Главная > Информатика, программирование > Апаратні та програмні засоби мережі

Апаратні та програмні засоби мережі


25-01-2012, 11:08. Разместил: tester6

Міністерство освіти Республіки Білорусь

Установа освіти

Міжнародний державний екологічний університет

імені А. Д. Сахарова

Факультет моніторингу навколишнього середовища

Кафедра екологічних інформаційних систем

Апаратні і програмні засоби мережі

Курсова робота студента 3-ого курсу

Литвинюка Антона Володимировича

______________А.В Литвинюк

В«Допустити до захист В»

Зав. кафедрою екологічних інформаційних систем

к.ф.-м.н., доцент

______________ В.А. Іванюковіч

В«____В» ________________2007 м.

Науковий керівник

К.ф.-м.н. доц.

____________А.Л. Карпов

.

Мінськ 2007

Реферат

Курсова робота 34 сторінки, 9 рисунків, 10 джерел.

ЛОКАЛЬНА МЕРЕЖА. Апаратні засоби. ПРОГРАМНІ ЗАСОБИ. Топологія мережі. ТЕХНОЛОГІЇ ЛОКАЛЬНИХ МЕРЕЖ.

Об'єктом вивчення є апаратні і програмні засоби мережі

Мета: вивчити апаратні і програмні засоби використовувані для побудови локальної мережі.

Показані апаратні і програмні засоби на базі яких можливо побудова локальної мережі. Наведено опис найпростіших топологій об'єднання групи комп'ютерів в локальну мережу. Розглянуто найбільш часто використовувані технології локальних мереж.


РЕФЕРАТ

Курсави робота 34 старонкі, 9 малюнкаСћ, 10 кринiц.

ЛАКАЛЬНАЯ СІТКА, АПАРАТНИЯ СРОДКІ, ПРАГРАМНИЯ СРОДКІ, ТАПАЛОГІІ СЕТКІ, ТЕХНАЛОГІІ ЛАКАЛЬНИХ СЕТАК.

Аб'ектам вивучення з'яСћляюцца апаратния и праграмния сродкі сеткі.

Мета: вивучиць апаратния и праграмния сродкі, якія викаристоСћваюцца для пабудови лакальнай сеткі.

Паказани апаратния и праграмния сродкі, на падставе якіх магчима пабудова лакальнай сеткі. Приведзена апісанне найпростих тапалогій аб'яднання групи кампутараСћ у лакальную сітку. Разгледжани техналогіі лакальних сетак, якія викаристоСћваюцца Найбільший часта.

ABSTRACT

Graduate work 34 pages, 9 figures, 10 references .

LOCAL NETWORK, HARDWARE ENVIRONMENT, SOFTWARE TOOLS, NETWORK TOPOLOGIES, LOCAL NETWORKS TECHNOLOGIES.

The subject of the analysis is network hardware environment and software tools.

The purpose of the work is to learn network hardware and software tools, which are used for local networking.

The work describes hardware environment and software tools, which can be used as a base for local networking. The work also includes the description of the simplest topologies of unification of several computers in a local network and the most high-usage local network technologies.


Зміст

Зміст. 4

Введення. 5

Локальні і глобальні мережі. 6

Однорангові і многоранговие мережі. 8

Апаратні засоби. 10

1. Кабель. 10

2. Мережеві карти .. 11

3. Повторювачі. 12

4. Концентратори .. 12

5. Комутатори .. 12

6. Маршрутизатори .. 13

Програмні засоби. 13

Мережні операційні системи .. 13

Proxy-Сервер. 16

Топології мережі. 17

1. Загальна шина. 18

2. Зірка. 19

3. Кільцева топологія. 20

4. Комірчаста топологія. 21

5. Змішана топологія. 21

Протоколи роботи в мережі. 23

Ethernet 24

Fast Ethernet 26

Firewire. 27

Gigabit Ethernet 28

Інші технології мережі. 29

Інтернет. 30

Адресація в Internet 30

Електронна пошта. 32

Висновок. 33

Список літератури .. 34


Введення

Мережеві технології відіграють величезну роль у сучасному світі.

Більше 60% організацій використовують мережі для реалізації бізнес-процесів і для зв'язку з замовниками, причому 80% компаній вважає, що в майбутньому важливість мереж підвищиться.

Впровадження передових технологій прискорює економічне зростання підприємств і підсилює їх конкурентоспроможність на світовому ринку.

Володіння знаннями в галузі мережевих технологій дозволяє легко вирішити проблему обміну інформацією та підвищити її якість, адже своєчасно отримана інформація вельми цінна і може зіграти вирішальну роль у розвитку підприємства.

При побудові локальних мереж дуже важливе уміння розбиратися в обладнанні необхідному для організації мережі, архітектурі та існуючих технологіях мережі.

Метою даної курсової роботи є вивчення апаратних і програмних засобів для побудови локальної мережі. Для реалізації даної мети потрібно вирішити наступні завдання:

- провести огляд апаратних засобів використовуваних для реалізації локальної мережі

- розглянути програмні засоби локальної мережі.



Локальні і глобальні мережі

Мережа - група комп'ютерів, з'єднаних один з одним за допомогою спеціального обладнання, забезпечує обмін інформацією між ними. З'єднання між двома комп'ютерами може бути безпосереднім (двухточечное з'єднання) або з використанням додаткових вузлів зв'язку.

Комп'ютерні мережі являють собою магістральні інформаційні структури, що складаються з логічного та фізичного рівнів або складових, основним призначенням яких є обмін інформацією.

Фізичний рівень представлений компонентами мережі, що забезпечують фізичне з'єднання між комп'ютерами. Такими компонентами, як правило, є: мережевий інтерфейс (Мережева карта або плата мережного адаптера, стандартний або розширений комунікаційний або паралельний порт або мультипортових плат), мережева середу передачі даних (кабель коаксіальний, двопровідний т.зв. вита пара або оптоволоконний) і вузлові елементи (маршрутірізатори, концентратори, повторювачі (Репітери, хаби (hub)), перемикачі (switch)) і кінцеві елементи (Термінатори, коннектори, роз'єми, заглушки).
Логічний рівень - це різноманітне програмне забезпечення, що надає можливість використання наявних у наявності фізичних компонентів мережі. Серед усього різноманіття ПО можна виділити кілька типів: драйвери та демон-процеси мережевих протоколів операційних систем, програми-сервери і клієнти мережевих сервісів або служб.

