas, förlamas hela nätverket. Fel i kabelanslutningar kan lätt lokaliseras.

Att ansluta en ny arbetsstation kräver en kortvarig avstängning av nätverket, eftersom ringen måste vara öppen under installationen. Det finns ingen gräns för omfattningen av datornätverket, eftersom det i slutändan bestäms enbart av avståndet mellan två arbetsstationer.

Stjärna. Nätverksnoder är anslutna till centrum med strålar. All information överförs genom centret, vilket gör det relativt enkelt att felsöka och lägga till nya noder utan att störa nätverket. Kostnaden för att organisera kommunikationskanaler är dock vanligtvis högre här än för en buss och en ring.

Konceptet med en stjärnnätverkstopologi kommer från området stordatorer, där värddatorn tar emot och bearbetar all data från kringutrustning som en aktiv databearbetningsnod. Denna princip tillämpas i datakommunikationssystem som RELCOM e-post. All information mellan två perifera arbetsstationer passerar genom datornätverkets centrala nod.

Nätverksgenomströmning bestäms av nodens beräkningskraft och garanteras för varje arbetsstation. Kollisioner (kollisioner) av data förekommer inte.

Skicka ditt goda arbete i kunskapsbasen är enkelt. Använd formuläret nedan

Studenter, doktorander, unga forskare som använder kunskapsbasen i sina studier och arbete kommer att vara er mycket tacksamma.

Värd på http://www.allbest.ru/

1. INTRODUKTION

Syftet med att passera den industriella praktiken i specialitetens profil var att konsolidera, fördjupa och systematisera kunskap baserad på verksamheten i företaget JSC "RadioZavod" i riktning mot "Management in tekniska system". Under perioden av industriell praktik fullbordades planen för teoretisk och praktisk träning av studenten i sin helhet.

Under perioden 1 juli till 29 juli gick jag igenom och studerade följande: principerna för att bygga lokala nätverk; struktur och drift av LAN; studier av nätverksprotokoll; grunderna för administration.

2. LOKALA NÄTVERK

2.1 Topologier för lokala nätverk

LAN (eng. LAN - Lokal Area Network) förstås som en gemensam anslutning av flera separata datorarbetsstationer (arbetsstationer) till en enda dataöverföringskanal.

Topologin för ett datornätverk förstås som konfigurationen av en graf, vars hörn motsvarar nätverkets datorer och kanterna till de fysiska anslutningarna mellan dem. Datorer som är anslutna till ett nätverk kallas ofta för stationer eller nätverksnoder. Logiska länkar är dataöverföringsvägar mellan nätverksnoder och bildas genom lämplig konfigurering av kommunikationsutrustningen.

Valet av topologin för elektriska anslutningar påverkar avsevärt många egenskaper hos nätverket. Till exempel ökar närvaron av redundanta länkar nätets tillförlitlighet och gör det möjligt att balansera belastningen av enskilda kanaler. Lättheten att lägga till nya noder, som är inneboende i vissa topologier, gör nätverket enkelt att expandera. Ekonomiska överväganden leder ofta till valet av topologier, som kännetecknas av en minimal total längd på kommunikationslinjer.

En helt ansluten topologi (Figur 2.1, a) motsvarar ett nätverk där varje dator i nätverket är ansluten till alla andra. Trots den logiska enkelheten visar sig detta alternativ vara besvärligt och ineffektivt. Faktum är att varje dator i nätverket måste ha ett stort antal kommunikationsportar, tillräckligt för att kommunicera med var och en av de andra datorerna i nätverket. För varje datorpar måste en separat elektrisk kommunikationslinje tilldelas. Fullt anslutna topologier används sällan.

En nättopologi erhålls från en helt ansluten topologi genom att ta bort några möjliga anslutningar (Figur 2.1, b). I ett nätverk med mesh-topologi är endast de datorer mellan vilka intensivt datautbyte sker direkt anslutna, och för datautbyte mellan datorer som inte är anslutna med direkta anslutningar används transitöverföringar genom mellanliggande noder.

Den gemensamma bussen (Figur 2.1, c) är en mycket vanlig topologi för lokala nätverk. I det här fallet är datorer anslutna till en koaxialkabel. Den överförda informationen kan distribueras i båda riktningarna. Användningen av en gemensam buss minskar kostnaden för kabeldragning, förenar anslutningen av olika moduler, ger möjlighet till nästan omedelbar sändningsåtkomst till alla stationer i nätverket. Således är de främsta fördelarna med ett sådant system den låga kostnaden och enkelheten att kabla runt i lokalerna. Den allvarligaste nackdelen med den gemensamma bussen är dess låga tillförlitlighet: alla defekter i kabeln eller kontakterna förlamar hela nätverket helt. En annan nackdel med den delade bussen är dess låga prestanda, eftersom med denna anslutningsmetod endast en dator åt gången kan överföra data till nätverket. Därför delas alltid kommunikationskanalens bandbredd här mellan alla nätverksnoder.

Stjärntopologi (Figur 2.1, d). I det här fallet är varje dator ansluten med en separat kabel till en gemensam enhet, kallad en hubb, som är placerad i mitten av nätverket. Hubbens funktion är att styra informationen som sänds av datorn till en eller alla andra datorer i nätverket. Den största fördelen med denna topologi är att eventuella problem med kabeln bara påverkar datorn som denna kabel är ansluten till, och endast ett fel på navet kan inaktivera hela nätverket. Nackdelarna med en stjärntopologi inkluderar den högre kostnaden för nätverksutrustning. Dessutom begränsas möjligheten att öka antalet noder i nätverket av antalet navportar. Ibland är det vettigt att bygga ett nätverk med flera nav, hierarkiskt sammankopplade med stjärnanslutningar (Figur 2.1, e).

I nätverk med en ringkonfiguration (Figur 2.1, e) överförs data runt ringen från en dator till en annan, vanligtvis i en riktning. Om datorn känner igen data som "sin egen" kopierar den den till sig själv i den interna bufferten. I ett nät med ringtopologi ska särskilda åtgärder vidtas så att vid fel eller frånkoppling av en station inte avbryts kommunikationskanalen mellan de andra stationerna. Ringen är en mycket bekväm konfiguration för att organisera feedback - data, efter att ha gjort en hel sväng, återgår till källnoden. Därför kan denna nod styra processen att leverera data till destinationen. Ofta används denna egenskap hos ringen för att testa nätverksanslutning och hitta en nod som inte fungerar korrekt.

Figur 2.1 Typiska nätverkstopologier

2.2 Kommunikationsmedium

Kommunikationslinjen (Figur 2.2) består i allmänhet av ett fysiskt medium genom vilket elektriska informationssignaler sänds, dataöverföringsutrustning och mellanutrustning.

Figur 2.2 Kommunikationslinjens sammansättning

Fysisk miljö dataöverföring kan vara en kabel, det vill säga en uppsättning ledningar, isolerande och skyddande mantel och kontakter, såväl som jordens atmosfär eller yttre rymden genom vilken elektromagnetiska vågor utbreder sig. Beroende på dataöverföringsmediet är kommunikationslinjer indelade i:

Trådbundna (overhead) kommunikationslinjer är ledningar utan några isolerande eller skärmande flätor, läggs mellan stolpar och hänger i luften. Sådana kommunikationslinjer bär traditionellt telefon- eller telegrafsignaler, men i avsaknad av andra möjligheter används dessa linjer även för att överföra datordata.

