Локально-вычислительные сети

Все другие варианты основаны на неполносвязных топологиях, когда для обмена данными между  двумя компьютерами может потребоваться промежуточная передача данных через другие узлы сети.

Ячеистая топология (mesh) получается из полносвязной путем удаления некоторых возможных связей (рис. 1, б). В сети с ячеистой топологией непосредственно связываются только те компьютеры, между которыми происходит интенсивный обмен данными, а для обмена данными между компьютерами, не соединенными прямыми связями, используются транзитные передачи через промежуточные узлы. Ячеистая топология допускает соединение большого количества компьютеров и характерна, как правило, для глобальных сетей.

Общая шина (рис. 1, в) является очень распространенной (а до недавнего времени самой распространенной) топологией для локальных сетей. В этом случае компьютеры подключаются к одному коаксиальному кабелю. Передаваемая информация может распространяться в обе стороны. Применение общей шины снижает стоимость проводки, унифицирует подключение различных модулей, обеспечивает возможность почти мгновенного широковещательного обращения ко всем станциям сети. Таким образом, основными преимуществами такой схемы являются дешевизна и простота разводки кабеля по помещениям.

Рабочие станции в  любое время, без прерывания работы всей локальной вычислительной сети, могут быть подключены к ней или  отключены. Функционирование локальной  вычислительной сети не зависит от состояния отдельной рабочей станции.

Самый серьезный  недостаток общей шины заключается в ее низкой надежности: любой дефект кабеля или какого-нибудь из многочисленных разъемов полностью парализует всю сеть. К сожалению, дефект коаксиального разъема редкостью не является. Другим недостатком общей шины является ее невысокая производительность, так как при таком способе подключения в каждый момент времени только один компьютер может передавать данные в сеть. Поэтому пропускная способность канала связи всегда делится здесь между всеми узлами сети.

Топология звезда (рис. 1, г). В этом случае каждый компьютер подключается отдельным кабелем к общему устройству, называемому концентратором, который находится в центре сети. В функции концентратора входит направление передаваемой компьютером информации одному или всем остальным компьютерам сети. Главное преимущество этой топологии перед общей шиной - существенно большая надежность. Любые неприятности с кабелем касаются лишь того компьютера, к которому этот кабель присоединен, и только неисправность концентратора может вывести из строя всю сеть. Кроме того, концентратор может играть роль интеллектуального фильтра информации, поступающей от узлов в сеть, и при необходимости блокировать запрещенные администратором передачи.  Концепция топологии локальной вычислительной 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, например, в электронной почте RELCOM. Вся информация между двумя периферийными рабочими местами проходит через центральный узел локальной вычислительной сети.

Пропускная способность  локальной вычислительной сети определяется вычислительной мощностью узла и гарантируется для каждой рабочей станции. Коллизий (столкновений) данных не возникает.

К недостаткам  топологии типа звезда относится  более высокая стоимость сетевого оборудования из-за необходимости приобретения концентратора. Кроме того, возможности по наращиванию количества узлов в сети ограничиваются количеством портов концентратора. Иногда имеет смысл строить сеть с использованием нескольких концентраторов, иерархически соединенных между собой связями типа звезда (рис. 1,д). В настоящее время иерархическая звезда является самым распространенным типом топологии связей как в локальных, так и глобальных сетях.

В сетях с кольцевой конфигурацией (рис. 1, е) данные передаются по кольцу от одного компьютера к другому, как правило, в одном направлении, 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.

Если компьютер  распознает данные как «свои», то он копирует их себе во внутренний буфер. В сети с кольцевой топологией необходимо принимать специальные меры, чтобы в случае выхода из строя или отключения какой-либо станции не прервался канал связи между остальными станциями. Кольцо представляет собой очень удобную конфигурацию для организации обратной связи - данные, сделав полный оборот, возвращаются к узлу-источнику. Поэтому этот узел может контролировать процесс доставки данных адресату. Часто это свойство кольца используется для тестирования связности сети и поиска узла, работающего некорректно. Для этого в сеть посылаются специальные тестовые сообщения.

Продолжительность передачи информации увеличивается  пропорционально количеству рабочих  станций, входящих в локальную 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 локальная вычислительная сеть парализуется. Неисправности в кабельных соединениях локализуются легко.

Подключение новой рабочей  станции требует кратко срочного выключения локальной вычислительной сети, так как во время установки  кольцо должно быть разомкнуто. Ограничения  на протяженность локальной вычислительной сети не существует, так как оно, в конечном счете, определяется исключительно расстоянием между двумя рабочими станциями.

 

   Рис. 1. Типовые топологии сетей

В то время как небольшие  сети, как правило, имеют типовую  топологию - звезда, кольцо или общая  шина, для крупных сетей характерно наличие произвольных связей между компьютерами. В таких сетях можно выделить отдельные произвольно связанные фрагменты (подсети), имеющие типовую топологию, поэтому их называют сетями со смешанной топологией (рис. 2).

 

Рис. 2 Смешанная топология

 

 

 

 

 

 

 

Заключение.

 

 

На сегодняшний развитие локальных вычислительных сетей  не прекратилось. Мы видим, что разрыв между локальными и глобальными сетями постоянно сокращается во многом из-за появления высокоскоростных территориальных каналов связи, не уступающих по качеству кабельным системам локальных сетей. В глобальных сетях появляются службы доступа к ресурсам, такие же удобные и прозрачные, как и службы локальных сетей. Подобные примеры в большом количестве демонстрирует самая популярная глобальная сеть - Internet.

В настоящее  время особенно  широко ЛВС применяются  при разработке коллективных проектов, например сложных программных комплексов. На базе ЛВС можно создавать системы  автоматизированного проектирования. Это позволяет реализовывать  новые технологии проектирования изделий машиностроения, радиоэлектроники и вычислительной техники. В условиях развития рыночной экономики появляется возможность создавать конкурентоспособную продукцию, быстро модернизировать ее, обеспечивая реализацию экономической стратегии предприятия.

В свою очередь при  создании  ЛВС за место соединяющего компьютеры пассивного кабеля появилось разнообразное коммуникационное оборудование - коммутаторы, маршрутизаторы, шлюзы. Благодаря такому оборудованию появилась возможность построения больших корпоративных сетей, насчитывающих тысячи компьютеров и имеющих сложную структуру. Возродился интерес к крупным компьютерам - в основном из-за того, что после спада эйфории по поводу легкости работы с персональными компьютерами выяснилось, что системы, состоящие из сотен серверов, обслуживать сложнее, чем несколько больших компьютеров. Поэтому на новом витке эволюционной спирали мэйнфреймы стали возвращаться в корпоративные вычислительные системы, но уже как полноправные сетевые узлы, поддерживающие Ethernet или Token Ring, а также стек протоколов TCP/IP, ставший благодаря Internet сетевым стандартом де-факто.

 

Исходя из вышеизложенного в данной работе, можно выделить  следующие основные положения, касающиеся локальных вычислительных сетей:

• Вычислительные сети явились результатом эволюции компьютерных технологий, появились же они для выполнения задач обороны.
• Вычислительная сеть - это совокупность компьютеров, соединенных линиями связи. Линии связи образованы кабелями, сетевыми адаптерами и другими коммуникационными устройствами. Все сетевое оборудование работает под управлением системного и прикладного программного обеспечения.
• Основная цель сети - обеспечить пользователям сети потенциальную возможность совместного использования ресурсов всех компьютеров.
• Вычислительная сеть - это одна из разновидностей распределенных систем, достоинством которых является возможность распараллеливания вычислений, за счет чего может быть достигнуто повышение производительности и отказоустойчивости системы.
• Важнейший этап в развитии сетей - появление стандартных сетевых технологий типа Ethernet, позволяющих быстро и эффективно объединять компьютеры различных типов.
• Использование вычислительных сетей дает предприятию следующие возможности:
• разделение дорогостоящих ресурсов;
• совершенствование коммуникаций;
• улучшение доступа к информации;
• быстрое и качественное принятие решений;
• свобода в территориальном размещении компьютеров.

Для выполнения задач, поставленных перед органами внутренних дел, локальные вычислительные сети являются необходимым ресурсом, поскольку в работе сотрудника информация играет ключевой фактор. Современное рабочее место сотрудника ОВД не мыслимо без соответствующего технического оборудования.  Для повышения раскрываемости, улучшения качества работы сотрудников, снижения ошибок в делопроизводстве МВД совместно с другими ведомствами создало ЕИТКС.

Это Единая информационно-телекоммуникационная система ОВД – информационно-телекоммуникационная система, основанная на интегрированной транспортной среде органов внутренних дел, обеспечивающей взаимодействие с телекоммуникационной системой внутренних войск МВД России, телекоммуникационными системами органов государственной власти, включая правоохранительные органы, а также доступ сотрудников внутренних дел к услугам публичных и специальных федеральных информационно-телекоммуникационных систем и состоящая из автоматизированных банках данных общего пользования на базе унифицированных программно-технических комплексов информационно-аналитических и экспертно-криминалистических центров органов внутренних дел.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список использованной литературы:

 

1) Гуде С. В., Ревин С. Б.  Информационные системы: Учебное пособие. – Ростов-на-Дону: РЮИ МВД России, 2003. – 168 с.

 2) Леонтьев В.П. Новейшая энциклопедия персонального компьютера  - Москва «ОЛМА - ПРЕСС», 2007 г. - 896 с.

3) Камалян А.К., Кулев  С.А., Назаренко К.Н. и др. Компьютерные  сети и средства защиты информации: Учебное пособие /Камалян А.К., Кулев С.А., Назаренко К.Н. и др. - Воронеж: ВГАУ, 2003.-119с.

4) Малышев Р.А. Локальные  вычислительные сети: Учебное пособие/  РГАТА. - Рыбинск, 2005. - 83 с.

5) Олифер В.Г, Олифер  Н.А. Сетевые операционные системы/ В.Г. Олифер, Н.А. Олифер. - СПб.: Питер, 2002. - 544 с

6) Олифер В.Г., Олифер  Н.А. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы /В.Г. Олифер, Н.А. Олифер. - СПб.: Питер, 2002

7) Симонович С.В.Информатика.  Базовый курс/Симонович С.В. и  др. -- СПб.: издательство "Питер", 2000. -- 640 с.:

8) Велихов  А.В., Строчников К.С. Компьютерные  сети. Учебное пособие по администрированию  локальных сетей. 3-е издание. - Новый  издательский дом, 2005 г. - 304 с.

9) http://ru.wikipedia.org

10) www.mvd.ru