Стандартизация и унификация ЛВС

Министерство образования и науки  РФ

Федеральное государственное бюджетное образовательное  учреждение высшего профессионального  образования

САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Факультет автоматики и информационных технологий

Кафедра «Информационные технологии»

 

 

 

 

 

 

 

 

Реферат

по дисциплине «Разработка и стандартизация программно-технических средств»

на тему «Стандартизация  и унификация ЛВС»

 

 

 

 

                                                                     

 

 

 

 

Выполнил:

                                                                  студент IV-ФАИТ-7а

Садкин Михаил

 

                                                                             

 

 

Руководитель:

доцент

                                                                  Зайвый В.В.

 

 

 

Самара 2012

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………………..3

1. ЛВС. Определение, принципы, преимущества……………………………….4

2. Модель OSI……………………………………………………………………...5

3. Наиболее известные протоколы  в сети Интернет………………………….…7

4. Технологии передачи данных…………………………………………………..8

4.1 Ethernet……………………………………………………………..…….8

4.2 Token ring……………………………………………………………...….9

4.3 FDDI…………………………………………………...…………………11

5. Линии и методы передачи данных……………………………………….…….13

5.1 Проводные  компьютерные сети………………………………………..13

5.2 Беспроводные  компьютерные сети………………………………….....15

6. Сетевые платы…………………………………………………….……..………18

7. Топологии ЛВС……………………………………………………….…………19

ЗАКЛЮЧЕНИЕ…………………………………………………………………….22

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ…...…………………………..23

 

ВВЕДЕНИЕ

С распространением электронно-вычислительных машин нетрудно предсказать рост в потребности передачи данных. На сегодняшний день в мире существует более 130 миллионов компьютеров и  более 80 процентов из них объединены в различные информационно-вычислительные сети от малых локальных сетей  в офисах до глобальных сетей типа Internet. Всемирная тенденция к объединению  компьютеров в сети обусловлена  рядом важных причин, таких как  ускорение передачи информационных сообщений, возможность быстрого обмена информацией между пользователями, получение и передача сообщений  не отходя от рабочего места, возможность  мгновенного получения любой  информации из любой точки земного  шара, а так же обмен информацией  между компьютерами разных фирм и  производителей, работающих под разным программным обеспечением.

Такие огромные потенциальные возможности  которые несет в себе вычислительная сеть и тот новый потенциальный  подъем который при этом испытывает информационный комплекс, а так же значительное ускорение производственного  процесса не дают нам право не принимать  это к разработке и не применять  их на практике.

Использование локальных сетей  позволяет облегчить доступ к  устройствам оконечного оборудования данных установленных в учреждении. Эти устройства – не только ЭВМ, но и другие устройства, обычно используемые в учреждениях, такие, как принтеры, графопостроители и все возрастающее число электронных устройств  хранения и обработки файлов и  баз данных. Локальная сеть представляет собой канал и протоколы обмена данными для связи рабочих  станций и ЭВМ. 

1. ЛВС. Определение, принципы, преимущества

Локальная вычислительная сеть — это связанные  между собой в единую информационную систему персональные компьютеры, принтеры, факсы, серверы и другое телекоммуникационное оборудование. Сеть дает возможность  отдельным сотрудникам организации  взаимодействовать между собой  и обращаться к совместно используемым ресурсам; позволяет им получать доступ к данным, хранящимся на персональных компьютерах как в удаленных  офисах, так и соседних ПК.

Принципы построения ЛВС:

• Открытость - возможность подключения дополнительных компьютеров и других устройств, а также линий (каналов) связи без изменения технических и программных средств существующих компонентов сети.
• Гибкость - сохранение работоспособности при изменении структуры в результате выхода из строя любого компьютера или линии связи.
• Эффективность - обеспечение требуемого качества обслуживания пользователей при минимальных затратах.

Преимущества  ЛВС:

• совместное использование элементов сети;

• возможность быстрого доступа к необходимой информации;

• надежное хранение и резервирование данных; защиту информации;

• использование ресурсов современных технологий (доступ в Интернет, системы электронного документооборота и проч.).

Сетевой протокол - набор правил и действий (очерёдности действий), позволяющий  осуществлять соединение и обмен  данными между двумя и более  включёнными в сеть устройствами.

