Vanwege het grote gebied van het gebied, een groot aantal gebouwen, werkplaatsen, afdelingen en gebruikers (ongeveer 1500 gebruikers), is het noodzakelijk om het in logisch onafhankelijke objecten te verdelen om de productiviteit en fouttolerantie van het netwerk te verhogen die met elkaar worden verbonden door nodale netwerkapparaten. Tegelijkertijd maakt het opdelen van een groot netwerk in kleinere het beheer eenvoudiger. De topologie van het bedrijfs-LAN wordt dus uitgevoerd in de vorm van een hiërarchische ster. Een familie van high-speed Ethernet-versies zal worden gebruikt als verbindingslaagtechnologie.

Om de scheiding van verantwoordelijkheden tussen switches te waarborgen, wordt een typische architectuur gebruikt, bestaande uit: netwerkkernswitches, distributie- en toegangsniveauswitches. Switches die in het hart van het netwerk zijn geïnstalleerd, vereisen hoge prestaties en veerkracht. Omdat de prestaties van het hele netwerk ervan afhangen. Distributieswitches zullen door de hele onderneming worden geplaatst, dichter bij de groepen toegangsswitches, waarop eindgebruikers van LAN-bronnen al zijn aangesloten. Switches van serverkasten worden direct aangesloten op de switch van de netwerkkern, die het zogenaamde SAN (Storage area network) bedienen, lokale netwerken binnen serverkasten.

De onderneming is opgedeeld in 5 zones, die elk worden bediend vanuit een eigen distributielaagschakelaar. Zones worden geselecteerd op basis van locatie en aantal gebruikers. Het enterprise LAN-diagram wordt weergegeven in figuur 2.

Logischerwijs zou zo'n groot netwerk opgedeeld moeten worden in meerdere kleinere netwerken. Met deze aanpak zullen de prestaties van het netwerk toenemen, aangezien broadcast- en ander "onkruidverkeer" zich niet over alle netwerken zullen verspreiden en de netwerkbandbreedte in beslag nemen. In het geval van netwerkstoringen, zoals broadcaststorms, zal slechts een klein logisch deel van het netwerk uitvallen en kan het probleem veel sneller worden geïdentificeerd en verholpen. Dat wil zeggen, in dit geval wordt het gemak van netwerkbeheer geboden. Bij het uitvoeren van werkzaamheden aan het opnieuw opbouwen van het netwerk, is het mogelijk om dit in delen te doen, wat het werk van netwerkbeheerders vereenvoudigt en u in staat stelt een klein aantal gebruikers tijdens het werk buiten werking te stellen.

Afbeelding 2 - Enterprise LAN-topologie

De virtual local area network (VLAN) technologie zal worden gebruikt om het netwerk te scheiden. Elke onderverdeling, en soms een groep kleinere onderverdelingen, heeft zijn eigen virtuele netwerk. Ook zullen er meerdere vlans worden gemaakt om de switches van de kern van het netwerk en de distributielaag met elkaar te verbinden. Elk dergelijk netwerk zal unieke netwerkadressen gebruiken. Virtuele netwerken zullen de poorten van de switches van de kern- en distributieniveaus gebruiken om onderverdelingen in hun unieke vlans te plaatsen. Dit wordt gedaan tijdens de configuratie van actieve netwerkapparaten.

Zoals te zien is in het diagram, zullen verschillende logische kanalen worden gebruikt om de kern- en distributieschakelaars met elkaar te verbinden. De netwerkkerntopologie "ster + ring" zal worden geïmplementeerd. Vanaf de kernschakelaar lopen de kanalen als een ster uiteen naar de distributieschakelaars, deze zijn in het diagram blauw gemarkeerd. Zo wordt een "ster" verkregen. Deze links worden toegewezen aan een aparte vlan, die alleen zal worden gebruikt voor communicatie tussen de backbone-switches.

De links die de backbone-switches in een "ring" verbinden, zijn geel gemarkeerd. Loops op Ethernet-netwerken waren voorheen onaanvaardbaar. Maar de vereisten voor netwerkbetrouwbaarheid leidden tot de ontwikkeling van technologieën die redundante verbindingen in het netwerk kunnen ondersteunen voor kanaalredundantie. Ethernet Ring Protection Switching (ERPS) is een van de technologieën waarmee u fouttolerante netwerktopologieën kunt organiseren. In plaats van Rapid Spanning Tree Protocol (RSTP) is gekozen voor de snelle hersteltijd van het netwerk bij uitval van een van de koppelingen. Voor RSTP is de convergentietijd minder dan 10 seconden, terwijl deze voor ERPS minder dan 50 milliseconden is. Dit zal ook een aparte vlan zijn die alleen door de backbone-switches wordt gebruikt.

Dynamische routering wordt gebruikt om alle virtuele netwerken met elkaar te verbinden en routes ertussen te vinden. Namelijk het Open Shortest Path First versie 2 (OSPFv2) protocol. Elk van de backbone-switches kan werken op het 3-niveau van het OSI-model, dat wil zeggen dat het een switch van het L3-niveau zal zijn. Er wordt één backbone-zone toegewezen in het OSPF-protocoldomein. Het bevat alleen routers (ingebouwd in L3-switches), die informatie uitwisselen over de virtuele netwerken die ermee verbonden zijn. Dit protocol vereist de aangewezen root (DR) van het OSPF-domein en de aangewezen root (BDR) voor back-up. Een switch op kernniveau wordt gebruikt als DR en een van de switches op distributieniveau wordt gebruikt als BDR.

Elke switch voor gebruikerstoegangslaag wordt gebruikt in de specifieke vlan die eraan is toegewezen op de switch voor de distributielaag. In sommige gevallen kunnen dergelijke switches worden gebruikt om er switches op aan te sluiten voor minder poorten, maar dit maakt niet uit voor de logica van de netwerkwerking.

Zo wordt een productieve, fouttolerante en gemakkelijk schaalbare lokale netwerkarchitectuur georganiseerd.

• Uitvoering. Het wordt geleverd door een goed ontworpen architectuur zonder knelpunten en het gebruik van Hi-end-apparatuur met hoge bandbreedte, met name modulaire switches op het kern- en aggregatieniveau.
• Betrouwbaarheid en veerkracht. Geleverd door de constructie van fouttolerante logische topologieën en protocollen voor het automatisch opnieuw opbouwen van netwerkverkeerspaden in het geval van uitval van individuele apparaten, zonder onderbreking in de werking van het LAN. Op het niveau van technische middelen - duplicatie van apparatuur van belangrijke knooppunten en zijn componenten (voedingen, regelmodules, enz.), Evenals communicatiekanalen.
• Beheer en bewaking. Geleverd door de implementatie van een geïntegreerd beheer- en monitoringsysteem voor alle netwerkapparatuur. Voor maximale compatibiliteit wordt doorgaans een controle- en bewakingssysteem van dezelfde fabrikant gebruikt als de gebruikte netwerkapparatuur. Maar er kunnen ook oplossingen van derden worden gebruikt, die soms niet de slechtste functionaliteit hebben.
• Bescherming en controle. Dit wordt gegarandeerd door de end-to-end toepassing van beveiligingsbeleid langs het gehele pad van netwerkverkeer. Beleidsbeheer, analyse van beveiligingslogboeken en correlatie van gebeurtenissen zijn gecentraliseerd.
• schalen. Dit wordt bereikt door de volledige netwerkinfrastructuur voorwaardelijk op te delen in afzonderlijke functionele modules en door gebruik te maken van de klassieke drielaagse architectuur met duidelijk gedefinieerde toegangsniveaus, aggregatie en netwerkkern. Hierdoor kunt u de mogelijkheden van elke module flexibel uitbreiden en nieuwe modules toevoegen. Op het niveau van technische middelen - het gebruik van modulaire switches met hoge bandbreedte en poortcapaciteit. Dankzij de modulaire architectuur kunt u de initiële kosten optimaliseren en de poortcapaciteit naar behoefte uitbreiden.
• Standaardisatie en eenwording. Het wordt gegarandeerd door het gebruik van alleen goedgekeurde standaardoplossingen en servicevoorschriften. Waar mogelijk worden open standaardprotocollen en -technologieën gebruikt, wat helpt om de afhankelijkheid van eigen oplossingen en individuele fabrikanten te verminderen. Unificatie bevordert ook maximale interoperabiliteit van alle componenten van de netwerkinfrastructuur en verlaagt de onderhoudskosten.
• De kosten moeten gerechtvaardigd zijn, maar mogen de reikwijdte van de voorgestelde oplossing niet beperken.

Lokale netwerken. LAN-typen en kenmerken

Lokaal computernetwerk is een systeem van gedistribueerde gegevensverwerking, dat een klein gebied bestrijkt (tot 10 km in diameter) binnen instellingen, onderzoeksinstituten, universiteiten, banken, kantoren, enz., het is een systeem van onderling verbonden en gedistribueerd op een vast territorium transmissiemiddelen en verwerking van informatie, gericht op collectief gebruik gemeenschappelijke netwerkbronnen - hardware, informatie, software. Een LAN kan worden gezien als een communicatiesysteem dat, binnen één gebouw of een beperkt gebied, een of meer hogondersteunt die worden geleverd aan aangesloten abonneesystemen (AS) voor kortdurend gebruik.

In een algemene LAN-structuur een set abonneeknooppunten of systemen (hun aantal kan van tientallen tot honderden zijn), servers en een communicatiesubnet (CP) worden toegewezen.

De belangrijkste componenten van het netwerk zijn kabels (transmissiemedia), werkstations (AWP van netwerkgebruikers), netwerkinterfacekaarten (netwerkadapters), netwerkservers.

Werkstations (PC) in een LAN zijn in de regel personal computers (PC). Op een pc voeren netwerkgebruikers toegepaste taken uit, waarvan de uitvoering verband houdt met het concept van een rekenproces.

Netwerkservers - Dit zijn hardware- en softwaresystemen die de functies uitvoeren van het beheer van de distributie van gedeelde netwerkbronnen, die ook kunnen werken als een conventioneel abonneesysteem. Als serverhardware wordt een voldoende krachtige pc, minicomputer, mainframe of een computer die specifiek als server is ontworpen, gebruikt. Een LAN kan verschillende servers hebben voor het beheren van netwerkbronnen, maar er is altijd een (of meer) bestandsserver (databaseserver) voor het beheren van externe gedeelde opslagapparaten en het organiseren van gedistribueerde databases (RDB's).

Werkstations en servers worden aangesloten op de communicatie-subnetkabel met behulp van interfacekaarten - netwerkadapters (CA). De belangrijkste functies van de CA zijn: het organiseren van de ontvangst (transmissie) van gegevens van (naar) de pc, het coördineren van de ontvangstsnelheid (transmissie) van informatie (buffering), het vormen van een datapakket, parallel-seriële conversie (conversie ), het coderen (decoderen) van gegevens, het controleren van de juistheid van de overdracht, het tot stand brengen van verbindingen met de gewenste netwerkabonnee, het organiseren van de daadwerkelijke gegevensuitwisseling. In sommige gevallen wordt de lijst met CA-functies aanzienlijk uitgebreid en worden ze vervolgens gebouwd op basis van microprocessors en ingebouwde modems.

In een LAN worden twisted pair, coaxkabel en glasvezelkabel gebruikt als kabeltransmissiemedia.

Naast het bovenstaande gebruikt het LAN het volgende: netwerkhardware:

zendontvangers (zendontvangers) en repeaters (repeaters) - voor het combineren van lokale netwerksegmenten met bustopologie;

naven (hubs) - om een ​​netwerk van willekeurige topologie te vormen (er worden actieve en passieve concentrators gebruikt);

bruggen - voor het combineren van lokale netwerken tot één geheel en het verhogen van de prestaties van dit geheel door het reguleren van verkeer (gebruikersgegevens) tussen afzonderlijke subnetten;

routers en schakelaars - het implementeren van schakel- en routeringsfuncties voor het beheren van verkeer in gesegmenteerde (bestaande uit onderling verbonden segmenten) netwerken. In tegenstelling tot bridges, die netwerksegmentatie op de fysieke laag bieden, voeren routers een aantal "slimme" functies uit bij planningsbeheer. Switches, die bijna dezelfde functies vervullen als routers, overtreffen ze in prestaties en hebben een lagere latentie (hardwarevertraging tussen het ontvangen en verzenden van informatie);

modems (modulators - demodulators) - voor het matchen van digitale signalen gegenereerd door een computer met analoge signalen van een typische moderne telefoonlijn;

analysatoren - om de kwaliteit van het netwerk te controleren;

netwerktesters - om kabels te controleren en fouten in het geïnstalleerde kabelsysteem op te sporen.

Basis LAN-kenmerken:

Territoriale lengte van het netwerk (lengte van het gemeenschappelijke communicatiekanaal);

Maximale gegevensoverdrachtsnelheid;

Maximaal nummer ALS online;

De maximaal mogelijke afstand tussen werkstations in het netwerk;

Netwerk topologie;

Type fysiek datatransmissiemedium;

Maximaal aantal datatransmissiekanalen;

Type signaaloverdracht (synchroon of asynchroon);

Wijze van toegang van abonnees tot het netwerk;

Structuur van netwerksoftware;

Mogelijkheid om spraak- en videosignalen te verzenden;

Voorwaarden voor betrouwbare netwerkwerking;

Mogelijkheid tot LAN-communicatie met elkaar en met een netwerk van een hoger niveau;

De mogelijkheid om de prioriteringsprocedure te gebruiken en tegelijkertijd abonnees te verbinden met een gemeenschappelijk kanaal.

Naar de meest typische LAN-toepassingen omvatten het volgende.

Tekstverwerking - een van de meest voorkomende functies van informatieverwerkingstools die in een LAN worden gebruikt. De overdracht en verwerking van informatie in een netwerk dat in een onderneming (in een organisatie, een universiteit, enz.) wordt ingezet, zorgt voor een echte overgang naar "papierloze" technologie, waarbij schrijfmachines geheel of gedeeltelijk worden vervangen.

Inrichten van eigen informatiesystemen, met geautomatiseerde databases - individueel en algemeen, geconcentreerd en gedistribueerd. Dergelijke databases kunnen zich in elke organisatie of firma bevinden.

Uitwisseling van informatie tussen AC-netwerken is een belangrijk middel om papierwerk te minimaliseren. Gegevensoverdracht en communicatie nemen een speciale plaats in bij netwerktoepassingen, omdat het de belangrijkste voorwaarde is voor het normaal functioneren van moderne organisaties.

