Отчет по практике в АГЦТТ

  Чтобы предотвратить отражение  электрических сигналов, на каждом конце кабеля устанавливают терминаторы, поглощающие эти сигналы  Все концы кабеля должны быть к чему-нибудь подключены.

  Разрыв сетевого кабеля происходит  при его физическом повреждении  или разрыве. Возможна ситуация, когда на одном из концов отсутствуют терминаторы- в таких ситуациях говорят сеть «падает», дословный перевод «down». Это является недостатком шинной топологии, разрыв сети в любом месте нарушает работоспособность всей сети.

Удобно сразу рассмотреть какой тип сетевого кабеля используется при шинной топологии.

В шинной топологии используется коаксиальный кабель.

Звезда. При топологии «звезда» все компьютеры с помощью сегментов кабеля подключаются к центральному компоненту, именуемому активным оборудованием. В качестве активного оборудования может выступать : концентратор (hub), коммутатор, маршрутизатор и т.д.

Рис. 2 Сеть с топологией «звезда»

 

Сигналы от передающего компьютера поступают от передающего компьютера поступают через активное оборудования ко всем остальным. В сетях с топологией звезда подключение кабеля и управление конфигурацией сети централизованны. Если выйдет из строя только один компьютер (или кабель, соединяющий его с концентратором ), то лишь этот компьютер не сможет передавать или принимать данные по сети. На остальные компьютеры это не повлияет. Но есть и недостаток – значительно увеличиться расход кабеля.

  При топологии звезда используют  кабель витая пара для горизонтальной  разводки и оптический кабель  для вертикальной разводки ( межэтажные  соединения) и в качестве магистрального кабеля.

 

 

 

 

 

Рис. 3 Сеть с топологией «кольцо»

 

Кольцо. При топологии кольцо, компьютеры подключаются к кабелю замкнутому в кольцо, сигналы передаются в одном направлении и проходят через каждый компьютер, если выйдет из строя один компьютер, перестаёт функционировать вся сеть. Принцип передачи данных в кольцевой структуре основан на передаче маркера. Маркер захватывает компьютер, который хочет передать данные. Данные проходят через каждый компьютер, пока не окажутся у того, чей адрес совпадает с адресом получателя. После этого принимающий компьютер посылает передающему сообщение, где сообщает факт приёма данных. Получив подтверждение, передающий компьютер возвращает маркер в сеть. Сети с топологией кольцо используются редко, в рамках данного курса не рассматриваются.

 

3. Удаленный доступ и удаленное управление сервером

 

Удаленное управление кардинально отличается от удаленного доступа, при котором локальный компьютер подключается к удаленному как клиент локальной сети. При удаленном доступе все вычислительные операции выполняются на локальном компьютере. Он считывает данные с удаленного компьютера и передает их обратно.

Удаленное управление избавлено от неравномерности в работе – «быстрых» и «медленных» периодов из-за ожидания, возникающего при удаленном доступе. Принцип удаленного доступа (а не удаленного управления) реализован в World Wide Web.

Службы удаленного доступа присутствуют не во всех коммуникационных операционных системах. В тех же системах, в которых они присутствуют, они мало чем отличаются. Поэтому Службы удаленного доступа можно рассмотреть на примере службы Remote Access Service (RAS), входящей в состав наиболее перспективной сетевой операционной системы Microsoft Windows NT. Служба удаленного доступа RAS реализует эффективное соединение с сетями по низкоскоростным телефонным линиям общего пользования. RAS функционирует, осуществляя управление, набор номера и согласование протоколов, необходимые для установления соединения и маршрутизации пакетов, либо соответствующим образом направляя вызовы NetBIOS (Программа-эмулятор, используемая для того, чтобы  разрешить  на рабочих станциях запуск прикладных задач,  поддерживающих вызовы в сетевой базовой  системы  ввода-вывода фирмы IBM (IBM NetBIOS) через отвечающую хост-машину сети. 

RAS может не только соединять клиентов сети Windows с серверами Windows NT, но и подключать их к любому серверу, поддерживающему последовательные протоколы SLIP или PPP, либо способному осуществлять коммуникации по протоколам IPX, TCP/IP, NetNEUI.

