Развитие технологий соединения компьютеров в локальные сети реферат

Обновлено: 05.07.2024

Возникновение и развитие сетей дало новый, надёжный и высокоэффективный способ взаимодействия между людьми. Так же, как и другие ресурсы в сфере информационных технологий, сети первоначально использовались для научных целей, затем получив распространение во всех областях человеческой деятельности. Локальная сеть объединяет несколько компьютеров и дает возможность пользователям совместно использовать ресурсы компьютеров, а также подключенных к сети периферийных устройств (принтеров, плоттеров, дисков, модемов).

Назначение локальной сети - осуществление совместного доступа к данным, программам и оборудованию. У коллектива людей, работающего над одним проектом появляется возможность работать с одними и теми же данными и программами не по очереди, а одновременно. Локальная сеть предоставляет возможность совместного использования оборудования. Оптимальный вариант - создание локальной сети с одним принтером на каждый отдел или несколько отделов. Файловый сервер сети позволяет обеспечить и совместный доступ к программам и данным.

Цель данной работы: изучить виды и принцип работы локальных сетей.

Понятие локальной сети.

Сеть — группа компьютеров, соединенных друг с другом, с помощью специального оборудования, обеспечивающего обмен информацией между ними. Соединение между двумя компьютерами может быть непосредственным ( двухточечное соединение ) или с использованием дополнительных узлов связи.

Существует несколько типов сетей, и локальная сеть — лишь одна из них. Локальная сеть представляет собой, по сути, сеть, используемую в одном здании или отдельном помещении, таком как квартира, для обеспечения взаимодействия используемых в них компьютеров и программ. Локальные сети, расположенные в разных зданиях, могут быть соединены между собой с помощью спутниковых каналов связи или волоконно-оптических сетей, что позволяет создать глобальную сеть, т.е. сеть, включающую в себя несколько локальных сетей.
Рисунок 1. Локальная сеть

Выбранная мной тема актуальна, так как л окальная сеть объединяет несколько компьютеров и дает возможность пользователям совместно использовать ресурсы компьютеров, а также подключенных к сети периферийных устройств (принтеров, плоттеров, дисков, модемов).

Объект исследования - локальные компьютерные сети.

Цель исследования – показать особенности локальной компьютерной сети: структуру, классификацию, назначение, топологию, техническая поддержку.

Раскрыть понятие локальной компьютернойсети
Дать основные характеристики локальной сети
Рассмотреть структурулокальных компьютерных сетей
Показать классификацию компьютерных локальных сетей
Определить назначение локальной сети
Проанализировать топологию локальной сети
Посмотреть техническую поддержку локальной сети

При решении поставленных задач основным методом является анализ литературы по данной теме.

1.Понятие локальной сети

Локальная сеть представляет собой набор компьютеров, периферийных устройств (принтеров и коммутационных устройств, соединенных кабелями. Локальные сети делятся на учрежденческие (офисные сети фирм, сети организационного управления и другие сети, отличающиеся по терминологии, но практически одинаковые по своей идеологической сути) и сети управления технологическими процессами на предприятиях.

Локальные сети характерны тем, что расстояния между компонентами сети сравнительно невелики, как правило, не превышают нескольких километров. Локальные сети различаются по роли и значению ПЭВМ в сети, структуре, методам доступа пользователей к сети, способам передачи данных между компонентами сети и др. Каждой из предлагаемых на рынке сетей присуши свои достоинства и недостатки. Выбор сети определяется числом подключаемых пользователей, их приоритетом, необходимой скоростью и дальностью передачи данных, требуемой пропускной способностью, надежностью и стоимостью сети.

1.2. Основные характеристики локальной сети.
В настоящее время в различных странах мира созданы и эксплуатируются различные типы ЛВС с различными размерами, топологией, алгоритмами работы, архитектурной и структурной организацией.

Независимо от типа сетей, к ним предъявляются общие требования:

скорость - важнейшая характеристика локальной сети;
адаптируемость - свойство локальной сети расширяться и устанавливать рабочие станции там, где это требуется;
надежность - свойство локальной сети сохранять полную или частичную работоспособность вне зависимости от выхода из строя некоторых узлов или конечного оборудования.

1.3. Структура локальных компьютерных сетей

В локальных сетях применяются в основном одноузловые (звездообразные) сети. В качестве средств коммуникаций могут использоваться телефонные линии связи и АТС организаций, предприятий, фирм и др., специально проложенные кабельные линии и каналы передачи сигналов по радио.