В даний час індустрія комп'ютерних мереж переживає один з піків свого розвитку і має за плечима деяку історію. Ера мережевих взаємин між персональними комп'ютерами починалася з простого обміну даними по комунікаційних портів (COM :) двох комп'ютерних систем з різною архітектурою, процесорами і, звичайно, операційними системами (наприклад, VMS і IBM-PC/XT) за допомогою спеціально призначених програм, управління якими синхронізувати вручну, а швидкість передачі даних ледь досягала 1К в секунду. Зараз, всього через 20 років, ми можемо спостерігати чітке структурування мереж на локальні і глобальні, процес інтегрування перших у другі, де мережі з числом комп'ютерів в кілька сотень все ще вважаються локальними, а глобальні налічують десятки тисяч підключених комп'ютерних систем. Швидкості обміну інформацією досягають 200 Мбіт/с, а 10Мбіт/с - вважається базовою початковій і низьковартісній конфігурацією. Тепер комп'ютерні мережі дозволяють не тільки передати або прийняти інформацію в прямому сенсі цього поняття, але й дають безліч сервісних можливостей, перелік яких постійно розширюється. Це і віддалене адміністрування, розподілені файлові системи, віддалене виконання програм, електронна пошта, віддалена друк, розподілені бази даних, системи віддаленого доступу і розподілені системи керування, пошукові системи..., телеконференції та багато іншого.

Як вже було сказано мережі підрозділяються на локальні і глобальні, але це, звичайно, не єдина їх класифікація. Вони діляться і на однорангові і многоранговие, однокористувацькі і багатокористувацькі, відкриті та закриті і т.д. і т.п. Серед усього різноманіття класифікацій розглядаються найбільш важливі і часто використовувані. Більшість класифікаційних принципів підрозділу мереж на категорії і види засновані на видах і типах програмного забезпечення. Іншими словами, на одній і тій же фізичній основі можна сформувати мережі різних видів типів і класів.

Комп'ютер, який підключений до мережі, називається робочою станцією (Workstation). Як правило, з цим комп'ютером працює людина. У мережі присутні і такі комп'ютери, на яких ніхто не працює. Вони використовуються в якості керуючих центрів в мережі і як накопичувачі інформації. Такі комп'ютери називають серверами. Якщо комп'ютери розташовані порівняно недалеко один від одного і з'єднані з допомогою високошвидкісних мережевих адаптерів (швидкість передачі даних -10-100 Мбіт/с), то такі мережі називаються локальними. При використанні локальної мережі комп'ютери, як правило, розташовані в межах однієї кімнати, будівлі або в кількох близько розташованих будинках. Локальна комп'ютерна мережа, як правило, об'єднує не більше сотні комп'ютерних систем, що належать небудь однієї структурі і носить корпоративний характер, як по її експлуатації, так і за характером системного програмного забезпечення.

Комп'ютерна мережа називається глобальної, якщо вона інтегрує в своєму складі велике число комп'ютерів і (що головне) відповідає сучасним вимогам, що застосовуються до мереж і мережних технологій, які призначені для з'єднання комп'ютерів, знаходяться на значній відстані, з різною базовою архітектурою і програмним забезпеченням. Для об'єднання комп'ютерів або цілих локальних мереж, які розташовані на значній відстані один від одного, використовуються модеми, а також виділені або супутникові канали зв'язку. Зазвичай швидкість передачі даних у таких мережах значно нижче, ніж в локальних. В Зараз є кілька глобальних комп'ютерних мереж і їх протоколів, наприклад, RelCom, CompuServ, Internet, і.т.д.. Більшість таких мереж має тисячі серверів і десятки і сотні тисяч користувачів і носять статус міжнародних, оскільки пов'язують комп'ютерні системи різних країн і континентів.


Принципи організації і протоколи програмного забезпечення локальних і глобальних комп'ютерних систем можуть бути як різними, так і абсолютно однаковими. Тому, не можна відносити мережу до локальної або глобальної тільки за ознакою типу мережного взаємодії та базового програмного забезпечення. Всі мережі, в тому числі і глобальні, ділять на комерційні - доступ в які і послуги сервісних служб яких платні, і некомерційні - тобто "Умовно безкоштовні". Умовно, означає, що якусь плату за підключення та використання мережевих служб, а також експлуатацію систем зв'язку, користувач все-таки вносить, але вона незрівнянно менше, ніж у комерційних системах, однак і рівень сервісу, відповідний. Комерційні мережі підтримуються професійними організаціями, існуючими з метою надання мережних послуг, і існують з цією ж метою - надання високоякісного комерційного мережевого сервісу. Некомерційні, як правило, підтримуються на добровільних засадах освітніми та інформаційними структурами і організаціями громадського характеру, не мають чіткої організації, єдиного управління, цілеспрямованого структурування та стратегії розвитку [1].

Однорангові і многоранговие мережі

В залежності від того, як розподілені функції між комп'ютерами мережі, локальні мережі поділяються на два класу: однорангові і многоранговие. Останні частіше називають мережами з виділеними серверами.

Якщо комп'ютер надає свої ресурси іншим користувачам мережі, то він відіграє роль сервера. При цьому комп'ютер, який звертається до ресурсів іншої машини, є клієнтом. Як вже було сказано, комп'ютер, що працює в мережі, може виконувати функції або клієнта, або сервера, або поєднувати обидві ці функції.

Якщо виконання небудь серверних функцій є основним призначенням комп'ютера (Наприклад, надання файлів у спільне користування всім іншим користувачам мережі або організація спільного використання факсу, або надання всім користувачам мережі можливості запуску на даному комп'ютері своїх додатків), то такий комп'ютер називається виділеним сервером. В залежності від того, який ресурс сервера є розділяються, він називається файл-сервером, факс-сервером, принт-сервером, сервером додатків і т.д.