Kabellinjer är en ganska komplex struktur. Kabeln består av ledare inneslutna i flera lager av isolering: elektrisk, elektromagnetisk, mekanisk. Dessutom kan kabeln utrustas med kontakter som gör att du snabbt kan ansluta olika utrustningar till den. Det finns tre huvudtyper av kabel som används i datornätverk: tvinnade kopparkablar, koaxialkablar med en kopparkärna och fiberoptiska kablar.

Radiokanaler för markbunden och satellitkommunikation bildas med hjälp av en sändare och mottagare av radiovågor. Det finns ett stort antal olika typer av radiokanaler, som skiljer sig både i det använda frekvensområdet och i kanalområdet.

De viktigaste egenskaperna hos kommunikationslinjer inkluderar:

amplitud-frekvenskarakteristik;

· bandbredd;

försvagning

· bullerimmunitet;

överhörning vid den närmaste änden av linjen;

genomströmning;

Tillförlitlighet för dataöverföring;

enhetskostnad.

Faktorer som påverkar nätverkets fysiska prestanda:

1) Servicebarhet för datorer anslutna till nätverket.

2) Servicebarhet av nätverksutrustning (adaptrar, transceivrar, kontakter, etc.).

3) Nätverkskabelintegritet.

4) Begränsning av kabellängden förknippad med dämpningen av signalen som utbreder sig genom den.

2.3 Typer av lokala nätverk

Det finns flera typer av datornätverk:

globala nätverk,

· Regionala nätverk,

· Stadsnätverk.

Beroende på hastigheten på informationsöverföringen delas datornät in i:

låg hastighet (upp till 10 Mbps),

medelhastighet (upp till 100 Mbps),

hög hastighet (över 100 Mbps);

Termen baud används ofta för att definiera dataöverföringshastigheten i ett nätverk. Baud är en enhet för signalöverföringshastighet, mätt som antalet diskreta övergångar eller händelser per sekund. Om varje händelse är en bit är baud ekvivalent, bps.

Med tanke på att organisera interaktionen mellan datorer är nätverk uppdelade i peer-to-peer (Peer-to-Peer Network) och med en dedikerad server (Dedicated Server Network).

peer-to-peer-nätverk. Alla datorer i ett peer-to-peer-nätverk är lika. Alla nätverksanvändare kan komma åt data som lagras på vilken dator som helst. Fördelen med peer-to-peer-nätverk är att det inte finns något behov av att kopiera alla filer som används av flera användare samtidigt till servern. I princip har vilken nätverksanvändare som helst möjlighet att använda all data som finns lagrad på andra datorer i nätverket och de enheter som är anslutna till dem. Den största nackdelen med peer-to-peer-nätverket är en betydande ökning av tiden för att lösa tillämpade problem. Detta beror på det faktum att varje dator i nätverket behandlar alla förfrågningar som kommer till den från andra användare.

I ett nätverk med en dedikerad server utför en av datorerna funktionerna att lagra data som är avsedd att användas av alla arbetsstationer, hantera interaktion mellan arbetsstationer och ett antal servicefunktioner. Interaktion mellan arbetsstationer i nätverket sker som regel via servern. Den logiska organisationen av ett sådant nätverk kan representeras av en stjärntopologi. Den centrala enhetens roll utförs av servern. Fördelar med ett nätverk med en dedikerad server: ett tillförlitligt informationssäkerhetssystem; hög hastighet; inga begränsningar för antalet arbetsstationer; Enkel hantering. Nackdelar med nätverket: hög kostnad på grund av tilldelningen av en dator för servern; beroende av nätverkshastighet och tillförlitlighet på servern; mindre flexibilitet jämfört med ett peer-to-peer-nätverk.

Modemanslutning. Den vanligaste och mest välkända metoden för att ansluta till Internet i Ryssland är en modemanslutning med en telefonlinje.

Ett modem är anslutet till datorn - en enhet för att ta emot och överföra data, som är ansluten till en vanlig telefonlinje. När en anslutning behöver upprättas ringer modemet ett telefonnummer som besvaras av ett annat modem installerat av Internetleverantören. En anslutning upprättas mellan modemen och data överförs.

Den största fördelen med modemkommunikation är dess utbredning och låga pris. Om en högkvalitativ telefonlinje är tillgänglig är modemkommunikation också tillgänglig - det finns inget behov av att organisera en speciell kanal. Den initiala kostnaden för att ansluta till en uppringd leverantör är låg. Men modemkommunikation har också stora nackdelar, av vilka en betydande del är förknippad med det bedrövliga tillståndet för huvuddelen av ryska telefonlinjer. Ett välkänt problem med modemkommunikation är låg hastighet. Teoretiskt sett kan moderna modem överföra data med hastigheter upp till 56 Kbps i riktning från leverantören till användaren och upp till 40 Kbps - från användaren till leverantören.

Teknologiethernet

Ethernet är den mest använda lokala nätverksstandarden idag. När de säger Ethernet betyder det vanligtvis någon av varianterna av denna teknik. I en snävare mening är Ethernet en nätverksstandard baserad på det experimentella Ethernet-nätverket.

Ethernet-standarder definierar trådbundna anslutningar och elektriska signaler vid det fysiska lagret, ramformat och protokoll för mediaåtkomstkontroll vid datalänklagret i OSI-modellen.

Beroende på typen av fysiskt medium har IEEE 802.3-standarden olika modifieringar - l0Base-5, l0Base-2, l0Base-T, l0Base-FL, l0Base-FB.

Ethernet-nätverk använder en mediaåtkomstmetod som kallas carrier-sense-multiply-access with collision detection (CSMA/CD).

Denna metod används uteslutande i nätverk med en logisk gemensam buss. Alla datorer i ett sådant nätverk har direkt tillgång till en gemensam buss, så den kan användas för att överföra data mellan två valfria nätverksnoder. Samtidigt har alla nätverksdatorer möjlighet att omedelbart (med hänsyn till signalutbredningsfördröjningen genom det fysiska mediet) ta emot data som någon av datorerna började sända till den gemensamma bussen.

All data som sänds över nätverket placeras i ramar av en viss struktur och förses med en unik adress för destinationsstationen. Ramen överförs sedan över kabeln. Alla stationer som är anslutna till kabeln kan känna igen faktumet av en ramsändning, och den station som känner igen sin egen adress i ramhuvuden skriver sitt innehåll till sin interna buffert, bearbetar mottagen data och skickar en svarsram över kabeln. Adressen till källstationen ingår också i den ursprungliga ramen, så att destinationsstationen vet till vem den ska skicka svaret.

Med det beskrivna tillvägagångssättet är det möjligt att två stationer samtidigt försöker sända en dataram över en gemensam kabel. För att minska sannolikheten för denna situation, omedelbart före sändning av ramen, analyserar den sändande stationen förekomsten av elektriska signaler på den för att detektera om en dataram från en annan station redan sänds över kabeln. Om bärvågen känns igen (carrier-sense, CS), skjuter stationen upp sändningen av sin ram till slutet av någon annans sändning, och först då försöker sända den igen.

För att korrekt hantera en kollision övervakar alla stationer signalerna som visas på kabeln samtidigt. Om de sända och observerade signalerna skiljer sig åt, detekteras en kollisionsdetektering (CD).

Token Ring är en lokal nätverksteknik (LAN) för en "token access"-ring.

Token Ring-teknik är en mer sofistikerad teknik än Ethernet. Den har feltoleransegenskaper. I Token Ring-nätverket definieras procedurer för att övervaka driften av nätverket, som använder återkopplingen av en ringformad struktur - den skickade ramen återvänder alltid till stationen - avsändaren. I vissa fall åtgärdas upptäckta nätverksfel automatiskt, till exempel kan en förlorad token återställas.

I ett Token Ring-nätverk bildas en ring av kabelsegment som förbinder angränsande stationer. Således är varje station kopplad till sin föregångare och efterföljare och kan bara kommunicera direkt med dem. För att ge stationer tillgång till det fysiska mediet cirkulerar en ram av ett speciellt format och syfte - en markör - runt ringen.

Efter att ha mottagit token, analyserar stationen den och, i avsaknad av data för överföring, säkerställer den dess framsteg till nästa station. En station som har data att sända, när den tar emot en token, tar bort den från ringen, vilket ger den rätt att komma åt det fysiska mediet och överföra dess data. Sedan utfärdar denna station en dataram av det specificerade formatet till ringen bit för bit. Den överförda datan färdas längs ringen alltid i en riktning från en station till en annan. Ramen är försedd med en destinationsadress och en källadress.

Alla stationer i ringen återsänder bilden bit för bit som repeatrar. Om ramen passerar genom destinationsstationen, då den känner igen sin adress, kopierar denna station ramen till sin interna buffert och infogar en bekräftelseflagga i ramen. Stationen som skickade dataramen till ringen, när den tar emot den tillbaka med en bekräftelse, tar bort denna ram från ringen och skickar en ny token till nätverket för att göra det möjligt för andra stationer i nätverket att sända data.

2.4 Höghastighetsfibernät

På grund av det faktum att fiberoptisk kabel använder ljus (fotoner) istället för elektricitet, elimineras nästan alla problem som är inneboende i kopparkabel, såsom elektromagnetisk störning, överhörning (överhörning) och behovet av jordning. Det ger också ökad sekretess för överförda data jämfört med koppar, eftersom det inte avger elektromagnetisk strålning, och det är nästan omöjligt att ansluta till det utan att förstöra integriteten.

Nackdelarna med optisk fiber är främst förknippade med kostnaden för installation och drift, som vanligtvis är mycket högre än för ett kopparöverföringsmedium.

Idag är fiber positionerad som en höghastighetsnätverksteknik, och praktiskt taget alla länklagerprotokoll som används använder den i en eller annan form. Här är några av dem:

Fast Ethernet (100BaseFX);

Gigabit Ethernet (1000BaseFX);

Fiber Distributed Data Interface (FDDI);

asynkront överföringsläge;

Denna metod ger de högsta hastigheterna hittills, vilket ger ett bra skäl för utvecklingen av dataöverföringsteknologier över fiberoptik. Genomströmningen kan nå storleksordningen Terabits (1000 gigabit) per sekund. Jämfört med andra metoder för informationsöverföring är storleksordningen Tbit/s helt enkelt ouppnåelig.

2.5 Trådlösa nätverkstekniker

Trådlös teknologi - en underklass av informationsteknik, används för att överföra information över ett avstånd mellan två eller flera punkter, utan att de kräver anslutning med ledningar. För att överföra information kan infraröd strålning, radiovågor, optisk eller laserstrålning användas.

För närvarande finns det många trådlösa tekniker, vanligast kända för användare genom deras marknadsföringsnamn som Wi-Fi, WiMAX, Bluetooth. Varje teknik har vissa egenskaper som bestämmer dess omfattning.

WiFi. Vanligtvis innehåller ett Wi-Fi-nätverksschema minst en åtkomstpunkt och minst en klient. Det är också möjligt att koppla ihop två klienter i punkt-till-punkt-läge, när accesspunkten inte används, och klienterna är anslutna via nätverksadaptrar "direkt". Accesspunkten sänder sin nätverksidentifierare (SSID) med hjälp av speciella signaleringspaket med en hastighet av 0,1 Mbps var 100:e ms. Därför är 0,1 Mbps den lägsta datahastigheten för Wi-Fi. Genom att känna till nätverkets SSID kan klienten ta reda på om anslutningen till denna åtkomstpunkt är möjlig. När två accesspunkter med identiska SSID:n kommer in i täckningsområdet kan mottagaren välja mellan dem baserat på signalstyrka.

WiMAX är en telekommunikationsteknik designad för att tillhandahålla universell trådlös kommunikation över långa avstånd för ett brett utbud av enheter.

Generellt sett består WiMAX-nät av följande huvuddelar: bas- och abonnentstationer, samt utrustning som kopplar basstationerna till varandra, till tjänsteleverantören och till Internet.

För att ansluta basstationen med abonnenten används ett högfrekvent radiovågsområde från 1,5 till 11 GHz. Under idealiska förhållanden kan dataöverföringshastigheten nå 70 Mbps, utan behov av siktlinje mellan basstationen och mottagaren. Anslutningar (siktlinje) upprättas mellan basstationer med användning av frekvensområdet från 10 till 66 GHz, dataväxlingshastigheten kan nå 140 Mbps. Samtidigt är minst en basstation ansluten till leverantörens nätverk med hjälp av klassiska trådbundna anslutningar.

Bluetooth är en radiosändningsteknik med låg effekt som är utformad för att ersätta befintliga kabelanslutningar för kontors- och hushållsapparater med ett brett utbud av bärbara enheter (mobiltelefoner, digitalkameror, spelare, etc.).

Tekniken använder små transceivrar med kort räckvidd, antingen direkt inbyggda i enheten eller anslutna via en ledig port eller PC-kort. Adaptrar fungerar inom en radie på upp till 10 m.

Enheter som använder Bluetooth-standarden fungerar i 2,4 GHz ISM (Industrial, Scientific, Medical band) och kan överföra data i hastigheter upp till 720 Kbps. Dessa prestanda uppnås med en överföringseffekt på 1 MW och en aktiv frekvensomkopplingsmekanism som förhindrar störningar.

3. NÄTVERKSPROTOKOLL

3.1 MAC-adresser

MAC-adressen (Media Access Control - media access control) är en unik identifierare som tilldelas varje del av datornätverksutrustning.

I broadcast-nätverk (som Ethernet-baserade nätverk) identifierar en MAC-adress unikt varje nod i nätverket och levererar endast data till den noden. Således utgör MAC-adresser ryggraden i länklagernätverk som protokoll för högre lager använder. Specialprotokoll (som ARP och RARP i TCP/IP-nätverk) används för att konvertera MAC-adresser till och från nätverkslageradresser.