Достоинствами этого вида сети являются:

• простота и низкая стоимость подключения пользователей сети;

• простота управления сетью;

• возможность подключения и отключения абонентов без остановки работы сети;

Также она имеет и свои недостатки:

• надежность сети определяется надежностью УК;

• большая суммарная длина и низкая эффективность использования физической среды передачи сигналов;

Для повышения надежности УК строятся по модульному принципу, который предусматривает рабочие и резервные модули. Система диагностики оценивает функционирование рабочего модуля и в случае необходимости переключает сеть на работу с резервным модулем.

1.4. Классификация локальных компьютерных сетей

Локальные компьютерные сети можно классифицировать по следующим признакам:

1. по роли персонального компьютера в сети:

- сети с сервером;

- одноранговые (равноправные) сети.

2. по структуре (топологии) сети:

3. по способу доступа пользователей к ресурсам и абонентам сети:

- сети с централизованным (программным) управлением подключения

4. по виду коммуникационной среды передачи информации:

- сети с использованием существующих учрежденческих телефонных сетей;

- сети на специально проложенных кабельных линиях связи;

- комбинированные сети, совмещающие кабельные линии и радиоканалы.

5. по дисциплине обслуживания пользователей (способу доступа пользователей к сети):

- приоритетные, задающиеся ЦУС, когда пользователи получают доступ к сети

в соответствии с присвоенными им приоритетами (постоянными или изменяющимися);

- неприоритетные, когда все пользователи сети имеют равные права доступа к

6. по размещению данных в компонентах сети:

- с центральным банком данных;

- с распределенным банком данных;

- с комбинированной системой размещения данных.

1.5.Назначение локальной сети

Назначение локальной сети - осуществление совместного доступа к данным, программам и оборудованию.

У коллектива людей, работающего над одним проектом появляется возможность работать с одними и теми же данными и программами не по очереди, а одновременно. Локальная сеть предоставляет возможность совместного использования оборудования.

Оптимальный вариант - создание локальной сети с одним принтером на каждый отдел или несколько отделов. Файловый сервер сети позволяет обеспечить и совместный доступ к программам и данным.У локальной сети есть также и административная функция. Контролировать ход работ над проектами в сети проще, чем иметь дело с множеством автономных компьютеров.

1.6.Топология локальных сетей

Под топологией (компоновкой, конфигурацией, структурой) компьютерной сети обычно понимается физическое расположение компьютеров сети друг относительно друга и способ соединения их линиями связи. Важно отметить, что понятие топологии относится, прежде всего, к локальным сетям, в которых структуру связей можно легко проследить. В глобальных сетях структура связей обычно скрыта от пользователей и не слишком важна, так как каждый сеанс связи может производиться по собственному пути.
Топология определяет требования к оборудованию, тип используемого кабеля, допустимые и наиболее удобные методы управления обменом, надежность работы, возможности расширения сети. И хотя выбирать топологию пользователю сети приходится нечасто, знать об особенностях основных топологий, их достоинствах и недостатках надо.

Существует три базовые топологии сети:
Шина (bus) — все компьютеры параллельно подключаются к одной линии связи. Информация от каждого компьютера одновременно передается всем остальным компьютерам (рис. 1).

Рис. 1. Сетевая топология шина

Звезда (star) — бывает двух основных видов:

Активная звезда (истинная звезда) - к одному центральному компьютеру присоединяются остальные периферийные компьютеры, причем каждый из них использует отдельную линию связи. Информация от периферийного компьютера передается только центральному компьютеру, от центрального — одному или нескольким периферийным. (рис. 2 )

Рис. 2. Активная звезда

Пассивная звезда, которая только внешне похожа на звезду (рис. 2). В настоящее время она распространена гораздо более широко, чем активная звезда. Достаточно сказать, что она используется в наиболее популярной сегодня сети Ethernet.

В центре сети с данной топологией помещается не компьютер, а специальное устройство — коммутатор или, как его еще называют, свитч (switch) (Что такое Коммутатор?), который восстанавливает приходящие сигналы и пересылает их непосредственно получателю (рис. 3) .

Рис. 3. Пассивная звезда

Кольцо (ring) — компьютеры последовательно объединены в кольцо.