Очевидно, що на виділених серверах бажано встановлювати ОС, спеціально оптимізовані для виконання тих чи інших серверних функцій. Тому в мережах з виділеними серверами найчастіше використовуються мережні операційні системи, до складу яких входить декількох варіантів ОС, що відрізняються можливостями серверних частин. Наприклад, мережева ОС Novell NetWare має серверний варіант, оптимізований для роботи як файл-сервера, а також варіанти оболонок для робочих станцій з різними локальними ОС, причому ці оболонки виконують виключно функції клієнта. Іншим прикладом ОС, орієнтованої на побудова мережі з виділеним сервером, є операційна система Windows NT (Була розроблена на основі мережної ОС Unix). На відміну від NetWare, обидва варіанти даної мережевої ОС - Windows NT Server (для виділеного сервера) і Windows NT Workstation (для робочої станції) - можуть підтримувати функції і клієнта і сервера. Але серверний варіант Windows NT має більше можливостей для надання ресурсів свого комп'ютера іншим користувачам мережі, так як може виконувати більш широкий набір функцій, підтримує більшу кількість одночасних з'єднань з клієнтами, реалізує централізоване управління мережею, має більш розвинені засоби захисту.

Виділений сервер не прийнято використовувати в якості комп'ютера для виконання поточних завдань, не пов'язаних з його основним призначенням, так як це може зменшити продуктивність його роботи як сервера. У зв'язку з такими міркуваннями в ОС Novell NetWare на серверній частині можливість виконання звичайних прикладних програм взагалі не передбачена, тобто сервер не містить клієнтської частини, а на робочих станціях відсутні серверні компоненти. Однак в інших мережевих ОС функціонування на виділеному сервері клієнтської частини цілком можливо. Наприклад, під управлінням Windows NT Server можуть запускатися звичайні програми локального користувача, які можуть зажадати виконання клієнтських функцій ОС при появі запитів до ресурсів інших комп'ютерів мережі. При цьому робочі станції, на яких встановлена ​​ОС Windows NT Workstation, можуть виконувати функції невиділеного сервера.

Важливо зрозуміти, що, незважаючи на те, що в мережі з виділеним сервером всі комп'ютери в загальному випадку можуть виконувати одночасно ролі і сервера, і клієнта, ця мережа функціонально не симетрична: апаратно і програмно в ній реалізовані два типи комп'ютерів - одні, більшою мірою орієнтовані на виконання серверних функцій і працюють під управлінням спеціалізованих серверних ОС, а інші - в основному виконують клієнтські функції та працюють під управлінням відповідного цьому призначенню варіанти ОС. Функціональна несиметричність, як правило, викликає і несиметричність апаратури - для виділених серверів використовуються більш потужні комп'ютери з великими обсягами оперативної і зовнішньої пам'яті. Таким чином, функціональна несиметричність в мережах з виділеним сервером супроводжується несиметричністю операційних систем (спеціалізація ОС) і апаратної несиметричністю (спеціалізація комп'ютерів).

В однорангових мережах всі комп'ютери рівні в правах доступу до ресурсів один одного. Кожен користувач може за своїм бажанням оголосити який-небудь ресурс свого комп'ютера поділюваним, після чого інші користувачі можуть його експлуатувати. У таких мережах на всі...х комп'ютерах встановлюється одна і та ж ОС, яка надає всім комп'ютерам в мережі потенційно рівні можливості. Однорангові мережі можуть бути побудовані, наприклад, на базі ОС LANtastic, Personal Ware, Windows for Workgroup, Windows NT Workstation.

В однорангових мережах також може виникнути функціональна несиметричність: одні користувачі не бажають розділяти свої ресурси з іншими, і в такому випадку їхні комп'ютери відіграють роль клієнта, за іншими комп'ютерами адміністратор закріпив тільки функції по організації спільного використання ресурсів, а значить вони є серверами, у третьому випадку, коли локальний користувач не заперечує проти використання його ресурсів і сам не виключає можливості звернення до інших комп'ютерам, ОС, установлювана на його комп'ютері, повинна включати і серверну, і клієнтську частини. На відміну від мереж з виділеними серверами, в однорангових мережах відсутня спеціалізація ОС в залежності від переважаючої функціональної спрямованості - клієнта або сервера. Всі варіації реалізуються засобами конфігурування одного і того ж варіанти ОС.

Однорангові мережі простіше в організації та експлуатації, однак, вони застосовуються в основному для об'єднання невеликих груп користувачів, що не пред'являють великих вимог до обсягів збереженої інформації, її захищеності від несанкціонованого доступу і до швидкості доступу. При підвищених вимогах до цих характеристик більш придатними є многоранговие мережі, де сервер краще вирішує задачу обслуговування користувачів своїми ресурсами, так як його апаратура і мережна операційна система спеціально спроектовані для цієї мети [2].


.

Апаратні засоби

У самому простому випадку для роботи мережі досить мережевих карт і кабелю. Якщо ж необхідно створити досить складну мережу, то знадобиться спеціальне мережеве обладнання.

1. Кабель

Комп'ютери всередині локальної мережі з'єднуються за допомогою кабелів, які передають сигнали. Кабель, що з'єднує два компоненти мережі (наприклад, два комп'ютери), називається сегментом. Кабелі класифікуються в залежності від можливих значень швидкості передачі інформації та частоти виникнення збоїв і помилок. Найбільш часто використовуються кабелі трьох основних категорій:

- вита пара;

- коаксіальний кабель;

- оптоволоконний кабель.

Для побудови локальних мереж зараз найбільш широко використовується вита пара. Всередині такий кабель складається з двох або чотирьох пар мідного дроту, перекручених між собою. Вита пара також має свої різновиди: UTP (Unshielded Twisted Pair - неекранована вита пара) і STP (Shielded Twisted Pair - екранована вита пара). Ці різновиди кабелю здатні передавати сигнали на відстань порядку 100 м. Як правило, в локальних мережах використовується саме UTP. STP має плетену оболонку з мідною нитки, яка має більш високий рівень захисту і якості, ніж оболонка кабелю UTP.В кабелі STP кожна пара проводів додатково екранована (вона загорнута шаром фольги), що захищає дані, що передаються, від зовнішніх перешкод. Таке рішення дозволяє підтримувати високі швидкості передачі на більш значні відстані, ніж у разі використання кабелю UTP. Вита пара підключається до комп'ютера за допомогою роз'єму RJ-45 (Registered Jack 45), який дуже нагадує телефонний роз'єм RJ-11 (Registered Jack 11).

Вита пара здатна забезпечувати роботу мережі на швидкостях 10, 100 і 1000 Мбіт/с.

Коаксіальний кабель складається з мідного дроту, покритого ізоляцією, що екранує металевої опліткою і зовнішньою оболонкою. По центральному проводу кабеля передаються сигнали, в які попередньо були перетворені дані. Такий провід може бути як цільним, так і багатожильним. Для організації локальної мережі застосовуються два типи коаксіального кабелю: ThinNet. (Тонкий, 10Base2) і ThickNet (товстий, 10Base5). В даний момент локальні мережі на основі коаксіального кабелю практично не зустрічаються. Швидкість передачі інформації в такій мережі не перевищує 10 Мбіт/с. Обидва різновиди кабелю, ThinNet і ThickNet, підключаються до роз'єму BNC, а на обох кінцях кабелю повинні бути встановлені термінатори.

В основі оптоволоконного кабелю знаходяться оптичні волокна (світлопроводи), дані по яким передаються у вигляді імпульсів світла. Електричні сигнали по оптоволоконному кабелю не передаються, тому сигнал не можна перехопити, що практично виключає несанкціонований доступ до даних. Оптоволоконний кабель використовують для транспортування великих обсягів інформації на максимально доступних швидкостях. Головним недоліком такого кабелю є його крихкість: його легко пошкодити, а монтувати і з'єднувати можна тільки за допомогою спеціального обладнання,

2. Мережеві карти

Мережеві карти роблять можливим з'єднання комп'ютера і мережевого кабелю. Мережева карта перетворює інформацію, яка призначена для відправки, в спеціальні пакети. Пакет - логічна сукупність даних, в яку входять заголовок з адресними відомостями і безпосередньо інформація. У заголовку присутні поля адреси, де знаходиться інформація про місце відправлення та пункті призначення даних. Мережева плата аналізує адресу призначення отриманого пакета і визначає, чи дійсно пакет прямував даного комп'ютера. Якщо висновок буде позитивним, то плата передасть пакет операційній системі. В іншому випадку пакет оброблятися не буде. Спеціальне програмне забезпечення дозволяє обробляти всі пакети, які проходять всередині мережі. Таку можливість використовують системні адміністратори, коли аналізують роботу мережі, і зловмисники для крадіжки даних, що проходять по ній. Будь мережева карта має індивідуальний адресу, вбудований в її мікросхеми. Цей адреса називається фізичним, або МАС-адресою (Media Access Control - керування доступом до середовища передачі). Порядок дій, вчинених мережевою картою, наступний. Отримання інформації від операційної системи і перетворення її в електричні сигнали для подальшої відправки по кабелю. Отримання електричних сигналів по кабелю і перетворення їх назад у дані, з якими здатна працювати операційна система. Визначення, призначений чи прийнятий пакет даних саме для цього комп'ютера. Управління потоком інформації, яка проходить між комп'ютером і мережею.

Все частіше мережеві карти інтегруються в материнську плату і підключаються до південного мосту. Процесор зв'язується з південним мостом, і всім устаткуванням, що до нього підключено, через північний міст.

3. Повторювачі

Локальна мережа може бути розширена за рахунок використання спеціального пристрою, який носить назву В«репітерВ» (Repeater - повторювач). Його основна функція полягає в тому, щоб, отримавши дані на одному з портів, перенаправити їх на інші порти. Дані порти можуть бути довільного типу: RJ-45 або Fiber-Optic. Комбінації також ролі не грають, що дозволяє об'єднувати елементи мережі, які побудовані на основі різних типів кабелю. Інформація в процесі передачі на інші порти відновлюється, щоб виключити відхилення, які можуть з'явитися в процесі руху сигналу від джерела.

Повторювачі можуть виконувати функцію поділу. Якщо повторювач визначає, що на якомусь із портів відбувається занадто багато колізій, він робить висновок, що на цьому сегменті відбулася неполадка, і ізолює його. Ця функція запобігає поширення збоїв одного з сегментів на всю мережу.

Повторювач дозволяє:

- з'єднувати два сегменти мережі з однаковими або різними видами кабелю;

- регенерувати сигнал для збільшення максимальної відстані його передачі;

- передавати потік даних в обох напрямках.

4. Концентратори

Концентратор - Пристрій, здатний об'єднати комп'ютери в фізичну зіркоподібну топологію. Концентратор має кілька портів, що дозволяють підключити мережеві компоненти. Концентратор, що має всього два порти, називають мостом. Міст необхідний для з'єднання двох елементів мережі.

Мережа разом з концентратором являє собою В«загальну шинуВ». Пакети даних при передачі через концентратор будуть доставлені на всі комп'ютери, підключені до локальної мережі.

Існує два види концентраторів:

- Пасивні концентратори. Такі пристрої відправляють отриманий сигнал без його попередньої обробки.

- Активні концентратори (багатопортовий повторювачі). Приймають вхідні сигнали, обробляють їх і передають в підключені комп'ютери.

5. Комутатори

Комутатори необхідні для організації більш тісної мережевого з'єднання між комп'ютером-відправником і кінцевим комп'ютером. У процесі передачі даних через комутатор в його пам'ять записується інформація про МАС-адресах комп'ютерів. За допомогою цієї інформації комутатор складає таблицю маршрутизації, в якій для кожного з комп'ютерів вказана його приналежність певному сегменту мережі.

При отриманні комутатором пакетів даних він створює спеціальне внутрішнє з'єднання (Сегмент) між двома своїми портами, використовуючи таблицю маршрутизації. Потім відправляє пакет даних у відповідний порт кінцевого комп'ютера, спираючись на інформацію, описану в заголовку пакета.

Таким чином, дане з'єднання виявляється ізольованим від інших портів, що дозволяє комп'ютерам обмінюватися інформацією з максимальною швидкістю, яка доступна для даної мережі. Якщо у комутатора присутні тільки два порту, він називається мостом.


Комутатор надає наступні можливості:

- послати пакет з даними з одного комп'ютера на кінцевий комп'ютер;

- збільшити швидкість передачі даних.

6. Маршрутизатори

Маршрутизатор за принципом роботи нагадує комутатор, проте має більший набір функціональних можливостей. Він вивчає не тільки MAC, але і IP-адреси обох комп'ютерів, що беруть участь в передачі даних. Транспортуючи інформацію між різними сегментами мережі, маршрутизатори аналізують заголовок пакета і намагаються обчислити оптимальний шлях переміщення даного пакета. Маршрутизатор здатний визначити шлях до довільного сегменту мережі, використовуючи інформацію з таблиці маршрутів, що дозволяє створювати спільне підключення до Інтернету або глобальної мережі.

Маршрутизатори дозволяють зробити доставку пакета найбільш швидким шляхом, що дозволяє підвищити пропускну спроможність великих мереж. Якщо якийсь сегмент мережі перевантажений, потік даних піде іншим шляхом.

