Характеристика и особенности локальных компьютерных сетей

Основные данные о работе 
|Версия шаблона                                 |1.1                                                                                                     | 
|Филиал                                         |Екатеринбургский                                                                                         | 
|Вид работы                                     |Курсовая работа                                                                                         | 
|Название дисциплины                             |Сети ЭВМ и телекоммуникации                                                                             | 
|Тема                                           |№ 21. Характеристика и особенности локальных компьютерных сетей.                                         | 
|Фамилия студента                               |Колосов                                                                                                 | 
|Имя студента                                   |Александр                                                                                               | 
|Отчество студента                               |Сергеевич                                                                                               | 
|№ контракта                                     |05800070602006                                                                                           | 
 
      Содержание 
 
Основные данные о работе 1 
Содержание 2 
Введение 3 
Основная часть 5 
  1 Основные сведения о локальных сетях 5 
  2 Оборудование и операционные системы локальных сетей 15 
Заключение 24 
Глоссарий 26 
Список использованных источников 28 
Приложения 29 
 
      Введение 
 
      Компьютерная сеть – это совокупность компьютеров и различных устройств, обеспечивающих информационный обмен между компьютерами в сети без использования каких-либо промежуточных носителей информации. [1] 
      Все многообразие компьютерных сетей можно классифицировать по группе признаков: 
      1) Территориальная распространенность. могут быть локальными, глобальными, и региональными. 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. 
      2) Ведомственная принадлежность. Среди них различают ведомственные и государственные сети. Ведомственные принадлежат одной организации и располагаются на ее территории. Государственные сети – сети, используемые в государственных структурах. 
      3) Скорость передачи информации. Делятся на низкоскоростные, среднескоростные и высокоскоростные. 
      4) Тип среды передачи. Разделяются на сети коаксиальные, на витой паре, оптоволоконные. [2] 
      В классификации компьютерных сетей существует два основных термина: локальные и глобальные. 
      Локальная компьютерная сеть – это сеть, имеющая замкнутую инфраструктуру до выхода на поставщиков услуг. Данный термин 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. [3] 
      Глобальная компьютерная сеть – это сеть, покрывающая большие географические регионы, включающие в себя как локальные сети, так и прочие телекоммуникационные сети и устройства.[4] 
      В данной курсовой работе речь идет об особенностях именно локальных сетей. Основными вопросами данной работы являются особенности, преимущества и недостатки данного вида и его отличительных характеристик. Так же глубже рассмотрено само понятие сетей, их структуризация, средства и принципы работы, и техническая сторона данного понятия. 
      Данная тема выбрана постольку, поскольку в производственной практике локальные сети играют очень большую роль. Посредством локальных сетей 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. Поэтому данный тип соединения имеет такие преимущества (получаемые при сетевом объединении персональных компьютеров в виде внутрипроизводственной вычислительной сети), как   разделение ресурсов, разделение данных, разделение программных средств, разделение ресурсов процесса и возможность использование многопользовательского режима. В частности эти преимущества и позволяют выделить локальную сеть, как отдельную и активно развивающуюся структуру. 
      Помимо прочего,   локальные сети предоставляют совершенно уникальные услуги пользователям, при этом не неся особых экономических затрат,   что способствует их распространению и популяризации. В связи с этим, и локальные сети и сама среда компьютерных коммуникаций являются актуальными на сегодняшний день и развиваются, как и все компьютерные технологии. 
      Однако, в локальных компьютерных сетях есть и некоторые недостатки, которые способствуют отказу некоторых сфер деятельности от их использования. В том числе и эти недостатки так же будут рассмотрены в данной курсовой работе. 
 
      Основная часть 
 
      1 Основные сведения о локальных сетях 
 
      1.1 Характеристики локальных сетей 
      Прежде всего, нужно дать определение понятию локальных компьютерных сетей. Локальная компьютерная сеть — это компьютерная сеть, покрывающая обычно относительно небольшую территорию или небольшую группу зданий (дом, офис, фирму, институт). Также существуют локальные сети, узлы которых разнесены географически на расстояния более 12 500 км (космические станции и орбитальные центры). Несмотря на такие расстояния, подобные сети всё равно относят к локальным. [5] 
      Локальные сети составляют один из быстроразвивающихся секторов промышленности и средств связи. Их часто называют   сетью для автоматизированного учреждения. 
      Локальные сети описывается обычно следующими характеристиками: 
      - каналы обычно принадлежат организации пользователя; 
      - каналы являются высокоскоростными. Устройства подключаются в сеть с использованием каналов с меньшей скоростью передачи данных; 
      - устройства обычно располагаются неподалеку друг от друга, в пределах здания или территории предприятия; 
      - каналы имеют более высокое качество по сравнению с каналами глобальной сети; 
      - расстояние между рабочими станциями, подключаемыми к локальной сети, обычно составляет от нескольких сотен   до нескольких тысяч футов; 
      - локальная сеть передает данные между станциями пользователей (некоторые локальные сети передают речевую и видеоинформацию); 
      - пропускная способность локальных сетей, как правило, больше, чем у глобальной сети; 
      - канал локальной сети обычно находится в монопольной собственности организации, использующей сеть. Телефонные компании обычно непричастны к владению или управлению каналами. Однако телефонные каналы предлагают пользователю локальной сети широкий диапазон услуг; 
      - интенсивность ошибок в локальных сетях значительно ниже по сравнению с глобальными сетями на базе телефонных каналов. 
      1.2 Особенности локальных сетей 
      Локальные   вычислительные   сети   отличаются   от других   сетей   тем,   что   они   обычно   ограничены   умеренной   географической областью (одна комната, одно здание, один район). Но, при этом есть большое преимущество в скорости передачи данных. 
      Главная особенность локальной компьютерной сети в том, что она объединяет абонентов, расположенных в пределах одного или нескольких подразделений, одного или нескольких близко расположенных зданий. В составе локальной сети может быть от единиц до нескольких сотен компьютеров. 
      Так же, для выделения особенностей локальных сетей детально рассмотрим их основные отличия от глобальных сетей. 
      1) Протяженность, качество и способ прокладки линий связи. Класс локальных сетей по определению отличается от класса глобальных сетей небольшим расстоянием между узлами сети. Это дает возможность использование в локальных сетях качественных линий связи: коаксиального кабеля, витой пары, оптоволоконного кабеля, которые не всегда доступны из-за экономических ограничений на больших расстояниях, свойственных глобальным сетям. 
      2) Сложность методов передачи и оборудования. В условиях низкой надежности физических каналов в глобальных сетях требуются более сложные, чем в локальных сетях, методы передачи данных и соответствующее оборудование. 
      3) Скорость обмена данными. Одним из главных отличий локальных сетей от глобальных является наличие высокоскоростных каналов обмена данными между компьютерами, скорость которых (10,16 и 100 Мбит/с) сравнима со скоростями работы устройств и узлов компьютера - дисков, внутренних шин обмена данными и прочее. Для глобальных сетей типичны гораздо более низкие скорости передачи данных - 2400,9600,28800,33600 бит/с, 56 и 64 Кбит/с и только на магистральных каналах - до 2 Мбит/с. 
      4) Разнообразие услуг. Локальные сети предоставляют, как правило, широкий набор услуг. Это различные виды услуг файловой службы, услуги печати, услуги службы передачи факсимильных сообщений, услуги баз данных, электронная почта и другие, в то время как глобальные сети в основном предоставляют почтовые услуги и иногда файловые услуги. 
      5) Оперативность выполнения запросов. Время прохождения пакета через локальную сеть обычно составляет несколько миллисекунд, время же его передачи через глобальную сеть может достигать нескольких секунд. Низкая скорость передачи данных в глобальных сетях затрудняет реализацию служб для режима on-line, который является обычным для локальных сетей. 
      6) Использование метода коммутации пакетов. Важной особенностью локальных сетей является неравномерное распределение нагрузки. Отношение пиковой нагрузки к средней может составлять 100:1 и даже выше. Из-за этой особенности трафика в локальных сетях для связи узлов применяется метод коммутации пакетов, который для пульсирующего трафика оказывается гораздо более эффективным, чем традиционный для глобальных сетей метод коммутации каналов. 
      7) Разделение каналов. В локальных сетях каналы связи используются, как правило, совместно сразу несколькими узлами сети, а в глобальных сетях - индивидуально. 
      8) Масштабируемость. «Классические» локальные сети обладают плохой масштабируемостью из-за жесткости базовых топологий, определяющих способ подключения станций и длину линии. 
      При использовании многих базовых топологий характеристики сети резко ухудшаются при достижении определенного предела по количеству узлов или протяженности линий связи. В то время как глобальным сетям присуща хорошая масштабируемость, так как они изначально разрабатывались в расчете на работу с произвольными топологиями. 
      1.3 Типы локальных компьютерных сетей 
      Существует два типа компьютерных   сетей – одноранговые сети и сети с выделенным сервером. Рассмотрим их по очереди. 
      В одноранговых сетях все компьютеры равноправны, каждый из них выполняет как роль рабочего места пользователя, так и роль сервера по обеспечению доступа к своим данным и ресурсам. Отрицательная особенность этого типа в том, что, при загрузке процессора отдельных компьютеров, скорость других компьютеров и передачи данных снижается. Кроме того, работу в одноранговых сетях затрудняют следующие факторы; отсутствие защиты информации, децентрализованное хранение данных (усложняющее их резервирование), недостаточная надежность. Поэтому обычно в локальных сетях применяются выделенные компьютеры, занимающиеся только обслуживанием локальной сети и совместно используемых данных — серверы. 
      В локальных сетях с выделенным сервером на сервере используются специальные операционные системы, обеспечивающие надежную и эффективную обработку многих запросов от рабочих мест пользователей. На рабочих станциях такой локальной сети может использоваться любая операционная система, и должен быть запущен драйвер, обеспечивающий доступ к локальной сети. Особенность данного типа в том, что сеть фактически состоит из одной рабочей группы. Это позволяет уменьшить затраты, но, вместе с тем, существенно снижает возможности сети и информационную безопасность. 
      Распределение различных ресурсов может организоваться путем предоставления локальных ресурсов и периферийных устройств в общее пользование. 
      Сервер, помимо осуществления хранения данных, может являться также и сервером приложений. Сеть не требует постоянного администрирования. Пример одной из локальных сетей с выделенным сервером изображен на рисунке 1. 
      Рисунок 1 – Локальная сеть с выделенным сервером 
      [pic] 
 