Передача информации в кольце всегда производится только в одном направлении. Каждый из компьютеров передает информацию только одному

компьютеру, следующему в цепочке за ним, а получает информацию только от

предыдущего в цепочке компьютера (рис. 4)

Рис. 4. Сетевая топология кольцо

На практике нередко используют и другие топологии локальных сетей, однако большинство сетей ориентировано именно на три базовые топологии.

1.7.Техническая поддержка локальной сети

Каждый компьютер, подключенный к локальной сети, должен иметь:

1. Сетевой адаптер – специальная плата, предназначенная для передачи и приема информации из сети. Соединение компьютеров (сетевых адаптеров) между собой производится с помощью кабелей различных типов (коаксиальный, витая пара, оптоволоконный).

2. Кабель – основной канал связи – физическая среда передачи информации. Основная характеристика канала связи – пропускная способность, т.е. максимальная скорость передачи информации (измеряется в бит/сек, килобит/сек, мегабит/сек).

В локальных сетях используются следующие виды каналов связи:

- Витая пара - проводной канал связи, содержащую пару скрученных проводников, обладает малой пропускной способностью – менее 1 Мбит/сек. Скручивание позволяет повысить помехоустойчивость кабеля и снизить влияние каждой пары на все остальные.

- Коаксиальный кабель - состоит из центрального проводника (сплошного или многожильного), покрытого слоем полимерного изолятора, поверх которого расположен другой проводник (экран). Экран представляет собой оплетку из медного провода вокруг изолятора или обернутую вокруг изолятора фольгу.

3. Хаб (коммутатор, концентратор)- специальное устройство, предающее сигналы от одних подключенных к нему компьютеров к другим.

Каждый хаб имеет от 8 до 30 разъемов (портов) для подключения либо компьютера, либо другого хаба. К каждому порту подключается только одно устройство. Хабы являются сердцем системы и во многом определяют ее функциональность и возможности.

Практическая часть

Вариант 16

Для учеников 1-11 классов и дошкольников
Бесплатные сертификаты учителям и участникам

Описание презентации по отдельным слайдам:

Развитие технологий соединения компьютеров в локальные сети

Цель: расширить представление об истории возникновения и развитии локальной компьютерной сети. Задачи: Дать понятие локальной сети и для чего она нужна; Ознакомиться с историей развития компьютерной сети; Определить классификацию компьютерных сетей.

Локальная сеть (Local Area Network, LAN) — совместное подключение нескольких отдельных компьютеров к единому каналу передачи данных, сеть в пределах одной организации, учреждении, фирм. Размер локальных сетей не превышает нескольких километров (до 10км).

Локальная сеть может понадобиться для: Передачи данных между устройствами; Открытия доступа к интернету для всех участников сети; Управления портативными устройствами с разных компьютеров; Организации голосовых и видео конференций; Игр по сети.

История развития компьютерных сетей. Хронология важнейших событий из истории развития компьютерныхсетей. Этапы Дата Первые попытки объединения главного компьютера с терминалами. 1950-1960 годы Появление APRANET и использование телефонных сетей для передачи данных. 1969 год Возникновение мини-компьютеров и создание вручную настраиваемых локальных сетей. 1970-1974 годы Появление первой стандартизованной сетевой архитектуры IBM SNA, а также стандартизация X.25. 1974 год Возникновение персональных компьютеров, появление Интернета в близком к современности виде; использование стека TCP/IP на всех узлах; возникновение стандартных технологий локальных сетевых протоколов Ethernet, FDDI, Token Ring. 1980-1985 годы Старт коммерческого использования Интернета. 1986-1987 годы Появление протокола Web и первых интернет-сайтов. 1991 год Развитие Web и массовая популяризация компьютеров. 1995-2000 годы Использование беспроводных сетей, снижение стоимости передачи единицы информации сразу в несколько тысяч раз. 2000-2010 годы

Технологии, повлиявшие на развитие компьютерных сетей.

1969 год – США принимает решение об объединении всех основных компьютерных узлов в общую сеть. Компьютерная сеть данных – это совокупность узлов, связываемых посредством сетевых устройств. Узел – это любое устройство, отправляющее и принимающее информацию по сети.

Системы пакетной обработки. Пакетная система была разработана в середине 1950-х годов компанией General Motors для машин IBM 701 – это была первая операционная система.

