Локальные компьютерные сети их структура и применение

 

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

 

Федеральное государственное  бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

ВСЕРОССИЙСКИЙ ЗАОЧНЫЙ ФИНАНСОВО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ  ИНСТИТУТ (ВЗФЭИ)

Филиал ВЗФЭИ в г. Омске

 

 

 

Факультет      Финансово - Кредитный        

                                                                       

Кафедра      

 

по дисциплине     Информатика

 

 

 

 

КУРСОВАЯ РАБОТА

 

Тема: Локальные компьютерные сети их структура и применение

 

 

 

 

Студент (Ф.И.О.)      Моцная В.А

 

№ личного дела      11ФЛД11261

 

курс        1

 

специальность      Бакалавр экономики

 

форма обучения      заочная

 

 

Руководитель      Чуканов С.Н                                                

 

 

 

 

 

 

Омск – 2012

 

Содержание

 

 

 

Введение

 

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

Такие огромные потенциальные  возможности, которые несет в  себе вычислительная сеть и тот новый  потенциальный подъем, который при  этом испытывает информационный комплекс, а так же значительное ускорение производственного процесса не дают нам право игнорировать и не применять их на практике.

Темой своей курсовой работы я выбрала локальные вычислительные сети, т.к. считаю, что они наиболее распространены в наше время во всех типах организаций. В работе будут рассмотрены структура, свойства и составляющие компоненты ЛВС, а также параметры необходимые для ее создания.

 

 

1. НАЗНАЧЕНИЕ И КЛАССИФИКАЦИЯ КОМПЬЮТЕРНЫХ СЕТЕЙ

Вариант №22

1.1 Распределенная обработка  данных

 

Современное производство требует высоких скоростей обработки информации, удобных форм ее хранения и передачи. Необходимо также иметь динамичные способы обращения к информации, способы поиска данных в заданные временные интервалы; реализовывать сложную математическую и логическую обработку данных. Управление крупными предприятиями, управление экономикой на уровне страны требуют участия в этом процессе достаточно крупных коллективов. Такие коллективы могут располагаться в различных районах города, в различных регионах страны и даже в различных странах. Для решения задач управления, обеспечивающих реализацию экономической стратегии, становятся важными и актуальными скорость и удобство обмена информацией, а также возможность тесного взаимодействия всех участвующих в процессе выработки управленческих решений.

В эпоху централизованного  использования ЭВМ с пакетной обработкой информации пользователи вычислительной техники предпочитали приобретать  компьютеры, на которых можно было бы решать почти все классы их задач. Однако сложность решаемых задач обратно пропорциональна их количеству, и это приводило к неэффективному использованию вычислительной мощности ЭВМ при значительных материальных затратах. Нельзя не учитывать и тот факт, что доступ к ресурсам компьютеров был затруднен из-за существующей политики централизации вычислительных средств в одном месте.[1, c.36-42]

Принцип централизованной обработки данных (рис.1) не отвечал высоким требованиям к надежности процесса обработки, затруднял развитие систем и не мог обеспечить необходимые временные параметры при диалоговой обработке данных в многопользовательском режиме. Кратковременный выход из строя центральной ЭВМ приводил к роковым последствиям для системы в целом, так как приходилось дублировать функции центральной ЭВМ, значительно увеличивая затраты на создание и эксплуатацию систем обработки данных.[1,c.69-70]

 

 

Рис 1. Система централизованной обработки данных

 

 

Рис 2. система распределенной обработки данных

 

Появление малых ЭВМ, микроЭВМ и, наконец, персональных компьютеров  потребовало нового подхода к организации систем обработки данных, к созданию новых информационных технологий. Возникло логически обоснованное требование перехода от использования отдельных ЭВМ в системах централизованной обработки данных к распределенной обработке данных (рис.2).

Распределенная  обработка данных - обработка данных, выполняемая на независимых, но связанных между собой компьютерах, представляющих распределенную систему.

Для реализации распределенной обработки данных были созданы многомашинные ассоциации, структура которых разрабатывается по одному из следующих направлений:

• многомашинные вычислительные комплексы (МВК);
• компьютерные (вычислительные) сети.

Многомашинный вычислительный комплекс - группа установленных рядом вычислительных машин, объединенных с помощью специальных средств сопряжения и выполняющих совместно единый информационно-вычислительный процесс.

Примечание. Под процессом понимается некоторая последовательность действий для решения задачи, определяемая программой.

Многомашинные вычислительные комплексы могут быть:

• локальными при условии установки компьютеров в одном помещении, не требующих для взаимосвязи специального оборудования и каналов связи;
• дистанционными, если некоторые компьютеры комплекса установлены на значительном расстоянии от центральной ЭВМ и для передачи данных используются телефонные каналы связи.

Компьютерная (вычислительная) сеть - совокупность компьютеров и терминалов, соединенных с помощью каналов связи в единую систему, удовлетворяющую требованиям распределенной обработки данных.

Примечание. Под системой понимается автономная совокупность, состоящая из одной или нескольких ЭВМ программного обеспечения, периферийного оборудования, терминалов, средств передачи данных, физических процессов и операторов, способная осуществлять обработку информации и выполнять функции взаимодействия с другими системами.[4,c.45-48]

 

1

ЛЛЛЛЛЛЛЛЛЛЛЛЛЛЛЛЛЛЛЛ

ЛЛЛЛЛЛЛЛЛЛЛЛЛЛЛЛЛЛЛЛЛЛЛЛЛЛЛЛЛ11111

1.2 Классификация вычислительных  сетей

 

В зависимости от территориального расположения абонентских систем вычислительные сети можно разделить на три основных класса:

• глобальные сети (WAN - Wide Area Network);
• региональные сети (MAN - Metropolitan Area Network);
• локальные сети (LAN - Local Area Network).

Глобальная вычислительная сеть объединяет абонентов, расположенных в различных странах, на различных континентах. Взаимодействие между абонентами такой сети может осуществляться на базе телефонных линий связи, радиосвязи и систем спутниковой связи. Глобальные вычислительные сети позволяют решить проблему объединения информационных ресурсов всего человечества и организации доступа к этим ресурсам.

Региональная вычислительная сеть связывает абонентов, расположенных на значительном расстоянии друг от друга. Она может включать абонентов внутри большого города, экономического региона, отдельной страны. Обычно расстояние абонентами региональной вычислительной сети составляет десятки - сотни километров.

Локальная вычислительная сеть объединяет абонентов, расположенных в пределах небольшой территории. Связывает абонентов одной организации, расположенных в одном или нескольких близлежащих зданиях. Для связи абонентов используется единый высокоскоростной канал передачи данных.

Объединение глобальных, региональных и локальных вычислительных сетей  позволяет создавать многосетевые иерархии. Они обеспечивают мощные, экономически целесообразные средства обработки огромных информационных массивов и доступ к неограниченным информационным ресурсам. На рис.4. приведена одна из возможных иерархий вычислительных сетей. Локальные вычислительные сети могут входить как компоненты в состав региональной сети, региональные сети - объединяться в составе глобальной сети и, наконец, глобальные сети могут также образовывать сложные структуры. [2,c. 85-87]

 

 

Рис. 3. Иерархия компьютерных сетей

 

1.3 Понятие Локальных вычислительных  сетей

 

Локальная вычислительная сеть (ЛВС) представляет совокупность компьютеров, расположенных на ограниченной территории и объединенных каналами связи для обмена информацией и распределенной обработки данных.

Организация ЛВС позволяет  решать следующие задачи:

• обмен информацией между абонентами сети, что позволяет сократить бумажный документооборот и перейти к электронному документообороту;
• Поддержка принятия управленческих решений, предоставляющая руководителю и управленческому персоналу организации, достоверную и оперативную информацию, необходимую для оценки ситуации и принятия правильных решений;
• Организация собственных информационных систем, содержащих автоматизированные банки данных;
• Коллективное использование ресурсов, таких, как высокоскоростные печатающие устройства, запоминающие устройства большой емкости, мощные средства обработки информации, прикладные программные системы, базы данных, базы знаний.

При этом эффективность  функционирования локальной вычислительной сети характеризуется:

1). Производительность

Производительность ЛВС  оценивается:

• временем реакции на запросы клиентов ЛВС;
• пропускной способностью, равной количеству данных, передаваемых за единицу времени;
• задержкой передачи пакета данных устройствами сети.

2). Надежность

Для оценки надежности ЛВС  вводятся такие характеристики, как  коэффициент готовности и устойчивости к отказам, т.е. способность работать при отказе части устройств. Сюда же относят и безопасность, т.е. способность ЛВС защищать данные от несанкционированного доступа к ним.

3). Расширяемость

Расширяемость характеризует  возможность добавления новых элементов  и узлов ЛВС.

4). Управляемость

Управляемость – это  возможность контролировать состояние  узлов ЛВС, выявлять и разрешать  проблемы, возникающие при работе сети, анализировать и планировать  работу ЛВС.

5). Совместимость

Совместимость – это  возможность компоновки ЛВС на основе разнородных программных продуктов.[5,c.99-103]

 

1.4 Каналы связи

 

Рис.4.[3]

1.4.1 Физическая передающая  среда ЛВС

 

Физическая среда обеспечивает перенос информации между абонентами вычислительной сети. Физическая передающая среда ЛВС представлена тремя типами кабелей: витая пара проводов, коаксиальный кабель, оптоволоконный кабель.

Витая пара состоит из двух изолированных проводов, свитых между собой (рис. 5.). Скручивание проводов уменьшает влияние внешних электромагнитных полей на передаваемые сигналы. Самый простой вариант витой пары - телефонный кабель, Витые пары имеют различные характеристики, определяемые размерами, изоляцией и шагом скручивания. Дешевизна этого вида передающей среды делает ее достаточно популярной для ЛВС.

 

 

Рис. 5. Витая пара проводов

 

Основной недостаток витой пары - плохая помехозащищенность и низкая скорость передачи информации - 0,25 - 1 Мбит/с. Технологические усовершенствования позволяют повысить скорость передачи и помехозащищенность (экранированная витая пара), но при этом возрастает стоимость этого типа передающей среды.

Коаксиальный кабель (рис. 6.) по сравнению с витой парой обладает более высокой механической прочностью, помехозащищенностью и обеспечивает скорость передачи информации до 10 - 50 Мбит/с, Для промышленного использования выпускаются два типа коаксиальных кабелей: толстый и тонкий. Толстый кабель более прочен и передает сигналы нужной амплитуды на большее расстояние, чем тонкий. В то же время тонкий кабель значительно дешевле. Коаксиальный кабель так же, как и витая пара, является одним из популярных типов передающей среды для ЛВС.

 

 

Рис. 6. Коаксиальный кабель

 

 

Рис. 7. Оптоволоконный кабель

 

Оптоволоконный кабель - идеальная передающая среда (рис. 7.). Он не подвержен действию электромагнитных полей и сам практически не имеет излучения. Последнее свойство позволяет использовать его в сетях, требующих повышенной секретности информации.

Скорость передачи информации по оптоволоконному кабелю более 50 Мбит/с, По сравнению с предыдущими типами передающей среды он более дорог, менее технологичен в эксплуатации.

ЛВС, выпускаемые различными фирмами, либо рассчитаны на один из типов  передающей среды, либо могут быть реализованы в различных вариантах, на базе различных передающих сред.[5,c.55-59]

1.4.2 Беспроводные технологии организации каналов связи

 

Радиосвязь в ЛВС используется достаточно редко из-за экранированности зданий, ограничений юридического характера и низкой скорости передачи информации. Основное достоинство радиоканала – отсутствие кабеля, за счет чего можно обслуживать мобильные рабочие станции.