Використання мережевих технологій в управлінні

У центрі мережі з даною топологією міститься не комп’ютер, а концентратор, або хаб, свіч, що виконує ту ж функцію, що й репітер. Він відновлює сигнали, що надходять, й пересилає їх в інші лінії зв’язку. Хоча схема прокладки кабелів подібна справжній або активній зірці, фактично ми маємо справу із шинною топологією, тому що інформація від кожного комп’ютера одночасно передається до всіх інших комп’ютерів, а центрального абонента не існує. Природно, пасивна зірка виходить дорожче звичайної шини, тому що в цьому випадку обов’язково потрібно ще й концентратор. Однак вона надає цілий ряд додаткових можливостей, пов’язаних з перевагами зірки. Саме тому останнім часом пасивна зірка усе більше витісняє справжню зірку, що вважається малоперспективною топологією.

Можна виділити також проміжний тип топології між активною й пасивною зіркою. У цьому випадку концентратор не тільки ретранслює сигнали, але й робить керування обміном, однак сам в обміні не бере участь.

Велика перевага зірки (як активної, так і пасивної) полягає в тому, що всі точки підключення зібрані в одному місці. Це дозволяє легко контролювати роботу мережі, локалізувати несправності мережі шляхом простого відключення від центра тих або інших абонентів (що неможливо, наприклад, у випадку шини), а також обмежувати доступ сторонніх осіб до життєво важливого для мережі точкам підключення. До кожного периферійного абонента у випадку зірки може підходити як один кабель (по якому йде передача в обох напрямках), так і два кабелі (кожний з них передає в одному напрямку), причому друга ситуація зустрічається частіше. Загальним недоліком для всіх топологій типу «зірка» є значно більша, ніж при інших топологіях, витрата кабелю. Наприклад, якщо комп’ютери розташовані в одну лінію (як в додатку 1), те при виборі топології «зірка» знадобиться в кілька разів більше кабелю, чим при топології «шина». Це може істотно вплинути на вартість всієї мережі в цілому.

Топологія «Кільце» – це топологія, у якій кожний комп’ютер з’єднаний лініями зв’язку тільки із двома іншими: від одного він тільки одержує інформацію, а іншому тільки передає. На кожній лінії зв’язку, як і у випадку зірки, працює тільки один передавач і один приймач. Це дозволяє відмовитися від застосування зовнішніх термінаторів. Важлива особливість кільця полягає в тому, що кожний комп’ютер ретранслює (відновлює) сигнал, тобто виступає в ролі репітера, тому загасання сигналу у всьому кільці не має ніякого значення, важливо тільки загасання між сусідніми комп’ютерами кільця. Чітко виділеного центра в цьому випадку немає, всі комп’ютери можуть бути однаковими. Однак досить часто в кільці виділяється спеціальний абонент, що управляє обміном або контролює обмін. Зрозуміло, що наявність такого керуючого абонента знижує надійність мережі, тому що вихід його з ладу відразу ж паралізує весь обмін.

Строго говорячи, комп’ютери в кільці не є повністю рівноправними (у відмінність, наприклад, від шинної топології). Одні з них обов’язково одержують інформацію від комп’ютера, що веде передачу в цей момент, раніше, а інші – пізніше. Саме на цій особливості топології й будуються методи керування обміном по мережі, спеціально розраховані на «кільце». У цих методах право на наступну передачу (або, як ще говорять, на захвата мережі) переходить послідовно до наступного по колу комп’ютеру.

Підключення нових абонентів в «кільце» звичайно зовсім безболісно, хоча й вимагає обов’язкової зупинки роботи всієї мережі на час підключення. Як і у випадку топології «шина», максимальна кількість абонентів у кільці може бути досить велика (до тисячі й більше). Кільцева топологія звичайно є самою стійкою до перевантажень, вона забезпечує впевнену роботу із самими великими потоками переданої по мережі інформації, тому що в ній, як правило, немає конфліктів (на відміну від шини), а також відсутній центральний абонент (на відміну від зірки).

Тому що сигнал у кільці проходить через всі комп’ютери мережі, вихід з ладу хоча б одного з них (або ж його мережного встаткування) порушує роботу всієї мережі в цілому. Точно так само будь-який обрив або коротке замикання в кожному з кабелів кільця робить роботу всієї мережі неможливої. Кільце найбільш уразливе до ушкоджень кабелю, тому в цій топології звичайно передбачають прокладку двох (або більше) паралельних ліній зв’язку, одна з яких перебуває в резерві.

У той же час велика перевага кільця полягає в тому, що ретрансляція сигналів кожним абонентом дозволяє істотно збільшити розміри всієї мережі в цілому (часом до декількох десятків кілометрів). Кільце щодо цього істотно перевершує будь-які інші топології.

Недоліком кільця (у порівнянні із зіркою) можна вважати те, що до кожного комп’ютера мережі необхідно підвести два кабелі.

Іноді топологія «кільце» виконується на основі двох кільцевих ліній зв’язку, що передають інформацію в протилежних напрямках. Мета подібного рішення – збільшення (в ідеалі удвічі) швидкості передачі інформації. До того ж при ушкодженні одного з кабелів мережа може працювати з іншим кабелем (правда, гранична швидкість зменшиться).

Крім трьох розглянутих основних, базових топологій нерідко застосовується також мережна топологія «дерево» (tree), яку можна розглядати як комбінацію декількох зірок. Як і у випадку зірки, дерево може бути активним, або справжнім (додаток 5), і пасивним (додаток 6). При активному дереві в центрах об’єднання декількох ліній зв’язку перебувають центральні комп’ютери, а при пасивному - концентратори (хабы).

Застосовуються досить часто й комбіновані топології, наприклад зірково-шинна, зірково-кільцева.

1.3.Мережевий адаптер

Для під'єднання до локальної мережі комп'ютери мають бути обладнані мережними адаптерами ( інші терміни - контроллери, карти - плати, інтерфейси) зі стандартним роз'ємом, наприклад RJ-45, тощо. Вид роз'єму залежить від типу локальної мережі й середовища передавання. Адаптер забезпечує обмін інформацією між комп'ютером і каналом зв'язку. Деякі адаптери мають постійну пам'ять і можуть підтримувати роботу без дискових комп'ютерів, завантажуючи  ОС безпосередньо з мережі. Згідно з принципом plaugandplay сучасні адаптери налаштовуються автоматично під час вмикання комп'ютера. Деякі параметри налаштування, наприклад, тип кабелю, можна задавати за допомогою перемикачів  на платі адаптеру.

Мережні Адаптери є різних типів. Тепер у сучасних материнських платах та ноутбуках вмонтовано стандартний мережевий адаптер LAN 10/100/1000 для мережі типу Ethernet, що функціонує зі швидкістю 10, 100 або 1000 Мбіт/с.

1.4. Лінії зв'язку та їх типи

Практично одночасно з появою комп’ютерів виникла проблеми передачі інформації між ними. Можна передавати інформацію за допомогою так званих машинних носіїв інформації: магнітних дисків та магнітних стрічок, лазерних дисків та інших. Але цей спосіб досить повільний і незручний. Значно краще зв'язати декілька комп’ютерівкабелями, щоб вони обмінювалися інформацією самостійно, без участі людини. Якщо з'єднати два комп’ютера і написати програми для передачі інформації, то можна отримати просту обчислювальну мережу.

Будь-яка мережева технологія повинна забезпечити надійну і швидку передачу дискретних даних по лініях зв'язку. І хоча між технологіями є великі відмінності, вони базуються на загальних принципах передачі дискретних даних, які розглядаються в цьому розділі. Ці принципи знаходять своє втілення в методах подання двійкових одиниць і нулів за допомогою імпульсних або синусоїдальних сигналів у лініях зв'язку різної фізичної природи, методи виявлення і корекції помилок, методи компресії та методи комутації.

Лінія зв'язку полягає в загальному випадку з фізичного середовища, по якій передаються електричні інформаційні сигнали, апаратури передачі даних і проміжної апаратури. Синонімом терміна лінія зв'язку (line) є термін канал зв'язку (channel). Фізична середа передачі даних (medium) може являти собою кабель, тобто набір проводів, ізоляційних та захисних оболонок і сполучних роз'ємів, а також земну атмосферу або космічне простір, через які поширюються електромагнітні хвилі.

В залежно від середовища передачі даних лінії зв'язку поділяються на наступні:

• дротові (повітряні);
• кабельні (мідні та волоконно-оптичні);
• радіоканали наземного і супутникового зв'язку.

Дротові (повітряні) лінії зв'язку являють собою дроти без будь-яких ізолюючих або екранують оплеток, прокладені між стовпами і що висять у повітрі. За таким лініях зв'язку традиційно передаються телефонні або телеграфні сигнали, але за відсутності інших можливостей ці лінії використовуються і для передачі комп'ютерних даних. Швидкісні якості та перешкодозахищеність цих ліній залишають бажати кращого. Сьогодні провідні лінії зв'язку швидко витісняються кабельними.

Кабельні лінії являють собою досить складну конструкцію. Кабель складається з провідників, укладених в декілька шарів ізоляції: електричної, електромагнітної, механічної, а також, можливо, кліматичної. Крім того, кабель може бути оснащений роз'ємами, що дозволяють швидко виконувати приєднання до нього різного устаткування. У комп'ютерних мережах застосовуються три основні типи кабелю: кабелі на основі скручених пар мідних проводів, коаксіальні кабелі з мідною жилою, а також волоконно-оптичні кабелі.

Радіоканали наземного і супутникового зв'язку утворюються за допомогою передавача і приймача радіохвиль. Існує велика кількість різних типів радіоканалів, відрізняються як використовуваним частотним діапазоном, так і дальністю каналу. Діапазони коротких, середніх і довгих хвиль (KB, СВ і ДВ), звані також діапазонами амплітудної модуляції (Amplitude Modulation, AM) за типом використовуваного в них методу модуляції сигналу, забезпечують далеку зв'язок, але при невисокій швидкості передачі даних. Більш швидкісними є канали, працюють на діапазонах ультракоротких хвиль (УКВ), для яких характерна частотна модуляція (Frequency Modulation, FM), а також діапазонах надвисоких частот (СВЧ або microwaves). В діапазоні НВЧ (понад 4 ГГц) сигнали вже не відображаються іоносферою Землі, і для стійкого зв'язку потрібна наявність прямої видимості між передавачем і приймачем. Тому такі частоти використовують або супутникові канали, або радіорелейні канали, де ця умова виконується.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

РОЗДІЛ ІІ

ЗАСТОСУВАННЯ МЕРЕЖ НА ПІДПРИЄМСТВІ ТА В УПРАВЛЯННІ

2.1.Можливості мережі Інтернет та  її перспективи.

Глобальні мережі об'єднують абонентів у межах міста країн, планет.Мережі для замовлення авіаквитків, мережі, що об'єднують наукові осередки країн, банківські мережі тощо є глобальні.  

Глобальну мережу, що об'єднує мережі в деякому регіоні, називають регіональною. Крім регіональних, є міжнародні та міжконтинентальні мережі, що обслуговують, наприклад, авіакомпанії,банки та ін. Можливо, у майбутньому вам пощастить будувати міжпланетні комп'ютерні мережі.

Не менш важливими є локальні мережі, які можна створити в дома, Вони дають змогу мінімізувати паперовий документообіг, забезпечують спільний доступ до даних і ресурсів.

Функціонування великих мереж підтримують спеціальні комп'ютери, які використовують тільки для адміністративних потреб. Вони перевіряють стан комп'ютерів, розширюють або звужують мережу, ведуть облік, надають користувачам інформацію щодо ресурсів мережі.

Користувач ( абонент ) спілкується з іншими абонентами локальної мережі або з Інтернетом через свій власний комп'ютер за допомогою спеціального телекомунікаційного програмного забезпечення, куди входить програма - браузер для скачування і перегляду інформації, що є на серверах, програма для роботи з електронною поштою, засоби пересилання файлів та інші комунікаційні програми.

До мережі Інтернет під'єднані мільйони комп'ютерів і з кожною годиною їхня кількість збільшується.

Користувачі Інтернету можуть за лічені секунди знайти і прочитати необхідну інформацію, що зберігається на серверах у Нью-Йорку чи Токіо, переслати повідомлення з одного комп'ютера на інший чи на мобільний телефон, пейджер, поспілкуватись з друзями в режимі реального часу, відшукати партнера і зіграти з ним у шахи і навіть заробити гроші, клацаючи на певних рекламах оголошеннях. Можна проводити нарад, відеоконференції, стежити за курсами акцій на валютних біржах, роботи покупка в Інтернеті - магазинах тощо.

Як пересилається інформація між комп'ютерами в мережі Інтернет? Комп'ютери оснащують спеціальним обладнанням і програмами, об'єднують між собою за допомогою ліній зв'язку. Під час пересилання інформація автоматично поділяється на частини, які називають пакетами. Усі пакети нумеруються. У заголовок пакета автоматично записується його номера, інформація про відправника й одержувача. Пакети пересилаються від одного комп'ютера до іншого, докине дійдуть до адресата. Проміжні комп'ютери, черезякі проходять пакет, називають маршрутизаторами.

Маршрутизатор визначає, які комп'ютери на певний певний повний момент з'єднання наявні і які найліпше підходять (менше завантажені) для транспортування пакета. Тому пакет не завжди пересилаються єдиним шляхом. Вони можуть пересилатися різним маршрутами. Коли всі пакети дійдуть до місця призначення, спеціальна програма аналізує їхні заголовки, об'єднує пакети й інформація набуває первинного вигляду.