В Як простий маршрутизатора може бути використаний звичайний комп'ютер [3].

Програмні засоби Мережні операційні системи

Мережева ОС - це ОС зі вбудованими мережевими засобами (протоколами, рівнями). Мережева ОС має бути багатокористувацької - тобто з поділом ресурсів машини за логіном/паролем

Кожен комп'ютер в мережі в значній мірі автономний, тому під мережевою операційною системою в широкому сенсі розуміється сукупність операційних систем окремих комп'ютерів, взаємодіючих з метою обміну повідомленнями і поділу ресурсів за єдиними правилами - протоколами. У вузькому сенсі мережева ОС - це операційна система окремого комп'ютера, що забезпечує йому можливість працювати в мережі. Характеризується багатозадачністю, багатокористувацьким режимом, багатопроцесорної обробкою.

Рис.1 Структура мережевої ОС

У мережевій операційній системі окремої машини можна виділити кілька частин (рисунок 1):

- Засоби управління локальними ресурсами комп'ютера: функції розподілу оперативної пам'яті між процесами, планування та диспетчеризації процесів, управління процесорами в мультипроцесорних машинах, управління периферійними пристроями та інші функції управління ресурсами локальних ОС.

- Засоби надання власних ресурсів та послуг у спільне користування - серверна частина ОС (сервер). Ці кошти забезпечують, наприклад, блокування файлів і записів, що необхідно для їх спільного використання; ведення довідників імен мережевих ресурсів; обробку запитів віддаленого доступу до власної файлової системи і бази даних; управління чергами запитів віддалених користувачів до своїх периферійних пристроям.

- Засоби запиту доступу до віддалених ресурсів і послуг і їх використання - клієнтська частина ОС (редиректор). Ця частина виконує розпізнавання і перенаправлення в мережу запитів до віддалених ресурсів від додатків і користувачів, при цьому запит поступає від програми в локальній формі, а передається в мережу в іншій формі, що відповідає вимогам сервера. Клієнтська частина також здійснює прийом відповідей від серверів і перетворення їх у локальний формат, так що для докладання виконання локальних і віддалених запитів невиразно.

- Комунікаційні засоби ОС, з допомогою яких відбувається обмін повідомленнямив мережі. Ця частина забезпечує адресацію і буферизацію повідомлень, вибір маршруту передачі повідомлення по мережі, надійність передачі і т.п., тобто є засобом транспортування повідомлень.

В залежності від функцій, покладених на конкретний комп'ютер, у його операційній системі може відсутнім або клієнтська, або серверна частини.

На малюнку 2 показано взаємодія мережевих компонентів. Тут комп'ютер 1 виконує роль "Чистого" клієнта, а комп'ютер 2 - роль "чистого" сервера, відповідно на першій машині відсутня серверна частина, а на другій - клієнтська. На малюнку окремо показаний компонент клієнтської частини - редиректор. Саме редиректор перехоплює всі запити, що надходять від додатків, і аналізує їх. Якщо виданий запит до ресурсу даного комп'ютера, то він переадресовується відповідній підсистемі локальної ОС, якщо ж це запит до віддаленого ресурсу, то він переправляється в мережу. При цьому клієнтська частина перетворить запит з локальної форми в мережевий формат і передає його транспортної підсистемі, яка відповідає за доставку повідомлень зазначеному сервера. Серверна частина операційної системи комп'ютера 2 приймає запит, перетворює його і передає для виконання своєї локальної ОС. Після того, як результат отриманий, сервер звертається до транспортної підсистемі і направляє відповідь клієнтові, який видав запит. Клієнтська частина перетворює результат в відповідний формат і адресує його тому додатком, яке видало запит.

Рис. 2 взаємодія компонентів операційної системи при взаємодії комп'ютерів

На практиці склалося кілька підходів до побудови мережних операційних систем (рис 3).

Рис. 3 Варіанти побудови мережевих ОС

Перші мережеві ОС являли собою сукупність існуючої локальної ОС і надстроєної над ній мережевий оболонки. При цьому в локальну ОС вбудовувався мінімум мережевих функцій, необхідних для роботи мережевої оболонки, яка виконувала основні мережеві функції. Прикладом такого підходу є використання на кожній машині мережі операційної системи MS DOS (у якої, починаючи з її третьої версії з'явилися такі вбудовані функції, як блокування файлів і записів, необхідні для спільного доступу до файлів). Принцип побудови мережевих ОС в вигляді мережевої оболонки над локальної ОС використовується і в сучасних ОС, таких, наприклад, як LANtastic чи Personal Ware.

Однак більш ефективним представляється шлях розробки операційних систем, спочатку призначених для роботи в мережі. Мережеві функції у ОС такого типу глибоко вбудовані в основні модулі системи, що забезпечує їх логічну стрункість, простоту експлуатації та модифікації, а також високу продуктивність. Прикладом такої ОС є система Windows NT фірми Microsoft, яка за рахунок встроенности мережевих засобів забезпечує більш високі показники продуктивності і захищеності інформації в порівнянні з мережевою ОС LAN Manager, тієї ж фірми (Спільна розробка з IBM), що є надбудовою над локальною операційною системою OS/2 [2].

Proxy-Сервер

Проксі-сервер (Proxy server) - спеціальний Internet-сервер, який приймає запити від користувачів. Вибірковість проксі-сервера дозволяє не допустити невідомих користувачів у... внутрішню мережу, а також перегородити доступ по недозволеним комунікаційним методам, тим самим, забезпечуючи надійний захист мережі. Через нього здійснюється вихід користувачів мережі в Інтернет. За рахунок функції кешування прискорює доступ користувача до ресурсів Інтернет. Виступає в ролі поштового сервера.

Прикладом простого проксі-сервера може служити WinRoute. WinRoute повинен бути встановлений на комп'ютері, який полегшить доступ в інтернет комп'ютерів локальної мережі (або декількох локальних мереж). На комп'ютері мають бути встановлені мережева карта для з'єднання з LAN і пристрій доступу в інтернет: модем, адаптер ISDN, ще одна мережева карта і т.п.

WinRoute може бути встановлений на комп'ютерах з наступними операційними системами:

- Windows NT 4.0 Workstation

- Windows NT 4.0 Server

- Windows 95

- Windows 98

WinRoute надає наступні можливості:

- NAT (Network Address Translation)

Дозволяє отримувати доступ в інтернет з використанням однієї IP адреси. Також надає автоматичний захист мережі.

