Курсовая работа на тему: Компьютерные сети. Устройство компьютерных сетей. Сервер. Классификация компьютерных сетей

Введение

В связи со стремительным развитием науки и техники человечество уже не может представить свою жизнь без персональных компьютеров и интернета. На работе, во время учебы и отдыха, везде они просто необходимы. Мы порой даже не замечаем, насколько сильно от них зависим.

Компьютеры открывают нам доступ к любой информации. Они позволяют, не выходя из дома общаться с людьми, находящимися на расстоянии нескольких сотен километров, обмениваться данными. Выполнять сложные вычислительные задачи с помощью специальных программ. Можно даже купить что угодно, не покидая свою зону комфорта. Компьютеры значительно облегчают нашу физическую и умственную деятельность и, наверное, уже не существует такой сферы жизни, с которой бы не соприкоснулась эта техника.

И как же осуществляется это общение, передача данных, получение информации, вся эта связь компьютеров, находящихся в различных точках мира?

А происходит это с помощью компьютерных сетей, которые мы и обсудим в данной курсовой работе. Компьютерные сети являются логическим результатом эволюции компьютерных технологий. Вершина технического прогресса.

Глава 1. Компьютерные сети

И так, для начала разберемся, что же такое компьютерные сети.

Компьютерные сети - это большое количество компьютеров, обычно более двух, соединенных между собой каналами связи. Предназначение компьютерных сетей заключается в передаче данных между компьютерами этой сети.

Объединение компьютеров в сети позволяет качественно усилить производительность всей системы, плюс ко всему благодаря дублированию данных значительно снижается вероятность потери информации.

Существует несколько причин для объединения компьютеров в сети:

) Осуществление совместного доступа к одному и тому же оборудованию (файл-серверу, принтеру, сканер и т.д.);

) Возможность использовать сетевые версии ПО, помимо периферийных устройств;

) Облегчение общей работы над единым проектом;

) Коммуникационные услуги;

) Распределенная обработка данных.

Основные требования, предъявляемые к современным компьютерным сетям:

) Простота эксплуатации и доступа;

) Открытость - подключение компьютеров разного типа;

) Развиваемость - возможность увеличения возможностей сети и абонентов;

) Автономность - работа не ограничивается включением в сеть;

) Интегральность - обработка и передача данных различного вида: символьных, графических и др;

) Защищенность - ограничение несанкционированного доступа к сети;

) Небольшое время ответа - работа в диалоговом режиме;

) Непрерывность работы - отключение и подключения компонентов сети без прерывания ее работы;

) Помехоустойчивость - передача данных в условиях помех (высокая надежность).

Физический смысл:

Для передачи данных могут быть использованы физические явления, такие как электрические сигналы, световые сигналы или электромагнитное излучение.

.1 Устройство компьютерных сетей

С технической точки зрения сеть - это система для передачи информации, состоящая из множества терминалов и коммуникационной среды.

Терминалы (рабочие станции) - это конечные устройства (находятся на концах сети), которые являются источником или получателем информации (от другого терминала).

Коммуникационная среда служит для передачи информации между терминалами. Состоит из каналов и, в общем случае узлов.

Компьютерные сети представляют собой комплекс технических, программных и информационных средств.

1) Технические средства - это компьютеры и системы передачи данных (каналы связи, модемы и сетевые адаптеры, шлюзы, распределители, маршрутизаторы и др.)

2) Информационные средства - это единый информационный фонд (базы данных). Применяются для общего и индивидуального доступа.

3) Программные средства сети предназначены для организации коллективного доступа к ее ресурсам, для оптимальной загрузки сети и управлением над ней.

Каналы связи - физическая передающая среда, соединяющая между собой компьютеры.

Если сигналы, поступающие на вход канала и снимающиеся с его выхода, являются дискретными, то канал называется дискретным, или цифровым. Если входные и выходные сигналы канала являются непрерывными, то канал называется непрерывным, или аналоговым.

Существует множество типов каналов связи.

Для передачи информации между компьютерами используют специальный кабель. В качестве кабеля используют: витую пару, тонкий коаксиальный кабель, толстый коаксиальный кабель, волоконно-оптический кабель.

) простая витая пара (ТР - twisted pair) - два перевитых вокруг друг друга изолированных медных провода (самый распространенный, особенно для локальных);

) тонкий кабель - в основном для локальных сетей (для передачи на меньшие расстояния, чем толстый, поскольку сигнал в нем загасает сильнее.);

) толстый кабель - используется на участках большой протяженности при требованиях высокой пропускной способности;

) Волоконно-оптический кабель - позволяет создавать протяженные участки без ретрансляторов при высокой скорости и надежности, большей чем у других кабелей (минус - высокая стоимость) - нить из оптически прозрачного материала (стекло, пластик), используемая для переноса света внутри себя посредством полного внутреннего отражения.

Принцип действия:

Первоначально: несколько компьютеров с сетевыми адаптерами последовательно соединенные коаксиальным кабелем (сетевые адаптеры выдавали свой сигнал на него одновременно). Коаксиальный кабель - это электрический кабель, который состоит из центрального медного провода (1) и металлической оплетки, - экрана (3), разделенных между собой слоем диэлектрика - внутренней изоляции (2) и помещенных в общую внешнюю оболочку (4) (рис. 1).

Рис. 1. Коаксиальный кабель

Работа нескольких компьютеров на одной шине неудобна, так как очень большое влияние друг на друга: повреждения кабеля рушат всю сеть. Поэтому, последующее развитие компьютерных сетей стало происходить на принципах структурирования. Т.е. каждая сеть - набор взаимосвязанных участков - структур (несколько компьютеров с сетевыми адаптерами, каждый из которых соединен отдельным проводом с коммутатором). Коммутатор (многопортовый мост) - это устройство, осуществляющее жесткое соединение в локальной сети. Высокая помехоустойчивость и долгосрочность - основные преимущества структурной сети (при нарушении связи остальные элементы продолжают сохранять работоспособность). Но эта система несколько дороже из-за большей сложности проектирования.

Соединение компьютерных сетей различных организаций, в основном основанных на базе различных стандартов, спровоцировало появление специального оборудования: мостов, маршрутизаторов, концентраторов и т.п., - осуществляющих такое взаимодействие.

Мост - это устройство, объединяющее фрагменты компьютерной сети, созданной на базе различных технических средств.

Концентраторы используются для соединения сетей с высокой скорость передачи, с сетью с низкой скоростью, то есть концентратор выполняет функцию накопителя информации.

Мосты и концентраторы используются для присоединения компьютера, а для организации трафика (traffic - уличное движение - объем информации за период времени) используются маршрутизаторы, которые преобразуют информацию из одного формата в другой, а также организуют защиту информации.

.2 Сервер

С появлением компактных станций и развитием локальных сетей возникло понятие сервера.

Стало возможно и необходимо распределить вычислительные ресурсы между узлами сети. Узлы - промежуточные устройства, в которых сходится не менее трех каналов сети. Они играют роль диспетчеров. А узел, что предоставляет ресурсы другим узлам - сервер. (файл-сервер, принт-сервер и т.д.). Он может и не отличаться от других узлов. Компьютер, пользующийся ресурсами, предоставляемыми сервером - клиент или рабочая станция.

Все сети делятся на две группы: с сервером или без него. В сети без выделенного файл-сервера любой компьютер сети может являться и клиентом и сервером, а в сети с выделенным файл-сервером один компьютер становится пунктом хранения и распространения информации и не может в то же время использоваться в качестве рабочей станции. Сервер может не иметь монитора и клавиатуры, а управлять его работой можно с любого компьютера рабочей станции.

В компьютерных сетях нет единообразия, так как они были разработаны различными организациями для различных задач. Но одна для всех - согласованная работа различных компонентов сети. Протокол - это список правил, определяющий параметры обмена данными между компьютерами. Они выполняют соединение, преодоление шумов на линии и передачу данных между модемами. Также задают способы передачи сообщений и обработки ошибок в сети и разрабатывают общие стандарты.

В настоящее время существует много сетей, работающих на основе различных протоколов.

Шлюз - это специальный комплекс, предназначенный для обеспечения совместимости между сетями. Шлюз модифицирует данные и протоколы к одному стандарту (за основу берется один из узлов).

К настоящему времени стандартизированы три основных сетевых протокола, на основе различного доступа:

1) Соперничество - сетевая станция прослушивает канал, если он свободен, происходит передача, если занят, через некоторое время следует повторное обращение;

2) Маркерная шина - в среде постоянно циркулирует специальный пакет-маркер, и та станция, которая обладает этим маркером, имеет право на передачу.

3) Маркерное кольцо - маркер передается по кругу. Если один из компьютеров сломался, то перестает работать вся сеть.

Организации, занимающиеся стандартизацией:

МККТТ - международный консультационный комитет по телефонии и телеграфии;- институт инженеров, электриков и электронщиков;- международная организация по стандартизации.

Эталонная логическая модель включает семь уровней со строго определенными их задачами:

) физический - передача цифровых данных через физический носитель;

) уровень канала связи - надежность передачи на участке цепи;

) сетевой уровень - конфигурация носителей информации при соединении участков сети;

) уровень приема-передачи - обеспечение надежности обмена информацией между конечными пользователями;

) уровень обмена - организация и синхронизация диалога, процесс обмена информации;

) уровень представления - преобразование информации, настройка задач на операционную среду;

) уровень прикладных программ - программы пользователя; обслуживание бесперебойной работы и стандартизация оборудования.

В настоящее время большинство организаций-разработчиков сетей придерживаются подобных протоколов.

Оглавление

- Введение

- Компьютерные сети .1 Устройство компьютерных сетей

- Сервер Глава 2. Классификация компьютерных сетей

- Сетевые операционные системы

- Интернет Internet

- iр-адрес Литература

Список литературы

-