Verstrekken van gedistribueerde gegevensverwerking , verbonden met de unificatie van AWP's van alle specialisten van een bepaalde organisatie in een netwerk. Ondanks grote verschillen in aard en omvang van berekeningen die op de AWP worden uitgevoerd door specialisten van verschillende profielen, bevindt de informatie die daarbij wordt gebruikt binnen het kader van één organisatie zich in de regel in één (geïntegreerde) database. Daarom is de integratie van dergelijke hoogwerkers in een netwerk een redelijke en zeer effectieve oplossing.

Ondersteuning bij het nemen van managementbeslissingen, het verstrekken van betrouwbare en tijdige informatie aan managers en leidinggevend personeel van de organisatie die nodig is om de situatie te beoordelen en de juiste beslissingen te nemen.

Organisatie van e-mail - een van de soorten LAN-services waarmee managers en alle werknemers van een onderneming snel alle soorten informatie kunnen ontvangen die nodig is voor de productie, economische, commerciële en handelsactiviteiten.

Dure bronnen delen - een noodzakelijke voorwaarde voor het verminderen van de kosten van het uitgevoerde werk om de bovengenoemde LAN-toepassingen te implementeren. We hebben het over middelen als snelle afdrukapparaten, apparaten voor massaopslag, krachtige informatieverwerkingstools, applicatiesoftwaresystemen, databases, kennisbanken. Het is duidelijk dat dergelijke middelen niet geschikt zijn (vanwege de lage benuttingsgraad en hoge kosten) om in elk abonneesysteem van het netwerk te hebben. Het is voldoende als deze tools in een of meer exemplaren in het netwerk beschikbaar zijn, maar alle sprekers hebben er toegang toe.

Afhankelijk van de aard van de activiteiten van de organisatie waarin een of meer lokale netwerken worden ingezet, worden deze functies in een bepaalde combinatie uitgevoerd. Daarnaast kunnen andere organisatiespecifieke functies worden vervuld.

LAN-typen. Om het LAN in groepen in te delen, worden bepaalde classificatieborden gebruikt.

Op afspraak LAN's zijn onderverdeeld in informatie (informatie ophalen), controle (technologische, administratieve, organisatorische en andere processen), afwikkeling, informatie en afwikkeling, verwerking van documentaire informatie, etc.

Op typen die op het netwerk worden gebruiktcomputer ze kunnen worden onderverdeeld in heterogene, waarbij verschillende klassen (micro-, mini-, groot) en modellen (binnen klassen) computers worden gebruikt, evenals verschillende abonneeapparatuur, en homogene die dezelfde computermodellen en hetzelfde type bevatten van abonneefaciliteiten.

Door organisatie van beheer homogene LAN's verschillen tussen gecentraliseerde en gedecentraliseerde netwerken.

In netwerken met gecentraliseerde besturing zijn er een of meer machines (centrale systemen of instanties) die de werking van het netwerk besturen. Schijven van speciale machines, bestandsservers of databaseservers genoemd, zijn beschikbaar voor alle andere computers (werkstations) op het netwerk. De servers draaien op een netwerkbesturingssysteem, meestal multitasking. Werkstations hebben toegang tot serverschijven en gedeelde printers, maar kunnen over het algemeen niet rechtstreeks met schijven van andere pc's werken. Servers kunnen worden toegewezen en voeren dan alleen netwerkbeheertaken uit en worden niet gebruikt als pc, of niet toegewezen, wanneer parallel aan de netwerkbeheertaak gebruikersprogramma's worden uitgevoerd (dit vermindert de serverprestaties en de betrouwbaarheid van het hele netwerk vanwege een mogelijke fout in het gebruikersprogramma die kan leiden tot het afsluiten van het netwerk). Dergelijke netwerken onderscheiden zich door de eenvoud van het bieden van interactiefuncties tussen AS LAN's, maar het gebruik ervan is aan te raden met een relatief klein aantal AS in het netwerk. In netwerken met gecentraliseerde controle zijn de meeste informatie- en computerbronnen geconcentreerd in het centrale systeem. Ze onderscheiden zich ook door een betrouwbaarder informatiebeveiligingssysteem.

Als de informatie- en computerbronnen van een LAN gelijkmatig zijn verdeeld over een groot aantal AS, is gecentraliseerde controle niet effectief vanwege een sterke toename van service (controle) informatie. In dit geval zijn netwerken met gedecentraliseerde (gedistribueerde) controle, of peer-to-peer, effectief. In dergelijke netwerken zijn er geen dedicated servers; netwerkbeheerfuncties worden beurtelings van de ene pc naar de andere overgedragen. Werkstations hebben toegang tot schijven en printers op andere pc's. Dit maakt het gemakkelijker voor groepen gebruikers om samen te werken, maar de netwerkprestaties zijn enigszins verslechterd. Nadelen van peer-to-peer-netwerken: de afhankelijkheid van de efficiëntie van het netwerk van het aantal AS, de complexiteit van netwerkbeheer, de complexiteit van het beschermen van informatie tegen ongeautoriseerde toegang.

Op baudrate in het gemeenschappelijke kanaal worden onderscheiden:

LAN met lage bandbreedte (eenheden van megabits per seconde), waarbij meestal een twisted pair- of coaxiale kabel wordt gebruikt als fysiek transmissiemedium;

LAN met gemiddelde bandbreedte (tientallen megabits per seconde), die ook coaxkabel of twisted pair gebruikt;

LAN met hoge bandbreedte (honderden megabits per seconde), waar glasvezelkabels (lichtgeleiders) worden gebruikt. Door topologie, die. configuraties van elementen in een LAN-netwerk zijn onderverdeeld in: aan, een gemeenschappelijke bus, een ring, een ster, enz. op topologie , d.w.z. configuraties van elementen in brandstofassemblages, kunnen netwerken worden onderverdeeld in twee klassen: broadcast (Fig. 1) en sequentieel (Fig. 2). Broadcast-configuraties en een aanzienlijk deel van de sequentiële configuraties (ring, ster met "smart center", hiërarchisch) zijn kenmerkend voor het LAN. Voor wide area en regionale netwerken is de meest voorkomende een willekeurige (mesh) topologie. De hiërarchische configuratie en de ster worden ook gebruikt.

Rijst. 1. Broadcast netwerkconfiguraties: a - gemeenschappelijke bus;

b - boom; c - een ster met een passief centrum

Rijst. 2. Opeenvolgende netwerkconfiguraties a - willekeurig (cellulair), b - hiërarchisch; c - ring, g - ketting; d - een ster met een "intellectueel" centrum

Virtuele LAN's

Virtueel lokaal netwerk (VLAN) verwijst naar een logisch gegroepeerde groep LAN-gebruikers in tegenstelling tot een fysieke groepering op basis van locatie en netwerktopologie. Dergelijke netwerken elimineren de fysieke barrières voor de vorming van werkgroepen "van belang" op de schaal van een netwerk op een hoger niveau, maar dit geldt vooral op de schaal van een bedrijfscomputernetwerk (CIC), aangezien de mogelijkheid om fysiek verspreide medewerkers van het bedrijf in groepen gebruikers worden gegroepeerd met behoud van de integriteit van de communicatie binnen hun groepen. Dit zorgt voor een hoge organisatorische flexibiliteit in het beheer van het bedrijf. Met VLAN-technologie kunnen netwerkbeheerders verschillende VLAN-gebruikers groeperen die dezelfde netwerkbronnen delen. Het opdelen van de KVS in logische segmenten, die elk een VLAN zijn, biedt aanzienlijke voordelen op het gebied van netwerkbeheer, informatiebeveiliging en beheer van uitzendingen van een virtueel netwerk via de backbone van het bedrijfsnetwerk.

Om het VLAN te organiseren en te laten functioneren, worden de volgende hoofdcomponenten gebruikt:

Hoogwaardige switches ontworpen voor logische segmentatie van aangesloten eindstations;

Routers die werken op netwerkniveau van het OSI-model en zorgen voor meer virtuele interactie tussen werkgroepen en grotere compatibiliteit met geïnstalleerde LAN's;

Transportprotocollen die de overdracht van VLAN-verkeer regelen via de backbones van gedeelde LAN- en ATM-netwerken;

Netwerkbeheeroplossingen die gecentraliseerde beheer-, configuratie- en planningsbeheerfuncties bieden.

Met deze componenten kunnen gebruikers worden gebundeld in virtuele netwerken op basis van poorten, adressen of protocollen.

Een op poorten gebaseerd VLAN is de eenvoudigste manier om netwerkapparaten te groeperen. Met deze organisatie van een virtueel netwerk worden alle externe apparaten die zijn toegewezen aan bepaalde poorten van een hoogwaardige netwerkswitch gecombineerd in één VLAN, ongeacht hun adressen, protocollen en applicaties.

Een op adressen gebaseerd virtueel netwerk kan meerdere werkgroepen van gebruikers ondersteunen op een enkele geschakelde poort. De overeenkomstige apparaten van deze werkgroepen zijn onderverdeeld op basis van hun adressen.

In een virtueel netwerk op basis van protocollen worden netwerkapparaten op basis van IP, IPX enz. protocollen gecombineerd in verschillende logische groepen Deze apparaten werken meestal op netwerkniveau en worden routers. Als ze werk kunnen combineren met meerdere protocollen, dan is dit routers met meerdere protocollen.

Local area network is een begrip dat velen uit de eerste hand kennen. Bijna elk bedrijf gebruikt deze technologie, dus je kunt stellen dat iedereen er op de een of andere manier mee in aanraking is gekomen. Lokale netwerken hebben productieprocessen aanzienlijk versneld, waardoor ze een grote sprong voorwaarts hebben gemaakt in hun verdere gebruik over de hele wereld. Dit alles maakt het mogelijk om de verdere groei en ontwikkeling van een dergelijk datatransmissiesysteem te voorspellen, tot aan de introductie van een LAN bij elke, zelfs de kleinste onderneming.

Lokaal netwerkconcept

Een lokaal netwerk is een aantal computers, onderling verbonden door speciale apparatuur, waardoor een volledige uitwisseling van informatie tussen deze computers mogelijk is. Een belangrijk kenmerk van dit type gegevensoverdracht is het relatief kleine gebied voor de locatie van communicatiecentra, dat wil zeggen de computers zelf.

Lokale netwerken vergemakkelijken niet alleen de interactie tussen gebruikers aanzienlijk, maar vervullen ook enkele andere functies:

• Vereenvoudig het werk met documentatie. Medewerkers kunnen op hun werkplek bestanden bewerken en inzien. Dit elimineert de noodzaak voor collectieve vergaderingen en conferenties, wat kostbare tijd bespaart.
• Ze stellen je in staat om samen met collega's aan documenten te werken, terwijl iedereen achter zijn computer zit.
• Geeft toegang tot applicaties die op de server zijn geïnstalleerd, waardoor er vrije ruimte op de geïnstalleerde harde schijf wordt bespaard.
• Bespaar ruimte op uw harde schijf doordat u documenten op uw hostcomputer kunt opslaan.

Soorten netwerken

Een lokaal netwerk kan worden weergegeven door twee modellen: een peer-to-peer netwerk en een hiërarchisch. Ze verschillen in de manier waarop communicatieknooppunten op elkaar inwerken.

Een peer-to-peer-netwerk is gebaseerd op gelijkheid van alle machines en de gegevens worden over elk van hen verdeeld. In wezen heeft een gebruiker op de ene computer toegang tot de bronnen en informatie van een andere. De efficiëntie van het peer-to-peer-model hangt rechtstreeks af van het aantal werkende knooppunten en het beveiligingsniveau is onbevredigend, wat, in combinatie met een nogal complex beheerproces, dergelijke netwerken niet erg betrouwbaar en handig maakt.

Het hiërarchische model omvat een (of meer) hoofdserver, waar alle gegevens worden opgeslagen en verwerkt, en verschillende clientknooppunten. Dit type netwerk wordt veel vaker gebruikt dan het eerste, met voordelen in snelheid, betrouwbaarheid en veiligheid. De snelheid van zo'n LAN is echter grotendeels afhankelijk van de server, wat onder bepaalde omstandigheden als een nadeel kan worden beschouwd.

Opstellen technische eisen

Het ontwerpen van een lokaal netwerk is een nogal complex proces. Het begint met de ontwikkeling van een technische opdracht, die zorgvuldig moet worden doordacht, omdat tekortkomingen erin een bedreiging vormen voor latere moeilijkheden bij het opbouwen van een netwerk en extra financiële kosten. Het eerste ontwerp kan worden gedaan met behulp van speciale configurators, waarmee u de optimale netwerkapparatuur kunt selecteren. Dergelijke programma's zijn vooral handig omdat u verschillende waarden en parameters direct tijdens het gebruik kunt corrigeren en aan het einde van het proces een rapport kunt opstellen. Pas na deze acties is het mogelijk om door te gaan naar de volgende fase.

Concept ontwerp

Deze fase bestaat uit het verzamelen van gegevens over de onderneming waar het de bedoeling is om een ​​lokaal netwerk te installeren, en het analyseren van de ontvangen informatie. De hoeveelheid wordt bepaald:

• gebruikers.
• Werkstations.
• Server kamers.
• Aansluitpoorten.

Een belangrijk punt is de beschikbaarheid van gegevens over de paden van de aanleg van snelwegen en het plannen van een specifieke topologie. Over het algemeen is het noodzakelijk om te voldoen aan een aantal eisen die zijn gesteld door de IEEE 802.3-standaard. Ondanks deze regels kan het echter soms nodig zijn om de voortplantingsvertragingen te berekenen of de fabrikanten van netwerkapparatuur te raadplegen.

Basis LAN-kenmerken

Bij het kiezen van een methode voor het plaatsen van communicatieknooppunten, moet u rekening houden met de basisvereisten voor lokale netwerken:

• Prestaties, die verschillende concepten combineert: bandbreedte, responstijd, transmissielatentie.
• Compatibiliteit d.w.z. de mogelijkheid om verschillende lokale netwerkapparatuur en software aan te sluiten.
• Veiligheid, betrouwbaarheid, d.w.z. de mogelijkheid om onbevoegde toegang te voorkomen en volledige gegevensbescherming.
• Schaalbaarheid - de mogelijkheid om het aantal werkstations te vergroten zonder de netwerkprestaties te verminderen.
• Beheersbaarheid - de mogelijkheid om de belangrijkste elementen van het netwerk te controleren, problemen te voorkomen en te elimineren.
• Transparantie van het netwerk, dat erin bestaat een enkel computerapparaat aan gebruikers te presenteren.

Basis LAN-topologieën: voor- en nadelen

De topologie van een netwerk is de fysieke locatie van het netwerk, die de onderliggende kenmerken aanzienlijk beïnvloedt. In moderne ondernemingen worden voornamelijk drie soorten topologieën gebruikt: "Star", "Bus" en "Ring".

De Star-topologie is de meest voorkomende en heeft veel voordelen ten opzichte van de andere. Deze installatiemethode is zeer betrouwbaar; als een computer uitvalt (behalve de server), heeft dit geen invloed op het werk van de rest.

Bustopologie is een enkele trunkkabel met aangesloten computers. Een dergelijke organisatie van een lokaal netwerk bespaart geld, maar is niet geschikt voor het combineren van een groot aantal computers.

De Ring-topologie wordt gekenmerkt door een lage betrouwbaarheid vanwege de speciale opstelling van knooppunten - elk van hen is verbonden met twee andere via netwerkkaarten. Het uitvallen van één computer leidt tot het afsluiten van het hele netwerk, dus dit type topologie wordt steeds minder gebruikt.

Gedetailleerd netwerkontwerp

Het lokale netwerk van een onderneming omvat ook verschillende technologieën, apparatuur en kabels. Daarom is de volgende stap de selectie van al deze elementen. Het nemen van een beslissing ten gunste van een of andere software of hardware wordt bepaald door het doel van het creëren van een netwerk, het aantal gebruikers, de lijst met gebruikte programma's, de grootte van het netwerk en de locatie ervan. Op dit moment worden glasvezelbackbones het meest gebruikt, die zich onderscheiden door een hoge betrouwbaarheid, snelheid en beschikbaarheid.

Over kabeltypes

Kabels worden in netwerken gebruikt om signalen tussen werkstations te verzenden, elk met zijn eigen kenmerken, waarmee rekening moet worden gehouden bij het ontwerpen van een LAN.

• Een getwist paar bestaat uit verschillende paren geleiders die zijn bedekt met isolatie en in elkaar zijn gedraaid. Lage prijs en installatiegemak zijn gunstige voordelen, waardoor deze kabel het meest populair is voor de installatie van lokale netwerken.
• Een coaxkabel bevat twee geleiders die in elkaar worden gestoken. Een lokaal netwerk dat gebruik maakt van coax is niet meer zo wijdverbreid - het werd vervangen door twisted pair, maar wordt op sommige plaatsen nog steeds gevonden.
• Optische vezel is een glasfilament dat licht kan transporteren door het via de muren te weerkaatsen. Een kabel van dit materiaal verzendt data over grote afstanden en heeft een hoge snelheid in vergelijking met twisted pair en coax, maar is niet goedkoop.

Benodigde materialen

De netwerkapparatuur van lokale netwerken omvat veel elementen, waarvan de meest gebruikte zijn:

• Naaf of naaf. Het verbindt een aantal apparaten in één segment met behulp van een kabel.
• Schakelaar... Gebruikt speciale processors voor elke poort en verwerkt pakketten afzonderlijk van andere poorten, waardoor ze hoge prestaties leveren.
• router... Dit is een apparaat dat beslissingen neemt over de distributie van pakketten op basis van informatie over routeringstabellen en enkele regels.
• Modem... Het wordt veel gebruikt in communicatiesystemen en zorgt voor contact met andere werkstations via een kabel- of telefoonnetwerk.

Netwerkapparatuur beëindigen

De hardware van het lokale netwerk omvat noodzakelijkerwijs de server- en client-onderdelen.

De server is een krachtige computer van groot netwerkbelang. De functies zijn om informatie, databases, servicegebruikers en procesprogrammacodes op te slaan. Servers bevinden zich in speciale kamers met gecontroleerde constante luchttemperatuur - serverruimten, en hun behuizing is uitgerust met extra bescherming tegen stof, onbedoelde uitschakeling en een krachtig koelsysteem. Gewoonlijk hebben alleen systeembeheerders of bedrijfsmanagers toegang tot de server.

Een werkstation is een gewone computer die is aangesloten op een netwerk, dat wil zeggen dat het elke computer is die diensten aanvraagt ​​bij de hoofdserver. Voor de communicatie op dergelijke knooppunten wordt gebruik gemaakt van een modem en een netwerkkaart. Omdat werkstations meestal serverbronnen gebruiken, is het clientgedeelte uitgerust met zwakke geheugensticks en kleine harde schijven.

Software

De apparatuur van lokale netwerken zal zijn functies niet volledig kunnen uitvoeren zonder geschikte software. Het softwaregedeelte omvat:

• Netwerkbesturingssystemen op servers die de ruggengraat vormen van elk netwerk. Het is het besturingssysteem dat de toegang tot alle netwerkbronnen regelt, pakketroutering coördineert en apparaatconflicten oplost. Dergelijke systemen hebben ingebouwde ondersteuning voor TCP/IP, NetBEUI, IPX/SPX-protocollen.
• Stand-alone besturingssystemen die de clientzijde beheren. Het zijn veelvoorkomende besturingssystemen, bijvoorbeeld Windows XP, Windows 7.
• Netwerkdiensten en toepassingen. Met deze software-elementen kunt u verschillende acties uitvoeren: documentatie op afstand bekijken, afdrukken naar een netwerkprinter, e-mailberichten verzenden. Traditionele HTTP-, POP-3-, SMTP-, FTP- en Telnet-services vormen de ruggengraat van deze categorie en worden geïmplementeerd met behulp van software.

Nuances bij het ontwerpen van lokale netwerken

Het ontwerpen van een lokaal netwerk vereist een lange en ongehaaste analyse en houdt rekening met alle subtiliteiten. Het is belangrijk om de mogelijkheid van bedrijfsgroei te voorzien, wat een schaalvergroting van het lokale netwerk met zich mee zal brengen. Het is noodzakelijk om een ​​project zo op te stellen dat het LAN op elk moment klaar is om een ​​nieuw werkstation of ander apparaat aan te sluiten, evenals om een ​​van zijn knooppunten en componenten te upgraden.

Veiligheidskwesties zijn even belangrijk. De kabels die bij de aanleg van het netwerk worden gebruikt, moeten op betrouwbare wijze worden beschermd tegen onbevoegde toegang en de snelwegen moeten uit de buurt van potentieel gevaarlijke plaatsen worden geplaatst waar ze - per ongeluk of opzettelijk - kunnen worden beschadigd. LAN-componenten die zich buiten het terrein bevinden, moeten geaard en stevig bevestigd zijn.

De ontwikkeling van een lokaal netwerk is een nogal arbeidsintensief proces, maar met de juiste aanpak en getoonde verantwoordelijkheid zal het LAN betrouwbaar en stabiel werken, waardoor een soepele werking van gebruikers wordt gegarandeerd.

Hoewel de oprichting van lokale netwerken wijdverbreid was na de komst van personal computers, bestond er al lang daarvoor communicatie tussen computers over korte afstanden.

Een van de eerste problemen die zich voordeden tijdens de ontwikkeling van computertechnologie, waarvoor een netwerk van ten minste twee computers nodig was, was het bieden van een hoge betrouwbaarheid in realtime besturing van een kritiek proces. Dus bij het besturen van de lancering van een ruimtevaartuig dreigt het falen van de besturingscomputer met onherstelbare gevolgen. Om de betrouwbaarheid van het besturingssysteem te vergroten, wordt gebruik gemaakt van een redundante computer. Als de actieve machine uitvalt, wordt de inhoud van de processor en OED zeer snel overgebracht naar de tweede, die de controle overneemt.

Een ander voorbeeld is de verbinding met grote computers van de tweede of derde generatie van talrijke terminals - invoer- / uitvoerapparaten van gegevens en programma's. Deze terminals voerden praktisch geen informatieverwerking uit, maar maakten het mogelijk om de computertijd van een krachtige en dure computer over verschillende gebruikers te verdelen. De bijbehorende bedrijfsmodus werd de time-sharing-modus genoemd, omdat de computer de taken van veel gebruikers achtereenvolgens in de tijd oploste.

