Nguyên tắc chung của việc xây dựng mạng lưới. Rà soát các nguyên tắc hiện có để xây dựng mạng dữ liệu
Bài giảng số 6. Mạng máy tính và Internet.
CÂU HỎI KIỂM SOÁT.
1. Nêu các bước giải bài toán bằng máy tính.
2. Hãy giải thích mô hình khái niệm?
3. Đặt tên cho các thuộc tính của mô hình.
4. Mô hình được phân loại như thế nào?
5. Mô hình thông tin khác với mô hình toán học như thế nào?
6. Những loại mô hình thông tin nào được phân biệt khi sử dụng công nghệ thông tin trong ngôn ngữ học?
7. Thuật ngữ “thuật toán” có nghĩa là gì?
8. Cho ví dụ về thuật toán?
9. Việc thực thi một thuật toán khác với việc phát triển nó như thế nào?
10. Chỉ ra các cách có thể để xác định thuật toán.
11. Thuật toán phải thỏa mãn những tính chất nào?
12. Giải thích các khái niệm “dữ liệu”, “chương trình” và “ngôn ngữ thuật toán”.
13. Nhiệm vụ triển khai công nghệ thông tin có thể được chia thành hai nhóm nào?
Khái niệm mạng máy tính là kết quả hợp lý của sự phát triển của công nghệ thông tin. Mạng máy tính là một hệ thống truyền thông cho phép người dùng chia sẻ tài nguyên của máy tính cũng như các thiết bị ngoại vi (máy in, máy vẽ, đĩa, modem, v.v.) được kết nối với mạng. Các máy tính tạo nên mạng được phân tán về mặt địa lý và được kết nối với nhau bằng các kênh truyền dữ liệu. Vì vậy, mạng có thể được coi là một hệ thống với các tài nguyên phần cứng, phần mềm và thông tin được phân bổ trên toàn lãnh thổ.
Căn cứ vào đặc điểm lãnh thổ, mạng máy tính được chia thành địa phương, khu vực, doanh nghiệp Và toàn cầu.
Mạng cục bộ là mạng tốc độ cao kết nối các máy tính được lắp đặt trong cùng một phòng hoặc tòa nhà. Ví dụ, trong một tòa nhà đại học, hàng chục máy tính được lắp đặt trong các phòng học khác nhau có thể được kết nối vào mạng cục bộ.
Mạng lưới khu vực là mạng kết nối các máy tính trong một khu vực (thành phố, quốc gia, lục địa). Nhiều tổ chức quan tâm đến việc bảo vệ thông tin khỏi bị truy cập trái phép (ví dụ: các cơ quan quân sự, ngân hàng) tạo ra cái gọi là mạng công ty của riêng họ. Mạng lưới công ty có thể tập hợp hàng nghìn, hàng chục nghìn máy tính đặt tại các quốc gia và thành phố khác nhau. Một ví dụ là mạng Microsoft Corporation - MSN.
Nhu cầu hình thành một không gian thông tin thế giới thống nhất đã dẫn đến việc tạo ra mạng máy tính toàn cầu Internet. Hiện nay, hàng chục triệu máy tính được kết nối Internet lưu trữ một lượng thông tin khổng lồ (tệp, tài liệu, v.v.) và hàng trăm triệu người sử dụng tài nguyên thông tin của mạng này.
Sự hiện diện của mạng máy tính toàn cầu mang đến cho người dùng cơ hội thực sự để truy cập nhanh chóng và thuận tiện vào tất cả thông tin được nhân loại tích lũy trong lịch sử của mình. Thư điện tử trên máy tính, hội nghị từ xa trên máy tính và hội nghị truyền hình cũng như tìm kiếm thông tin trên World Wide Web đã trở thành thói quen hàng ngày của người dùng máy tính.
Mạng máy tính là một tập hợp phức tạp gồm các thành phần phần cứng và phần mềm được kết nối và phối hợp với nhau. Nghiên cứu toàn bộ mạng đòi hỏi phải có kiến thức về nguyên lý hoạt động của các thành phần riêng lẻ của nó: máy tính, thiết bị truyền thông, hệ điều hành, ứng dụng mạng.
Toàn bộ tổ hợp phần cứng và phần mềm mạng có thể được mô tả bằng mô hình nhiều lớp. Trung tâm của bất kỳ mạng nào là lớp phần cứng của các nền tảng máy tính được tiêu chuẩn hóa. Hiện nay, máy tính thuộc nhiều loại khác nhau được sử dụng rộng rãi và thành công trong mạng - từ máy tính cá nhân đến siêu máy tính.
Lớp thứ hai là thiết bị liên lạc. Thiết bị liên lạc có thể là một bộ xử lý phức tạp, chuyên dụng, phải được cấu hình, tối ưu hóa và quản lý.
Lớp thứ ba hình thành nên nền tảng phần mềm mạng là hệ điều hành (OS). Hiệu quả của toàn bộ mạng phụ thuộc vào khái niệm quản lý tài nguyên cục bộ và phân tán nào tạo thành nền tảng của hệ điều hành mạng.
Lớp trên cùng của công cụ mạng là các ứng dụng mạng khác nhau, chẳng hạn như cơ sở dữ liệu mạng, hệ thống thư, công cụ lưu trữ dữ liệu, hệ thống tự động hóa làm việc nhóm, v.v.
Một đặc điểm quan trọng của mạng máy tính là cấu trúc liên kết của nó - cách tổ chức các kết nối vật lý giữa các máy tính. Việc lựa chọn cấu trúc liên kết kết nối điện ảnh hưởng đáng kể đến nhiều đặc điểm của mạng. Ví dụ, sự hiện diện của các liên kết dự phòng làm tăng độ tin cậy của mạng và giúp cân bằng tải trên các liên kết riêng lẻ. Sự dễ dàng kết nối các nút mới, vốn có trong một số cấu trúc liên kết, giúp mạng có thể mở rộng dễ dàng. Những cân nhắc về mặt kinh tế thường dẫn đến việc lựa chọn các cấu trúc liên kết được đặc trưng bởi tổng chiều dài tối thiểu của các đường truyền thông. Chúng ta hãy xem xét một số cấu trúc liên kết phổ biến nhất.
Cấu trúc liên kết được kết nối đầy đủ (Hình 11, a) tương ứng với một mạng trong đó mỗi máy tính trên mạng được kết nối với tất cả các máy tính khác. Mặc dù đơn giản về mặt logic, tùy chọn này tỏ ra cồng kềnh và không hiệu quả. Thật vậy, mỗi máy tính trên mạng phải có số lượng cổng giao tiếp lớn, đủ để giao tiếp với từng máy tính khác trên mạng. Một đường dây liên lạc điện riêng biệt phải được phân bổ cho mỗi cặp máy tính. Thông thường, loại cấu trúc liên kết này được sử dụng trong các hệ thống nhiều máy hoặc mạng toàn cầu với một số lượng nhỏ máy tính.
Tất cả các tùy chọn khác đều dựa trên cấu trúc liên kết dạng lưới một phần, khi việc trao đổi dữ liệu giữa hai máy tính có thể yêu cầu truyền dữ liệu trung gian qua các nút mạng khác.
Cấu trúc liên kết di động thu được từ một cấu trúc liên kết được kết nối đầy đủ bằng cách loại bỏ một số kết nối có thể có (Hình 11, b). Trong mạng có cấu trúc liên kết dạng lưới, chỉ những máy tính diễn ra trao đổi dữ liệu chuyên sâu mới được kết nối trực tiếp và để trao đổi dữ liệu giữa các máy tính không được kết nối trực tiếp, việc truyền tải qua các nút trung gian mới được sử dụng. Cấu trúc liên kết dạng lưới cho phép kết nối một số lượng lớn máy tính và đặc trưng của mạng toàn cầu.