- Port mapping

Port mapping надає доступ до служб, що працюють в мережі, захищеної NAT.

- Фільтр пакетів

Фільтрує пакети в Відповідно до встановлених вами правил.

- DHCP Server

Використовується для автоматичної настройки мережевих параметрів робочих станцій, таких як IP-адреса, маска підмережі та ін

- HTTP proxy cache

При використанні вбудованого проксі-сервера, WWW сторінки зберігаються в кеші. Якщо запрошені сторінка, вже знаходиться в кеші, вона береться не з інтернет, а з кешу.

- Поштовий сервер

Дозволяє отримувати і відправляти електронну пошту.

- Найпростіший DNS сервер

Служить в якості найпростішого DNS сервера для локальної мережі. Також в його можливості входить пересилання запитів DNS; містить DNS-кеш.

Загалом Winrout досить надійний і функціональний проксі-сервер [9]


Топології мережі

Порядок розташування і підключення комп'ютерів в мережі називають мережевий топологією. Топологію можна порівняти з картою мережі, на якій відображені робочі станції, сервери та інше мережеве обладнання. Обрана топологія впливає на загальні можливості мережі, протоколи та мережеве обладнання, які будуть застосовуватися, а також на можливість подальшого розширення мережі. Фізична топологія - це опис того, яким чином будуть поєднані фізичні елементи мережі. Логічна топологія визначає маршрути проходження пакетів даних усередині мережі.

Виділяють п'ять видів топології мережі:

- загальна шина;

- зірка;

- кільце;

- комірчаста;

- змішана.

1. Загальна шина

В цьому випадку всі комп'ютери підключаються до одного кабелю, який називається шиною даних. При цьому пакет буде прийматися всіма комп'ютерами, які підключені до даного сегменту мережі.

Швидкодія мережі багато в чому визначається числом підключених до загальної шини комп'ютерів. Чим більше таких комп'ютерів, тим повільніше працює мережа. Крім того, подібна топологія може стати причиною різноманітних колізій, які виникають, коли кілька комп'ютерів одночасно намагаються передати інформацію в мережу. Колізія - нормальне явище, яке з'являється при роботі мережі. Щоб проаналізувати і усунути колізію, усі комп'ютери одночасно вивчають виникають на кабелі сигнали. Якщо сигнали, які передаються і реально спостерігаються, не збігаються, то відзначається присутність колізії. Ті комп'ютери, які помітили колізію, відправляють в мережу 32-бітну послідовність, яка називається jam-послідовністю. Імовірність появи колізії зростає із збільшенням кількості підключених до шини комп'ютерів.

Рис. 4 Топологія із загальною шиною

На малюнку також зображені термінатори. Такі пристрої встановлюються на кінцях мережі та обмежують поширення сигналу, замикаючи сегмент мережі. Якщо десь станеться обрив кабелю або хоча б на одному кінці мережі не буде встановлений термінатор, сигнал почне відбиватися від місця обриву і відповідного кінця мережі, що призведе до порушення зв'язку.

Переваги використання мереж з топологією В«загальна шинаВ» наступні:

- значна економія кабелю;

- простота створення та управління.

Основні недоліки:

- ймовірність появи колізій при збільшенні числа комп'ютерів в мережі;

- обрив кабелю приведе до відключення безлічі комп'ютерів;

- низький рівень захисту переданої інформації. Будь-який комп'ютер може отримати дані, які передаються по мережі.

2. Зірка

При використанні зіркоподібній топології кожен кабельний сегмент, що йде від будь-якого комп'ютера мережі, буде підключатися до центрального комутатора або концентратора. Всі пакети будуть транспортуватися від одного комп'ютера до іншого через це пристрій. Допускається використання як активних, так і пасивних концентраторів. У випадку розриву з'єднання між комп'ютером і концентратором решта мережа продовжує працювати. Якщо ж концентратор вийде з ладу, то мережу працювати перестане. За допомогою зіркоподібній структури можна підключати один до одного навіть локальні мережі.

Рис. 5 Топологія Зірка

Використання даної топології зручно при пошуку пошкоджених елементів: кабелю, мережевих адаптерів або роз'ємів. В«ЗіркаВ» набагато зручніше В«загальної шини В»і в разі додавання нових пристроїв. Слід врахувати і те, що мережі зі швидкістю передачі 100 і 1000 Мбіт/с побудовані по топології В«зіркаВ».

Якщо в самому центрі В«зіркиВ» розташувати концентратор, то логічна топологія зміниться на В«загальну шинуВ».

Переваги - В«ЗіркиВ»:

- простота створення і управління;

- високий рівень надійності мережі;

- висока захищеність інформації, яка передається всередині мережі (якщо в центрі зірки розташований комутатор).

Основний недолік - поломка концентратора призводить до припинення роботи всієї мережі.

3. Кільцева топологія

У разі використання кільцевої топології всі комп'ютери мережі підключаються до єдиного кільцевому кабелю. Пакети проходять по кільцю в одному напрямку через всі мережеві плати підключених до мережі комп'ютерів. Кожен комп'ютер буде підсилювати сигнал, і відправляти його далі по кільцю. Мережа з такою топологією зображена на наступному малюнку.

В представленої топології передача пакетів по кільцю організована маркерним методом. Маркер являє собою певну послідовність двійкових розрядів, що містять керуючі дані. Якщо мережний пристрій має маркер, то в нього з'являється право на відправлення інформації в мережу. Усередині кільця може передаватися всього один маркер.

Рис. 6 Топологія Кільце

Комп'ютер, який збирається транспортувати дані, забирає маркер з мережі і відправляє запитану інформацію по кільцю. Кожен наступний комп'ютер буде передавати дані далі, поки цей пакет не дійде до адресата. Після отримання адресат поверне підтвердження про отримання комп'ютеру-відправнику, а останній створить новий маркер і поверне його в мережу.

Переваги даної топології наступні:

- ефективніше, ніж у випадку з загальною шиною, обслуговуються великі обсяги даних;

- кожен комп'ютер є повторювачем: він підсилює сигнал перед відправленням наступної машині, що дозволяє значно збільшити розмір мережі;

- можливість задати різні пріоритети доступу до мережі; при цьому комп'ютер, що має більший пріоритет, зможе довше затримувати маркер і передавати більше інформації.