MAC-adressstruktur

· Den första biten av destinations-MAC-adressen kallas I/G-biten (broadcast). I källadressen kallas detta för Source Route Indicator.

Den andra biten bestämmer hur adressen tilldelas

De tre översta byten av adressen kallas Burned In Address (BIA) eller Organizationally Unique Identifier (OUI)

· Tillverkaren är ansvarig för det unika hos de tre nedre byten av adressen.

Figur 3.1 MAC-adressstruktur

3.2 OSI-modell

Bara för att ett protokoll är en överenskommelse mellan två interagerande enheter, i det här fallet två datorer som körs på ett nätverk, behöver det inte följa att det är standard. Men i praktiken, vid implementering av nätverk, används vanligtvis standardprotokoll. Dessa kan vara företagsstandarder, nationella eller internationella standarder.

I början av 1980-talet utvecklade ett antal internationella standardiseringsorganisationer - ISO, ITU-T och några andra - en modell som spelade en betydande roll i utvecklingen av nätverk. Denna modell kallas ISO/OSI-modellen.

Open System Interconnection (OSI)-modellen definierar de olika nivåerna av systeminteraktion i paketkopplade nätverk, ger dem standardnamn och specificerar vilka funktioner varje lager ska utföra.

OSI-modellen (Figur 3.2) delar in media i sju lager: applikation, presentation, session, transport, nätverk, länk och fysisk. Varje lager behandlar en specifik aspekt av interaktionen mellan nätverksenheter.

Figur 3.2 OSI-modell

Det fysiska lagret tar emot datapaket från det överliggande länklagret och omvandlar dem till optiska eller elektriska signaler motsvarande 0 och 1 i den binära strömmen. Dessa signaler skickas genom överföringsmediet till den mottagande noden. De mekaniska och elektriska/optiska egenskaperna hos transmissionsmediet bestäms i det fysiska lagret och inkluderar: typ av kablar och kontakter, stift i kontakter, signalkodningsschema för värdena 0 och 1.

Fysiska lagerprotokoll: IRDA, USB, EIA RS-232, RS-485, Ethernet, 802.11Wi-Fi, DSL, ISDN, IEEE 802.15, Firewire.

Länkskiktet säkerställer överföringen av datapaket som kommer från protokollen för det övre skiktet till destinationsnoden, vars adress också indikeras av protokollet för det övre skiktet. En av länkskiktets uppgifter är att kontrollera tillgängligheten för överföringsmediet. En annan uppgift för länkskiktet är implementeringen av feldetekterings- och korrigeringsmekanismer.

IEEE 802.x-specifikationerna delar upp länklagret i två underlager: logisk länkkontroll (LLC) och mediumåtkomstkontroll (MAC). LLC tillhandahåller nätverkslagertjänster, medan MAC-underlagret reglerar åtkomsten till det delade fysiska mediet.

Protokoll: ATM, Fiber Distributed Data Interface (FDDI), IEEE 802.11 trådlöst LAN, Länkåtkomstprocedurer, Point-to-Point Protocol (PPP), Serial Line Internet Protocol (SLIP) (föråldrad), Unidirectional Link Detection (UDLD), x .25.

Nätverkslagret är utformat för att bestämma vägen för dataöverföring. Ansvarig för att översätta logiska adresser och namn till fysiska, bestämma de kortaste vägarna, växla och dirigera samt övervaka nätverksproblem.

Exempel: IP/IPv4/IPv6 (Internet Protocol), IPX (Internetwork Packet Exchange), X.25 (delvis implementerad i Layer 2) CLNP (Connectionless Network Protocol), IPsec (Internet Protocol Security) , ICMP (Internet Control Message Protocol) , RIP (Routing Information Protocol), ARP (Address Resolution Protocol).

Transportlagret är utformat för att leverera data utan fel, förlust eller duplicering i den ordning som den överfördes. Samtidigt spelar det ingen roll vilken data som överförs, varifrån och var, det vill säga det tillhandahåller själva överföringsmekanismen. Den delar upp datablock i fragment (UDP-datagram, TCP-segment), vars storlek beror på protokollet, kombinerar korta till ett och delar upp långa.

Exempel: ATP (AppleTalk Transaction Protocol), FCP (Fibre Channel Protocol), NBF (NetBIOS Frames-protokoll), NCP (NetWare Core Protocol), SPX (Sequenced Packet Exchange), TCP (Transmission Control Protocol), UDP (User Datagram Protocol) .

Modellens sessionslager ansvarar för att upprätthålla en kommunikationssession, vilket gör att applikationer kan interagera med varandra under lång tid. Lagret hanterar skapande/avslutande av sessioner, informationsutbyte, uppgiftssynkronisering, fastställande av rätten att överföra data och sessionsunderhåll under perioder av inaktivitet i applikationen.

Exempel: ISO-SP (OSI Session Layer Protocol (X.225, ISO 8327)), L2F (Layer 2 Forwarding Protocol), NetBIOS (Network Basic Input Output System), PPTP (Point-to-Point Tunneling Protocol), RPC ( Remote Procedure Call Protocol), SMPP (Short Message Peer-to-Peer), ZIP (Zone Information Protocol), SDP (Sockets Direct Protocol).

Den representativa nivån behandlar formen för presentation av information som överförs över nätverket, utan att ändra dess innehåll. Presentationsnivå -- koordinerar presentationen (syntaxen) av data när två applikationsprocesser interagerar: konvertera data från ett externt format till ett internt. På denna nivå kan datakryptering och dekryptering utföras, tack vare vilken sekretessen för datautbyte säkerställs omedelbart för alla applikationstjänster.

Applikationsskiktet är egentligen bara en samling av olika protokoll som tillåter nätverksanvändare att komma åt delade resurser som filer, skrivare eller hypertextwebbsidor och att samarbeta, till exempel genom e-postprotokollet.

Exempel: HTTP, POP3, SMTP, FTP, XMPP, OSCAR, Modbus, SIP, TELNET.

IPX-protokollet är designat för datagramöverföring i anslutningslösa system, det tillhandahåller kommunikation mellan NetWare-servrar och slutstationer. IPX-paket kan sändas.

SPX-protokollet är ett seriellt paketutbytesprotokoll. Det är ett transportlagerprotokoll med en anslutning. Fungerar ovanpå IPX-nätverksprotokollet. Det antas att en anslutning upprättas mellan arbetsstationer innan ett meddelande skickas. På SPX-protokollnivå ökar tillförlitligheten (tillförlitligheten) för informationsöverföring dramatiskt. Om paketet inte sänds korrekt, sänds det om.

NetBEUI-protokollet kräver, på grund av sin primitivitet, minst resurser och ger den högsta hastigheten, men på grund av ett antal av dess inneboende nackdelar, såsom omöjligheten av routing och starkt brus i ett stort nätverk, kan NetBEUI endast användas effektivt i små lokala nätverk (IBM utvecklade NetBEUI-protokollet för lokala nätverk som innehåller cirka 20 - 200 arbetsstationer).

