Основные понятия сетей ЭВМ

МИНИСТЕРСТВО  ОБРАЗОВАНИЯ И  НАУКИ

РОССИЙСКРЙ  ФЕДЕРАЦИИ

ФГБОУ ВПО  «ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ»

ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКИЙ  ФАКУЛЬТЕТ

Кафедра физики, химии и технологии литейных процессов 
 
 
 

КУРСОВАЯ  РАБОТА

по дисциплине «Информатика» 

Тема: Основные понятия сетей ЭВМ 

Выполнил студент                                              
 

Нормоконтроль 

Защищена                                                   Оценка 

                                          Воронеж 2012

                                       Содержание

Введение 

1.Классификация сетей ЭВМ

1.1 Понятие и назначение компьютерной сети

1.2 Концепция построения сети

1.3 Классификация по территориальной направленности

1.4 Классификация сетей по принадлежности

1.5 Классификация соединения ПК в сеть (топология)

1.6 Классификация по организации взаимодействия ПК

2.Линии связи и каналы передачи данных

2.1 Проводные линии связи

2.2 Кабельные  каналы связи

2.3 Кабельные  оптоволоконные каналы связи 

2.4 Беспроводные (радиоканалы наземной и спутниковой  связи) каналы связи

2.5 Спутниковые  каналы связи

2.6 Сотовые  каналы связи

2.7 Радиоканалы  WiMAX

2.8 Радиоканалы  для локальных сетей

2.9 Радиоканалы  Bluetooht

  3. Протоколы сетей ЭВМ

3.1 Протокол передачи данных

3.2 Сетевой протокол

3.3 Модель взаимодействия открытых систем

3.4 Уровни модели OSI

3.5 Стек протоколов TCP/IP

Заключение

Список  литературы

 

                                            Введение

В данной курсовой работе в теоретической части рассмотрим типы компьютерных сетей, попытаемся уяснить концепцию построения и назначение компьютерной сети.

Компьютерная сеть - это совокупность компьютеров, соединенных линиями связи, обеспечивающая пользователям сети потенциальную возможность совместного использования ресурсов всех компьютеров.

Существует несколько видов компьютерных сетей:

Глобальные сети.

Региональные сети.

Городские сети.

Локальные сети в свою очередь имеют следующие топологии: линейная сеть, кольцевая сеть, звездообразная сеть, общая шина, древовидная сеть, ячеистая сеть, полносвязная сеть.

Банковские сети.

Можно, также, различать сети по характеру предоставляемых пользователю ресурсов.

Подробнее все это рассмотрим в последующих разделах. 

                    1. Классификация компьютерных сетей 

1.1 Понятие и назначение компьютерной сети 

Компьютерная сеть - это совокупность компьютеров, соединенных линиями связи, обеспечивающая пользователям сети потенциальную возможность совместного использования ресурсов всех компьютеров. С другой стороны, проще говоря, компьютерная сеть - это совокупность компьютеров и различных устройств, обеспечивающих информационный обмен между компьютерами в сети без использования каких-либо промежуточных носителей информации.

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 

1.2 Концепция построения сети 

Рождение компьютерных сетей было вызвано практической потребностью - иметь возможность для совместного использования данных. Персональный компьютер - прекрасный инструмент для создания документа, подготовки таблиц, графических данных и других видов информации, но при этом нет возможности быстро поделиться своей информацией с другими. Когда не было сетей, приходилось распечатывать каждый документ, чтобы другие пользователи могли работать с ним, или в лучшем случае - копировать информацию на дискеты. Одновременная обработка документа несколькими пользователями исключалась. Если бы пользователь подключил свой компьютер к другим, он смог бы работать с их данными.

По способу организации сети подразделяются на реальные и искусственные:

Искусственные сети (псевдосети) позволяют связывать компьютеры вместе через последовательные или параллельные порты и не нуждаются в дополнительных устройствах. Иногда связь в такой сети называют связью по нуль-модему (не используется модем). Само соединение называют нуль-модемным. Искусственные сети используются, когда необходимо перекачать информацию с одного компьютера на другой. MS-DOS и WINDOWS снабжены специальными программами для реализации нуль-модемного соединения.

Реальные сети позволяют связывать компьютеры с помощью специальных устройств коммутации и физической среда передачи данных. 

1.3 Классификация по территориальной направленности 

По территориальной распространенности сети могут быть локальными, глобальными, региональными и городскими.

Локальные - это сети, перекрывающие территорию не более 10 м2

Региональные - расположенные на территории города или области

Глобальные на территории государства или группы государств, например, всемирная сеть Internet.

Городские – расположение в пределах населенного пункта.

Так же, в последнее время специалисты выделяют такой вид сети, как банковская.

В классификации сетей существует два основных термина: LAN и wAN.

LAN (Local Area Network) - локальные сети, имеющие замкнутую инфраструктуру до выхода на поставщиков услуг. Термин "LAN" может описывать и маленькую офисную сеть, и сеть уровня большого завода, занимающего несколько сотен гектаров. Зарубежные источники дают даже близкую оценку - около шести миль (10 км) в радиусе; использование высокоскоростных каналов.

wAN (wide Area Network) - глобальная сеть, покрывающая большие географические регионы, включающие в себя как локальные сети, так и прочие телекоммуникационные сети и устройства. Пример wAN - сети с коммутацией пакетов (Frame relay), через которую могут "разговаривать" между собой различные компьютерные сети.

Рассмотрим подробнее каждую из перечисленных сетей.

Локальная вычислительная сеть (ЛВС) -Local Area Networks (LAN) - это группа (коммуникационная система) относительно небольшого количества компьютеров, объединенных совместно используемой средой передачи данных, расположенных на ограниченной по размерам небольшой площади в пределах одного или нескольких близко находящихся зданий (обычно в радиусе не более 1-2 км) с целью совместного использования ресурсов всех компьютеров.

Рисунок 1. Пример локальной сети. 

Компьютеры, входящие в сеть, могут совместно использовать:

данные;

принтеры;

факсимильные аппараты;

модемы;

другие устройства.

Данный список постоянно пополняется, так как возникают новые способы совместного использования ресурсов. Самые первые типы локальных сетей не могли соответствовать потребностям крупных предприятий, офисы которых обычно расположены в различных местах. Но как только преимущества компьютерных сетей стали неоспоримы и сетевые программные продукты начали заполнять рынок, перед корпорациями - для сохранения конкурентоспособности - встала задача расширения сетей. Так на основе локальных сетей возникли более крупные системы.

Сегодня, когда географические рамки сетей раздвигаются, чтобы соединить пользователей из разных городов и государств, ЛВС превращаются в глобальную вычислительную сеть [ГВС (WAN)], а количество компьютеров в сети уже может варьироваться от десятка до нескольких тысяч.

Глобальная вычислительная сеть (ГВС или WAN - World Area NetWork) - сеть, соединяющая компьютеры, удалённые географически на большие расстояния друг от друга. Отличается от локальной сети более протяженными коммуникациями (спутниковыми, кабельными и др.). Глобальная сеть объединяет локальные сети.

Городская сеть (MAN - Metropolitan Area NetWork) - сеть, которая обслуживает информационные потребности большого города.

Сеть банка представляет собой частный случай корпоративной сети крупной компании. Очевидно, что специфика банковской деятельности предъявляет жесткие требования к системам защиты информации в компьютерных сетях банка. Не менее важную роль при построении корпоративной сети играет необходимость обеспечения безотказной и бесперебойной работы, поскольку даже кратковременный сбой в ее работе может привести к гигантским убыткам. И, наконец, требуется обеспечить быструю и надежную передачу большого объема данных, поскольку многие прикладные банковские программы должны работать в режиме реального времени. Сеть объединяет в структурированную и управляемую замкнутую систему все принадлежащие компании информационные устройства: отдельные компьютеры и локальные вычислительные сети (LAN), хост-серверы, рабочие станции, телефоны, факсы, офисные АТС, сети банкоматов, онлайновые терминалы.

Касаясь вопроса предпочтительной архитектуры банковской сети, можно отметить, что наиболее распространенной в европейских странах и актуальной на сегодня для российских банков является топология "звезда" *, простая или многоуровневая, с главным офисом в центре, соединенным с региональными отделениями. 

1.4 Классификация сетей по принадлежности 

По принадлежности различают ведомственные и государственные сети: Ведомственные принадлежат одной организации и располагаются на ее территории.

Государственные сети - сети, используемые в государственных структурах.

По скорости передачи информации компьютерные сети делятся на низко-, средне- и высокоскоростные.

низкоскоростные (до 10 Мбит/с),

среднескоростные (до 100 Мбит/с),

высокоскоростные (свыше 100 Мбит/с);

сверхскоростные (свыше 1000 Мбит/с)

Для определения скорости передачи данных в сети широко используется бод (от англ. “baud”):

Baud (бод) - единица скорости передачи сигнала, измеряемая числом дискретных переходов или событий в секунду. Если каждое событие представляет собой один бит, бод эквивалентен бит/сек (в реальных коммуникациях это зачастую не выполняется). 

1.5 Классификация соединения ПК в сеть (топология) 

Способ соединения компьютеров в сеть называется её топологией. Наиболее распространенные виды топологий сетей:

Линейная сеть - Содержит только два оконечных узла, любое число промежуточных узлов и имеет только один путь между любыми двумя узлами. 

Рисунок 2. Линейная сеть. 

Кольцевая сеть - Сеть, в которой к каждому узлу присоединены две и только две ветви. 

Рисунок 3. Кольцевая сеть. 

Звездообразная сеть - Сеть, в которой имеется только один промежуточный узел. 

Рисунок 4. Звездообразная сеть. 

Общая шина - В этом случае подключение и обмен данными производится через общий канал связи, называемый общей шиной. 

Рисунок 5. Общая шина. 

Древовидная сеть - Сеть, которая содержит более двух оконечных узлов и по крайней мере два промежуточных узла, и в которой между двумя узлами имеется только один путь. 

Рисунок 6. Древовидная сеть. 

Ячеистая сеть - Сеть, которая содержит по крайней мере два узла, имеющих два или более пути между ними.