Прообраз сети. Многотерминальные системы, работающие в режиме разделения времени, стали первым шагом на пути создания локальных вычислительных сетей. Развитие интерактивных многотерминальных систем разделения времени – каждый пользователь получал собственный терминал, с помощью которого он мог вести диалог с компьютером.

Прочее сетевое программное обеспечение: Электронная почта; Средства удалённого доступа; Средства группой работы; Программы резервирования;

Техническая поддержка компьютерной сети. Проводное соединение: Витая пара Оптоволоконный кабель Хаб Беспроводное соединение:

История развития компьютерных сетей
3
История развития компьютерных сетей достаточносложна; за прошедшие 35 лет в этом процессе приняли участие многие специалисты и пользователи сетей. Процесс создания и коммерческого применения новых типов сетей был значительно более сложным, в этой заметке отмечены лишь основные этапы.
Технологии повлиявшие на развитие компьютерных сетей
Развитие компьютерных сетей сопряжено с развитием вычислительной техники и телекоммуникаций. Компьютерныесети могут рассматриваться как средство передачи информации на большие расстояния, для чего в них применяются методы кодирования и мультиплексирования данных, получившие развитие в различных телекоммуникационных системах.

Эволюция компьютерных сетей на стыке вычислительной техники и телекоммуникационных технологий
Хронология важнейших событий из истории развития компьютерных сетей:
Этап | Время |Первые глобальные связи компьютеров, первые эксперименты с пакетными сетями | Конец 60-х |
Начало передач по телефонным сетям голоса в цифровой форме | Конец 60-х |
Появление больших интегральных схем, первые мини-компьютеры, первые нестандартные локальные сети | Начало 70-х |
Создание сетевой архитектуры IBM SNA | 1974 |
Стандартизация технологии Х.25 | 1974 |
Появление персональныхкомпьютеров, создание Интернета в современном виде, установка на всех узлах стека TCP/IP | Начало 80-х |
Появление стандартных технологий локальных сетей (Ethernet — 1980 г., Token Ring, FDDI — 1985 г.) | Середина 80-х |
Начало коммерческого использования Интернета | Конец 80-х |
Изобретение Web | 1991 |
Системы пакетной обработки
Обратимся сначала к компьютерному корню вычислительных сетей.Первые компьютеры 50-х годов — большие, громоздкие и дорогие — предназначались для очень небольшого числа избранных пользователей. Часто эти монстры занимали целые здания. Такие компьютеры не были предназначены для интерактивной работы пользователя, а применялись в режиме пакетной обработки.
Системы пакетной обработки, как правило, строились на базе мэйнфрейма — мощного и надежного компьютерауниверсального назначения. Пользователи подготавливали перфокарты, содержащие данные и команды программ, и передавали их в вычислительный центр (см. рис. ниже). Операторы вводили эти карты в компьютер, а распечатанные результаты пользователи получали обычно только на следующий день. Таким образом, одна неверно набитая карта означала как минимум суточную задержку. Конечно, для пользователей интерактивный режимработы, при котором можно с терминала оперативно руководить процессом обработки своих данных, был бы удобней. Но интересами пользователей на первых этапах развития вычислительных систем в значительной степени пренебрегали. Во главу угла ставилась эффективность работы самого дорогого устройства вычислительной машины — процессора, даже в ущерб эффективности работы использующих его специалистов.Централизованная система на базе мэйнфрейма
Многотерминальные системы — прообраз сети
По мере удешевления процессоров в начале 60-х годов появились новые способы организации вычислительного процесса, которые позволили учесть интересы пользователей. Начали развиваться интерактивные многотерминальные системы разделения времени. В таких системах каждый пользователь получал собственный терминал, с помощью которого он могвести диалог с компьютером. Количество одновременно работающих с компьютером пользователей определялось его мощностью: время реакции вычислительной системы должно было быть достаточно мало, чтобы пользователю была не слишком заметна параллельная работа с компьютером других пользователей.
Терминалы, выйдя за пределы вычислительного центра, рассредоточились по.

История развития компьютерных
сетей достаточно сложна; за
прошедшие 35 лет в этом
процессе приняли участие
многие специалисты и
пользователи сетей. Процесс
создания и коммерческого
применения новых типов сетей
был значительно более
сложным, в этой заметке
отмечены лишь основные этапы.

Развитие компьютерных сетей сопряжено с
развитием вычислительной техники и
телекоммуникаций. Компьютерные сети могут
рассматриваться как средство передачи
информации на большие расстояния, для чего в
них применяются методы кодирования и
мультиплексирования данных, получившие
развитие в различных телекоммуникационных
системах.

Системы пакетной обработки Обратимся
сначала к компьютерному корню
вычислительных сетей. Первые
компьютеры 50-х годов — большие, громоздкие и
дорогие — предназначались для очень
небольшого числа избранных пользователей.
Часто эти монстры занимали целые здания. Такие
компьютеры не были предназначены для
интерактивной работы пользователя, а
применялись в режиме пакетной обработки.

Многотерминальные системы — прообраз сети
По мере удешевления процессоров в начале 60-х годов появились новые
способы организации вычислительного процесса, которые позволили учесть
интересы пользователей. Начали развиваться интерактивные
многотерминальные системы разделения времени. В таких системах каждый
пользователь получал собственный терминал, с помощью которого он мог вести
диалог с компьютером. Количество одновременно работающих с компьютером
пользователей определялось его мощностью: время реакции вычислительной
системы должно было быть достаточно мало, чтобы пользователю была не
слишком заметна параллельная работа с компьютером других пользователей.

Первые глобальные компьютерные сети
А вот потребность в соединении компьютеров, находящихся на большом
расстоянии друг от друга, к этому времени уже вполне назрела. Началось
все с решения более простой задачи — доступа к компьютеру с терминалов,
удаленных от него на многие сотни, а то и тысячи километров.Терминалы
соединялись с компьютерами через телефонные сети с помощью модемов.
Такие сети позволяли многочисленным пользователям получать удаленный
доступ к разделяемым ресурсам нескольких мощных суперкомпьютеров.
Затем появились системы, в которых наряду с удаленными соединениями
типа терминал-компьютер были реализованы и удаленные связи типа
компьютер-компьютер.

10. Всемирная Паутина

Глобальные компьютерные сети очень многое
унаследовали от других, гораздо более старых и
распространенных глобальных сетей — телефонных.
Главное технологическое новшество, которое
привнесли с собой первые глобальные
компьютерные сети, состоял в отказе от принципа
коммутации каналов, на протяжении многих
десятков лет успешно использовавшегося в
телефонных сетях.

В 1969 году министерство обороны США
инициировало работы по объединению в
единую сеть суперкомпьютеров оборонных
и научно-исследовательских центров. Эта
сеть, получившая название ARPANET, стала
отправной точкой для создания первой и
самой известной ныне глобальной сети —
Интернет.

Первые локальные компьютерные сети
Важное событие, повлиявшее на эволюцию компьютерных сетей,
произошло в начале 70-х годов. В результате технологического прорыва
в области производства компьютерных
компонентов появились большие интегральные схемы (БИС). Их
сравнительно невысокая стоимость и хорошие функциональные
возможности привели к созданию мини-компьютеров, которые стали
реальными конкурентами мэйнфреймов. Эмпирический закон Гроша
перестал соответствовать действительности, так как десяток миникомпьютеров, имея ту же стоимость, что и мэйнфрейм, решали
некоторые задачи (как правило, хорошо распараллеливаемые) быстрее.

Конец 90-х выявил явного лидера среди технологий локальных сетей
— семейство Ethernet, в которое вошли классическая технология
Ethernet со скоростью передачи 10 Мбит/с, а также Fast Ethernet со
скоростью 100 Мбит/с и Gigabit Ethernet со скоростью 1000 Мбит/с.
Простые алгоритмы работы предопределяют низкую стоимость
оборудования Ethernet. Широкий диапазон иерархии скоростей
позволяет рационально строить локальную сеть, выбирая ту
технологию семейства, которая в наибольшей степени отвечает
задачам предприятия и потребностям пользователей. Важно также,
что все технологии Ethernet очень близки друг к другу по принципам
работы, что упрощает обслуживание и интеграцию этих сетей.

18. Заключение

Это привело к появлению высокоскоростных цифровых каналов, соединяющих
автоматические телефонные станции (АТС) и позволяющих одновременно передавать
десятки и сотни разговоров. К настоящему времени глобальные сети по разнообразию
и качеству предоставляемых услуг догнали локальные сети, которые долгое время
лидировали в этом отношении, хотя и появились на свет значительно позже.

Читайте также: