ЗАСОБИ КОМП ' ЮТЕРНИХ МЕРЕЖ

АПАРАТНІ ЗАСОБИ

У будь-якому офісі, де розміщені хоча б два персональні комп'ютери згодом постає питання швидкого і надійного обміну даними, спільного використання ресурсів: принтера, сканера, CD-ROMa, модема тощо (рис. 1). А отже, з'являється необхідність об'єднання ПК в локальну обчислювальну мережу (ЛОМ).

Рис.1 спільне використання ресурсів

З початком використання ПК постала проблема, якої не існувало під час роботи з мэйнфреймами та міні-комп'ютерами: обмін даними. Архітектура ПК орієнтована на ізольоване використання ресурсів та даних, тому передати дані на інший ПК можна було, тільки попередньо скопіювавши їх на дискету. Минув час — більшість компаній у відповідь на побажання своїх клієнтів почали об'єднувати ПК. Так з'явилися перші локальні мережі — LAN (Local Area Network). З'явилося безліч ідей щодо об'єднання ПК у мережу за допомогою додаткової апаратури та програмного забезпечення. Згодом ПК почали об'єднувати в локальні мережі в межах окремих підрозділів або всієї компанії. Відтоді потреба в мережах ПК і мережевих технологіях постійно зростає. З розвитком Інтернету настав новий етап еволюції комп'ютерних мереж.

До сучасних технологій обміну даними висувають такі вимоги:

- максимально можлива швидкість передавання даних;

- забезпечення мінімального рівня помилок, які можуть виникати під час передавання/прийому даних;

- захищеність від зовнішніх впливів: механічних, електромагнітних тощо;

- надійність, зручність у використанні.

Мережі розрізняють залежно від площі охоплюваної території. Невелику територію (кімнату, будинок, навчальний клас, установу) покриває локальна обчислювальна мережа — ЛОМ (LAN). Більші території покривають регіональні обчислювальні мережі — РОМ та глобальні — Інтернет.

Локальна обчислювальна мережа. Ця мережа прив'язана до споруди або комплексу споруд і об'єднує комп'ютер та периферійні пристрої у групи (рис. 2—4). Переваги ЛОМ — велика швидкість передавання даних, низький рівень помилок і використання дешевого середовища обміну даними.

Рис. 2. Проста локальна мережа

Рис. 4. Локальна мережа з доступом в Інтернет

 

Регіональна обчислювальна мережа. Ця мережа покриває ціле місто (район). Вона має багато спільного з ЛОМ, але за багатьма параметрами складніша за неї. Наприклад, окрім підтримки обміну даними й голосового обміну, за допомогою РОМ можна передавати відео- та інші типи інформації. При цьому, на відміну від ЛОМ, інформація передається на істотно більшу відстань. Її можна використовувати для об'єднання кількох ЛОМ у високошвидкісні інтегровані мережеві системи. РОМ поєднують найкращі характеристики ЛОМ (низький рівень помилок, високу швидкість передавання інформації) з більшим географічним покриттям.

Глобальна обчислювальна мережа. Ця мережа покриває великі регіони, країни. Комунікація у таких мережах відбувається за допомогою телефонних ліній, супутникового зв'язку чи наземних радіорелейних або інших мікрохвильових систем. Глобальні мережі часто утворюють шляхом об'єднання ЛОМ і РОМ. Об'єднання ізольованих ЛОМ і РОМ є основною тенденцією в галузі сучасних мереж.

Оскільки глобальна мережа є об'єднанням багатьох ЛОМ і РОМ, їх можна розглядати як конгломерат різних технологій.

Незалежно від типу комп'ютерної мережі, обмін даними між учасниками мережі відбувається невеликими пакетами фіксованого розміру - фреймами. Кожен фрейм містить ідентифікатор повідомлення, повідомлення або фрагмент повідомлення з номером фрагмента, ідентифікатор відправника, ідентифікатор одержувача.

З пристрою опрацювання повідомлення передається на пристрій передавання, який розбиває повідомлення на фрагменти (фрейми), доповнює необхідною службовою інформацією. Отримані фрейми кодуються у форму, придатну для передавання наявним середовищем обміну. Під час приймання процес відбувається у зворотному порядку. Фрейми декодуються, збираються у вихідне повідомлення й передаються пристрою опрацювання повідомлень (рис. 5).

Рис. 5. Загальна структура обміну даними

Середовище обміну даних забезпечує перенесення даних від одного учасника мережі до іншого.

Пристрій передавання (приймання) даних забезпечує передавання (приймання) даних, кодування (декодування) даних і пересилання для подальшого опрацювання.

Пристрій опрацювання даних — безпосереднє опрацювання даних.

Середовище обміну даними. Канали зв'язку. У кожній комп'ютерній мережі для перенесення даних від одного учасника мережі до іншого використовується середовище обміну, в якому дані передаються у вигляді електричного, електромагнітного або світлового сигналу. Як середовище обміну використовують:

- коаксіальний кабель;

- виту пару;

- волоконно-оптичний кабель;

- радіоканал;

- інфрачервоні промені;

- супутниковий канал.