Bus chung (Hình 11, c) là một cấu trúc liên kết rất phổ biến (và cho đến gần đây là phổ biến nhất) cho các mạng cục bộ. Trong trường hợp này, máy tính được kết nối với một cáp đồng trục. Thông tin được truyền có thể được phân phối theo cả hai hướng. Việc sử dụng bus chung giúp giảm chi phí nối dây, thống nhất kết nối của nhiều mô-đun khác nhau và cung cấp khả năng truy cập quảng bá gần như tức thời tới tất cả các trạm mạng. Vì vậy, ưu điểm chính của sơ đồ như vậy là chi phí thấp và dễ dàng phân phối cáp khắp cơ sở. Nhược điểm nghiêm trọng nhất của bus thông thường là độ tin cậy thấp: bất kỳ lỗi nào trong cáp hoặc bất kỳ đầu nối nào trong số rất nhiều đầu nối đều làm tê liệt hoàn toàn toàn bộ mạng. Một nhược điểm khác của bus chia sẻ là hiệu suất thấp, vì với phương thức kết nối này chỉ có một máy tính tại một thời điểm có thể truyền dữ liệu vào mạng. Do đó, băng thông kênh liên lạc luôn được phân chia ở đây cho tất cả các nút mạng.
Cấu trúc liên kết sao (Hình 11, d). Trong trường hợp này, mỗi máy tính được kết nối bằng một cáp riêng với một thiết bị chung, được gọi là hub, nằm ở trung tâm của mạng. Chức năng của hub là hướng thông tin được truyền từ máy tính đến một hoặc tất cả các máy tính khác trên mạng. Ưu điểm chính của cấu trúc liên kết này so với bus thông thường là độ tin cậy cao hơn đáng kể. Mọi trục trặc về cáp chỉ ảnh hưởng đến máy tính được kết nối với cáp này và chỉ trục trặc ở trung tâm mới có thể vô hiệu hóa toàn bộ mạng. Ngoài ra, trung tâm có thể đóng vai trò là bộ lọc thông tin thông minh đến từ các nút trên mạng và, nếu cần, chặn các đường truyền bị quản trị viên cấm.
Nhược điểm của cấu trúc liên kết hình sao bao gồm chi phí thiết bị mạng cao hơn do nhu cầu mua một trung tâm. Ngoài ra, khả năng tăng số lượng nút trong mạng bị giới hạn bởi số lượng cổng trung tâm. Đôi khi, việc xây dựng một mạng bằng cách sử dụng một số hub được kết nối theo thứ bậc với nhau bằng các kết nối kiểu sao là điều hợp lý (Hình 11, e). Hiện tại, hình sao phân cấp là loại cấu trúc liên kết kết nối phổ biến nhất trong cả mạng cục bộ và toàn cầu.
Trong các mạng có cấu hình vòng (Hình 11, e), dữ liệu được truyền dọc theo vòng từ máy tính này sang máy tính khác, thường theo một hướng. Nếu máy tính nhận ra dữ liệu là “của riêng nó” thì nó sẽ sao chép dữ liệu đó vào bộ đệm bên trong. Vòng là một cấu hình rất thuận tiện để tổ chức phản hồi - dữ liệu sau khi thực hiện một cuộc cách mạng hoàn chỉnh sẽ quay trở lại nút nguồn. Do đó, nút này có thể kiểm soát quá trình cung cấp dữ liệu cho người nhận.
Cơm. 11. Cấu trúc liên kết mạng điển hình
Trong khi các mạng nhỏ thường có cấu trúc liên kết hình sao, vòng hoặc bus điển hình thì các mạng lớn thường có kết nối ngẫu nhiên giữa các máy tính. Trong các mạng như vậy, có thể xác định các đoạn (mạng con) được kết nối ngẫu nhiên riêng lẻ có cấu trúc liên kết tiêu chuẩn, đó là lý do tại sao chúng được gọi là mạng có cấu trúc liên kết hỗn hợp (Hình 3).
Chủ đề 1 Nguyên tắc chung xây dựng mạng lưới. Yêu cầu đối với mạng hiện đại
Khái niệm mạng
Mạng đơn giản nhất bao gồm ít nhất hai máy tính được kết nối với nhau bằng cáp. Điều này cho phép họ chia sẻ dữ liệu. Tất cả các mạng (bất kể độ phức tạp) đều dựa trên nguyên tắc đơn giản này.
Cơm. 1.1. Môi trường tự chủ
Mạng là một nhóm các máy tính được kết nối và các thiết bị khác. Khái niệm máy tính được kết nối và chia sẻ tài nguyên được gọi là mạng.
.
Cơm. 1.2. Mạng đơn giản
Các máy tính trong mạng có thể chia sẻ:
máy in;
máy fax;
Các thiết bị khác.
Danh sách này không ngừng phát triển khi những cách chia sẻ tài nguyên mới xuất hiện.
Mạng cục bộ
Ban đầu, mạng máy tính còn nhỏ và có thể kết nối tối đa 10 máy tính và một máy in. Công nghệ giới hạn kích thước của mạng, bao gồm số lượng máy tính trên mạng và chiều dài vật lý của nó. Ví dụ, vào đầu những năm 1980, loại mạng phổ biến nhất bao gồm không quá 30 máy tính và chiều dài cáp của nó không vượt quá 185 m (600 ft). Những mạng như vậy có thể dễ dàng được đặt trong một tầng của tòa nhà hoặc tổ chức nhỏ. Đối với các công ty nhỏ, cấu hình tương tự vẫn phù hợp cho đến ngày nay. Các mạng này được gọi là mạng cục bộ [LAN].
Mở rộng mạng máy tính.
Các loại mạng cục bộ đầu tiên không thể đáp ứng nhu cầu của các doanh nghiệp lớn, thường có văn phòng ở nhiều địa điểm. Nhưng ngay khi lợi thế của mạng máy tính trở nên không thể phủ nhận và các sản phẩm phần mềm mạng bắt đầu tràn ngập thị trường, các tập đoàn phải đối mặt với nhiệm vụ mở rộng mạng lưới để duy trì tính cạnh tranh. Vì vậy, dựa trên mạng cục bộ, các hệ thống lớn hơn đã xuất hiện.
Ngày nay, khi ranh giới địa lý của mạng ngày càng mở rộng để kết nối người dùng từ các thành phố và tiểu bang khác nhau, mạng LAN đang trở thành mạng máy tính toàn cầu [WAN] và số lượng máy tính trên mạng có thể thay đổi từ hàng chục đến vài nghìn.
Ngày nay, hầu hết các tổ chức đều lưu trữ và chia sẻ lượng lớn dữ liệu quan trọng trong môi trường nối mạng. Đây là lý do tại sao mạng hiện nay cũng cần thiết như máy đánh chữ và tủ hồ sơ cho đến gần đây.
Mục đích của mạng máy tính
Mục đích chính của mạng máy tính là chia sẻ tài nguyên và thực hiện truyền thông tương tác cả trong và ngoài công ty. Tài nguyên là dữ liệu, ứng dụng và thiết bị ngoại vi như ổ đĩa ngoài, máy in, chuột, modem hoặc cần điều khiển. Khái niệm giao tiếp tương tác giữa các máy tính ngụ ý việc trao đổi tin nhắn trong thời gian thực.
Máy in và các thiết bị ngoại vi khác
Trước khi mạng máy tính ra đời, mỗi người dùng phải có máy in, máy vẽ và các thiết bị ngoại vi khác. Để chia sẻ máy in, chỉ có một cách - chuyển sang máy tính được kết nối với máy in này.
Mạng hiện nay cho phép một số người dùng đồng thời “sở hữu” dữ liệu và thiết bị ngoại vi. Nếu nhiều người dùng cần in tài liệu, tất cả họ đều có thể truy cập vào máy in mạng.
Cơm. 1.4. Chia sẻ máy in trong môi trường mạng
Dữ liệu
Trước khi mạng máy tính ra đời, con người trao đổi thông tin như thế này:
thông tin được truyền bằng miệng (lời nói bằng miệng);
viết ghi chú hoặc thư (bài phát biểu bằng văn bản);
họ ghi thông tin vào đĩa mềm, lấy đĩa mềm sang máy tính khác và sao chép dữ liệu vào đó.
Mạng máy tính đơn giản hóa quá trình này bằng cách cung cấp cho người dùng quyền truy cập vào hầu hết mọi loại dữ liệu.
Các ứng dụng
Mạng cung cấp các điều kiện tuyệt vời để hợp nhất các ứng dụng (ví dụ: trình xử lý văn bản). Điều này có nghĩa là tất cả các máy tính trên mạng đều đang chạy cùng một loại ứng dụng và cùng một phiên bản. Sử dụng một ứng dụng duy nhất sẽ giúp việc hỗ trợ toàn bộ mạng của bạn trở nên dễ dàng hơn. Thật vậy, học một ứng dụng sẽ dễ hơn là cố gắng thành thạo bốn hoặc năm ứng dụng cùng một lúc. Sẽ thuận tiện hơn khi xử lý một phiên bản của ứng dụng và định cấu hình máy tính theo cách tương tự.
Một khía cạnh hấp dẫn khác của mạng là tính sẵn có của e-mail và các chương trình lập kế hoạch ngày làm việc. Nhờ có họ, các nhà quản lý của các doanh nghiệp lớn tương tác nhanh chóng và hiệu quả với đội ngũ nhân viên hoặc đối tác kinh doanh đông đảo của họ, đồng thời việc lập kế hoạch và điều chỉnh hoạt động của toàn công ty được thực hiện với ít nỗ lực hơn nhiều so với trước đây.
Việc sử dụng mạng máy tính mang lại nhiều lợi ích, cụ thể:
giảm chi phí bằng cách chia sẻ dữ liệu và thiết bị ngoại vi;
tiêu chuẩn hóa ứng dụng;
nhận dữ liệu kịp thời;
giao tiếp và lập kế hoạch giờ làm việc hiệu quả hơn.
Hiện nay, mạng máy tính đã vượt ra ngoài mạng LAN và phát triển thành mạng máy tính toàn cầu (WAN), bao phủ toàn bộ các quốc gia và lục địa.
Các loại mạng
Tất cả các mạng đều có một số thành phần, chức năng và đặc điểm chung. Trong số đó:
máy chủ - máy tính cung cấp tài nguyên cho người dùng mạng;
client (máy khách) - máy tính truy cập tài nguyên mạng do máy chủ cung cấp;
môi trường (phương tiện) - phương thức kết nối máy tính;
dữ liệu được chia sẻ - các tệp được cung cấp bởi máy chủ qua mạng;
các thiết bị ngoại vi dùng chung, chẳng hạn như máy in, thư viện CD-ROM, v.v., là tài nguyên do máy chủ cung cấp;
tài nguyên - tập tin, máy in và các mục khác được sử dụng trên mạng
Cơm. 1.6. Các phần tử mạng điển hình
Mặc dù có những điểm tương đồng nhất định, mạng được chia thành hai loại:
ngang hàng;
dựa trên máy chủ.
Cơm. 1.7. Các ví dụ đơn giản nhất của cả hai loại mạng
Sự khác biệt giữa mạng ngang hàng và mạng dựa trên máy chủ là cơ bản vì chúng xác định các khả năng khác nhau của các mạng này. Việc lựa chọn loại mạng phụ thuộc vào nhiều yếu tố:
quy mô doanh nghiệp;
mức độ bảo mật cần thiết;
loại hình kinh doanh;
mức độ sẵn có của hỗ trợ hành chính;
khối lượng lưu lượng mạng;
nhu cầu của người sử dụng mạng;
Chi phí tài chính
Mạng ngang hàng
Trong mạng ngang hàng, tất cả các máy tính đều có quyền bình đẳng: không có hệ thống phân cấp giữa các máy tính và không có máy chủ chuyên dụng. Thông thường, mỗi máy tính có chức năng vừa là máy khách vừa là máy chủ; nói cách khác, không có một máy tính nào chịu trách nhiệm quản lý toàn bộ mạng. Tất cả người dùng đều độc lập quyết định dữ liệu nào trên máy tính của họ sẽ được cung cấp công khai qua mạng.
Kích thước
Mạng ngang hàng còn được gọi là nhóm làm việc. Nhóm làm việc là một nhóm nhỏ, vì vậy mạng ngang hàng thường có không quá 10 máy tính.
Giá
Mạng ngang hàng tương đối đơn giản. Bởi vì mỗi máy tính vừa là máy khách vừa là máy chủ nên không cần có máy chủ trung tâm mạnh mẽ hoặc các thành phần khác cần thiết cho các mạng phức tạp hơn. Mạng ngang hàng thường rẻ hơn mạng dựa trên máy chủ nhưng yêu cầu máy tính mạnh hơn (và đắt hơn).
hệ điều hành
Trong mạng ngang hàng, các yêu cầu về hiệu suất và bảo mật cho phần mềm mạng thường thấp hơn so với mạng có máy chủ chuyên dụng. Máy chủ chuyên dụng chỉ hoạt động như máy chủ chứ không phải máy khách hoặc máy trạm. Chúng ta sẽ nói về chúng chi tiết hơn trong bài học này, nhưng muộn hơn một chút.
Các hệ điều hành như Microsoft Windows NT Workstation, Microsoft Windows for Workgroups và Microsoft Windows 95 có hỗ trợ tích hợp cho mạng ngang hàng. Do đó, không cần phần mềm bổ sung để thiết lập mạng ngang hàng.
Thực hiện
Mạng ngang hàng được đặc trưng bởi một số giải pháp tiêu chuẩn:
máy tính được đặt trên màn hình của người dùng;
chính người dùng đóng vai trò là quản trị viên và đảm bảo an toàn thông tin;
Một hệ thống cáp đơn giản được sử dụng để kết nối các máy tính vào mạng.
Xây dựng hệ thống logistics phân phối dựa trên thông tin marketing
Luận văn thạc sĩ >> Marketingphân khúc, sự năng động của những thay đổi của nó và các vấn đề chính yêu cầu, trình bày sản phẩm và sản phẩm thay thế của công ty. ... mười lăm tổng quan Nguyên tắc sự thi công cơ cấu tổ chức hợp lý. Dữ liệu Nguyên tắc nên sử dụng khi xây dựng ...
Nguyên tắc sự thi công Hệ thống thông tin tự động thống nhất
Tóm tắt >> Hệ thống hải quanBảo trì, sử dụng hiện đại phương pháp và phương tiện... có tính đến công thái học yêu cầu, trình bày cụ thể... Nguyên tắc sự thi công phức hợp các phương tiện kỹ thuật trong UAIS được xác định yêu cầu... sáp nhập vào tổng quan mạng lưới thông qua bạn...
Hiện đại hệ điều hành của Microsoft
Tóm tắt >> Khoa học máy tínhVì sự thi côngđịa phương mạng lưới cá nhân... không tồn tại. TRONG nói chung trường hợp, nhiều nhà quản lý tài nguyên... bằng cấp thỏa mãn hầu hết yêu cầu, trình bàyĐẾN hiện đại Hệ điều hành, có tính di động... các chương trình mới Nguyên tắc tổ chức tương tác...
Việc truyền thông tin giữa các máy tính đã tồn tại kể từ khi công nghệ máy tính xuất hiện. Nó cho phép bạn tổ chức công việc chung của từng máy tính, giải quyết một vấn đề bằng cách sử dụng nhiều máy tính, chuyên môn hóa mỗi máy tính để thực hiện một chức năng duy nhất, chia sẻ tài nguyên và giải quyết nhiều vấn đề khác.
Hiện nay, phương thức trao đổi thông tin giữa các máy tính như tổ chức hệ thống truyền dữ liệu dựa trên mạng cục bộ (mạng doanh nghiệp) đã trở nên phổ biến.
Mạng cục bộ (LAN) là hệ thống truyền thông cho phép bạn chia sẻ tài nguyên của các máy tính được kết nối với mạng, chẳng hạn như máy in, máy vẽ, đĩa, modem, ổ đĩa CD-ROM và các thiết bị ngoại vi khác. Mạng cục bộ thường bị giới hạn về mặt địa lý ở một hoặc một số tòa nhà lân cận.
Các đặc điểm nổi bật của mạng cục bộ là:
Tốc độ truyền dữ liệu cao, thông lượng lớn.
Tỷ lệ lỗi truyền tải thấp (các kênh liên lạc chất lượng cao). Xác suất xảy ra lỗi truyền tải cho phép là 10 -7 -10 -8.
Một cơ chế kiểm soát trao đổi hiệu quả, tác dụng nhanh.
Số lượng máy tính được kết nối vào mạng có giới hạn và được xác định chính xác.
Mạng LAN được phân loại theo một số tiêu chí. Tùy thuộc vào khoảng cách giữa các nút được kết nối, mạng máy tính được phân biệt:
Lãnh thổ - bao gồm một khu vực địa lý quan trọng;
Trong số các mạng lưới lãnh thổ, người ta có thể phân biệt các mạng lưới khu vực và toàn cầu, có quy mô tương ứng là khu vực hoặc toàn cầu;
Mạng khu vực đôi khi được gọi là mạng MAN (Mạng khu vực đô thị) và tên tiếng Anh phổ biến cho các mạng lãnh thổ là WAN (Mạng diện rộng);
Cục bộ (LAN) - bao phủ một khu vực hạn chế (thường trong khoảng cách của các trạm cách nhau không quá vài chục hoặc hàng trăm mét, thường ít hơn 1...2 km);
Công ty (quy mô doanh nghiệp) - một tập hợp các mạng LAN được kết nối bao phủ lãnh thổ nơi một doanh nghiệp hoặc tổ chức đặt trụ sở tại một hoặc nhiều tòa nhà nằm gần nhau. Mạng máy tính cục bộ và doanh nghiệp là loại mạng máy tính chính được sử dụng trong các hệ thống thiết kế có sự hỗ trợ của máy tính (CAD).
Đặc biệt đáng chú ý là mạng Internet toàn cầu độc đáo (dịch vụ thông tin World Wide Web (WWW) được triển khai trong đó được dịch sang tiếng Nga là World Wide Web). Đó là một mạng lưới các mạng có công nghệ riêng. Trên Internet có khái niệm về mạng nội bộ - mạng công ty trong Internet.
Tùy thuộc vào loại cấu trúc liên kết, có:
Xe buýt (xe buýt) - mạng cục bộ trong đó liên lạc giữa hai trạm bất kỳ được thiết lập thông qua một đường dẫn chung và dữ liệu được truyền bởi bất kỳ trạm nào sẽ đồng thời có sẵn cho tất cả các trạm khác được kết nối với cùng một phương tiện truyền dữ liệu (thuộc tính sau được gọi là phát sóng);
Vòng - các nút được kết nối bằng một đường dữ liệu vòng (chỉ có hai đường phù hợp cho mỗi nút); dữ liệu, đi qua vòng, từng dữ liệu một sẽ có sẵn cho tất cả các nút mạng;
Ngôi sao (sao) - có một nút trung tâm mà từ đó các đường truyền dữ liệu phân kỳ đến từng nút khác;
Phân cấp - mỗi thiết bị cung cấp khả năng kiểm soát trực tiếp các thiết bị thấp hơn trong phân cấp.
a) - bus, b) - vòng, c) - sao, d) - phân cấp
Hình 1.1 - Cấu trúc liên kết mạng
Tùy thuộc vào phương pháp điều khiển, mạng được phân biệt.
- “Máy khách/máy chủ” - chúng phân bổ một hoặc một số nút (tên của chúng là máy chủ) thực hiện các chức năng điều khiển hoặc bảo trì đặc biệt trong mạng và các nút còn lại (máy khách) là các nút đầu cuối, nơi người dùng làm việc. Mạng máy khách/máy chủ khác nhau về bản chất của việc phân bổ chức năng giữa các máy chủ, nói cách khác là về loại máy chủ (ví dụ: máy chủ tệp, máy chủ cơ sở dữ liệu). Khi máy chủ được chuyên dụng cho các ứng dụng cụ thể, chúng ta có một mạng lưới điện toán phân tán. Các mạng như vậy cũng được phân biệt với các hệ thống tập trung được xây dựng trên các máy tính lớn.
Ngang hàng - trong đó tất cả các nút đều có quyền bình đẳng; Vì nói chung, máy khách là một đối tượng (thiết bị hoặc chương trình) yêu cầu một số dịch vụ và máy chủ là đối tượng cung cấp các dịch vụ này, nên mỗi nút trong mạng ngang hàng có thể thực hiện các chức năng của cả máy khách và máy chủ. máy chủ.
Cuối cùng, một khái niệm lấy mạng làm trung tâm đã xuất hiện, theo đó người dùng chỉ có thiết bị để truy cập máy tính từ xa và mạng phục vụ các yêu cầu thực hiện tính toán và thu thập thông tin. Tức là người dùng không cần mua phần mềm để giải các bài toán ứng dụng mà chỉ cần trả tiền cho những đơn hàng đã hoàn thành. Những máy tính như vậy được gọi là máy khách mỏng hoặc máy tính mạng.
Tùy thuộc vào phương pháp truy cập, các phương pháp truy cập ngẫu nhiên và xác định được phân biệt. Trong số các phương pháp ngẫu nhiên, phương pháp được biết đến nhiều nhất là phương pháp đa truy nhập cảm nhận sóng mang có phát hiện xung đột. Tên tiếng Anh của phương pháp này là Phát hiện đa truy cập/xung đột nhận biết sóng mang (CSMA).
Giao thức CSMA/CD thể hiện ý tưởng của các thuật toán trên và bổ sung thêm một yếu tố quan trọng - giải quyết xung đột. Do xung đột sẽ phá hủy tất cả các khung được truyền tại thời điểm nó xảy ra, nên các trạm không thể tiếp tục truyền tiếp các khung của mình nữa vì chúng (các trạm) đã phát hiện xung đột. Nếu không, sẽ mất thời gian đáng kể khi truyền các khung hình dài. Do đó, để phát hiện xung đột kịp thời, trạm sẽ lắng nghe môi trường trong suốt quá trình truyền của chính nó.
Các quy tắc cơ bản của thuật toán CSMA/CD cho trạm phát.
Trạm sắp truyền sẽ lắng nghe môi trường và truyền nếu môi trường trong. Mặt khác (tức là nếu phương tiện bận), hãy chuyển sang bước 2. Khi truyền một số khung liên tiếp, trạm sẽ duy trì một khoảng dừng nhất định giữa các khung gửi - khoảng thời gian giữa các khung và sau mỗi lần tạm dừng như vậy, trước khi gửi khung tiếp theo, trạm lại lắng nghe phương tiện (quay lại bắt đầu bước 1).
Nếu môi trường bận, trạm tiếp tục lắng nghe trên môi trường cho đến khi môi trường rảnh và sau đó bắt đầu truyền ngay lập tức.
Mỗi trạm truyền sẽ lắng nghe môi trường và nếu phát hiện xung đột, nó không dừng truyền ngay lập tức mà trước tiên truyền một tín hiệu va chạm ngắn đặc biệt - tín hiệu kẹt, thông báo cho các trạm khác về va chạm và dừng truyền.
Sau khi truyền tín hiệu nhiễu, trạm sẽ im lặng và đợi một khoảng thời gian ngẫu nhiên theo quy tắc trễ hàm mũ nhị phân, sau đó quay lại bước 1.
Khoảng cách giữa các khung IFG là 9,6 µs (12 byte). Một mặt, điều cần thiết là trạm nhận có thể hoàn thành việc tiếp nhận khung một cách chính xác. Ngoài ra, nếu một trạm truyền các khung liên tục, nó sẽ chiếm hoàn toàn kênh và do đó làm mất khả năng truyền của các trạm khác.
Tín hiệu kẹt (gây nhiễu - nghĩa đen là gây nhiễu). Việc truyền tín hiệu gây nhiễu đảm bảo rằng không có khung nào bị mất, vì tất cả các nút đang truyền khung trước khi xảy ra xung đột, khi nhận được tín hiệu gây nhiễu, sẽ làm gián đoạn quá trình truyền của chúng và trở nên im lặng, chờ đợi một nỗ lực mới để truyền khung. Tín hiệu gây nhiễu phải có độ dài đủ để đến được các trạm xa nhất trong miền va chạm, có tính đến độ trễ SF (biên độ an toàn) bổ sung trên các bộ lặp có thể có.
Miền va chạm là tập hợp tất cả các trạm trong mạng, việc truyền đồng thời bất kỳ cặp nào trong số đó sẽ dẫn đến xung đột.
Hình 1.2 minh họa quá trình phát hiện xung đột được áp dụng cho cấu trúc liên kết bus.
Hình 1.2 - Phát hiện xung đột bus khi sử dụng sơ đồ Ethernet CSMA/CD
Tại thời điểm t0, nút A bắt đầu truyền, tự nhiên lắng nghe tín hiệu được truyền của chính nó. Tại thời điểm t1, khi khung gần đến nút B, nút này không biết rằng quá trình truyền đang diễn ra nên bắt đầu truyền. Tại thời điểm t2=t1+, nút B phát hiện xung đột (thành phần không đổi của tín hiệu điện trong đường dây được giám sát tăng lên). Sau đó, nút B truyền tín hiệu gây nhiễu và ngừng truyền. Tại thời điểm t3, tín hiệu va chạm đến nút A, sau đó A cũng phát tín hiệu nhiễu và ngừng truyền.
Theo tiêu chuẩn Ethernet, một nút không thể truyền các khung rất ngắn, hay nói cách khác là truyền các khung rất ngắn. Ngay cả khi trường dữ liệu không được điền đầy đủ, một trường bổ sung đặc biệt sẽ xuất hiện để mở rộng khung đến độ dài tối thiểu 64 byte mà không tính đến phần mở đầu.
Thời gian kênh ST (thời gian khe) là thời gian tối thiểu trong đó một nút phải truyền và chiếm kênh. Điều này tương ứng với việc truyền tải kích thước khung hình tối thiểu được chấp nhận bởi tiêu chuẩn Ethernet IEEE 802.3. Thời gian kênh liên quan đến khoảng cách tối đa cho phép giữa các nút mạng - đường kính của miền va chạm.
Giả sử trong ví dụ trên xảy ra trường hợp xấu nhất, khi các trạm A và B cách nhau một khoảng cách tối đa. Thời gian truyền tín hiệu từ A đến B được ký hiệu là tp. Nút A bắt đầu truyền tại thời điểm 0. Nút B bắt đầu truyền tại thời điểm t1 = tp + và phát hiện xung đột sau khoảng thời gian bắt đầu truyền. Nút A phát hiện xung đột tại thời điểm t3 = 2tp - . Để khung do A phát ra không bị mất, điều cần thiết là nút A không ngừng truyền vào lúc này, từ đó, khi phát hiện xung đột, nút A sẽ biết rằng khung của nó chưa đến và sẽ cố gắng truyền. nó một lần nữa. Nếu không khung sẽ bị mất. Thời gian tối đa sau đó, kể từ thời điểm bắt đầu truyền, nút A vẫn có thể phát hiện xung đột là 2tp - thời gian này được gọi là độ trễ khứ hồi (RTD). Tổng quát hơn, RTD xác định tổng độ trễ liên quan đến cả độ trễ do độ dài hữu hạn của các phân đoạn và độ trễ xảy ra khi xử lý các khung ở lớp vật lý của các bộ lặp trung gian và nút cuối của mạng. Hơn nữa, sẽ thuận tiện hơn khi sử dụng một đơn vị thời gian khác: thời gian bit BT (thời gian bit). Thời gian 1 BT tương ứng với thời gian cần thiết để truyền một bit, tức là 0,1 µs ở tốc độ 10 Mbit/s.
Tiêu chuẩn Ethernet quy định các quy tắc sau để phát hiện xung đột ở nút cuối của mạng:
Nút A phải phát hiện xung đột trước khi truyền bit thứ 512 của nó, bao gồm cả các bit mở đầu;
nút A phải dừng truyền trước khi khung có độ dài tối thiểu được truyền - 576 bit được truyền (512 bit sau bộ giới hạn bắt đầu khung SFD);
Sự chồng chéo giữa quá trình truyền của Nút A và Nút B. Khoảng thời gian bit từ việc truyền bit mở đầu đầu tiên của Nút A đến việc Nút A nhận được bit cuối cùng do Nút B phát ra phải nhỏ hơn 575 BT.
Điều kiện cuối cùng đối với mạng Ethernet là quan trọng nhất, vì việc thực hiện nó dẫn đến việc thực hiện hai điều kiện đầu tiên. Điều kiện thứ ba này đặt ra giới hạn về đường kính mạng. Liên quan đến độ trễ trên RTD chạy kép, điều kiện thứ ba có thể được xây dựng dưới dạng: RTD< 575 BT .
Khi truyền các khung lớn, ví dụ 1500 byte, xung đột, nếu xảy ra, sẽ được phát hiện gần như ngay khi bắt đầu truyền, không muộn hơn 64 byte đầu tiên được truyền (nếu xung đột không xảy ra tại thời điểm này thì nó sẽ không xảy ra sau đó, vì tất cả các trạm đang lắng nghe đường dây và khi "nghe thấy" đường truyền, chúng sẽ giữ im lặng). Do tín hiệu gây nhiễu ngắn hơn nhiều so với kích thước khung hình đầy đủ nên khi sử dụng thuật toán CSMA/CD, lượng dung lượng kênh bị lãng phí sẽ giảm xuống mức thời gian cần thiết để phát hiện xung đột. Phát hiện va chạm sớm giúp sử dụng kênh hiệu quả hơn. Phát hiện muộn các xung đột, đặc điểm của các mạng dài hơn, khi đường kính của miền va chạm là vài km, làm giảm hiệu quả của mạng. Hình 1.3 cho thấy các thuật toán nhận và truyền dữ liệu ở một trong các nút bằng phương pháp CSMA/CD.
Trong số các phương pháp xác định, phương pháp truy cập điểm đánh dấu chiếm ưu thế.
Phương thức mã thông báo là phương pháp truy cập phương tiện truyền dữ liệu trên mạng LAN, dựa trên việc chuyển quyền đến trạm truyền bằng cách sử dụng một đối tượng thông tin đặc biệt gọi là mã thông báo. Quyền hạn đề cập đến quyền bắt đầu một số hành động nhất định được cấp động cho một đối tượng, chẳng hạn như trạm dữ liệu trong mạng thông tin.
Hình 1.3 - Thuật toán truy cập bằng phương pháp CSMA/CD
Một số loại phương pháp truy cập mã thông báo được sử dụng. Ví dụ: trong phương thức chuyển tiếp, mã thông báo được chuyển theo thứ tự ưu tiên; Trong phương pháp thăm dò chọn lọc (truyền lượng tử hóa), máy chủ thăm dò các trạm và chuyển quyền cho một trong các trạm đã sẵn sàng truyền. Mạng ngang hàng vòng sử dụng rộng rãi quyền truy cập mã thông báo theo đồng hồ, trong đó mã thông báo lưu hành quanh vòng và được các trạm sử dụng để truyền dữ liệu của họ.
MẠNG MÁY TÍNH ĐỊA PHƯƠNG (LCN)
MẠNG MÁY TÍNH TOÀN CẦU
GIỚI THIỆU
Ngày nay trên thế giới có hơn 130 triệu máy tính và hơn 80% trong số đó được kết nối với nhiều mạng thông tin và máy tính khác nhau, từ mạng cục bộ nhỏ trong văn phòng đến mạng toàn cầu như Internet, FidoNet, FREEnet, v.v. Xu hướng kết nối máy tính vào mạng trên toàn thế giới là do một số lý do quan trọng như tăng tốc độ truyền tải thông điệp thông tin, khả năng trao đổi thông tin nhanh chóng giữa những người dùng, nhận và truyền tin nhắn (fax, thư E-Mail, hội nghị điện tử, v.v.) mà không cần rời khỏi nơi làm việc, khả năng nhận ngay lập tức bất kỳ thông tin nào từ mọi nơi trên thế giới, cũng như trao đổi thông tin giữa các máy tính của các nhà sản xuất khác nhau chạy phần mềm khác nhau.
Những cơ hội tiềm năng to lớn mà mạng máy tính mang lại và sự gia tăng tiềm năng mới mà tổ hợp thông tin trải qua cùng lúc, cũng như sự tăng tốc đáng kể của quá trình sản xuất, không cho chúng ta quyền bỏ qua và không áp dụng chúng vào thực tế.
Thông thường cần phát triển một giải pháp cơ bản cho vấn đề tổ chức mạng máy tính thông tin (mạng thông tin và máy tính) trên cơ sở một bãi máy tính và gói phần mềm hiện có đáp ứng các yêu cầu khoa học và kỹ thuật hiện đại, có tính đến nhu cầu ngày càng tăng và khả năng phát triển dần dần mạng lưới liên quan đến sự xuất hiện của các giải pháp kỹ thuật và phần mềm mới.
NGUYÊN TẮC XÂY DỰNG MẠNG MÁY TÍNH
Mạng máy tính là tập hợp các máy tính và các thiết bị khác nhau cung cấp khả năng trao đổi thông tin giữa các máy tính trên mạng mà không cần sử dụng bất kỳ phương tiện lưu trữ trung gian nào.
Toàn bộ sự đa dạng của mạng máy tính có thể được phân loại theo một nhóm đặc điểm:
1) Phân bố theo lãnh thổ;
2) Liên kết các phòng ban;
3) Tốc độ truyền tải thông tin;
4) Loại phương tiện truyền dẫn;
Theo sự phân bố lãnh thổ, mạng lưới có thể là địa phương, toàn cầu và khu vực. Địa phương là các mạng có diện tích không quá 10 m2, khu vực nằm trên lãnh thổ của một thành phố hoặc khu vực, toàn cầu nằm trên lãnh thổ của một tiểu bang hoặc một nhóm tiểu bang, ví dụ: Internet.
Bằng cách liên kết, mạng lưới các phòng ban và tiểu bang được phân biệt. Các phòng ban thuộc về một tổ chức và nằm trên lãnh thổ của tổ chức đó. Mạng chính phủ là mạng được sử dụng trong các cơ quan chính phủ.
Dựa trên tốc độ truyền thông tin, mạng máy tính được chia thành tốc độ thấp, trung bình và cao.
Dựa trên loại phương tiện truyền dẫn, chúng được chia thành mạng đồng trục, mạng đôi xoắn, mạng cáp quang, với việc truyền thông tin qua các kênh vô tuyến và trong phạm vi hồng ngoại.
Các máy tính có thể được kết nối bằng cáp, tạo thành các cấu trúc liên kết mạng khác nhau (hình sao, bus, vòng, v.v.).
Cần phân biệt giữa mạng máy tính và mạng đầu cuối (mạng đầu cuối). Mạng máy tính kết nối các máy tính, mỗi máy có thể hoạt động độc lập. Mạng đầu cuối thường kết nối các máy tính mạnh (máy tính lớn) và trong một số trường hợp, PC với các thiết bị (thiết bị đầu cuối), điều này có thể khá phức tạp, nhưng bên ngoài mạng, hoạt động của chúng là không thể hoặc hoàn toàn vô nghĩa. Ví dụ: mạng lưới máy ATM hoặc phòng bán vé. Chúng được xây dựng trên những nguyên tắc hoàn toàn khác với mạng máy tính và thậm chí trên công nghệ máy tính khác.
Có hai thuật ngữ chính trong việc phân loại mạng: LAN và WAN.
LAN (Mạng cục bộ) – mạng cục bộ có cơ sở hạ tầng khép kín trước khi tiếp cận các nhà cung cấp dịch vụ. Thuật ngữ “LAN” có thể mô tả cả mạng văn phòng nhỏ và mạng ở cấp độ một nhà máy lớn có diện tích vài trăm ha. Các nguồn nước ngoài thậm chí còn đưa ra ước tính gần đúng về bán kính khoảng sáu dặm (10 km); sử dụng các kênh tốc độ cao.
WAN (Mạng diện rộng) là mạng toàn cầu bao phủ các khu vực địa lý rộng lớn, bao gồm cả mạng cục bộ cũng như các thiết bị và mạng viễn thông khác. Một ví dụ về WAN là mạng chuyển mạch gói (Frame Relay), qua đó các mạng máy tính khác nhau có thể “nói chuyện” với nhau.
Thuật ngữ "mạng doanh nghiệp" cũng được sử dụng trong tài liệu để chỉ sự kết hợp của một số mạng, mỗi mạng có thể được xây dựng trên các nguyên tắc kỹ thuật, phần mềm và thông tin khác nhau.
Các loại mạng được thảo luận ở trên là mạng đóng; quyền truy cập vào chúng chỉ được phép cho một số lượng người dùng hạn chế làm việc trong mạng như vậy có liên quan trực tiếp đến hoạt động nghề nghiệp của họ. Mạng lưới toàn cầu tập trung vào việc phục vụ bất kỳ người dùng nào.
Trong Hình 1, chúng ta xem xét các phương pháp chuyển đổi máy tính và các loại mạng.
Hình 1 - Các phương pháp chuyển mạch máy tính và các loại mạng .
MẠNG MÁY TÍNH ĐỊA PHƯƠNG (LCN)
Phân loại LKS
Mạng máy tính cục bộ được chia thành hai loại hoàn toàn khác nhau: mạng ngang hàng (đơn cấp hoặc ngang hàng) và mạng phân cấp (đa cấp).
Mạng ngang hàng.
Mạng ngang hàng là mạng gồm các máy tính ngang hàng, mỗi máy có một tên duy nhất (tên máy tính) và thường có mật khẩu để đăng nhập khi hệ điều hành khởi động. Tên đăng nhập và mật khẩu do chủ sở hữu PC sử dụng HĐH chỉ định. Mạng ngang hàng có thể được tổ chức bằng các hệ điều hành như LANtastic, Windows'3.11, Novell NetWare Lite. Các chương trình này hoạt động với cả DOS và Windows. Mạng ngang hàng cũng có thể được tổ chức trên cơ sở tất cả các hệ điều hành 32 bit hiện đại - Windows'95 OSR2, phiên bản Windows NT Workstation, OS/2) và một số hệ điều hành khác.
Mạng phân cấp.
Trong các mạng cục bộ phân cấp có một hoặc nhiều máy tính - máy chủ đặc biệt lưu trữ thông tin được chia sẻ bởi những người dùng khác nhau.
Máy chủ trong mạng phân cấp là nơi lưu trữ vĩnh viễn các tài nguyên được chia sẻ. Bản thân máy chủ chỉ có thể là máy khách của máy chủ ở cấp phân cấp cao hơn. Do đó, mạng phân cấp đôi khi được gọi là mạng máy chủ chuyên dụng. Máy chủ thường là những máy tính có hiệu suất cao, có thể có nhiều bộ xử lý song song, ổ cứng dung lượng lớn và card mạng tốc độ cao (100 Mbit/s trở lên). Các máy tính mà thông tin trên máy chủ được truy cập được gọi là trạm hoặc máy khách.
LKS được phân loại theo mục đích:
· Mạng lưới dịch vụ đầu cuối. Chúng bao gồm một máy tính và thiết bị ngoại vi được sử dụng ở chế độ độc quyền bởi máy tính được kết nối hoặc là tài nguyên trên toàn mạng.
· Mạng lưới trên cơ sở đó xây dựng hệ thống quản lý sản xuất và thể chế. Chúng được thống nhất bởi nhóm tiêu chuẩn MAP/TOR. IDA mô tả các tiêu chuẩn được sử dụng trong công nghiệp. TOP mô tả các tiêu chuẩn cho mạng được sử dụng trong mạng văn phòng.
· Mạng tích hợp hệ thống tự động hóa và thiết kế. Máy trạm của các mạng như vậy thường dựa trên các máy tính cá nhân khá mạnh, chẳng hạn như của Sun Microsystems.
· Mạng trên cơ sở đó hệ thống máy tính phân tán được xây dựng.
Theo tiêu chí phân loại, mạng máy tính cục bộ được chia thành mạng vòng, mạng bus, mạng sao và mạng cây;
dựa trên tốc độ - tốc độ thấp (lên tới 10 Mbit/s), tốc độ trung bình (lên tới 100 Mbit/s), tốc độ cao (trên 100 Mbit/s);
theo loại phương pháp truy cập - ngẫu nhiên, tỷ lệ, kết hợp;
theo loại phương tiện truyền dẫn vật lý - cặp xoắn, cáp đồng trục hoặc cáp quang, kênh hồng ngoại, kênh vô tuyến.
Cấu trúc LKS
Cách các máy tính được kết nối được gọi là cấu trúc mạng hoặc cấu trúc liên kết. Mạng Ethernet có thể có cấu trúc liên kết bus hoặc sao. Trong trường hợp đầu tiên, tất cả các máy tính được kết nối với một cáp chung (bus), trong trường hợp thứ hai, có một thiết bị trung tâm đặc biệt (hub), từ đó các “tia” đi đến từng máy tính, tức là. Mỗi máy tính được kết nối với cáp riêng của nó.
Cấu trúc loại bus, Hình 2(a), đơn giản hơn và tiết kiệm hơn vì nó không yêu cầu thiết bị bổ sung và tiêu thụ ít cáp hơn. Nhưng nó rất nhạy cảm với các lỗi hệ thống cáp. Nếu cáp bị hỏng dù chỉ một chỗ thì toàn bộ mạng sẽ phát sinh vấn đề. Vị trí xảy ra sự cố rất khó xác định.
Theo nghĩa này, “ngôi sao”, Hình 2(b), ổn định hơn. Cáp bị hỏng là sự cố đối với một máy tính cụ thể, nó không ảnh hưởng đến hoạt động của toàn bộ mạng. Không cần nỗ lực để cô lập lỗi.
Trong mạng có cấu trúc dạng vòng, Hình 2(c), thông tin được truyền giữa các trạm dọc theo vòng với khả năng tiếp nhận lại ở mỗi bộ điều khiển mạng. Việc tiếp nhận được thực hiện thông qua các ổ đĩa đệm được thực hiện trên cơ sở các thiết bị bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên, vì vậy nếu một bộ điều khiển mạng bị lỗi, hoạt động của toàn bộ vòng có thể bị gián đoạn.
Ưu điểm của cấu trúc vòng là dễ dàng triển khai thiết bị và nhược điểm là độ tin cậy thấp.
Tất cả các cấu trúc được xem xét đều có tính phân cấp. Tuy nhiên, nhờ sử dụng cầu nối, các thiết bị đặc biệt kết nối mạng cục bộ với các cấu trúc khác nhau, mạng có cấu trúc phân cấp phức tạp có thể được xây dựng từ các loại cấu trúc trên.
| a B C) |  |
Hình 2 – kết cấu (a) lốp, (b) vòng, (c) sao
Phương tiện truyền dẫn vật lý trong mạng cục bộ
Một điểm rất quan trọng là phải tính đến các yếu tố ảnh hưởng đến việc lựa chọn phương tiện truyền dẫn vật lý (hệ thống cáp). Trong số đó có những điều sau đây:
1) Băng thông yêu cầu, tốc độ truyền mạng;
2) Kích thước mạng;
3) Tập hợp các dịch vụ cần thiết (truyền dữ liệu, thoại, đa phương tiện, v.v.) phải được tổ chức.
4) Yêu cầu về mức ồn và khả năng chống ồn;
5) Tổng chi phí của dự án, bao gồm mua thiết bị, lắp đặt và vận hành tiếp theo.
Phương tiện truyền dữ liệu chính cho LCS là cáp xoắn đôi không được che chắn, cáp đồng trục và cáp quang đa mode. Trong khi giá thành của cáp quang đơn mode và đa mode gần như nhau, thiết bị đầu cuối dành cho cáp quang đơn mode đắt hơn nhiều, mặc dù nó cung cấp khoảng cách xa hơn. Vì vậy, LKS chủ yếu sử dụng quang học đa mode.
Các công nghệ LCS cơ bản: Ethernet, ATM. Công nghệ FDDI (2 vòng), trước đây được sử dụng cho mạng lõi và có các đặc tính tốt về khoảng cách, tốc độ và khả năng chịu lỗi, hiện nay ít được sử dụng, chủ yếu là do giá thành cao, cũng như công nghệ Token Ring, mặc dù cả hai công nghệ này đều có chúng vẫn được hỗ trợ ở mức cao bởi tất cả các nhà cung cấp hàng đầu và trong một số trường hợp (ví dụ: việc sử dụng FDDI cho mạng lõi quy mô thành phố, nơi yêu cầu khả năng chịu lỗi cao và phân phối gói được đảm bảo), việc sử dụng của những công nghệ này vẫn có thể được biện minh.
Các loại LKS
Ethernet ban đầu là một công nghệ xung đột dựa trên một bus chung mà các máy tính kết nối và “đấu tranh” với nhau để giành quyền truyền gói tin. Giao thức chính là CSMA/CD (Phát hiện đa truy cập và va chạm độ nhạy sóng mang). Thực tế là nếu hai trạm bắt đầu truyền đồng thời thì sẽ xảy ra tình huống xung đột và mạng “chờ” một thời gian cho đến khi các quá trình nhất thời “ổn định” và “im lặng” lại xuất hiện. Có một phương thức truy cập khác - CSMA/CA (Tránh va chạm) - tương tự, nhưng ngoại trừ va chạm. Phương pháp này được sử dụng trong công nghệ không dây Radio Ethernet hoặc Apple Local Talk - trước khi gửi bất kỳ gói nào trên mạng, một thông báo sẽ chạy rằng quá trình truyền sẽ diễn ra và các trạm không còn cố gắng bắt đầu nó nữa.
Ethernet có thể là song công một nửa (Half Duplex), cho tất cả các phương tiện truyền dẫn: nguồn và bộ thu “nói lần lượt” (công nghệ va chạm cổ điển) và song công hoàn toàn (Full Duplex), khi hai cặp bộ thu và bộ phát trên thiết bị nói chuyện đồng thời. Cơ chế này chỉ hoạt động trên cáp xoắn đôi (một cặp truyền, một cặp nhận) và cáp quang (một cặp truyền, một cặp nhận).
Ethernet khác nhau về tốc độ và phương pháp mã hóa cho các phương tiện vật lý khác nhau, cũng như về loại gói (Ethernet II, 802.3, RAW, 802.2 (LLC), SNAP).
Ethernet có tốc độ khác nhau: 10 Mbit/s, 100 Mbit/s, 1000 Mbit/s (Gigabit). Do tiêu chuẩn Gigabit Ethernet cho cặp xoắn Loại 5 gần đây đã được phê chuẩn nên bất kỳ mạng Ethernet nào cũng có thể sử dụng cáp xoắn đôi, sợi đơn chế độ (SMF) hoặc sợi đa chế độ (MMF). Tùy thuộc vào điều này, có các thông số kỹ thuật khác nhau:
· Ethernet 10 Mbps: 10BaseT, 10BaseFL, (10Base2 và 10Base5 tồn tại cho cáp đồng trục và không còn được sử dụng);
· Ethernet 100 Mbit/s: 100BaseTX, 100BaseFX, 100BaseT4, 100BaseT2;
Gigabit Ethernet: 1000BaseLX, 1000BaseSX (quang) và 1000BaseTX (cặp xoắn)
Có hai tùy chọn để triển khai Ethernet trên cáp đồng trục, được gọi là Ethernet "mỏng" và "dày" (Ethernet trên cáp mỏng 0,2" và Ethernet trên cáp dày 0,4").
Ethernet mỏng sử dụng cáp RG-58A/V (đường kính 0,2 inch). Đối với mạng nhỏ, cáp có điện trở 50 ohm được sử dụng. Một cáp đồng trục được đặt từ máy tính này sang máy tính khác. Mỗi máy tính được để lại một nguồn cáp nhỏ đề phòng trường hợp có thể di chuyển nó. Chiều dài đoạn là 185 m, số lượng máy tính kết nối với bus lên tới 30.
Sau khi kết nối tất cả các đoạn cáp có đầu nối BNC (Bayonel-Neill-Concelnan) với đầu nối chữ T (tên gọi là do hình dạng của đầu nối, giống với chữ “T”), bạn sẽ được một đoạn cáp duy nhất. Thiết bị đầu cuối (“phích cắm”) được lắp đặt ở cả hai đầu. Đầu cuối có cấu trúc là một đầu nối BNC (nó cũng vừa với đầu nối chữ T) với điện trở được hàn. Giá trị của điện trở này phải tương ứng với trở kháng đặc tính của cáp, tức là Ethernet yêu cầu các đầu cuối có điện trở 50 Ohms.
Ethernet dày– mạng trên cáp đồng trục dày có đường kính 0,4 inch và trở kháng đặc tính 50 Ohms. Chiều dài tối đa của đoạn cáp là 500 m.
Bản thân việc định tuyến cáp gần như giống nhau đối với tất cả các loại cáp đồng trục.
Để kết nối máy tính với cáp dày, người ta sử dụng một thiết bị bổ sung gọi là bộ thu phát. Bộ thu phát được kết nối trực tiếp với cáp mạng. Từ nó đến máy tính có một cáp thu phát đặc biệt, chiều dài tối đa là 50 m, ở hai đầu có đầu nối DIX 15 chân (Digital, Intel và Xerox). Một đầu nối được sử dụng để kết nối với bộ thu phát và đầu nối còn lại được sử dụng để kết nối với card mạng của máy tính.
Bộ thu phát loại bỏ nhu cầu chạy cáp đến từng máy tính. Khoảng cách từ máy tính đến cáp mạng được xác định bởi độ dài của cáp thu phát.
Tạo mạng bằng bộ thu phát rất thuận tiện. Theo nghĩa đen, nó có thể “chuyển” cáp đi bất cứ đâu. Quy trình đơn giản này mất ít thời gian và kết nối thu được rất đáng tin cậy.
Cáp không bị cắt thành nhiều mảnh, có thể đặt nó mà không cần lo lắng về vị trí chính xác của máy tính, sau đó các bộ thu phát có thể được lắp đặt vào đúng vị trí. Bộ thu phát thường được gắn trên tường, được cung cấp theo thiết kế của chúng.
Nếu cần phủ sóng một khu vực rộng hơn bằng mạng cục bộ so với mức cho phép của hệ thống cáp được đề cập, các thiết bị bổ sung sẽ được sử dụng - bộ lặp (bộ lặp). Bộ lặp có thiết kế 2 cổng, tức là. nó có thể kết hợp 2 đoạn, mỗi đoạn dài 185 m, được kết nối với bộ lặp thông qua đầu nối chữ T. Một đoạn được kết nối với một đầu của đầu nối chữ T và đầu cuối được đặt ở đầu kia.
Không thể có nhiều hơn bốn bộ lặp trong một mạng. Điều này cho phép bạn có được một mạng có chiều dài tối đa 925 m.
Có bộ lặp 4 cổng. Bạn có thể kết nối 4 đoạn với một bộ lặp như vậy cùng một lúc.
Độ dài đoạn Ethernet trên cáp dày là 500 m; có thể kết nối tối đa 100 trạm trên một đoạn. Với cáp thu phát dài tới 50 m, Ethernet dày có thể bao phủ một khu vực lớn hơn nhiều với một đoạn so với Ethernet mỏng. Các bộ lặp này có đầu nối DIX và có thể được kết nối bằng bộ thu phát đến cuối phân đoạn hoặc ở bất kỳ vị trí nào khác.
Bộ lặp kết hợp rất thuận tiện, tức là. thích hợp cho cả cáp mỏng và dày. Mỗi cổng có một cặp đầu nối: DIX và BNC, nhưng chúng không thể sử dụng đồng thời. Nếu cần kết hợp các phân đoạn trên các loại cáp khác nhau thì phân đoạn mỏng được kết nối với đầu nối BNC của một cổng lặp lại và phân đoạn dày được kết nối với đầu nối DIX của một cổng khác.
Bộ lặp rất hữu ích, nhưng bạn không nên lạm dụng chúng vì chúng có thể khiến mạng bị chậm.
Ethernet qua cặp xoắn.
Một cặp xoắn là hai dây cách điện được xoắn lại với nhau. Đối với Ethernet, cáp 8 lõi gồm bốn cặp xoắn được sử dụng. Để bảo vệ khỏi những ảnh hưởng của môi trường, cáp có lớp phủ cách điện bên ngoài.
Nút chính trên cáp xoắn đôi là hub (trong bản dịch nó được gọi là ổ đĩa, hub hoặc đơn giản là hub). Mỗi máy tính phải được kết nối với nó bằng đoạn cáp riêng. Chiều dài của mỗi đoạn cáp không được vượt quá 100 m, đầu nối RJ-45 được lắp ở cuối các đoạn cáp. Một đầu nối kết nối cáp với hub, đầu nối còn lại kết nối với card mạng. Đầu nối RJ-45 rất nhỏ gọn, có vỏ bằng nhựa và tám miếng đệm thu nhỏ.
Hub là thiết bị trung tâm trong mạng xoắn đôi; hiệu suất của nó phụ thuộc vào nó. Nó phải được đặt ở nơi dễ tiếp cận để bạn có thể dễ dàng kết nối cáp và theo dõi chỉ báo cổng.
Các trung tâm có sẵn với số lượng cổng khác nhau - 8, 12, 16 hoặc 24. Theo đó, cùng một số máy tính có thể được kết nối với nó.
Điện toán cục bộ mạng cho phép người dùng của một hệ thống tổ chức thống nhất thực hiện trao đổi dữ liệu tốc độ cao trong thời gian thực. Và nhiệm vụ của các kỹ sư mạng LAN là cung cấp môi trường truyền dữ liệu ổn định và được bảo vệ tốt để sử dụng các chương trình ứng dụng, cơ sở dữ liệu, hệ thống kế toán, truyền thông hợp nhất, v.v.
Việc xây dựng mạng máy tính đúng cách cho phép bạn tránh được nhiều sự cố dẫn đến gián đoạn hệ thống làm việc và công việc sửa chữa đột xuất, vì vậy tốt hơn hết bạn nên giao việc lắp đặt mạng máy tính cho các chuyên gia.
Phương tiện truyền dẫn vật lý bao gồm những gì?
Sự hình thành đường trục truyền tải của hệ thống thông tin ở cấp độ vật lý quyết định phương thức kết hợp tất cả các máy trạm, thiết bị liên lạc và ngoại vi để truyền tín hiệu thông tin dựa trên nguyên tắc chuyển đổi từng bit dữ liệu số thành tín hiệu môi trường truyền dẫn (điện). , ánh sáng, tín hiệu vô tuyến và các xung khác). Việc tổ chức hợp lý việc truyền, mã hóa và giải mã dữ liệu được thực hiện bởi modem và bộ điều hợp mạng. Quá trình chuyển đổi tín hiệu để đồng bộ hóa việc nhận và truyền dữ liệu qua mạng được gọi là mã hóa vật lý và chuyển đổi ngược lại được gọi là giải mã.
Các loại phương tiện truyền dữ liệu
Các loại phương tiện truyền dữ liệu chính giữa các thiết bị có thể có dây và không dây, được gọi là Wi-Fi.
mạng địa phương không dây truyền tín hiệu qua kênh vô tuyến ( Wifi) từ điểm truy cập (Hot-spot) đến bất kỳ thiết bị đang hoạt động nào. Một số tiện ích nhất định, không có dây cáp không cần thiết, tính di động, khả năng tương thích với mạng có dây và cài đặt mạng không dây đơn giản đã được các chủ sở hữu văn phòng nhỏ, quán cà phê, câu lạc bộ, v.v. đánh giá cao.4. Đánh dấu dây cáp, tấm vá, ổ cắm.
- Một yếu tố bắt buộc cần thiết để thực hiện chuyển đổi hoạt động trong quá trình vận hành mạng. Để thuận tiện, các dấu hiệu phải trùng với các ký hiệu trên bản phác thảo. dự án. Việc đánh dấu phải trực quan đối với nhân viên vận hành ngay cả sau vài năm.
5. Lắp đặt các thiết bị active (switch, server, router)
- Nên đặt nó ở một nơi, điều này sẽ đơn giản hóa hoạt động của toàn bộ mạng. Vị trí lắp đặt khuyến nghị trong tủ viễn thông 19".
5. Công tác nghiệm thu và bàn giao
Khi liên hệ với công ty SVIAZ-SERVICE để thực hiện công việc lắp đặt, bạn sẽ nhận được cách tiếp cận chuyên nghiệp với mức giá cạnh tranh:
Điện thoại. 645-35-99
Nguyên tắc xây dựng mạng cục bộ