      1.4 Топология локальных сетей 
      Понятие топология сетей определяет путь, по которому данные перемещаются по сети. Существуют три основных вида топологий - звезда, кольцо и шина. В приложении А приведены характеристики данных видов топологий в виде таблицы. Ниже подробно рассмотрен каждый из видов. 
      Топология 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. Этот принцип применяется в системах передачи данных. Вся информация между двумя периферийными рабочими местами проходит через центральный узел вычислительной сети. Пример топологии такого типа изображен на рисунке 2. 
      Рисунок 2 – Топология типа звезда 
[pic] 
      Пропускная способность сети определяется вычислительной мощностью узла и гарантируется для каждой рабочей станции. Коллизий (столкновений) данных не возникает. Кабельное соединение имеет упрощенную структуру, так как каждая рабочая станция связана с узлом. Затраты на прокладку кабелей высокие, особенно когда центральный узел географически расположен не в центре топологии. 
      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. Частота запросов передачи информации от одной станции к другой невысокая, по сравнению с достигаемой в других топологиях. Производительность вычислительной сети в первую очередь зависит от мощности центрального файлового сервера. Он может быть узким местом вычислительной сети. 
      В случае выхода из строя центрального узла нарушается работа всей сети. 
      Центральный узел управления - файловый сервер может реализовать оптимальный механизм защиты против несанкционированного доступа к информации. Вся вычислительная сеть может управляться из ее центра. 
      Топология кольцо. При кольцевой топологии сети рабочие станции связаны одна с другой по кругу. Пример топологии этого типа изображен на рисунке 3. 
      Рисунок 3 – Топология типа кольцо 
[pic] 
      Прокладка кабелей от одной рабочей станции до другой может быть довольно сложной и дорогостоящей, особенно если географически рабочие станции расположены далеко от кольца. 
      Сообщения циркулируют регулярно по кругу. Рабочая станция посылает по определенному конечному адресу информацию, предварительно получив из кольца запрос. Пересылка сообщений является очень эффективной, так как большинство сообщений можно отправлять по кабельной системе одно за другим. Очень просто можно сделать кольцевой запрос на все станции. Продолжительность передачи информации увеличивается пропорционально количеству рабочих станций, входящих в вычислительную сеть. 
      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. Неисправности в кабельных соединениях локализуются легко. 
      Подключение новой рабочей станции требует кратко срочного выключения сети, так как во время установки кольцо должно быть разомкнуто. Ограничения на протяженность вычислительной сети не существует, так как оно, в конечном счете, определяется исключительно расстоянием между двумя рабочими станциями. 
      Топология шина. 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. Топология кольцо изображена на рисунке 5. 
      Рисунок 5 – Топология типа шина 
      [pic] 
      Рабочие станции в любое время, без прерывания работы всей вычислительной сети, могут быть подключены к ней или отключены. Функционирование вычислительной сети не зависит от состояния отдельной рабочей станции. Выключение и особенно подключение к такой сети требуют разрыва шины, что вызывает нарушение циркулирующего потока информации и зависание системы. 
      Благодаря тому, что рабочие станции можно включать без прерывания сетевых процессов и коммуникационной среды, очень легко прослушивать информацию, т.е. ответвлять информацию из коммуникационной среды. 
      В ЛВС с модулированной широкополосной передачей информации различные рабочие станции получают, по мере надобности, частоту, на которой эти рабочие станции могут отправлять и получать информацию. Пересылаемые данные модулируются на соответствующих несущих частотах, т.е. между средой передачи информации и рабочими станциями находятся соответственно модемы для модуляции и демодуляции. Техника широкополосных сообщений позволяет одновременно транспортировать в коммуникационной среде довольно большой объем информации. Для дальнейшего развития дискретной транспортировки данных не играет роли, какая первоначальная информация подана в модем (аналоговая или цифровая), так как она все равно в дальнейшем будет преобразована. 
      1.5 Типы построения сетей 
      Ниже будут рассмотрены наиболее распространенные типы построения и организации локальных сетей – Token Ring, Arknet и Ethernet. 
      1.5.1 Локальная сеть Token Ring 
      Этот стандарт разработан фирмой IBM. В качестве передающей среды применяется неэкранированная или экранированная витая пара, или оптоволокно. Скорость передачи данных 4 Мбит/с или 16Мбит/с. В качестве метода управления доступом станций к передающей среде используется метод - маркерное кольцо (Тоken Ring). Основные положения этого метода: 
      - устройства подключаются к сети по топологии кольцо; 
      - все устройства, подключенные к сети, могут передавать данные, только получив разрешение на передачу (маркер); 
      - в любой момент времени только одна станция в сети обладает таким правом. 
      В IВМ Тоkеn Ring используются три основных типа пакетов: 
      1) пакет управление/данные (Data/Соmmand Frame). С помощью такого пакета выполняется передача данных или команд управления работой сети.; 
      2) маркер (Token). Станция может начать передачу данных только после получения такого пакета, В одном кольце может быть только один маркер и, соответственно, только одна станция с правом передачи данных.; 
      3) пакет сброса (Аbort). Посылка такого пакета называет прекращение любых передач. 
      В сети можно подключать компьютеры по топологии звезда или кольцо. 
      1.5.2 Локальная сеть Arcnet 
      Arcnet (Attached Resource Computer NETWork ) считается простой, недорогой, надежной и достаточно гибкой архитектура локальной сети. Разработана корпорацией Datapoint в 1977 году. Впоследствии лицензию на Аrcnet приобрела корпорация SМС (Standard Microsistem Corporation), которая стала основным разработчиком и производителем оборудования для сетей Аrcnet. 
      В качестве передающей среды используются витая пара, коаксиальный и оптоволоконный кабель. Скорость передачи данных - 2,5 Мбит/с. При подключении устройств в Аrcnet применяют топологии шина и звезда. Метод управления доступом станций к передающей среде - маркерная шина (Тоken Bus). Этот метод предусматривает следующие правила: 
      - все устройства, подключенные к сети, могут передавать данные; 
      - только получив разрешение на передачу (маркер); 
      - в любой момент времени только одна станция в сети обладает таким правом; 
      - данные, передаваемые одной станцией, доступны всем станциям сети. 
      Основные принципы работы данного типа построения - передача каждого байта в Аrcnet выполняется специальной посылкой ISU(Information Symbol Unit - единица передачи информации), состоящей из трех служебных старт/стоповых битов и восьми битов данных. В начале каждого пакета передается начальный разделитель АВ (Аlегt Вurst), который состоит из шести служебных битов. Начальный разделитель выполняет функции преамбулы пакета. 
      В Аrcnet определены 5 типов пакетов: 
      1) Пакет IТТ (Information To Transmit) - приглашение к передаче. Эта посылка передает управление от одного узла сети другому. Станция, принявшая этот пакет, получает право на передачу данных. 
      2) Пакет FBE (Free Buffeг Еnquiries) - запрос о готовности к приему данных. Этим пакетом проверяется готовность узла к приему данных. 
      3) Пакет данных. С помощью этой посылки производиться передача данных. 
      4) Пакет ACK (ACKnowledgements) – подтверждение приема. Подтверждение готовности к приему данных без ошибок, то есть в ответ на FBE и пакет данных. 
      5) Пакет NAK (Negative AcKnowledgments) - неготовность к приему. Неготовность узла к приему данных ( ответ на FBE ) или принят пакет с ошибкой. 
      В сети Arcnet можно использовать две топологии: звезда и шина. 
      1.5.3 Локальная сеть Ethernet 
      Спецификацию Ethernet в конце 70-х годов предложила компания Xerox Corporation. Позднее к этому проекту присоединились компании Digital Equipment Corporation (DEC) и Intel Corporation. На логическом уровне в Ethernet применяется топология шина. 
      Основные принципы работы Ethernet: 
      - все устройства, подключенные к сети, равноправны, т.е. любая станция может начать передачу в любой момент времени( если передающая среда свободна); 
      - данные, передаваемые одной станцией, доступны всем станциям сети. 
      В сетях Ethernet используется метод доступа к среде передачи данных, называемый методом коллективного доступа с опознаванием несущей и обнаружением коллизий. Этот метод используется исключительно в сетях с общей шиной. Все компьютеры такой сети имеют непосредственный доступ к общей шине, поэтому она может быть использована для передачи данных между любыми двумя узлами сети. 
      Все данные, передаваемые по сети, помещаются в кадры определенной структуры и снабжаются уникальным адресом станции назначения. Затем кадр передается по кабелю. Все станции, подключенные к кабелю, могут распознать факт передачи кадра, и та станция, которая узнает собственный адрес в заголовках кадра, записывает его содержимое в свой внутренний буфер, обрабатывает полученные данные и посылает по кабелю кадр-ответ. 
      При описанном выше подходе возможна ситуация, когда две станции одновременно пытаются передать кадр данных по общему кабелю (схема описана в приложении Б). Для уменьшения вероятности этой ситуации непосредственно перед отправкой кадра передающая станция принимает и анализирует возникающие на нем электрические сигналы, чтобы обнаружить, не передается ли уже по кабелю кадр данных от другой станции. Если опознается несущая, то станция откладывает передачу своего кадра до окончания чужой передачи, и только потом пытается вновь его передать. 
 
      2 Оборудование и операционные системы локальных сетей 
 
      2.1 Кабельная система и виды соединений 
      В качестве средств коммуникации наиболее часто используются витая пара, коаксиальный кабель оптоволоконные линии. При выборе типа кабеля учитывают такие показатели, как стоимость монтажа и обслуживания, скорость передачи информации, ограничения на величину расстояния передачи информации (без дополнительных усилителей-повторителей), безопасность передачи данных. 
      Главная проблема заключается в одновременном обеспечении этих показателей, например, наивысшая скорость передачи данных ограничена максимально возможным расстоянием передачи данных, при котором еще обеспечивается требуемый уровень защиты данных. Легкая наращиваемость и простота расширения кабельной системы влияют на ее стоимость. 
      Ниже рассмотрены чаще всего используемые в локальных сетях виды кабелей. 
      Наиболее дешевым кабельным соединением является витое двухжильное проводное соединение, часто называемое витой парой. Она позволяет передавать информацию со скоростью до 10 Мбит/с, легко наращивается, однако является помехонезащищенной. Длина кабеля не может превышать 1000 м при скорости передачи 1 Мбит/с. Преимуществами являются низкая цена и бес проблемная установка. Для повышения помехозащищенности информации часто используют экранированную витую пару, т.е. витую пару, помещенную в экранирующую оболочку, подобно экрану коаксиального кабеля. Это увеличивает стоимость витой пары и приближает ее цену к цене коаксиального кабеля. 
      Коаксиальный кабель имеет среднюю цену, хорошо помехозащитен и применяется для связи на большие расстояния (несколько километров). Скорость передачи информации от 1 до 10 Мбит/с, а в некоторых случаях может достигать 50 Мбит/с. Коаксиальный кабель используется для основной и широкополосной передачи информации. 
      Широкополосный коаксиальный кабель невосприимчив к помехам, легко наращивается, но цена его высокая. Скорость передачи информации равна 500 Мбит/с. При передачи информации в базисной полосе частот на расстояние более 1,5 км требуется усилитель, или так называемый репитер (повторитель). Поэтому суммарное расстояние при передаче информации увеличивается до 10 км. Для вычислительных сетей с топологией шина или дерево коаксиальный кабель должен иметь на конце согласующий резистор. 
      Ethernet-кабель также является коаксиальным кабелем с волновым сопротивлением 50 Ом. Его называют еще толстый Ethernet (thick) или желтый кабель (yellow cable). Он использует 15-контактное стандартное включение. Вследствие помехозащищенности является дорогой альтернативой обычным коаксиальным кабелям. Максимально доступное расстояние без повторителя не превышает 500 м, а общее расстояние сети Ethernet - около 3000 м. Ethernet-кабель, благодаря своей магистральной топологии, использует в конце лишь один нагрузочный резистор. 
      Более дешевым, чем Ethernet-кабель является соединение Cheapernet-кабель или, как его часто называют, тонкий (thin) Ethernet. Это также 50-омный коаксиальный кабель со скоростью передачи информации в десять миллионов бит в секунду. При соединении сегментов Сhеарегnеt-кабеля также требуются повторители. Вычислительные сети с Cheapernet-кабелем имеют небольшую стоимость и минимальные затраты при наращивании. Расстояние между двумя рабочими станциями без повторителей может составлять максимум 300 м, а общее расстояние для сети на Cheapernet-кабеля - около 1000 м. Приемопередатчик Cheapernet расположен на сетевой плате и как для гальванической развязки между адаптерами, так и для усиления внешнего сигнала 
      Наиболее дорогими являются оптопроводники, называемые также стекловолоконным кабелем. Скорость распространения информации по ним достигает нескольких гигабит в секунду. Допустимое удаление более 50 км. Внешнее воздействие помех практически отсутствует. На данный момент это наиболее дорогостоящее соединение для локальных компьютерных сетей. 
      В данный момент оптоволоконный кабель чаще применяется там, где возникают электромагнитные поля помех или требуется передача информации на очень большие расстояния без использования повторителей. Они обладают свойствами, защищающими от прослушивания, так как техника ответвлений в оптоволоконных кабелях очень сложна. Оптопроводники объединяются в JIBC с помощью звездообразного соединения. 
      Показатели трех типовых сред для передачи приведены в приложении В в виде таблицы. 
      2.2 Сетевые карты 
      Сетевая карта или сетевой адаптер -   это   плата   расширения,   вставляемая   в разъем материнской платы компьютера. Также   существуют   сетевые адаптеры стандарта   PCMCIA   для   ноутбуков,   они   вставляются   в специальный разъем в корпусе ноутбука, или   интегрированные   на   материнской плате компьютера, они подключаются по какой либо локальной   шине.   Появились Ethernet сетевые карты, подключаемые к   USB   (Universal   Serial   Bus)   порту компьютера. [6] 
      По конструктивной реализации сетевые платы делятся на: 
- Внутренние — отдельные платы, вставляющиеся в PCI, ISA или PCI-E слот; 
- Внешние, подключающиеся через USB или PCMCIA интерфейс, преимущественно использующиеся в ноутбуках; 
- Встроенные в материнскую плату. 
      На 10-мегабитных сетевых платах для подключения к локальной сети используются 3 типа разъёмов: 
- 8P8C для витой пары; 
- BNC-коннектор для тонкого коаксиального кабеля; 
- 15-контактный разъём трансивера для толстого коаксиального кабеля. 
      Эти разъёмы могут присутствовать в разных комбинациях, иногда даже все три сразу, но в любой данный момент работает только один из них. На 100-мегабитных платах устанавливают только разъём для витой пары. 
      Рядом с разъёмом для витой пары устанавливают один или несколько информационных светодиодов, сообщающих о наличии подключения и передаче информации. Сетевой адаптер вместе со своим драйвером реализует второй, канальный уровень модели открытых систем в конечном узле сети — компьютере. Более точно, в сетевой операционной системе пара адаптер и драйвер выполняет только функции физического и МАС-уровней, в то время как LLC-уровень обычно реализуется модулем операционной системы, единым для всех драйверов и сетевых адаптеров. 
      Сетевые карты характеризуются следующими параметрами: 
- Разрядность; 
- Шиной данных, по которой   идет   обмен   информацией   между   материнской платой и сетевой картой; 
- Микросхемой контроллера или чипом, на котором   данная плата изготовлена. И который определяет тип используемого совместимого драйвера; 
- Поддерживаемой сетевой средой передачи; 
- Скоростью работы; 
- MAC- адресом (уникальный   серийный   номер,   присваиваемый каждому сетевому устройству Ethernet для   идентификации   его   в   сети).   MAC-адрес присваивается адаптеру его производителем. При   работе   сетевые   адаптеры просматривают весь проходящий сетевой трафик и ищут   в   каждом   пакете   свой MAC-адрес. 
      При выборе сетевого адаптера в первую очередь важные следующие характеристики: 
- Тип шины данных, установленной в вашем (ISA, VESA, PCI   или какой-либо еще). Данная информация расположена на самой материнской плате 
- Тип сети к которой будет проведено подключение. 
- Стоимость данного оборудования с учётом различных обстоятельств. 
- Поддержку адаптера различными   операционными системами. Существует   ряд   адаптеров,   поддержка   которых обеспечена практически во всех операционных системах. 
      2.3 Концентраторы 
      Сетевой концентратор — сетевое устройство, предназначенное для объединения нескольких устройств Ethernet в общий сегмент сети. Устройства подключаются при помощи витой пары, коаксиального кабеля или оптоволокна. [7] 
      Термин концентратор применим также к другим технологиям передачи данных: USB, FireWire и пр. В настоящее время концентраторы почти не выпускаются — им на смену пришли сетевые коммутаторы (свитчи), выделяющие каждое подключённое устройство в отдельный сегмент. Сетевые коммутаторы ошибочно называют «интеллектуальными концентраторами». 
      Ниже описан принцип работы данного оборудования. Концентратор работает на физическом уровне сетевой модели OSI, повторяет приходящий на один порт сигнал на все активные порты. В случае поступления сигнала на два и более порта одновременно возникает коллизия, и передаваемые кадры данных теряются. Таким образом, все подключённые к концентратору устройства находятся в одном домене коллизий. Концентраторы всегда работают в режиме полудуплекса, все подключённые устройства Ethernet разделяют между собой предоставляемую полосу доступа. 
      Многие модели концентраторов имеют простейшую защиту от излишнего количества коллизий, возникающих по причине одного из подключённых устройств. В этом случае они могут изолировать порт от общей среды передачи. По этой причине, сетевые сегменты, основанные на витой паре, гораздо стабильнее в работе сегментов на коаксиальном кабеле, поскольку в первом случае каждое устройство может быть изолировано концентратором от общей среды, а во втором случае несколько устройств подключаются при помощи одного сегмента кабеля, и, в случае большого количества коллизий, концентратор может изолировать лишь весь сегмент. 
      Характеристики сетевых концентраторов: 
      1) Количество портов — разъёмов для подключения сетевых линий. 
      2) Скорость передачи данных — измеряется в Мбит/с, выпускаются концентраторы со скоростью 10, 100 и 1000. Кроме того, в основном распространены концентраторы с возможностью изменения скорости, обозначаются как 10/100/1000 Мбит/с. Скорость может переключаться как автоматически, так и с помощью перемычек или переключателей. Обычно, если хотя бы одно устройство присоединено к концентратору на скорости нижнего диапазона, он будет передавать данные на все порты с этой скоростью. 
      3) Тип сетевого носителя — обычно это витая пара или оптоволокно, но существуют концентраторы и для других носителей, а также смешанные, например для витой пары и коаксиального кабеля. 
      Как и многопортовые мосты, коммутаторы (устройства, предназначенные для соединения нескольких узлов компьютерной сети в пределах одного сегмента) передают пакеты между портами на основе адреса получателя, включенного в каждый пакет. Мосту для того, чтобы передать адресату пакет информации, требуется получить его от источника целиком, и лишь после этого он будет заниматься передачей пакета в пункт назначения, а коммутаторы могут начать передачу пакета, не приняв его полностью. Коммутаторы отличаются от мостов и в части возможности организации одновременных соединений между любыми парами портов устройства - это значительно расширяет суммарную пропускную способность сети. Еще один пример - 24-портовый коммутатор Ethernet может обеспечивать пропускную способность до 120 Mops при одновременной организации 12 соединений (потому что имеется 12 пар портов) с полосой 10Mbps для каждого из них. Высокая пропускная способность обеспечивается лишь при условии организации одновременных соединений между всеми парами портов. [8] 
      Но чаще всего трафик обычно представляет собой ситуацию "один ко многим" (например, множество пользователей сети обращается к ресурсам одного сервера). В таких случаях пропускная способность коммутатора в данной ситуации не будет превышать 10 Mbps, и коммутатор не обеспечит существенного преимущества по сравнению с обычным концентратором. 
      2.4 Сетевые операционные системы 
      Сетевая операционная система — базовый набор функций, обеспечивающий управление аппаратными средствами компьютерной сети. [9] 
      Основное направление развития современных сетевых операционных систем заключается в переносе вычислительных операций на рабочие станции, создание систем с распределенной обработкой данных. Это в первую очередь связано с ростом вычислительных возможностей персональных компьютеров и все более активным внедрением мощных многозадачных операционных систем: OS/2, Windows NТ, Windows 95. Кроме этого внедрение объектно-ориентированных технологий позволяет упростить организацию распределенной обработки данных. В такой ситуации основной задачей NOS становится объединение неравноценных операционных систем рабочих станций и обеспечение транспортного уровня для широкого круга задач: обработка баз данных, передача сообщений, управление распределенными ресурсами сети. 
      В современных операционных сетевых системах применяют три основных подхода к организации управления ресурсами сети. 
      1) Таблицы объектов. Используется в сетевых операционных системах NetWare 28б и NetWare v3.1х. Такая таблица находится на каждом файловом сервере сети. Она содержит информацию о пользователях, группах, их правах доступа к ресурсам сети (данным, сервисным услугам и т.п.). Такая организация работы удобна, если в сети только один сервер. В этом случае требуется определить и контролировать только одну информационную базу. При расширении сети, добавлении новых серверов объем задач по управлению ресурсами сети резко возрастает. Администратор системы обязан на каждом сервере сети определять и контролировать работу пользователей. Абоненты сети, в свою очередь, должны точно знать, где расположены те или иные ресурсы сети, а для получения доступа к этим ресурсам - регистрироваться на выбранном сервере. Для информационных систем, с большим количеством серверов, такая организация работы не подходит. 
      2) Структура Доменов. Все ресурсы сети и пользователи объединены в группы. Домен можно рассматривать как аналог таблиц объектов (bindery), только здесь такая таблица является общей для нескольких серверов, при этом ресурсы серверов являются общими для всего домена. Поэтому пользователю для того чтобы получить доступ к сети, достаточно подключиться к домену (зарегистрироваться), после этого ему становятся доступны все ресурсы домена, ресурсы всех серверов и устройств, входящих в состав домена. Однако и с использованием этого подхода также возникают проблемы при построении информационной системы с большим количеством пользователей, серверов и, соответственно, доменов. 
      3) Служба наименований директорий или каталогов лишен этих недостатков. Все ресурсы сети: сетевая печать, хранение данных, пользователи, серверы и прочие рассматриваются как отдельные ветви или директории информационной системы. Таблицы, определяющие DNS, находятся на каждом сервере. Это, во-первых, повышает надежность и живучесть системы, а во-вторых, упрощает обращение пользователя к ресурсам сети. Зарегистрировавшись на одном сервере, пользователю становятся доступны все ресурсы сети. Управление такой системой также проще, чем при использовании доменов, так как здесь существует одна таблица, определяющая все ресурсы сети, в то время как при доменной организации необходимо определять ресурсы, пользователей, их права доступа для каждого домена отдельно. 
      Особую важность для операционных систем любой локальной сети приобретают вопросы безопасности данных. С одной стороны, в крупномасштабной сети объективно существует больше возможностей для несанкционированного доступа - из-за децентрализации данных и большой распределенности законных точек доступа, из-за большого числа пользователей, благонадежность которых трудно установить, а также из-за большого числа возможных точек несанкционированного подключения к сети. С другой стороны, корпоративные бизнес-приложения работают с данными, которые имеют жизненно-важное значение для успешной работы корпорации в целом. 
 
      Заключение 
 
      Исходя из того, насколько возрастают основные показатели и характеристики компьютерных сетей в последнее время, можно сказать об актуальности   данной сферы в общем, и локальных сетей в частности. Ведь средства обмена информации всегда были важной темой в вопросе развития человечества и в развитии компьютерных технологий. Поэтому, чем больше скорость обмена информации, тем больше скорость развития. Учитывая, то, что локальные сети на сегодняшний день распространены на предприятиях, в производстве и в огромном множестве других сфер деятельности современного общества, можно считать, что локальные сети являются одной из важнейших составляющих экономического и технического прогресса общества. Кроме того, в наше время высоких технологий не нужны какие то особенные глубокие познания   в компьютерной сфере,   чтобы стать частью интерактивного общества и внедрить термин компьютерные сети в свою жизнь, делиться идеями, искать информацию и многое другое. Этот фактор способствует   массовой глобализации процесса развития и упрощению реализации большому количеству полезных идей. 
      В последнее время в индустриально развитых странах возник феномен «электронных мигрантов» - работников, использующих телекоммуникационные технологии, которые освобождают их от необходимости ежедневно ездить на работу на транспорте, численность таковых в США свыше 15 млн. человек. Есть все основания полагать, что через 20 лет проблема электронных иммигрантов станет одним из важных политических вопросов, поскольку она будет затрагивать государственный суверенитет, что осложнит и без того запутанную проблематику, связанную с обеспечением как свободного движения информационных потоков, так и международного доступа к национальным базам данных. Быстрое развитие приводит к «информационному расслоению» общества, происходящему быстрее, чем имущественное расслоение в России и других бывших странах СССР. [10] 
      С течением времени стандарты, позволявшие объединять компьютеры в локальные сети, постепенно оптимизируются, увеличивается пропускная способность каналов связи, эволюционирует программное обеспечение, растет скорость передачи данных. Локальные сети стали использоваться не только для пересылки между несколькими компьютерами текста и различных документов, но также для передачи мультимедийной информации, такой как звук и изображение. Это открывает возможность организации внутри локальной сети систем видеоконференцсвязи, позволявших пользователям такой системы общаться в режиме реального времени «напрямую», физически находясь в различных помещениях, выполнять совместное редактирование текстов и таблиц, устраивать виртуальные презентации. 
      Уже сейчас системы компьютерной видеосвязи широко используются крупными коммерческими предприятиями, где служат для организации связи между различными отделами, в военных комплексах для быстрой передачи информации между несколькими абонентами и целыми подразделениями, а в последнее время — и в домашних «настольных» системах, в качестве средства организации досуга. Среди достоинств локальных сетей можно упомянуть относительно низкую стоимость эксплуатации по сравнению с иными существующими на сегодняшний день системами коммуникаций, их многофункциональность, сравнительную легкость в использовании. 
      Практически все современные локальные сети используют подключение к Интернету либо по коммутируемым каналам связи, либо через непосредственное соединение с высокоскоростной магистралью передачи данных. Да и само появление Интернета было во многом стимулировано развитием локальных сетей, объединявшихся в глобальную вычислительную систему. 
      Исходя из всего вышеприведенного, можно сделать вывод, что локальные компьютерные сети являются одним из наиболее значимых средств коммуникации и по своим характеристикам и особенностям полностью отвечают современным потребностям производства или отдельной личности, во многом превосходя значительную часть других средств коммуникации. 
 
      Глоссарий 
 
|№ п/п           |Понятие                                 |Определение                                                                             | 
|1               |Компьютерная сеть                       |Совокупность компьютеров и различных устройств, обеспечивающих информационный обмен     | 
|               |                                       |между компьютерами в сети без использования каких-либо промежуточных носителей           | 
|               |                                       |информации.                                                                             | 
|2               |Локальная компьютерная сеть             |Сеть, имеющая замкнутую инфраструктуру до выхода на поставщиков услуг. Данный термин     | 
|               |                                       |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.                         | 
|3               |Глобальная компьютерная сеть           |сеть, покрывающая большие географические регионы, включающие в себя как локальные сети, | 
|               |                                       |так и прочие телекоммуникационные сети и устройства. Пример глобальной сети – сети с     | 
|               |                                       |коммутацией пакетов (Frame Relay), через которую могут сообщаться между собой различные | 
|               |                                       |компьютерные сети.                                                                       | 
|4               |Топология                               |Путь, по которому данные перемещаются по сети.                                           | 
|5               |Центральный узел управления             |Файловый сервер может реализовать оптимальный механизм защиты против                     | 
|               |                                       |несанкционированного доступа к информации. Вся вычислительная сеть может управляться из | 
|               |                                       |ее центра.                                                                               | 
|6               |Сетевая карта или сетевой адаптер       |Плата   расширения,   вставляемая   в разъем материнской платы компьютера.                 | 
|7               |MAC- адрес                             |Уникальный   серийный   номер,   присваиваемый каждому сетевому устройству Ethernet для   | 
|               |                                       |идентификации   его   в   сети                                                             | 
|8               |Сетевой концентратор                   |Сетевое устройство, предназначенное для объединения нескольких устройств Ethernet в     | 
|               |                                       |общий сегмент сети.                                                                     | 
|9               |Коммутаторы                             |Устройства, предназначенные для соединения нескольких узлов компьютерной сети в пределах| 
|               |                                       |одного сегмента                                                                         | 
|           10   |Сетевая операционная система           |Базовый набор функций, обеспечивающий управление аппаратными средствами компьютерной     | 
|               |                                       |сети.                                                                                   | 
 
      Список использованных источников 
 
|1                   |А.Поляк-Брагинский, Локальные сети. Модернизация и поиск неисправностей. БХВ-Петербург, 2006                                       | 
|2                   |           В.Г. Олифер, Н.А. Олифер, Компьютерные сети. Санкт-Петербург: «Питер», 2006                                             | 
|3                   |Д. Веттинг, Nowell NetWare для пользователя.М.: «АБФ», 2007                                                                         | 
|4                   |Д. Флинт, Локальные сети ЭВМ: архитектура, построение, реализация. М.: «Финансы и статистика», 2006                                 | 
|5                   |Н.А. Олифер, В.Г. Олифер, Базовые технологии локальных сетей, Санкт-Петербург: «Питер», 2007                                       | 
|6                   |Н.Максимов, И.Попов, Компьютерные сети. Издательство «Форум» 2008                                                                   | 
|7                   |С.И.Казаков, Основы сетевых технологий. Санкт-Петербург: «БХВ-Петербург», 2006                                                     | 
|8                   |Ю. В. Новиков, С. В. Кондратенко, Основы локальных сетей, Интернет - Ун-т Информ. Технологий, 2007                                 | 
|9                   |CITForum.ru - IT-форум [Электронный ресурс] – Режим доступа:   http://www.citforum.ru                                               | 
|10                   |Wikipedia – Свободная энциклопедия [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://ru.wikipedia.org                                   | 
 
      Приложения 
 
|Приложение А                                                               |[pic]                                                                 | 
|Приложение Б                                                               |[pic]                                                                 | 
|Приложение В                                                               |[pic]                                                                 | 
 
      ----------------------- 
[1] Н.А. Олифер, В.Г. Олифер, Базовые технологии локальных сетей, Санкт-Петербург: «Питер», 2007 С. 12/ 
[2] С.И.Казаков, Основы сетевых технологий. Санкт-Петербург: «БХВ-Петербург», 2006 С. 24/ 
[3] Н.А. Олифер, В.Г. Олифер, Базовые технологии локальных сетей, Санкт-Петербург: «Питер», 2007 С. 15/ 
 
[4] Н.А. Олифер, В.Г. Олифер, Базовые технологии локальных сетей, Санкт-Петербург: «Питер», 2007 С. 18/ 
 
[5] Wikipedia – Свободная энциклопедия [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://ru.wikipedia.org/wiki/Локальная_сеть 
 
[6]Ю. В. Новиков, С. В. Кондратенко, Основы локальных сетей, Интернет - Ун-т Информ. Технологий, 2007 С. 34 
 
[7]Wikipedia – Свободная энциклопедия [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://ru.wikipedia.org/wiki/Сетевой_концентратор 
 
[8]Н.А. Олифер, В.Г. Олифер, Базовые технологии локальных сетей, Санкт-Петербург: «Питер», 2007 С.   67 
 
[9]Ю. В. Новиков, С. В. Кондратенко, Основы локальных сетей, Интернет - Ун-т Информ. Технологий, 2007 С. 58. 
 
[10]В.Г. Олифер, Н.А. Олифер, Компьютерные сети. Санкт-Петербург: «Питер», 2006 С. 7.