Классификация компьютерных сетей

 

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ  И НАУКИ  РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ              ГОУ ВПО

ВСЕРОССИЙСКИЙ ЗАОЧНЫЙ ФИНАНСОВО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ  ИНСТИТУТ

 

 

 

КАФЕДРА ПРИКЛАДНОЙ ИНФОРМАТИКИ

 

 

 

 

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине «Информатика»

на тему «Классификация компьютерных сетей», задача № 10

 

 

Преподаватель:

                                                         Студент  _2_     курса:

_______________________________

                                         (Ф.И.О.)

_________________________________

                                          (факультет)

_________________________________

                                                  (№ личного дела, № группы)

 

 

 

 

 

Смоленск - 2010 г.

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

     ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………………3

1. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ……………………………………………….5
1. Основные понятия компьютерных сетей………………………………..5
2. Классификация вычислительных сетей………………………………….…10
1. Классификация сетей……………………………………………………10
2. Локальные сети…………………………………………………….……13
3. Глобальные сети……………………………………………………..….16
3. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ………………………………………………...21
4. ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………..……29
5. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ……………………………………………...….31
6. ПРИЛОЖЕНИЯ…………………………………………………………….32

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Введение

Наше время характеризуется ростом объема накапливаемых человечеством знаний, что дало основание именовать новое общество информационным. Если в XVIII в. объемы знаний удваивались каждые 50 лет, то к 1950 г. – каждые 10 лет, а к 1970 г. – каждые 5 лет, сейчас такое удвоение происходит примерно каждые 2 года.

В таких условиях экономика предприятий требует высоких скоростей обработки информации, удобных форм ее хранения и передачи. Возникла необходимость в динамичных способах обращения к информации, способах поиска данных в заданные временные интервалы; осуществлении сложной математической и логической обработки данных.

Для принятия оптимальных  управленческих решений, как на уровне руководства предприятий, так и  на уровне правительств, требуется участие в этом процессе достаточно крупных коллективов. Такие коллективы могут располагаться в различных районах города, в различных регионах страны и даже в различных странах. Для решения задач управления, обеспечивающих реализацию экономической, управленческой и иной стратегии, становятся важными и актуальными скорость и удобство обмена информацией, а также возможность тесного взаимодействия всех участников процесса принятия управленческих решений.

Огромным прорывом в этой области стало массовое появление на рынке персональных компьютеров (ПК). ПК и создаваемые на их основе сети различных видов (от локальных, функционирующих в пределах одной организации, до глобальных, таких, как Интернет, позволяющих связывать в единое информационное пространство все мировое сообщество) открыли широкие перспективы развития человеческой цивилизации.

Цель данной курсовой работы: изучить различные виды компьютерных сетей и дать им характеристику.

Для решения указанной цели требуется разрешить следующие задачи:

– определить и описать сущность компьютерных сетей;

– привести существующую в литературе классификацию вычислительных сетей по различным признакам;

- дать характеристику основным классам существующих сетей.

В практической части курсовой работы предстоит решить следующие задачи:

– дать общую характеристику и решить практическую задачу (Вариант 10);

– описать алгоритм решения задачи.

В ходе выполнения курсовой работы была изучена литература о разновидностях и принципах построения вычислительных сетей, а также материалы интернет сайтов. В ходе выполнения практической части работы использовался ППП Excel Microsoft Office.

Структура курсовой работы включает теоретическую, состоящую из 2-х глав, и практическую часть. Работа сопровождается таблицами, рисунками и приложением.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. ТЕОРЕТИЧСКАЯ ЧАСТЬ.

КЛАССИФИКАЦИЯ КОМПЬЮТЕРНЫХ СЕТЕЙ

1. Основные понятия компьютерных сетей.

Компьютерная  сеть – это совокупность компьютеров, между которыми возможен информационный обмен без промежуточных носителей информации.¹

Основное назначение компьютерных сетей - совместное использование ресурсов и осуществление интерактивной связи как внутри одной фирмы, так и за ее пределами. Ресурсы (resources) - это данные, приложения и периферийные устройства, такие, как внешний дисковод, принтер, мышь, модем или джойстик.

Компьютеры, входящие в  сеть выполняют следующие функции:

• организацию доступа к сети
• управление передачей информации
• предоставление вычислительных ресурсов и услуг пользователям сети

Компьютеры, входящие в  сеть, могут совместно использовать:

• данные;
• принтеры;
• факсимильные аппараты;
• модемы;
• другие устройства.

Значимость компьютерных сетей для коммерческих организаций и государственных учреждений очень велика, так как они имеют множество преимуществ:

1. Многие организации характеризуются большой территориальной рассредоточенностью своих подразделений, что особенно характерно для нашей огромной страны. Для подразделений этих организаций существует необходимость постоянного и ежедневного обмена информацией. Если ПК этих подразделений включены в единую сеть, то у них появляется возможность для этого.
2. Объединение ПК в единую сеть позволяет осуществить общий доступ к определенному виду данных или оборудованию ПК. Так, если сотрудники какой-либо фирмы постоянно работают с некоторой базой данных, то при наличии сети, связывающей компьютеры всех сотрудников фирмы, совсем не обязательно иметь эту базу на каждом компьютере. Достаточно установить ее на одном, а сеть позволит из любого другого компьютера обращаться к этой базе данных независимо от расстояния между ПК, т.е. здесь сеть позволяет существенно экономить дисковую память. Точно также с помощью сети можно организовать (в пределах одной фирмы, предприятия) коллективный доступ к одному дорогостоящему аппарату (например, космическому телескопу).
3. Использование компьютерных сетей позволяет создать гибкую рабочую среду («фриланс» - свободные трудящиеся). Сотрудники фирмы, используя персональные ПК, подключенные к сети своего учреждения, могут работать дома. При наличии портативного компьютера (ноутбука) сотрудник может, находясь в командировке подключиться к своей сети и получить необходимые данные или переслать их в свою организацию.
4. Научные сотрудники организации и не только они, а любой пользователь глобальных сетей, таких как Интернет, могут получить доступ к различным информационным ресурсам через свои персональные компьютеры².

Как правило, для создания компьютерных сетей необходимо специальное аппаратное обеспечение (сетевое оборудование) и специальное программное обеспечение (сетевые программные средства). Простейшее соединение двух компьютеров для обмена данными называется прямым соединением. Для создания прямого соединения компьютеров, работающих в операционной системе Windows XP, не требуется ни специального аппаратного, ни программного обеспечения. В этом случае  аппаратными средствами являются стандартные порты ввода/вывода, а в качестве программного обеспечения используется «Мастер новых подключений».

Основной задачей, решаемой при создании компьютерных сетей, является обеспечение совместимости оборудования по электрическим и механическим характеристикам и обеспечение совместимости информационного обеспечения (программ и данных) по системе кодирования и формату данных. Решение этой задачи относится к области стандартизации и основано на модели OSI, модель взаимодействия открытых систем – Model of Open System Interconnections. Она создана на основе технических предложений Международного института стандартов ISO – International Standards Organization.

Согласно модели ISO/OSI архитектуру компьютерных сетей следует рассматривать на разных уровнях (общее число уровней – до семи):

Модель OSI
Тип данных	Уровень	Функции
Данные	7. Прикладной	Доступ к сетевым  службам
	6. Представления	Представление и кодирование  данных
	5. Сеансовый	Управление сеансом  связи
Сегменты	4. Транспортный	Прямая связь между  конечными пунктами и надежность
Пакеты	3. Сетевой	Определение маршрута и логическая адресация
Кадры	2. Канальный	Физическая адресация
Биты	1. Физический	Работа со средой передачи, сигналами и двоичными данными

Рис. 1 Простейшая модель обмена данными в компьютерной сети

Самый верхний уровень  – прикладной. На этом уровне пользователь взаимодействует с вычислительной системой.

Самый нижний уровень  – физический. Он обеспечивает обмен сигналами между устройствами.

Обмен данными в системах связи происходит путем их перемещения  с верхнего уровня на нижний, затем транспортировки и, наконец, обратным воспроизведением на компьютере клиента в результате перемещения с нижнего уровня на верхний (рис.1и таблицу. 2 Приложения).

Для обеспечения необходимой  совместимости на каждом из семи возможных  уровней архитектуры компьютерной сети действуют специальные стандарты, называемые протоколами. Они определяют характер аппаратного взаимодействия компонентов сети – аппаратные протоколы, и характер взаимодействия программ и данных – программные протоколы. Физически функции поддержки протоколов исполняют аппаратные устройства – интерфейсы и программные средства – программы поддержки протоколов³.

К основным характеристикам  сетей относятся:

• Пропускная способность – максимальный объем данных, передаваемых сетью в единицу времени. Пропускная способность измеряется в Мбит/с.
• Время реакции сети - время, затрачиваемое программным обеспечением и устройствами сети на подготовку к передаче информации по данному каналу. Время реакции сети измеряется миллисекундах.

Топология сети – это общая схема соединения компьютеров в локальной сети. Они могут быть различными:

1. Топология типа звезда. Концепция топологии сети в виде звезды пришла из области больших ЭВМ, в которой головная машина получает и обрабатывает все данные с периферийных устройств как активный узел обработки данных. Вся информация между двумя периферийными рабочими местами проходит через центральный узел вычислительной сети. Топология в виде звезды является наиболее быстродействующей из всех топологий вычислительных сетей, поскольку передача данных между рабочими станциями проходит через центральный узел по отдельным линиям, используемым только этими рабочими станциями (рис. 3).

Рис. 3 Топология в виде звезды

2. Кольцевая топология. При кольцевой топологии сети рабочие станции связаны одна с другой по кругу, т.е. рабочая станция 1 с рабочей станцией 2, рабочая станция 3 с рабочей станцией 4 и т.д. Последняя рабочая станция связана с первой. Коммуникационная связь замыкается в кольцо. Сообщения циркулируют регулярно по кругу. Основная проблема при кольцевой топологии заключается в том, что каждая рабочая станция должна активно участвовать в пересылке информации, и в случае выхода из строя хотя бы одной из них вся сеть парализуется (рис. 4).

Рис. 4 Кольцевая топология

3. Шинная топология. При шинной топологии среда передачи информации представляется в форме коммуникационного пути, доступного для всех рабочих станций, к которому они все должны быть подключены. Все рабочие станции могут непосредственно вступать в контакт с любой рабочей станцией, имеющейся в сети. Функционирование вычислительной сети не зависит от состояния отдельной рабочей станции (рис. 5).