Нельзя не упомянуть о возможности почти всех коммуникационных операционных систем - удаленной консоли. Удаленная консоль позволяет с любого рабочего места выполнять административные функции на сервере. Режим удаленной консоли позволяет решить проблему доступа к консоли сервера, если он размещен в удаленном месте. Работая в режиме удаленной консоли, можно выполнять следующие функции:

• ввод команд и получение изображения экрана консоли на любой рабочей станции так, как если бы это делалось непосредственно на консоли сервера;
• просмотр каталогов и редактирование текстовых файлов;
• копирование файлов с локального диска (той рабочей станции, на которой запускается удаленная консоль) на диски сервера. Однако посредством удаленной консоли нельзя передавать файлы с сервера на локальный диск;
• завершать работу сервера и его повторный перезапуск.

 

4. Обзор сетевых протоколов

 

Сетевые транспортные протоколы обеспечивают базовые функции, необходимые компьютерам для коммуникаций с сетью. Такие протоколы реализуют полные эффективные каналы коммуникаций между компьютерами.

Транспортный протокол можно рассматривать как зарегистрированную почтовую службу. Вы передаете конверт (данные) в почтовое отделение, а затем остается убедиться, что почта дошла до адресата. Аналогично, транспортный протокол гарантирует, что передаваемые данные доходят до заданного адресата, проверяя получаемую от него квитанцию. Он выполняет контроль и исправление ошибок без вмешательства более высокого уровня.

Основными сетевыми протоколами являются:

• NetBEUI;
• NWLink (IPX/SPX);
• TCP/IP.

Каждый сетевой транспортный протокол имеет свои достоинства и недостатки.

NetBEUI. NetBEUI означает «расширенный пользовательский интерфейс Net-BIOS». Он реализует транспортный протокол NetBIOS Frame (NBF), разработанный IBM в середине 80-х годов для поддержки локальных сетей рабочих групп с операционными системами OS/2 и LAN Manager.

Этот протокол проектировался для рабочих групп, насчитывающих от 2 до 200 компьютеров. Он не допускает маршрутизации между сетями и поэтому ограничен небольшими локальными сетями.

NWLink. Протокол NWLink представляет собой реализацию Microsoft стека протоколов IPX/SPX компании Novell. Клиенты и серверы Microsoft могут постепенно добавляться к существующим сетям, что облегчает переход с одной платформы на другую, устраняя необходимость резкой смены сетевого стандарта.

Этот протокол можно рассматривать как сетевой протокол среднего класса. Он реализует относительно разумный компромисс между простым немаршрутизируемым транспортным протоколом NetBEUI и сложным маршрутизируемым протоколом TCP/IP.

TCP/IP. Протокол управления передачей/межсетевой протокол (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) и комплект соответствующих протоколов были разработаны Агентством перспективных исследований и разработок (ARPA, Advanced Projects Research Agency, позднее DARPA) Министерства обороны США в соответствии с проектом межсетевого взаимодействия, реализация которого началась в 1969 году. В настоящее время TCP/IP является наиболее широко распространенным протоколом межкомпьютерных коммуникаций и применяется в глобальной сети Internet. Первоначально ARPA создала TCP/IP для соединения сетей военного назначения, а затем бесплатно предложила стандарты протоколов для правительственных учреждений и университетов.

Университеты быстро адаптировали данный протокол для обеспечения взаимодействия своих сетей. Сотрудничество деятелей университетской науки позволило спроектировать протоколы более высокого уровня для самых различных целей – поддержки рабочих групп, передачи электронной почты, печати, удаленной загрузки и даже просмотра документов.

Протокол TCP/IP стал стандартом взаимодействия компьютеров Unix, особенно в военных учреждениях и университетах. С разработкой протокола передачи гипертекста HTTP (Hypertext Transfer Protocol) для совместной работы с документами HTML (Hypertext Markup Language), бесплатно прилагаемыми в большой глобальной сети, появилась система World Wide Web (WWW), а Internet расширилась на частный сектор. TCP/IP стал основой стремительной экспансии, потеснив применяемый в качестве коммерческого протокола IPX и став предпочитаемый среди всех сетевых ОС.

 

 

 

 

 

 

 

Практическая часть

1. Задание № 1

Постановка задачи:

1. Определение достоинств и недостатков средств коммутации

(витая пара, коаксиальный кабель, оптоволоконный кабель).

Сравнение средств коммутации. Обоснование выбора топологии

компьютерной сети.

2. Соединение компьютеров в одноранговую сеть.