Разные протоколы, зачастую, описывают лишь разные стороны  одного типа связи; взятые вместе, они  образуют стек протоколов.

Новые протоколы  для Интернета определяются IETF, а  прочие протоколы — IEEE или ISO. ITU-T занимается телекоммуникационными протоколами  и форматами.

2. Модель OSI

Наиболее  распространённой системой классификации  сетевых протоколов является так  называемая модель OSI, в соответствии с которой протоколы делятся  на 7 уровней по своему назначению.

Прикладной уровень - верхний уровень модели, обеспечивающий взаимодействие пользовательских приложений с сетью: позволяет приложениям использовать сетевые службы; отвечает за передачу служебной информации; предоставляет приложениям информацию об ошибках; формирует запросы к уровню представления.

Представительский уровень - обеспечивает преобразование протоколов и шифрование/дешифрование данных. Запросы приложений, полученные с прикладного уровня, на уровне представления преобразуются в формат для передачи по сети, а полученные из сети данные преобразуются в формат приложений. На этом уровне может осуществляться сжатие/распаковка или кодирование/декодирование данных, а также перенаправление запросов другому сетевому ресурсу, если они не могут быть обработаны локально.

Сеансовый уровень - обеспечивает поддержание сеанса связи, позволяя приложениям взаимодействовать между собой длительное время. Уровень управляет созданием/завершением сеанса, обменом информацией, синхронизацией задач, определением права на передачу данных и поддержанием сеанса в периоды неактивности приложений.

Транспортный уровень - контролирует очередность прохождения компонент сообщения, предназначен для обеспечения надёжной передачи данных от отправителя к получателю.

Сетевой уровень предназначен для определения пути передачи данных. Отвечает за трансляцию логических адресов и имён в физические, определение кратчайших маршрутов, коммутацию и маршрутизацию, отслеживание неполадок и «заторов» в сети. Протоколы сетевого уровня маршрутизируют данные от источника к получателю.

Канальный уровень - предназначен для обеспечения взаимодействия сетей на физическом уровне и контроля за ошибками, которые могут возникнуть. Полученные с физического уровня данные он упаковывает в кадры, проверяет на целостность, исправляет ошибки и отправляет на сетевой уровень. Канальный уровень может взаимодействовать с одним или несколькими физическими уровнями, контролируя и управляя этим взаимодействием. На этом уровне работают коммутаторы, мосты и другие устройства.

Физический уровень - нижний уровень модели, предназначенный непосредственно для передачи потока данных. Осуществляет передачу электрических или оптических сигналов в кабель или в радиоэфир и, соответственно, их приём и преобразование в биты данных в соответствии с методами кодирования цифровых сигналов. Физический уровень определяет такие виды сред передачи данных как оптоволокно, витая пара, коаксиальный кабель, спутниковый канал передач данных и т. п.

Соответствие  протоколов передачи данных модели уровней  OSI приведено в таблице 1.

Таблица 1 – Модель OSI

Уровень OSI	Протоколы
Прикладной уровень	HTTP, gopher, Telnet, DNS, SMTP, SNMP, CMIP,FTP, TFTP, SSH, IRC, AIM, NFS, NNTP, NTP,SNTP, XMPP, FTAM, APPC, X.400, X.500, AFP,LDAP, SIP, ITMS, Modbus TCP, BACnet IP, IMAP,POP3, SMB, MFTP, BitTorrent, eD2k, PROFIBUS
Представления уровень	HTTP, ASN.1, XML-RPC, TDI, XDR, SNMP, FTP,Telnet, SMTP, NCP, AFP
Сеансовый уровень	ASP, ADSP, DLC, Named Pipes, NBT, NetBIOS,NWLink, Printer Access Protocol, Zone Information Protocol, SSL, TLS, SOCKS
Транспортный уровень	TCP, UDP, NetBEUI, AEP, ATP, IL, NBP, RTMP,SMB, SPX, SCTP, DCCP, RTP, TFTP
Сетевой уровень	IP, IPv6, ICMP, IGMP, IPX, NWLink, NetBEUI,DDP, IPSec, ARP, RARP, DHCP, BootP, SKIP, RIP
Канальный уровень	STP, ARCnet, ATM, DTM, SLIP, SMDS, Ethernet,FDDI, Frame Relay, LocalTalk, Token ring,StarLan, L2F, L2TP, PPTP, PPP, PPPoE,PROFIBUS
Физический уровень	RS-232, RS-422, RS-423, RS-449, RS-485, ITU-T, xDSL, ISDN, T1, E1, 10BASE-T, 10BASE2,10BASE5,   100BASE-T, 1000BASE-T, 1000BASE-TX,1000BASE-SX

 

3. Наиболее известные протоколы в сети Интернет

HTTP (Hyper Text Transfer Protocol) — это протокол передачи  гипертекста. Используется при  пересылке Web-страниц с одного  компьютера на другой. Контролируется  организацией IETF, в которую может  вступить каждый, уплатив взнос.

FTP (File Transfer Protocol) — это протокол передачи  файлов с файлового сервера  на компьютер пользователя или  наоборот.

POP (Post Office Protocol) — это стандартный протокол  почтового соединения. Серверы POP обрабатывают входящую почту,  а протокол POP предназначен для  обработки запросов на получение  почты от клиентских почтовых  программ.

SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) — протокол, который  задает набор правил для передачи  почты. Сервер SMTP возвращает либо  подтверждение о приеме, либо  сообщение об ошибке, либо запрашивает  дополнительную информацию.

Стек  протоколов TCP/IP — это два протокола  нижнего уровня, являющиеся основой  связи в сети Интернет. Протокол TCP (Transmission Control Protocol) разбивает передаваемую информацию на пакеты и нумерует все  пакеты. С помощью протокола IP (Internet Protocol) все части передаются получателю. Далее с помощью протокола TCP проверяется, все ли части получены. При получении  всех пакетов TCP располагает их в  нужном порядке и собирает в единое целое.

 

4. Технологии передачи данных
1. Ethernet

Ethernet — пакетная технология передачи данных преимущественно локальных компьютерных сетей. Стандарты Ethernet определяют проводные соединения и электрические сигналы на физическом уровне, формат кадров и протоколы управления доступом к среде — на канальном уровне модели OSI. Ethernet в основном описывается стандартами IEEE группы 802.3. Ethernet стал самой распространённой технологией ЛВС в середине 1990-х годов, вытеснив такие устаревшие технологии, как Arcnet, FDDI и Token ring.

Существует  несколько форматов Ethernet-кадра:

• Первоначальный Version I (больше не применяется).
• Ethernet Version 2 или Ethernet-кадр II, ещё называемый DIX (аббревиатура первых букв фирм-разработчиков DEC, Intel, Xerox) — наиболее распространена и используется по сей день.
• Novell — внутренняя модификация IEEE 802.3 без LLC (Logical Link Control).
• Кадр IEEE 802.2 LLC.
• Кадр IEEE 802.2 LLC/SNAP.
• Некоторые сетевые карты Ethernet, производимые компанией HP использовали при работе кадр формата IEEE 802.12, соответствующий стандарту 100VG-AnyLAN.

Разновидности Ethernet:

• 10 Мбит/с Ethernet

• Быстрый Ethernet (Fast Ethernet, 100 Мбит/с)

• Гигабитный Ethernet (Gigabit Ethernet, 1 Гбит/с)

• 10-гигабитный Ethernet (Ethernet 10G, 10 Гбит/с)

• 40-гигабитный и 100-гигабитный Ethernet

В зависимости от скорости передачи данных, и передающей среды существует несколько вариантов технологии. Независимо от способа передачи стек сетевого протокола и программы  работают одинаково во всех вышеперечисленных вариантах.

Большинство Ethernet-карт и других устройств  имеет поддержку нескольких скоростей  передачи данных, используя автоопределение  скорости и дуплексности, для достижения наилучшего соединения между двумя  устройствами. Если автоопределение  не срабатывает, скорость подстраивается под партнёра, и включается режим  полудуплексной передачи. Например, наличие  в устройстве порта Ethernet 10/100 говорит  о том, что через него можно  работать по технологиям 10BASE-T и 100BASE-TX, а порт Ethernet 10/100/1000 — поддерживает стандарты 10BASE-T, 100BASE-TX и 1000BASE-T.