TCP är ett anslutningsorienterat protokoll som är placerat vid transportskiktet av TCP/IP-stacken, mellan IP-protokollet och den inbyggda applikationen. IP-protokollet handlar om att skicka datagram över nätverket utan att garantera leverans, integritet, ordning för ankomst av information och mottagarens beredskap att ta emot data, alla dessa uppgifter är tilldelade TCP-protokollet.

SMTP är ett nätverksprotokoll för att överföra e-post via TCP/IP-nätverk. Arbete med SMTP sker direkt på mottagarens server. Stöder funktioner: upprättande av anslutning, autentisering, dataöverföring. För närvarande är SMTP standarden för e-post och används av alla klienter och servrar.

POP3 (Post Office Protocol Version 3) används av en e-postklient för att hämta e-postmeddelanden från en server. Används vanligtvis tillsammans med SMTP-protokollet. E-postmeddelanden tas emot av e-postservern och lagras där tills POP3-applikationen startas på klientens arbetsstation. Denna applikation upprättar en anslutning till servern och hämtar meddelanden därifrån.

IMAP är ett applikationslagerprotokoll för åtkomst till e-post. I likhet med POP3 används det för att arbeta med inkommande brev, men det ger ytterligare funktioner, i synnerhet möjligheten att söka med nyckelord utan att spara e-post i lokalt minne.

SMB/CIFS är ett nätverksprotokoll för applikationslager för fjärråtkomst till filer, skrivare och andra nätverksresurser, såväl som för kommunikation mellan processer.

HTTP är "hypertextöverföringsprotokoll", ett dataöverföringsprotokoll för applikationslager. HTTP är nu allmänt förekommande på World Wide Web för att hämta information från webbplatser.

HTTPS är en förlängning av HTTP-protokollet som stöder kryptering. Det ger skydd mot attacker baserat på att lyssna på en nätverksanslutning.

FTP är ett protokoll för överföring av filer över datornätverk. FTP låter dig ansluta till FTP-servrar, se innehållet i kataloger och ladda ner filer från eller till en server. FTP-protokollet tillhör applikationslagerprotokollen och använder TCP-transportprotokollet för att överföra data.

4. GRUNDLÄGGANDE RUTNING

4.1 Nätverksutrustning

Nätverkskort är kontroller som är anslutna till expansionsplatserna på datorns moderkort, utformade för att överföra signaler till nätverket och ta emot signaler från nätverket.

Hub är de centrala enheterna i ett kabelsystem eller ett nätverk av fysisk topologi "stjärna", som, när ett paket tas emot på en av dess portar, vidarebefordrar det till alla andra. Resultatet är ett nätverk med den logiska strukturen av en gemensam buss.

Repeaters (Repeater) - nätverksenheter som förstärker och omformar formen på den inkommande analoga nätverkssignalen till avståndet för ett annat segment. Repeatern verkar på en elektrisk nivå för att ansluta två segment. Repeaters känner inte igen nätverksadresser och kan därför inte användas för att minska trafiken.

Switchar (Switch) är mjukvarustyrda centrala enheter i kabelsystemet som minskar nätverkstrafiken på grund av att det inkommande paketet analyseras för att ta reda på adressen till dess mottagare och, följaktligen, endast överförs till honom.

Routrar är standardnätverksenheter som fungerar på nätverksnivå och låter dig vidarebefordra och dirigera paket från ett nätverk till ett annat, samt filtrera broadcastmeddelanden.

4.2 Rutning

topologi nätverkskommunikation routing

Routing är processen för att bestämma informationsvägen i kommunikationsnätverk.

Rutter kan ställas in administrativt (statiska rutter) eller beräknas med hjälp av routingalgoritmer baserat på information om topologi och nätverkstillstånd som erhålls med routingprotokoll (dynamiska rutter).

En routingtabell är ett kalkylblad eller en databas lagrad på en router som beskriver mappningen mellan destinationsadresser och gränssnitt genom vilka ett datapaket ska skickas till nästa router.

Routingtabellen innehåller vanligtvis: adressen till destinationsnätverket eller -värden; destinationsnätverksmask; gateway, som indikerar adressen till routern i nätverket till vilket det är nödvändigt att skicka ett paket som följer till den angivna destinationsadressen; metrisk - en numerisk indikator som anger ruttens preferens. Ju lägre siffra, desto mer att föredra är rutten (intuitivt representerad som ett avstånd).

Statisk routing är en typ av routing där rutter är explicit specificerade när du konfigurerar routern. All routing i detta fall sker utan deltagande av några routingprotokoll.

Dynamisk routing -- när poster i en tabell uppdateras automatiskt med ett eller flera routingprotokoll.

En IP-adress är en unik nätverksadress för en nod i ett datornätverk byggt med hjälp av IP-protokollet. Adressen består av två delar - nätverksnumret och nodnumret i nätverket

Automatisk distribution. Med denna metod tilldelas varje dator en godtycklig ledig IP-adress från det intervall som definierats av administratören för permanent användning.

dynamisk fördelning. Denna metod liknar automatisk distribution, förutom att adressen skickas till datorn inte för permanent användning, utan för en viss period.

Bild 4.1 Routing i TCP/IP-nätverk

DNS är ett distribuerat datorsystem för att få information om domäner. Används oftast för att få en IP-adress från ett värdnamn (dator eller enhet), få ​​information om e-postdirigering, servera värdar för protokoll i en domän.

ARP är ett lågnivåprotokoll som används i datornätverk för att bestämma en länklageradress från en känd nätverkslagersadress.

En värd som behöver mappa en IP-adress till en lokal adress genererar en ARP-begäran, kopplar den till en länklagerprotokollram med en känd IP-adress och sänder begäran. Alla noder på det lokala nätverket får en ARP-förfrågan och jämför den IP-adress som anges där med sin egen. Om de matchar genererar noden ett ARP-svar, där den anger sin IP-adress och sin lokala adress, och skickar den redan riktad, eftersom avsändaren anger sin lokala adress i ARP-förfrågan.

Adressöversättning görs genom att slå upp tabellen. Denna tabell, som kallas ARP-tabellen, lagras i minnet och innehåller rader för varje värd i nätverket. De två kolumnerna innehåller IP- och Ethernet-adresserna. Om en IP-adress behöver konverteras till en Ethernet-adress, letas posten med motsvarande IP-adress upp.

Figur 4.2. ARP bord

ARP-tabellen behövs eftersom IP-adresser och Ethernet-adresser väljs oberoende av varandra, och det finns ingen algoritm för att konvertera den ena till den andra. IP-adressen väljs av nätverkshanteraren baserat på maskinens position på internet. Om maskinen flyttas till en annan del av internet måste dess IP-adress ändras. Ethernet-adressen väljs av tillverkaren av nätverksgränssnittsutrustningen från det adressutrymme som tilldelats den under licensen. När en maskins nätverkskort byts ut ändras även dess Ethernet-adress.

5. SAMMANFATTNING

Under perioden med industriell praktik i specialitetsprofilen övervägdes följande:

1) principer för att bygga ett LAN;

2) faktorer som påverkar nätverkets prestanda;

3) OSI-nätverksmodell;

Hosted på Allbest.ru

Liknande dokument

De viktigaste typiska topologierna för datornätverk, deras studier, analys, utvärdering. Slutsats om driften av nätverk med olika topologier (kedja, helt ansluten, mesh, kombinerad). Fördelar och nackdelar med topologier som påverkar nätverkets prestanda.

avhandling, tillagd 2009-02-03


Allmänna principer för att organisera lokala nätverk, deras typologi och konstruktionsteknik. Utveckling av ett projekt för att kombinera två datornätverk, konfigurationsjämförelse. Val av mediaomvandlare, radioreläutrustning, motivering och konfiguration av routern.

avhandling, tillagd 2015-03-18


Egenskaper för huvudenheterna för att kombinera nätverk. Repeaterns huvudfunktioner. Fysisk strukturering av datornätverk. Regler för korrekt konstruktion av Fast Ethernet-nätverkssegment. Funktioner för att använda 100Base-T-utrustning i lokala nätverk.

abstrakt, tillagt 2012-01-30


Teoretiska grunder för organisationen av lokala datornätverk: definition av LAN, topologi, använda datautbytesprotokoll för kommunikation mellan arbetsstationer och datorer; programvara. Nätverk; identifiera en dator med hjälp av en IP-adress.

terminsuppsats, tillagd 2014-05-15


Sammansättningen av det lokala nätverket, dess huvudelement och deras syfte. Kablarnas roll för att bygga lokala anslutningar av datornätverk, fördelarna med deras användning. Varianter och konfigurationer av kablar, deras designegenskaper och tillämpningar.

avhandling, tillagd 2009-08-06


Syftet med omkopplaren, dess uppgifter, funktioner, tekniska egenskaper. Fördelar och nackdelar i jämförelse med routern. Grunderna i tekniken för organisation av kabelsystem i nätverket och arkitekturen för lokala datornätverk. OSI referensmodell.

praxisrapport, tillagd 2010-06-14


Studiet av lokala nätverk. Funktioner för olika typer av lokala nätverkstopologier: buss, stjärna, ring. OSI referensmodell. Kärnan i den strukturella strategin för att skapa strukturerade informationssystem. Överföring av information i nätverket. Paketadressering.

abstrakt, tillagt 2010-12-17


Utveckling av ett alternativ för att integrera lokala nätverk av MIET och MIET-campus som tillfredsställer båda parter. Analys av genomförbarheten av att implementera kommunikation mellan MIET LAN och MIET Campus via en radiokanal. Översikt över tekniker för radionätverksutrustning.

avhandling, tillagd 2010-10-09


Klassificering av telekommunikationsnät. Kanalscheman baserade på telefonnätet. Variationer av oväxlade nätverk. Framväxten av globala nätverk. Problem med det distribuerade företaget. Rollen och typerna av globala nätverk. Möjlighet att kombinera lokala nätverk.

presentation, tillagd 2014-10-20


Klassificering av nätverk och metoder för växling. Typer av kommunikation och driftsätt för meddelandenätverk. Enhet och standardisering av protokoll. Referensmodell för sammankoppling av öppna system. Funktion av databeredning. Interaktion mellan informationssystem.

Arkitekturen för datorinteraktion i ett lokalt nätverk är baserad på standarden Open Systems Interconnection (OSI) utvecklad av International Organization for Standardization (ISO - International Standards Organization). Huvudidén med denna modell är att varje nivå tilldelas en specifik specialiserad uppgift. Konventionerna för att kommunicera från en nivå till en annan kallas ett protokoll. Så här ser driften av ett lokalt nätverk eller LAN-drift i korthet ut.

Den grundläggande OSI-modellen innehåller sju distinkta lager:

• Nivå 1: fysiska - fysiska parametrar för överföringsmediet;
• Nivå 2: kanal - personalbildning, åtkomstkontroll till miljön;
• Lager 3: nätverk - routing, dataflödeskontroll;
• Nivå 4: transport - säkerställa samverkan mellan avlägsna processer;
• Nivå 5: session - stöd för dialog mellan fjärrprocesser;
• Nivå 6: datapresentation - tolkning av överförda data;
• Nivå 7: tillämpad - användardatahantering.

Nivå 1 Anger parametrarna för dataöverföringsmediet.

För kabeldataöverföringsmediet har en kabelnätsstandard utvecklats - Structured Cabling System - ett universellt kabelnät som är utformat både för att bygga ett datornätverk och för drift av exempelvis andra system. telefonnät.

LAN-strukturen använder tvinnade par-kablar av kategorierna 5e, 6 och 7, fiberoptiska kablar, RF-intervall 2,4 och 5,1 GHz. Koaxialkablar används på äldre nätverk och används inte i nya installationer.

Det finns tre topologier för att ansluta nätverkskomponenter i ett LAN:

• Topologin i ett datornätverk är en stjärna.
• Topologin i ett datornätverk är en ring.
• Topologin i ett datornätverk är en vanlig buss.

I en stjärntopologi är varje arbetsstation ansluten med en separat kabel till en central nod - ett nav. Stjärntopologin är den snabbaste (för lätta till medelstora belastningar). Kostnaden för att lägga kablar är den högsta, vilket kompenseras av den låga kostnaden för utrustning. Idag är det det vanligaste i världen och implementeras i Ethernet-protokoll.

Med en ringtopologi för ett datornätverk är arbetsstationer anslutna till varandra i en sluten cirkel. Token Ring Local Area Network och FDDI är exempel på sådana nätverk. För närvarande håller detta LAN-schema på att förlora sin betydelse.

Med en busstopologi för ett datornät presenteras informationsöverföringsmediet i form av en kommunikationslinje till vilken alla arbetsstationer är anslutna. För närvarande håller LAN-schemat med denna topologi på att förlora sin mening.

Nivå 2 Ethernet-länklagerprotokoll.

Ethernet är den vanligaste LAN-standarden. Ethernet-specifikationen föreslogs av Xerox Corporation i slutet av sjuttiotalet. Senare gick Digital Equipment Corporation (DEC) och Intel Corporation med i detta projekt. 1982 publicerades specifikationen för Ethernet version 2.0. Baserat på Ethernet har IEEE 802.3-standarden utvecklats av IEEE.

Alla IEEE 802.3-protokoll definierar parametrarna för dataöverföringsmediet, mediaåtkomstalgoritmen och datahastigheten. En av de viktiga parametrarna är dataöverföringshastigheten, som täcker intervallet från 10 Mbps (Ethernet) till 1000 Mbps (Gigabit Ethernet) och 10 GBit Ethernet.

Nivå 3 Nätverkslagerprotokoll.

Den nuvarande defacto-standarden är IP (Internet Protocol). De andra protokollen som används är Microsofts NetBIOS EUI och Novells IPX, som alltmer ersätts av IP.

Nivå 4-7.

Protokollen för dessa nivåer är mindre specialiserade och deras implementering bestäms av uppsättningen av uppgifter för interaktion mellan användarapplikationer.

Grunden för alla informationsnätverk är ett kabelsystem. Företaget "Comyunet" - en systemintegratör - erbjuder ett brett utbud av installation av lokala nätverk LAN och installation av strukturerade kabelsystem SCS.

13 länklagerprotokoll

Länklager(Engelsk) datalänkskikt) - den andra nivån av OSI-nätverksmodellen, utformad för att överföra data till noder som finns i samma lokala nätverkssegment. Den kan också användas för att upptäcka och eventuellt korrigera fel som har uppstått på det fysiska lagret. Exempel på protokoll som fungerar i länkskiktet är: Ethernet för LAN (multinod), Point-to-Point Protocol (PPP), HDLC och ADCCP för punkt-till-punkt-anslutningar (två-nod).

Länkskiktet ansvarar för att leverera ramar mellan enheter som är anslutna till samma nätverkssegment. Länklagerramar korsar inte nätverkssegmentgränser. Internetwork-routing och globala adresseringsfunktioner implementeras på högre nivåer av OSI-modellen, vilket gör att länkskiktsprotokoll kan fokusera på lokal leverans och adressering.

Ramhuvudet innehåller hårdvaruadresserna för avsändaren och mottagaren, vilket gör att du kan bestämma vilken enhet som skickade ramen och vilken enhet som ska ta emot och bearbeta den. Till skillnad från hierarkiska och routbara adresser är hårdvaruadresser på en nivå. Det betyder att ingen del av adressen kan indikera medlemskap i någon logisk eller fysisk grupp.

När enheter försöker använda media samtidigt uppstår ramkollisioner. Länklagerprotokoll upptäcker sådana fall och tillhandahåller mekanismer för att mildra eller förhindra dem.

Många länklagerprotokoll har inte en bekräftelse på att en ram har tagits emot, vissa protokoll har inte ens en kontrollsumma för att kontrollera ramens integritet. I sådana fall måste högre lagerprotokoll tillhandahålla flödeskontroll, felkontroll, leveransbekräftelse och återsändning av förlorad data.

Växlar och broar fungerar på denna nivå.

Vid programmering tillhandahålls åtkomst till denna nivå av nätverkskortets drivrutin. [ källa ospecificerad 822 dagar] Operativsystem har ett programmeringsgränssnitt för interaktionen mellan kanal- och nätverkslagren, detta är inte en ny nivå, utan helt enkelt en implementering av en modell för ett specifikt OS. Exempel på sådana gränssnitt: ODI, NDIS. [ källa ospecificerad 822 dagar] [ betydelsen av faktum? ]

Längden på paketet som genereras av länklagerprotokollet begränsas uppifrån av MTU:n. MTU kan ändras. Minsta ramlängd anges i standarderna och kan inte ändras.

Länklager underlager[redigera | redigera wikitext]

IEEE 802-specifikationen delar upp detta lager i 2 underlager. MAC (Media Access Control) reglerar åtkomst till det delade fysiska mediet, LLC (Logical Link Control) tillhandahåller nätverkslagertjänster.

Länklagerfunktioner[redigera | redigera wikitext]

1. Få tillgång till överföringsmediet. Att tillhandahålla åtkomst är länklagrets viktigaste funktion. Det krävs alltid, förutom när en helt maskad topologi är implementerad (till exempel två datorer anslutna via en crossover eller en dator med en switch i full duplex-läge).

2. Val av ramgränser. Detta problem är också alltid löst. Bland de möjliga lösningarna på detta problem är reservationen av någon sekvens som indikerar början eller slutet av ramen.

3. Hårdvaruadressering (eller länklageradressering). Krävs när en ram kan tas emot av flera mottagare samtidigt. På LAN används alltid hårdvaruadresser (MAC-adresser).

4. Säkerställa tillförlitligheten hos mottagna data. Under överföringen av en ram finns det en möjlighet att data kommer att skadas. Det är viktigt att upptäcka detta och inte försöka bearbeta ramen som innehåller felet. Vanligtvis används kontrollsummaalgoritmer vid länklagret, vilket ger en hög garanti för feldetektering.

5. Protokolladressering på toppnivå. I dekapsuleringsprocessen förenklar informationsbehandlingen avsevärt genom att specificera formatet för den kapslade PDU:n, så oftast specificeras protokollet i datafältet, förutom i de fall där ett enda protokoll kan finnas i datafältet.

14 nätverkslagerprotokoll TCP/IP

Människans bästa hjärnor arbetade med att skapa de protokoll som var nödvändiga för existensen av det globala nätverket. En av dem var Vinton Cerf (Vinton G. Cerf). Nu kallas den här mannen "internets fader". 1997 belönade USA:s president Bill Clinton Vinton Cerf och hans kollega Robert E. Kahn med National Medal of Merit in Technology, som ett erkännande av deras bidrag till internets framväxt och utveckling. Vinton Cerf är för närvarande Senior Vice President för Internet Architecture på MCI WorldCom Inc.

1972 utvecklade en grupp utvecklare under ledning av Vinton Cerf TCP / IP-protokollet - Transmission Control Protocol / Internet Protocol (Transmission Control Protocol / Internet Protocol).

Experimentet för att utveckla detta protokoll beställdes av det amerikanska försvarsdepartementet. Detta projekt kallas ARPANet (Advanced Research Projects Agency Network). Uppenbarligen, i en krigssituation, när behovet av informationsutbyte blir mer akut än någonsin, uppstår problemet med oförutsägbarheten av tillståndet på vägen längs vilken den eller den informationen kommer att överföras - vilken som helst av överföringsnoderna kan inaktiveras av fienden när som helst. Därför var huvuduppgiften i utvecklingen av ett nätverksprotokoll dess "opretentiöshet" - det var tvungen att fungera med vilken nätverksmiljö som helst och dessutom vara flexibel i valet av väg vid leverans av information.

Senare växte TCP / IP ur sitt ursprungliga syfte och blev grunden för det snabbt växande globala nätverket, nu känt som Internet, såväl som små nätverk som använder internetteknik - intranätet. TCP/IP-standarderna är öppna och utvecklas ständigt.

TCP/IP är faktiskt inte ett enda protokoll, utan en samling protokoll som fungerar tillsammans. Den består av två nivåer. Toppnivåprotokollet, TCP, ansvarar för att korrekt omvandla meddelanden till informationspaket, från vilka det ursprungliga meddelandet sätts ihop på den mottagande sidan. Protokollet med lägre lager, IP, ansvarar för att meddelanden levereras korrekt till den angivna adressen. Ibland kan paket av samma meddelande levereras på olika sätt.

Funktionsschema för TCP/IP-protokollet:

HTTP-protokollet (Hypertext Transfer Protocol) är ett högre lagerprotokoll än TCP/IP-protokollet, ett applikationslagerprotokoll. HTTP utformades för att effektivt överföra webbsidor över Internet. Det är tack vare HTTP som vi har möjlighet att betrakta webbsidorna i all sin prakt. HTTP-protokollet är ryggraden i World Wide Web.

Du utfärdar HTTP-kommandon med webbläsargränssnittet, som är en HTTP-klient. När en länk klickas, frågar webbläsaren webbservern efter resursen som länken pekar på, till exempel nästa webbsida.

För att texten som utgör innehållet på webbsidor ska visas på dem på ett visst sätt - i enlighet med sidskaparens avsikt - markeras den med speciella textetiketter - HyperText Markup Language (HTML)-taggar.

Adresserna till internetresurserna som du kommer åt via HTTP-protokollet ser ut ungefär så här: http://www.tut.by

FTP (File Transfer Protocol) är speciellt utformad för att överföra filer över Internet. Vi kommer att prata om det i detalj senare. För nu, låt oss bara säga att adressen till en FTP-resurs på Internet ser ut så här: ftp://ftp.netscape.com

Med det här protokollet kan du ansluta till en fjärrdator som användare (om du har lämpliga rättigheter, det vill säga du känner till användarnamnet och lösenordet) och utföra åtgärder på dess filer och applikationer på samma sätt som om du arbetade med din dator.

Telnet är ett terminalemuleringsprotokoll. Det styrs från kommandoraden. Om du behöver använda tjänsterna i det här protokollet bör du inte leta efter ett lämpligt program på Internet. Telnet-klienten levereras till exempel med Windows 98.

För att instruera Telnet-klienten att ansluta till en fjärrdator, anslut till Internet, välj Startkommandot Kör och skriv in inmatningsraden, till exempel följande: telnet lib.ru

(Istället för lib.ru kan du naturligtvis ange en annan adress.) Därefter startar Telnet-programmet och en kommunikationssession börjar.

WAIS står för Wide-Area Information Servers. Detta protokoll har utvecklats för att söka information i databaser. WAIS informationssystem är ett distribuerat databassystem där enskilda databaser lagras på olika servrar. Information om deras innehåll och plats lagras i en speciell databas - katalogen över servrar. Visa informationsresurser utförs med hjälp av WAIS klientprogram.

Information söks efter nyckelord som anges av användaren. Dessa ord skrivs in för en viss databas, och systemet hittar alla textfragment som motsvarar dem på alla servrar där data från denna databas finns. Resultatet presenteras som en lista med referenser till dokument som anger hur ofta sökordet och alla sökord i aggregatet förekommer i detta dokument.

Än idag, när WAIS-systemet kan anses vara föråldrat, vänder sig specialister inom många områden, när de bedriver vetenskaplig forskning, ändå till det på jakt efter specifik information som de inte kan hitta med traditionella medel.

Adressen till en WAIS-resurs på Internet ser ut ungefär så här: wais://site.edu

Gopher-protokollet är ett applikationslagerprotokoll som utvecklades 1991. Före hypertextsystemets allestädes närvarande användes World Wide Web Gopher för att extrahera information (mest text) från en hierarkisk filstruktur. Gopher var föregångaren till WWW, som tillät menyer att flytta från en sida till en annan, vilket gradvis minskade utbudet av information som visas. Gophers klientprogram hade ett textgränssnitt. Men Gopher-menyalternativen kan peka inte bara på textfiler, utan också, till exempel, till telnet-anslutningar eller WAIS-databaser.

Gopher översätts som "gopher", vilket återspeglar det fantastiska universitetsförflutna för utvecklarna av detta system. Studentidrottslagen vid University of Minnesota kallades Golden Gophers.

Gopher-resurser kan nu ses med en vanlig webbläsare, eftersom moderna webbläsare stöder detta protokoll.

Gophers informationsresursadresser ser ut ungefär så här: gopher://gopher.tc.umn.edu

WAP (Wireless Application Protocol) utvecklades 1997 av en grupp företag Ericsson, Motorola, Nokia och Phone.com (tidigare Unwired Planet) för att ge tillgång till Internettjänster till användare av trådlösa enheter som mobiltelefoner, personsökare, elektroniska tjänster arrangörer och andra som använder olika kommunikationsstandarder.

Om din mobiltelefon till exempel stöder WAP-protokollet kan du se den (i en förenklad form) direkt på telefonens display genom att skriva adressen till den önskade webbsidan på tangentbordet. För närvarande har de allra flesta enhetstillverkarna redan gått över till lanseringen av WAP-aktiverade modeller, vilket också fortsätter att förbättras.

15 tilldelning av transportlagerprotokoll.

TCP (Transmission Control Protocol) · UDP (User Datagram Protocol) · Transportlager - det 4:e lagret i OSI-nätverksmodellen är designat för att leverera data utan fel, förluster och duplicering i den sekvens som de överfördes. Samtidigt spelar det ingen roll vilken data som överförs, varifrån och var, det vill säga det tillhandahåller själva överföringsmekanismen. Den delar upp datablock i fragment, vars storlek beror på protokollet, kombinerar korta till ett och delar upp långa. Protokoll för detta lager är designade för punkt-till-punkt-interaktion. Exempel: TCP, UDP. TCP (Transmission Control Protocol) ger tillförlitlig överföring av meddelanden mellan fjärrnätverksnoder genom bildandet av logiska anslutningar. TCP tillåter felfri leverans av en byteström genererad på en av datorerna till vilken annan dator som helst som är en del av det sammansatta nätverket. TCP delar in strömmen av bytes i delar - segment och överför dem till nätverkslagret. Efter att dessa segment har levererats till sin destination kommer TCP att återsätta dem till en kontinuerlig ström av byte. UDP (User Datagram Protocol) tillhandahåller dataöverföring på ett datagramsätt. Det finns många klasser av transportlagerprotokoll, allt från protokoll som endast tillhandahåller grundläggande transportfunktioner (till exempel dataöverföringsfunktioner utan bekräftelse), till protokoll som säkerställer att flera datapaket levereras till destinationen i rätt sekvens, multiplexa multipeldata strömmar, tillhandahåller dataflödeskontrollmekanism och garanterar giltigheten av mottagna data. Vissa nätverkslagerprotokoll, kallade anslutningslösa protokoll, garanterar inte att data levereras till sin destination i den ordning som den skickades av källenheten. Vissa transportlager hanterar detta genom att samla in data i rätt ordning innan de skickas till sessionslagret. Multiplexering (multiplexering) av data innebär att transportskiktet kan samtidigt bearbeta flera dataströmmar (strömmar kan komma från olika applikationer) mellan två system. En flödeskontrollmekanism är en mekanism som låter dig reglera mängden data som överförs från ett system till ett annat. Transportlagerprotokoll har ofta funktionen av dataleveranskontroll, vilket tvingar det mottagande systemet att skicka bekräftelser till den sändande sidan om att data har tagits emot. Transportlagerprotokoll är utformade för att ge direkt informationsutbyte mellan två användarprocesser. Det finns två typer av transportlagerprotokoll - segmenteringsprotokoll och icke-segmenterande datagramleveransprotokoll. Segmenterande transportlagerprotokoll bryter det ursprungliga meddelandet i transportlagerdatablock - segment. Datagram leveransprotokoll segmenterar inte meddelandet och skickar det i en bit som kallas ett "datagram". I det här fallet behövs inte funktionerna för att upprätta och bryta anslutningen, flödeskontroll. Datagram leveransprotokoll är lätta att implementera, men ger inte garanterad och tillförlitlig meddelandeleverans. Två protokoll kan användas som transportlagerprotokoll på Internet:

Frågeprotokoll tps och urs

Liknande information.