Подключение, конфигурирование и управление взаимодействием

устройств сети. Уточнение причин неисправности в компьютерных сетях.

Выполнение:

Самый простой коаксиальный кабель состоит из медной жилы, изоляции её окружающей , экрана в виде металлической оплётки и внешней оболочки.

Электрические сигналы, закодированные данные, передаются по жиле. Жила – это один провод (сплошная) или пучок проводов. Сплошная жила

изготавливается, как правило, из меди. Жила окружена изоляционным слоем, который отделяет её от металлической оплётки. Оплётка играет роль заземления и защищает жилу от электрических шумов  и перекрёстных

Рис. 4 Устройство коаксиального кабеля

1 — внутренний проводник; 2 — изоляция (сплошной полиэтилен);

3 — внешний проводник; 4 — оболочка (светостабилизированный полиэтилен).

 

помех. Перекрёстные помехи – это электрические наводки, вызванные сигналами в соседних проводах.

Проводящая жила и металлическая оплётка не должны соприкасаться, иначе произойдёт короткое замыкание и данные буду разрушены. Снаружи кабель покрыт непроводящим слоем – резины, тефлона или пластика. Коаксиальный кабель достаточно помехоустойчив, затухание в нём более слабое по сравнению с другими типами кабелей. Затухание – это уменьшение величины сигнала при его перемещении по кабелю.

 

Типы коаксиальных кабелей :  тонкий коаксиальный кабель, толстый коаксиальный кабель.

Выбор того или иного типа кабеля зависит от потребностей конкретной сети.

  Тонкий коаксиальный кабель  – гибкий кабель диаметром  около 0.5 см. Подключается непосредственно  к платам сетевого адаптера  компьютеров, способен передавать  сигнал на расстояние до 185 м. Без его заметного искажения, вызванного затуханием.

  Производители оборудования  выработали специальную маркировку  для различных типов кабелей. Тонкий коаксиальный кабель относится  к группе, которая называется  семейством RG-58, его волновое сопротивление равно 50 Ом.

  Толстый коаксиальный кабель  – относительно жёсткий кабель  с диаметром около 1 см. Медная  жила этого кабеля толще, чем  у тонкого коаксиального. Чем  толще жила у кабеля, тем большее  расстояние способен преодолеть  сигнал. Следовательно, толстый коаксиальный кабель передаёт сигналы дальше, чем тонкий – до 500 м. Поэтому толстый коаксиальный кабель раньше использовали в качестве магистрального кабеля, который соединял несколько небольших сетей, построенных на основе тонкого коаксиального кабеля .

  Для подключения к толстому  коаксиальному кабелю применяют  специальное устройство – трансивер. Трансивер снабжён специальным  коннектором, который называют «зуб  вампира». Этот зуб проникает  через изоляционный слой и  вступает в непосредственный  физический контакт с проводящей жилой. К сетевой карте подключается через AUI порт.

Оборудование для подключения коаксиального кабеля : BNC коннектор, T-коннектор, терминатор.

 Чем толще кабель, тем сложнее  с ним работать. Тонкий коаксиальный  кабель гибок, более прост в установке и относительно недорог. Толстый кабель трудно гнуть, и, следовательно его сложнее устанавливать. Это существенный недостаток, если проложить кабель по трубам и желобам. Толстый кабель дороже тонкого, но при этом он передаёт сигналы на большие расстояния.

Но наиболее удобен в эксплуатации кабель – витая пара. Используется он в топологии звезда.

Самая простая витая пара (twisted pair) – это два перевитых вокруг друг друга изолированных медных провода. Существует два типа  кабеля- неэкранированная витая пара (UTP- unshielded) и экранированная (STP-shielded) витая пара. Завивка проводов позволяет избавиться от электрических помех, наводимых соседними парами и другими источниками, например двигателями, реле и трансформаторами.

 

 

Рис. 5 Витая пара категории 5

 

UTP имеет 5 категорий

1. Обычный телефонный кабель по которому можно передавать речь, но не данные

2. Кабель, способный передавать данные со скоростью до 4 Mбит/сек. Состоит из 4 витых пар.

3. Кабель, способный передавать данные со скоростью до 10 Mбит/сек. Состоит из 4 витых пар с 9 витками на метр.

4. Кабель, способный передавать данные со скоростью до 16 Мб/сек. Состоит из четырёх витых пар.