Kort na de introductie van personal computers in het begin van de jaren tachtig begonnen ze te netwerken, waardoor bestanden, databases en hardwarebronnen (zoals printers) konden worden gedeeld. Tegenwoordig zijn lokale netwerken systemen die complex technisch en softwarematig onderhoud vereisen.

Computernetwerken hebben geleid tot nieuweën - netwerktechnologieën die het gezamenlijk gebruik van hardware en software mogelijk maken: opslagapparaten met hoge capaciteit, afdrukapparaten, databases en databanken. Het is voor medewerkers van veel instellingen gebruikelijk geworden om via e-mail berichten en documenten uit te wisselen, om samen aan projecten te werken. Op scholen en universiteiten helpen lokale netwerken bij het geven van lessen, het organiseren van toegang tot leermiddelen, bibliotheken, enz. Bij ondernemingen worden op basis van lokale netwerken geautomatiseerde systemen voor het beheer van ondernemingen en technologische processen gecreëerd.

Informatiesystemen gebouwd op basis van lokale netwerken bieden de oplossing voor de volgende taken:

o gegevensopslag;

o gegevensverwerking;

o organisatie van gebruikerstoegang tot gegevens;

o overdracht van gegevens en de resultaten van hun verwerking aan gebruikers.

LAN-hardware

Lokale netwerkapparatuur omvat over het algemeen:

• computers (servers en werkstations);
• netwerkkaarten;
• verbindingskanalen;
• speciale apparaten die de werking ondersteunen
• netwerken (routers, hubs, switches).

Op basis van de functieverdeling worden lokale computernetwerken onderverdeeld in peer-to-peer en two-peer (hiërarchische netwerken of netwerken met een dedicated server).

In peer-to-peer netwerkcomputers zijn ten opzichte van elkaar gelijk. Elke gebruiker op het netwerk bepaalt zelf welke bronnen van zijn computer hij voor algemeen gebruik ter beschikking stelt. De computer fungeert dus zowel als client als als server. Peer-to-peer delen van bronnen is perfect acceptabel voor kleine kantoren met 5-10 gebruikers, waarbij ze worden gecombineerd tot een werkgroep.

Twee-rang het netwerk is georganiseerd op basis van een server waarop netwerkgebruikers zijn geregistreerd.

Voor moderne computernetwerken is een gemengd netwerk typisch, waarbij werkstations en servers worden gecombineerd, waarbij sommige werkstations peer-to-peer-netwerken vormen en het andere deel behorend tot peer-to-peer-netwerken.

Meer ontwikkelde netwerken, naast computers van eindgebruikers - werkstations , inclusief speciale computers - servers. Server is een computer die is toegewezen aan het netwerk en die de functies van onderhoudswerkstations vervult. Er zijn verschillende soorten servers: bestandsservers, databaseservers, enz. Een computer die de functies van een bestandsserver uitvoert, wordt bijvoorbeeld maar voor één doel gebruikt: om gebruikers toegang te geven tot de hardware- en softwarebronnen van de server, en niet op elkaars computers, wat de bescherming van persoonlijke gegevens verbetert.

Elke computer maakt verbinding met het netwerk via een netwerkadapterkaart die een specifiek verbindingsschema ondersteunt. Ethernet-adapters met een bandbreedte van 10 of 100 Mbit/s worden dus veel gebruikt. Op de netwerkkaart is een netwerkkabel aangesloten. Als radio- of infraroodcommunicatie wordt gebruikt, is er geen kabel nodig.

In moderne lokale netwerken worden meestal twee soorten netwerkkabels gebruikt:

• onafgeschermd getwist paar;
• glasvezelkabel.

Gedraaid paar is een set van acht draden die in paren zijn gedraaid om bescherming te bieden tegen elektromagnetische interferentie. Elke twisted pair-kabel verbindt slechts één computer met het netwerk, dus een verbindingsfout treft alleen die computer, waardoor u problemen snel kunt vinden en oplossen.

Glasvezelkabelsgegevens in de vorm van lichtpulsen door glasdraden verzenden. De meeste LAN-technologieën maken tegenwoordig het gebruik van glasvezelkabels mogelijk. Glasvezelkabel biedt aanzienlijke voordelen ten opzichte van alle koperen kabelopties. Glasvezelkabels bieden de hoogste transmissiesnelheid; ze zijn betrouwbaarder omdat ze niet gevoelig zijn voor elektromagnetische interferentie. De optische kabel is erg dun en flexibel, waardoor hij makkelijker te vervoeren is dan de zwaardere koperen kabel. De gegevensoverdrachtsnelheid via een optische kabel is honderdduizenden megabits per seconde, wat ongeveer duizend keer sneller is dan via getwiste draden.

Draadloze verbindingop radiogolven kan worden gebruikt om netwerken te organiseren in grote ruimtes waar het gebruik van conventionele communicatielijnen moeilijk of onpraktisch is. Daarnaast kunnen draadloze lijnen afgelegen delen van een lokaal netwerk met elkaar verbinden over afstanden tot 25 km (afhankelijk van de zichtlijn).

Gedeelde externe apparatenomvat externe geheugenstations die zijn aangesloten op de server, printers, plotters en andere apparatuur die beschikbaar komt vanaf werkstations.

Naast kabels en netwerkadapters gebruiken twisted-pair LAN's andere netwerkapparaten zoals hubs, switches en routers.

1. Repeater - een apparaat dat zorgt voor versterking en filtering van een signaal zonder de informatie-inhoud te veranderen. Terwijl u zich langs de communicatielijnen beweegt, worden de signalen verzwakt. Repeaters worden gebruikt om het effect van demping te verminderen. Bovendien kopieert of herhaalt de repeater niet alleen de ontvangen signalen, maar herstelt hij ook de karakteristieken van het signaal: hij versterkt het signaal en vermindert interferentie.

2. Brug - een apparaat dat fungeert als repeater voor die signalen (berichten), waarvan de adressen voldoen aan de eerder opgelegde beperkingen. Een van de problemen met grote netwerken is zwaar netwerkverkeer (berichtenstroom op het netwerk). Dit probleem kan als volgt worden opgelost. Het computernetwerk is opgedeeld in segmenten. Het verzenden van berichten van segment naar segment wordt alleen doelbewust uitgevoerd als de abonnee van het ene segment een bericht verzendt naar de abonnee van een ander segment. Een bridge is een apparaat dat het verkeer op een netwerk beperkt en voorkomt dat berichten van het ene netwerk naar het andere gaan zonder het recht om over te steken te valideren.

Er zijn lokale en afgelegen bruggen.

Lokale bruggen verbinden netwerken die zich in een beperkt gebied binnen een bestaand systeem bevinden.

Externe bruggen verbinden geografisch verspreide netwerken met behulp van communicatiekanalen en modems.

Lokale bruggen zijn op hun beurt verdeeld in interne en externe.

Interne bruggen bevinden zich meestal op één computer en combineren de functie van de brug met de functie van de abonneecomputer. Uitbreiding van functies vindt plaats door een extra netwerkkaart te installeren.

Externe bruggen zorgen voor het gebruik van een aparte computer met speciale software.

3. Router is een apparaat dat verschillende soorten netwerken met elkaar verbindt, maar hetzelfde besturingssysteem gebruikt. Dit is in feite dezelfde bridge, maar met een eigen netwerkadres. Door gebruik te maken van de adresseringsmogelijkheden van routers, kunnen hosts op een netwerk berichten naar een router sturen die bestemd zijn voor een ander netwerk. Routetabellen worden gebruikt om de beste route naar elke bestemming op het netwerk te vinden. Deze tabellen kunnen statisch of dynamisch zijn.

4. Gateway - een speciaal hardware- en softwarecomplex dat is ontworpen om compatibiliteit te garanderen tussen netwerken die verschillende communicatieprotocollen gebruiken. De gateway converteert de presentatie- en gegevensformaten terwijl ze van het ene segment naar het andere gaan. De gateway vervult zijn functies boven het netwerkniveau. Het is niet afhankelijk van het gebruikte transmissiemedium, maar van de gebruikte communicatieprotocollen. Meestal voert de gateway conversies uit tussen protocollen.

Netwerktopologieën

Lokale netwerken kunnen, afhankelijk van het doel en de technische oplossingen, verschillende configuraties (topologieën, architecturen) hebben, zoals weergegeven in de afbeelding.

op de rotonde topologie-informatie wordt verzonden via een gesloten kanaal. Elke abonnee is rechtstreeks verbonden met twee naaste buren, hoewel hij in principe met elke abonnee van het netwerk kan communiceren. Ring ... De knooppunten zijn verbonden met een gesloten curvenetwerk. Het werkstation stuurt informatie naar een specifiek eindadres, nadat het eerder een verzoek van de ring heeft ontvangen. De gegevensoverdracht vindt slechts in één richting plaats. Elke node implementeert onder andere de functies van een repeater. Hij ontvangt en zendt berichten uit, en neemt waar die alleen aan hem gericht zijn. Met behulp van een ringtopologie kan een groot aantal knooppunten op het netwerk worden aangesloten, waardoor de problemen van ruis en signaalverzwakking worden opgelost door middel van de netwerkkaart van elk knooppunt. Het doorsturen van berichten is zeer efficiënt omdat de meeste berichten "onderweg" achter elkaar over het kabelsysteem kunnen worden verzonden. Het is heel eenvoudig om een ​​circulaire aanvraag te doen naar alle stations. De duur van de informatieoverdracht neemt toe naarmate het aantal werkplekken in het computernetwerk toeneemt.

Het grootste probleem met een ringtopologie is dat elk werkstation actief moet deelnemen aan de overdracht van informatie, en als er minstens één uitvalt, is het hele netwerk verlamd. Storingen in kabelverbindingen zijn eenvoudig te lokaliseren.

Het aansluiten van een nieuwe werkplek vereist een korte en dringende ontkoppeling van het netwerk, aangezien de ring tijdens de installatie open moet zijn. Er is geen limiet aan de lengte van een computernetwerk, aangezien deze uiteindelijk uitsluitend wordt bepaald door de afstand tussen twee werkstations.

in de radiale topologie (topologie "ster") in het midden is een hub die serieel communiceert met abonnees en ze met elkaar verbindt. Ster ... De knooppunten van het netwerk zijn door middel van balken met het centrum verbonden. Alle informatie wordt via de hub doorgegeven, waardoor het relatief eenvoudig is om problemen op te lossen en nieuwe knooppunten toe te voegen zonder het netwerk te onderbreken. De kosten voor het organiseren van communicatiekanalen zijn hier echter meestal hoger dan die van de bus en de ring.

in de band topologiecomputers zijn aangesloten op een gemeenschappelijk kanaal (bus) waarlangs ze berichten kunnen uitwisselen. Band ... Een communicatiekanaal dat knooppunten in een netwerk verenigt, vormt een onderbroken lijn - een bus. Elk knooppunt kan op elk moment informatie ontvangen en verzenden - alleen als de bus vrij is. Data (signalen) worden door de computer naar de bus gestuurd. Elke computer controleert ze, bepaalt aan wie de informatie is geadresseerd en accepteert de gegevens, of ze er naartoe worden gestuurd, of negeert ze.

In een boomachtige topologie implementeerde hiërarchische ondergeschiktheid van computers. Computernetwerken metboomstructuurworden gebruikt waar directe toepassing van basisnetwerkstructuren in hun pure vorm onmogelijk is. Om een ​​groot aantal werkstations aan te sluiten worden volgens adapterkaarten netwerkversterkers en/of switches gebruikt. Een schakelaar die beide functies van een versterker heeft, wordt een actieve hub genoemd.

In de praktijk worden er twee typen van gebruikt, waardoor respectievelijk acht of zestien lijnen kunnen worden aangesloten.

Een apparaat waarop maximaal drie stations kunnen worden aangesloten, wordt een passieve hub genoemd. Een passieve hub wordt meestal gebruikt als splitter. Hij heeft geen versterker nodig. Voorwaarde voor het aansluiten van een passieve hub is dat de maximaal mogelijke afstand tot de werkplek niet groter mag zijn dan enkele tientallen meters.

Nieuwe technologieën bieden passieve stekkerdozen waarmee werkstations kunnen worden uit- en/of ingeschakeld terwijl het netwerk draait.

Omdat werkstations kunnen worden ingeschakeld zonder netwerkprocessen en communicatieomgeving te onderbreken, is het heel gemakkelijk om naar informatie te luisteren, d.w.z. fork-informatie uit de communicatieomgeving.

In een LAN met directe (niet-gemoduleerde) overdracht van informatie kan er altijd maar één station zijn die informatie uitzendt. Om botsingen te voorkomen, wordt in de meeste gevallen een tijdelijke scheidingsmethode gebruikt, waarbij op bepaalde tijdstippen per aangesloten werkstation een exclusief recht wordt verleend om het datatransmissiekanaal te gebruiken. Daarom worden de vereisten voor de bandbreedte van het computernetwerk bij verhoogde belasting verminderd, bijvoorbeeld bij de introductie van nieuwe werkstations. Werkstations worden op de bus aangesloten door middel van TAP-apparaten (Terminal Access Point). TAP is een speciaal type coaxkabelverbinding. De naaldvormige sonde wordt door de buitenste huls van de buitenste geleider en de diëlektrische laag ingebracht en bevestigd aan de binnenste geleider.

In een gemoduleerd breedband LAN ontvangen de verschillende werkstations, naar behoefte, de frequentie waarop deze werkstations informatie kunnen verzenden en ontvangen. De verzonden gegevens worden gemoduleerd op de respectieve draaggolffrequenties, d.w.z. E. modems voor modulatie en demodulatie bevinden zich respectievelijk tussen het informatietransmissiemedium en de werkstations. Breedbandcommunicatietechnologie maakt het mogelijk om een ​​vrij grote hoeveelheid informatie tegelijkertijd in een communicatieomgeving te transporteren. Voor de verdere ontwikkeling van discreet datatransport maakt het niet uit welke initiële informatie aan de modem wordt geleverd (analoog of digitaal), aangezien deze in de toekomst nog zal worden omgezet.

De kenmerken van de topologieën van computernetwerken staan ​​in de tabel.

Organisatie van gegevensoverdracht in het netwerk

Voorwaarde voor de werking van één lokaal netwerk is het gebruik van een netwerkbesturingssysteem. Dergelijke besturingssystemen zorgen niet alleen voor het delen van netwerkhardwarebronnen (printers, opslagapparaten, enz.), maar ook voor gedistribueerde collectieve technologieën bij het uitvoeren van een verscheidenheid aan taken. De meest gebruikte netwerkbesturingssystemen zijn Novell, NetWare, Linux en Windows.

Informatie in netwerken wordt verzonden in afzonderlijke delen - pakketten, en de lengte van deze pakketten is strikt beperkt (meestal enkele kilobytes). Deze manier van verzenden hangt samen met het feit dat het lokale netwerk hoogwaardige communicatie moet bieden voor alle computers in het netwerk voor een redelijke toegangstijd - de tijd die de gebruiker wacht op het begin van de communicatie. Het mag natuurlijk niet te groot zijn. Aangezien in de netwerken met de meest voorkomende configuraties van niet-munten meerdere transmissies tegelijkertijd plaatsvinden om vermenging van informatie te voorkomen, kunnen sommige gebruikers, zonder de verzonden gegevens in pakketten te verdelen, daadwerkelijk van het netwerk worden afgesneden. Het proces van informatie-uitwisseling in het netwerk is dus de circulatie van pakketten, die elk gegevens (of een stuk gegevens) bevatten die van abonnee naar abonnee worden verzonden.

Hierboven werd gezegd dat netwerken hebben geleid tot nieuwe (netwerk)informatieverwerkingstechnologieën. Een veelgebruikte manier om informatieverwerking in een netwerk te organiseren, wordt technologie Client server... Het gaat uit van een diepe scheiding van de functies van computers in het netwerk. In dit geval omvatten de functies van de client (werkstation):

• het bieden van een gebruikersgerichte gebruikersinterface;
• het genereren van verzoeken aan de server, en niet noodzakelijkerwijs de gebruiker hierover informeren; Idealiter verdiept de gebruiker zich helemaal niet in de technologie van communicatie tussen zijn computer en de server;
• analyse van serverreacties op verzoeken en presentatie ervan aan de gebruiker.

De belangrijkste functie van de server is het uitvoeren van specifieke acties op verzoek van de klant (bijvoorbeeld het oplossen van een complex wiskundig probleem, het zoeken naar gegevens in een database, het verbinden van een klant met een andere klant, enz.). Schuif 2

Een lokaal netwerk is een combinatie van meerdere computers die zich op korte afstand van elkaar (meestal binnen hetzelfde gebouw) bevinden voor het gezamenlijk oplossen van informatie-, reken-, onderwijs- en andere taken. Een klein lokaal netwerk kan 10-20 computers hebben, een zeer grote - ongeveer 1000.

Lokale netwerkhardwarecomputers (servers en werkstations); netwerkkaarten; verbindingskanalen; speciale apparaten die de werking van het netwerk ondersteunen (routers, hubs, switches).

Server en werkstations Meer geavanceerde netwerken omvatten, naast computers van eindgebruikers - werkstations, speciale computers - servers. Een server is een computer die is toegewezen aan het netwerk en die de functies vervult van het onderhouden van werkstations. Er zijn verschillende soorten servers: bestandsservers, databaseservers, enz. Een computer die de functies van een bestandsserver uitvoert, wordt bijvoorbeeld maar voor één doel gebruikt: om gebruikers toegang te geven tot de hardware- en softwarebronnen van de server, en niet op elkaars computers, wat de bescherming van persoonlijke gegevens verbetert.

Netwerkkaart Elke computer is verbonden met een netwerk via een netwerkkaart - een adapter die een specifiek verbindingsschema ondersteunt. Ethernet-adapters met een bandbreedte van 10 of 100 Mbit/s worden dus veel gebruikt. Op de netwerkkaart is een netwerkkabel aangesloten. Als radio- of infraroodcommunicatie wordt gebruikt, is er geen kabel nodig.

Soorten netwerkkabels onafgeschermd twisted pair; glasvezelkabel.

Twisted Pair Een twisted pair is een set van acht draden die paarsgewijs zijn gedraaid om bescherming te bieden tegen elektromagnetische interferentie. Elke twisted pair-kabel verbindt slechts één computer met het netwerk, dus een verbindingsfout treft alleen die computer, waardoor u problemen snel kunt vinden en oplossen.

Glasvezelkabels zenden gegevens in de vorm van lichtpulsen over glasdraden. Glasvezelkabel biedt aanzienlijke voordelen ten opzichte van alle koperen kabelopties. Glasvezelkabels bieden de hoogste transmissiesnelheid; ze zijn betrouwbaarder omdat ze niet gevoelig zijn voor elektromagnetische interferentie. De optische kabel is erg dun en flexibel, waardoor hij makkelijker te vervoeren is dan de zwaardere koperen kabel. De gegevensoverdrachtsnelheid via een optische kabel is honderdduizenden megabits per seconde, wat ongeveer duizend keer sneller is dan via getwiste draden. Glasvezelkabel

Draadloze communicatie op radiogolven kan worden gebruikt om netwerken te organiseren in grote ruimtes waar het gebruik van conventionele communicatielijnen moeilijk of onpraktisch is. Daarnaast kunnen draadloze lijnen afgelegen delen van een lokaal netwerk met elkaar verbinden over afstanden tot 25 km (afhankelijk van de zichtlijn).

Gedeelde externe apparaten omvatten externe opslagapparaten die zijn aangesloten op de server, printers, plotters en andere apparatuur die beschikbaar wordt gesteld vanaf werkstations. Naast kabels en netwerkadapters gebruiken twisted-pair LAN's andere netwerkapparaten zoals hubs, switches en routers.

Een hub (h ub), ook wel hub genoemd, is een apparaat dat meerdere (van 5 tot 48) takken van een stervormig lokaal netwerk verenigt en informatiepakketten op dezelfde manier naar alle takken van het netwerk verzendt.

De switch (switch) doet precies hetzelfde, maar zorgt, in tegenstelling tot de hub, voor de verzending van pakketten naar de opgegeven takken. Dit zorgt voor een optimalisatie van de datastromen in het netwerk en een verhoogde bescherming tegen onbevoegde toegang.

Router (router) - een apparaat dat gegevens tussen twee netwerken overdraagt, ook tussen lokale en wereldwijde netwerken. Een router is in feite een gespecialiseerde microcomputer, heeft een eigen processor, RAM-geheugen en een besturingssysteem.

Netwerktopologieën Lokale netwerken kunnen, afhankelijk van het doel en de technische oplossingen, verschillende configuraties hebben (topologieën, architecturen),

Ring In een ringtopologie wordt informatie over een gesloten kanaal verzonden. Elke abonnee is rechtstreeks verbonden met twee naaste buren, hoewel hij in principe met elke abonnee van het netwerk kan communiceren.

Radiaal (ster) In een radiale (ster)topologie bevindt zich in het midden een hub die in serie met abonnees communiceert en met elkaar verbindt.

Bus In bustopologie zijn computers aangesloten op een gemeenschappelijk kanaal (bus) waardoor ze berichten kunnen uitwisselen.

Boomachtig In boomachtige topologie wordt hiërarchische ondergeschiktheid van computers geïmplementeerd.

Client-server-technologie. Een gebruikelijke manier om informatieverwerking in een netwerk te organiseren, wordt "client-server"-technologie genoemd. Het gaat uit van een diepe scheiding van de functies van computers in het netwerk. In dit geval omvatten de functies van de client (werkstation): het bieden van een gebruikersinterface gericht op de behoeften van de gebruiker; het genereren van verzoeken aan de server, en niet noodzakelijkerwijs de gebruiker hierover informeren; Idealiter verdiept de gebruiker zich helemaal niet in de technologie van communicatie tussen zijn computer en de server;

Bedankt voor de aandacht!