Перші три називають кабельним середовищем. Їх використовують найчастіше.

1. Коаксіальний кабель — це мідна жила в діелектричній оболонці з екрануючим покриттям. Розрізняють одно- та багатоканальні кабелі. Особливості: висока стійкість до перешкод, легкість монтажу, висока швидкість (10—100 Мбіт/с), простота підключення нових вузлів.

2. Вита пара містить два або більше (парну кількість) взаємоізольованих, звитих між собою провідників. Скручування зменшує дію електромагнітних впливів. Існує кілька різних категорій (залежно від розмірів, ізоляції, кількості витків на одиницю довжини). Особливості: легкість монтажу, погана захищеність від електромагнітних впливів (особливо для витих пар, уміщених в екрануючу оболонку) і механічних пошкоджень, використання в невеликих локальних мережах.

3. Волоконно-оптичний кабель складається з оптичного волокна всередині захисної оболонки, вкритої іншою оболонкою. Його використовують для високошвидкісного передавання даних (до кількох гігабітів на секунду) з мінімальними втратами. За допомогою лазера дані попередньо перетворюються на світові сигнали, а на іншому кінці їх знову перетворюють на електричні імпульси. Особливості: складний монтаж, складна технологія створення розгалужень, висока швидкість (до кількох гігабітів на секунду), захищеність інформації від стороннього доступу.

4. Радіоканал. Для обміну даними між ПК використовують засоби радіозв'язку. Особливості: відсутність кабелів, погана захищеність, екранування сигналу стінами будівель, труднощі з виділенням вільного діапазону частот.

5. Інфрачервоні промені використовують для побудови бездротових мереж на невеликих відстанях. Особливості: мобільність у межах офісу, не потребують спеціального діапазону частот, зазнають впливу погодних умов, екранування сигналу фізичними перешкодами.

6. Супутниковий канал. Використання засобів супутникового зв'язку для об'єднання учасників мережі на великих відстанях. Особливості: дорогий спосіб передавання даних, але максимально можлива площа покриття.

Пристрої передавання/приймання даних. Мережевий адаптер, модем.

Ще одним компонентом мережі є пристрій для передавання/приймання даних. Використання таких пристроїв залежить від обраного середовища передавання даних. У локальних мережах застосовують спеціальні мережеві адаптери, що дають змогу передавати/приймати дані з високою швидкістю та низьким рівнем помилок. Для об'єднання комп'ютерів на великих відстанях за допомогою телефонних ліній використовують інші пристрої — модеми (від скорочення слів: модулятор, демодулятор), що дає змогу передавати дані на великі відстані, коригувати помилки тощо.

Мережевий адаптер.

Мережевий адаптер — це пристрій розширення, що вставляється у гніздо розширення материнської плати комп'ютера. Нині набувають поширення мережеві адаптери, інтегровані з материнською платою, та адаптери, що приєднуються до USB {Universal Serial Bus) порта комп'ютера, що дає змогу приєднати робочу станцію або сервер до мережі без розкриття корпусу системного блоку.

Всі мережеві плати характеризуються:

- унікальною адресою адаптера (МАС-адресою);

- підтримуваним мережевим середовищем передачі {network media), тобто: встановленими на платі гніздами для приєднання мережевого кабеля; AUI — коаксіальний кабель; BNC — коаксіальний кабель; RJ45 — вита пара або гніздо для підключення до волоконної оптики;

- розрядністю 8 біт (вийшли з використання), 16 біт і 32 біта. Слід очікувати появи 64-бітних мережевих плат;

- шиною даних, яка забезпечує обмін інформацією між материнською платою та мережевою платою: ISA, EISA, VL-Bus, PCI тощо;

- швидкістю роботи: 10 Mbit, 100 Mbit, 1000 Mbit;

- типом мікросхеми контролера {chip, chipset), на якому дана плата виготовлена, який визначає тип використовуваного драйвера і все інше: розрядність, тип шини тощо.

Модем. Модем використовують для передавання даних на великі відстані. Для цього експлуатують телефонні лінії. Перетворення цифрових сигналів на телефонні називають «модуляцією», а телефонних на цифрові — «демодуляцією».

Модем може «набирати» номер, «знімати трубку» під час вхідного дзвінка. Для керування модемом використовують спеціальні АТ-коман-ди, що починаються з літер AT (допускаються маленькі або великі літери):

- ATZ — ініціалізація модема;

- ATDP53007 — набрати номер 53007, використовуючи імпульсний метод набору;

- ATDT53007 — набрати номер 53007, використовуючи тональний метод набору;

- АТА — «ручна» відповідь на дзвінок. Для встановлення сеансу зв'язку потрібно спеціально домовлятися, одночасно виконувати програму встановлення зв'язку, використовуючи однаковий протокол.

Якщо врахувати вартість телефонного зв'язку, то використання модему доцільне під час передавання/приймання даних невеликого обсягу.

⇐ Предыдущая234567891011Следующая ⇒

Поделиться: