Техническое обеспечение компьютерных сетей

 

МИНИСТЕРСТВО  ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ,

МОЛОДЕЖИ И СПОРТА УКРАИНЫ

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ  УНИВЕРСИТЕТ

“ХАРЬКОВСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ  ИНСТИТУТ”

 

 

 

 

Курсовой  проект по дисциплине

«Компьютерные сети»

Индивидуальное  задание:

«ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ КОМПЬЮТЕРНЫХ СЕТЕЙ»

Вариант №30

 

 

 

 

 

                                                                                        Выполнила:

Студентка группы КИТ-69

__________/Чистенко  А.С./

“____”_____________2012г.

                                                                                         Руководитель проекта:

___________/Пугачев Р. В./

“____”_____________2012г.

 

 

 

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

ПРИЛОЖЕНИЕ А………………………………………………………………...…..55

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

На  сегодняшний день в мире существует более 130 миллионов компьютеров и более 80% из них объединены в различные информационно-вычислительные сети от малых локальных сетей в офисах до глобальных сетей типа Internet, FidoNet, FREEnet и т.д. Всемирная тенденция к объединению компьютеров в сети обусловлена рядом важных причин, таких как ускорение передачи информационных сообщений, возможностью быстрого обмена информацией между пользователями, получению и передачи сообщений (факсов, Е-Мail писем, электронных конференций и т.д.) не отходя от рабочего места, возможностью мгновенного получения любой информации из любой точки земного шара, а так же обмену информацией между компьютерами разных фирм производителей,  работающих под разным программным обеспечением.

Применение  на практике таких огромных потенциальных  возможностей, которые несет в себе вычислительная сеть и тот новый потенциальный подъем, который при этом испытывает информационный комплекс, значительно ускоряет производственные процессы.

На базе уже  существующего компьютерного парка  и программного комплекса, отвечающей современным научно-техническим требованиям, возникает необходимость в разработке принципиального решения вопроса по организации ИВС (информационно-вычислительной сети) с учетом возрастающих потребностей и возможностью дальнейшего постепенного развития сети в связи с появлением новых технических и программных решений.

 

 

 

 

 

1 ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ

 

В данном курсовом проекте рассмотрена  тема №30 из списка индивидуальных заданий  «Техническое обеспечение компьютерных сетей».

Необходимо: рассмотреть составляющие компьютерных сетей:

- какие наиболее распространенные технологии существуют на сегодняшний день для построения сетей, достоинства и недостатки

- какое оборудование можно использовать для построения сетей, его характеристики

- какие сетевые операционные системы существуют и т.д.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ

 

Компьютерная  сеть – совокупность программно-технических средств, обеспечивающих обмен информацией между двумя и более пользователями, работающими на разных (автономных) компьютерах, соединенных между собой.

Компьютерные  сети создаются для того, чтобы  дать возможность территориально разобщенным  пользователям обмениваться информацией  между собой, использовать одинаковые программы, общие информационные и  аппаратные ресурсы.

Под ресурсами понимаются данные, приложения (программы), различные периферийные устройства (принтеры, модемы, сканеры, жесткие и гибкие диски и т.д.).

По  некоторым оценкам, более половины действующих ЭВМ подключены к  сетям.

Использование компьютерных сетей имеет множество  преимуществ:

Снижение  затрат за счет коллективного использования  разнообразных баз данных и аппаратных средств

Стандартизация  приложений – все пользователи работают на одном и том же ПО (программном  обеспечении), «говорят на одном языке»

Оперативность получения информации без отрыва от рабочих мест

Эффективное взаимодействие и планирование рабочего времени (проведении дискуссий, оперативных  совещаний без отрыва от рабочих  мест)

Общими  компонентами всех сетей являются:

Серверы (server) – компьютеры, предоставляющие  свои ресурсы сетевым пользователям;

Клиенты (client), рабочие станции – компьютеры, осуществляющие доступ к сетевым  ресурсам, предоставляемыми сервером (серверами);

Среда (media) – средства передачи информации;

Совместно используемые данные – файлы, передаваемые серверами по сети;

Совместно используемые периферийные устройства.

Сети  появились в результате творческого  сотрудничества специалистов вычислительной техники и техники связи. Вычислительные сети подразделяются на два вида: локальные  и глобальные.

Для создания единого информационного пространства, способного охватить всех пользователей предприятия и предоставления им информационно созданную в разное время и в разном программном обеспечении используют локальную вычислительную сеть (ЛВС). Под ЛВС понимают совместное подключение нескольких отдельных компьютерных рабочих мест (рабочих станций) к единому каналу передачи данных. Самая простая сеть (англ. Network) состоит как минимум из двух компьютеров, соединенных друг с другом кабелем. Это позволяет им использовать данные совместно. Все сети (независимо от сложности) основываются именно на этом простом принципе. Рождение компьютерных сетей было вызвано практическими потребностями - иметь возможность для совместного использования данных.

Понятие локальная вычислительная сеть (англ. LAN-Lokal Area Network) относится к географически ограниченным (территориально или производственно) аппаратно-программным реализациям, в которых несколько компьютерных систем связанны друг с другом с помощью соответствующих средств коммуникаций. Благодаря такому соединению пользователь может взаимодействовать с другими рабочими станциями, подключенными с этой ЛВС.

Существует  два основных типа сетей: одноранговые и сети на основе сервера. В одноранговой сети все компьютеры равноправны  т.е. нет иерархии среди компьютеров и нет выделенного (англ. dedicated) сервера. Как правило, каждый компьютер функционирует и как клиент, и как сервер; иначе говоря, нет отдельного компьютера, ответственного за администрирование всей сети. Все пользователи самостоятельно решают, какие данные на своем компьютере сделать общедоступным по сети. На сегодняшний день одноранговые сети бесперспективны. Если к сети подключено более 10 пользователей, то одноранговая сеть, где компьютеры выступают в роли и клиентов, и серверов, может оказаться недостаточно производительной. Поэтому большинство сетей используют выделенные серверы. Выделенным называется такой сервер, который функционирует только как сервер (исключая функции клиента или рабочей станции). Они специально оптимизированы для быстрой обработки запросов от сетевых клиентов и для управления защитой файлов и каталогов. Сети на основе сервера стали промышленным стандартом. Существуют и комбинированные типы сетей, совмещающие лучшие качества одноранговых сетей и сетей на основе сервера.

В производственной практики ЛВС играют очень большую роль. Посредством  ЛВС в систему объединяются персональные компьютеры, расположенные на многих удаленных рабочих местах, которые  используют совместно оборудование, программные средства и информацию. Рабочие места сотрудников перестают быть изолированными и объединяются в единую систему. Все ЛВС работают в одном стандарте, принятом для компьютерных сетей - в стандарте Open Systems Interconnection (OSI).

Глобальные  сети. Глобальные компьютерные сети, WAN-сети (Wide Area Network) - позволяют организовать взаимодействие между компьютерами на боль-ших расстояниях. Эти сети работают на относительно низких скоростях и могут вызывать значительные задержки в передаче информации. Протяженность глобальных сетей может составлять тысячи километров и они интегрированы с сетями масштаба страны.

  Internet - объединение множества международных и национальных компьютерных сетей, распространенных в разных странах. Был разработан в 1969 году министерством обороны США и назывался Arpanet. Электронная почта в 1971-1972.

  Европейская глобальная сеть - CompuServe

  Структура Internet:

- NSFNet сеть научного фонда США

- UUCPNet международная сеть e-mail

- EUNet европейский Internet

- USEnet международная сеть e-mail и группы новостей

- Узловые компьютеры Internet-hosts, каждая узловая станция обслуживает  опреленное число абонентов. За  каждым абонентом закреплен свой  адрес.

- Протокол передачи в Internet называется TCP/IP - Transmission Control Protocol/Internet Protocol.

- Подключение через организацию-провайдера (например, белорусские - Белтелеком, Belsonet, Solo, Unibel, Атланттелеком и т.д.)

  В настоящее время существует  множество способов соединения  с сетью Интернет от подключения  компьютера посредством аналогового модема до способов подключения с использованием высокоскоростных технологий.

  Способ подключения компьютера  к сети Интернет зависит от  используемого пользователем уровня  услуг, которые он хочет получить  от провайдера (поставщика услуг), от скорости и качества передачи данных. К услугам, которые предоставляются Интернет, относятся: E-mail, WWW, FTP, Usenet, IP - телефония, потоковое видео и т.д.

  Способы подключения к Интернет  можно классифицировать по следующим  видам:

• коммутируемый доступ;
• доступ по выделенным линиям;
• доступ по широкополосной сети (DSL - Digital Subscriber Line);
• доступ к Интернет по локальной сети;
• спутниковый доступ в Интернет;
• доступ к Интернет с использованием каналов кабельной телевизионной сети;
• беспроводные технологии.

 

  Для коммутируемого доступа, как  правило, используется аналоговый  модем и аналоговая телефонная  линия, но применяется и коммутируемый  доступ по цифровой телефонной  сети ISDN (цифровая сеть связи с  интеграцией услуг). Для подключения  ПК к цифровой сети с интеграцией услуг ISDN используется ISDN-адаптер. Кроме того, коммутируемый доступ к Интернет может осуществляться с помощью беспроводных технологий: мобильный GPRS – Интернет и мобильный CDMA - Internet.

  Доступ по выделенным каналам  связи предполагает постоянный канал связи от помещений с компьютером до коммутатора, принадлежащего ISP (провайдеру). Этот способ доступа обеспечивает подключение компьютера все 24 часа в сутки. Существует несколько вариантов подключения: по выделенным линиям со скоростями 2400 бит/с - 1,544 Мбит/с. и по постоянным виртуальным каналам коммутации кадров со скоростями 56, Кбит/с - 45 Мбит/с. Для больших организаций этот метод подключения локальной сети к Интернет является наиболее эффективным.

  Перспективным методом подключения к Интернет, как для физических лиц, так и для компаний является широкополосная сеть DSL. Digital Subscriber Line - семейство цифровых абонентских линий, предназначенных для организации доступа по аналоговой телефонной сети, используя DSL/кабельный модем. Этот способ обеспечивает передачу данных до 50 Мбит/с.

  Доступ к Интернет по локальной  сети с архитектурой Fast Ethernet обеспечивает  пользователю доступ к ресурсам  глобальной сети Интернет и  ресурсам локальной сети. Подключение  осуществляется с помощью сетевой карты (10/100 Мбит/с) со скоростью передачи данных до 1 Гбит/с на магистральных участках и 100 Мбит/сек для конечного пользователя.

  Спутниковый доступ к Интернет (DirecPC, Europe Online) является популярным  для пользователей удаленных  районов. Максимальная скорость приема данных до 52,5 Мбит/с (реальная средняя скорость до 3 Мбит/с).

  Пользователи кабельного телевидения  для подключения к Интернет  могут использовать каналы кабельной  телевизионной сети, при этом  скорость приема данных от 2 до 56 Мб/сек. Для организации подключения к кабельной телевизионной сети используется кабельный модем.

  В последнее время все более  популярными становятся беспроводные  методы подключения к Интернет. К беспроводным технологиям последней  мили относятся: WiFi, WiMax, RadioEthernet, MMDS, LMDS, мобильный GPRS – Интернет, мобильный CDMA – Internet.

У большинства компьютеров в Интернете  есть не только IP-адрес (личный номер  каждого компьютера в Интернете), но и собственное имя. Служба, которая  обеспечивает перевод имен компьютеров в их IP-адреса, называется Доменной Службой Имен (DNS). Домен - это символьное имя, которое однозначно идентифицирует некоторый регион в Internet:

- Домен страны - ".ru"

- Домен правительственных органов  - ".gav"

- Домен военных органов - ".mil"

- Организации, обеспечивающие работу  сети - ".net"

- Домен информационных сайтов- ".info"

- Домен профессиональных организаций  - ".pro"

- Домен коммерческой организации  - ."com"

- Домен бизнес-сайтов - ".biz"

- Домен сайтов авиакомпаний - ".aero"

  - Домен сайтов кооперативных организаций - ".coop"

- Домен персанальных веб-сайтов  и адресов электронной почты  - ".name"

- Домен музеев - ".museum"

  Основными современными технологиями  работы в Интернет являются  следующие:

1. язык гипертекстовой разметки документов HTML (HyperText Markup Lan-guage);

2. универсальный способ адресации  ресурсов в сети URL (Universal Resource Locator);

3. протокол обмена гипертекстовой  информацией HTTP (HyperText Transfer Protocol);