Недоліки:

- обрив мережевого кабелю призводить до непрацездатності всієї мережі;

- довільний комп'ютер може отримати дані, які передаються по мережі.

4. Комірчаста топологія

Дана топологія увазі підключення кожного комп'ютера через окремий каб...ель до всіх інших комп'ютерів, знаходяться в мережі. Застосування цього методу дозволяє використовувати додаткові шляхи транспортування даних. У разі обриву якогось кабелю потік даних піде іншим шляхом, а мережа зможе нормально функціонувати далі. Така топологія характерна для глобальних мереж і об'єднання декількох віддалених мереж із застосуванням оптоволоконних, виділених або супутникових каналів зв'язку. Для локальних мереж дана топологія не використовується, оскільки вимагає присутності одночасно декількох мережевих інтерфейсів на одній машині і великих обсягів кабелю.

Переваги комірчастої топології:

- ефективна робота з великими потоками даних;

- високий рівень стабільності мережі через використання додаткових каналів зв'язку;

- високий рівень безпеки; потік інформації йде від комп'ютера-відправника до одержувача безпосередньо, що теоретично виключає перехоплення даних.

Рис. 7 Комірчаста топологія

Недоліки:

- потреба в наявності декількох мережевих інтерфейсів на комп'ютерах, що входять в мережу;

- велика вартість організації мережі.

5. Змішана топологія

Змішана топологія з'єднує в собі дві або більше топології, утворюючи тим самим завершену мережеву структуру. На даний момент така мережа є найпоширенішою; найбільш часто об'єднують звездообразную і шинну топологію.

При використанні топології В«зірка-шинаВ» кілька мереж, що мають зіркоподібну топологію, підключені до одній шині.

Рис. 8 Мережа з топологією В«зірка-шинаВ»

У даній топології збій на одному з комп'ютерів зовсім не відіб'ється на роботі мережі в цілому. Якщо ж відбудеться помилка центрального компонента (концентратора), до якого підключаються комп'ютери В«зіркиВ», то всі вони не зможуть більше підтримувати зв'язок.

В топології В«зірка-кільцеВ» комп'ютери підключаються до центрального компоненту, як в зіркоподібній мережі. При цьому самі компоненти об'єднані мережею з кільцевою топологією.

Точно так само, як і в попередньому випадку, збій одного з комп'ютерів мережі не позначиться на її роботі. Враховуючи використання методики передачі вільного маркера, всі комп'ютери мережі мають рівні можливості з передачі інформації, що приводить до збільшення потоку даних всередині мережі [3].


Рис. 9 Мережа з топологією В«зірка-кільцеВ»

Протоколи роботи в мережі

Протокол TCP/IP найпоширеніший на сьогоднішній день вид протоколу.

TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) за своєю суттю є стеком протоколів, які були розроблені спеціально для забезпечення зв'язку комп'ютерів в умовах глобальної мережі.

З самого початку було закладено кілька важливих властивостей для служб роботи з додатками:

- Термінальний доступ до будь хосту

- Можливість копіювання файлів з одного хоста на інший

- Обмін повідомленнями електронної пошти між будь-якими двома користувачами

З плином часу в наборі протоколів TCP/IP з'явилися й інші можливості, дуже важливі для додатків:

- Друк на віддаленому принтері (Remote Printing)

- Робота з мережевої файлової системою (Network File System - NFS)

- Мережеві новини (Network News)

- Gopher

- World Wide Web (WWW)

Крім того, розширився набір утиліт адміністрування та обслуговування мережі. Серед нових засобів можна назвати:

- Службу каталогів для відображення змістовних мережевих імен хостів на їх фізичні мережні адреси

- Протокол динамічного конфігурування хоста (Dynamic Host Configuration Protocol - DHCP)

- Мережеве управління хостами, маршрутизаторами (router) і іншими мережевими пристроями

IP-адреса - індивідуальний унікальний номер кожного комп'ютера всередині мережі. Ця електронна адреса буває статичним або динамічним. Динамічні IP-адреси призначає DHCP-сервер даної мережі, якщо він коректно функціонує. У невеликих мережах більш виправдана статична адресація (IP задаються вручну). Всередині локальної мережі зазвичай використовують IP-адреси діапазоном від 192.168.0.1 до 192.168.0.254.

IP-адреса складається з 4 номерів (кожний з них по своїй величині не більше ніж 255 в десятковій запису). Вони відокремлені один від одного крапками. 192.33.33.22 - це IP-адреса, такий же, як і 155.66.77.1 Крайнє ліве число позначає номер великої мережі, числа, які стоять праворуч - означають більш дрібні ділянки мереж, і так далі, поки не дійдемо до конкретного комп'ютера.

Перші дві цифри IP-адрес комп'ютерів однієї мережі повинні збігатися, третя цифра зазвичай 0 або 1 (крім тих випадків, коли до мережі підключено більше 255 комп'ютерів), остання цифра позначає номер комп'ютера в мережі. Маска підмережі призначається автоматично. Якщо локальна мережа не має виходу в Інтернет, то IP-адреса може бути довільним, а головною умовою буде його індивідуальність для кожного комп'ютера мережі.

Приклади IP-адрес:

- 169.254.0.XXX

- 128.128.0.XXX

- 156.254.0.XXX

Якщо ж через мережу здійснюється спільний доступ в Інтернет, можна використовувати IP-адреси формату: 192.168.0.XXX, і як правило сервер отримує адресу 192.168.0.1.

Протокол TCP/IP забезпечує можливість міжплатформна мережевих взаємодій (тобто зв'язку в різнорідних мережах). Наприклад, мережа під управлінням Windows NT/2000 може містити робочі станції Unix і Macintosh і навіть інші мережі більш низького порядку. TCP/IP володіє наступними характеристиками:


- Хороші засоби відновлення після збоїв.

- Можливість додавання нових мереж без переривання поточної роботи

- Стійкість до помилок.

- Незалежність від платформи реалізації.

- Низькі непродуктивні витрати на пересилку службових даних.

Всі перераховані гідності скоріше відносяться до постановки задачі на проектування. Наприклад, наявність хороших засобів відновлення після збоїв означає, що в разі знищення частини мережі через вторгнення або удару противника її залишилися компоненти повинні зберегти повну працездатність. Те ж саме можна віднести і до додавання нових мереж без переривання поточної роботи. Стійкість до помилкам була реалізована таким чином, що в разі втрати інформаційного пакета на одному маршруті спеціальний механізм повинен був направити пакет до місця призначення за іншим маршрутом. Незалежність від платформи означає, що мережі і клієнти можуть працювати під управлінням Windows, Unix, Macintosh, а також будь-якої іншої платформи або комбінації платформ. Ефективність TCP/IP обумовлена ​​головним чином з його низькими непродуктивними витратами. Продуктивність відіграє основну роль в будь-якій мережі, а протокол TCP/IP не має собі рівних по швидкості і простоті [4].

Ethernet

На даний момент Ethernet є найпоширенішою технологією в локальних мережах. На базі цієї технології працює понад 7 млн. локальних мереж і більше 80 млн. комп'ютерів, що мають мережеву карту, підтримуючу дану технологію. Існують кілька підтипів Ethernet залежно від швидкодії і типів використовуваного кабелю.

Одним з основоположників даної технології є фірма Xerox, яка розробила і створила в 1975 році тестову мережу Ethernet Network. Більшість принципів, реалізованих у згаданій мережі, використовуються і сьогодні.

Поступово технологія удосконалювалася, відповідаючи зростаючому рівню запитів користувачів. Це призвело до того, що технологія розширила сферу свого застосування до такого середовища передачі даних, як оптичне волокно або неекранована вита пара.

Причиною початку використання названих кабельних систем стало досить швидке збільшення кількості локальних мереж в різних організаціях, а також низька продуктивність локальних мереж, що використовують коаксіальний кабель. Разом з тим виникла необхідність у зручному і економі...чному управлінні і обслуговуванні даних мереж, чого вже не могли забезпечити застарілі мережі.

Основні принципи роботи Ethernet. Всі комп'ютери, що входять в мережу, підключені до загального кабелю, який називається загальною шиною. Кабель є середовищем передачі, і його може використовувати для отримання або передачі інформації будь комп'ютер даної мережі.

Мережі Ethernet використовують метод пакетної передачі даних. Комп'ютер-відправник відбирає дані, які потрібно відправити. Ці дані перетворюються в короткі пакети (іноді їх називають кадрами), які містять адреси відправника та одержувача. Пакет забезпечений службовою інформацією - преамбулою (відзначає початок пакета) - та інформацією про значення контрольної суми пакета, яка необхідна для перевірки правильності передачі пакета по мережі.

Перед тим як відправити пакет, комп'ютер-відправник перевіряє кабель, контролюючи в ньому відсутність несучої частоти, на якій і буде відбуватися передача. Якщо така частота не спостерігається, то він починає передачу пакета в мережу.

Пакет буде прийнятий усіма мережевими платами комп'ютерів, які підключені до цього сегменту мережі. Мережеві карти контролюють адресу призначення пакета. Якщо адреса призначення не збігається з адресою даного комп'ютера, то пакет відхиляється без обробки. Якщо ж адреси співпадають, то комп'ютер прийме і обробить пакет, видаляючи з нього всі службові дані і транспортуючи необхідну інформацію В«НагоруВ» по рівням моделі OSI аж до прикладного.

Після того як комп'ютер передасть пакет, він витримує невеличку паузу, рівну 9,6 мкс, транспортування необхідних даних. кількості інформації.

Якщо два комп'ютери одночасно перевіряють канал і роблять спробу відправити пакети даних по загальному кабелю, то в результаті цих дій відбувається колізія, так дані.

Після інтервал часу.

Важливим комп'ютерами одночасно. Якщо будь передавальний комп'ютер не вирахує колізію і зробить висновок про правильність передачі пакета, то даний пакет комп'ютером (неспівпадання контрольної суми).

Ймовірно, що загублену або перекручену інформацію повторно передасть протокол верхнього повідомлень. значного зниження пропускної здатності конкретної мережі. Саме тому своєчасне розпізнання колізій вкрай важливо для стабільності роботи мережі.

Всі Довжина кабельної системи розраховується таким чином, щоб за той час, поки транспортується пропорційно). Використовуючи стандарт Fast Ethernet.

Таким чином,

Постійне зростання рівня вимог до пропускної здатності мережі послужило причиною розробки інформації зі швидкістю 100 Мбіт/с.

Деякі зміни відбулися в кабельній системі. Коаксіальний кабель був не в змозі Це відбувається Відповідно, як

Стандарт 100Base-FX використовує для передачі даних багатомодове оптоволокно з 62,5-мікронним ядром і 125-мікронною оболонкою. Даний стандарт призначений для магістралей -

Довгий час інтерфейс Firewire (високошвидкісний послідовний інтерфейс Firewire, так само відомий як IEEE1394) використовувався в основному при обробці потокового відео. В общем-то, для цього він спочатку і проектувався. Однак, найвища, навіть за сьогоднішніми мірками, пропускна здатність цього інтерфейсу (400 Мбіт/с) зробила його досить ефективним для сучасних периферійних високошвидкісних пристроїв, а так само для організації невеликих швидкодіючих мереж.

Завдяки підтримці WDM драйвера, Firewire інтерфейс підтримується операційними системами, починаючи з Windows 98 Second Edition. Однак вбудована підтримка інтерфейсу Firewire була вперше реалізована в Windows Millennium, і тепер підтримується в Windows 2000 і Windows XP. Всі операційні системи, окрім Windows 98SE також підтримують гарячу установку мережі. Якщо Firewire контролер присутня в

За замовчуванням Firewire мережа підтримує TCP/IP протокол, якого цілком достатньо для вирішення більшості сучасних мережевих завдань, наприклад, функція Internet Connection Sharing (спільне використання Інтернет), вбудована в операційну систему Microsoft.

Firewire забезпечує істотну перевагу в швидкості в порівнянні зі стандартною 100BaseT Ethernet мережею. Але це не головна перевага Firewire мережі. Більш важлива простота створення такої мережі, доступна користувачеві не найвищого рівня підготовки. Так само важливо відзначити універсальність і невисоку вартість.


Кілька років тому був розроблено новий стандарт Ethernet - Gigabit Ethernet. Така

Дана технологія Для Інші(З англ. - Бездротова точність). Призначена для доступу на коротких дистанціях і, в той же час, на досить великих швидкостях. Існує три модифікації цього стандарту - IEEE 802.11a, b і g, їх відмінність один від одного в швидкості передачі даних і відстані на яке вони можуть передавати дані. Максимальна швидкість роботи 11/54/320 Мбіт/c відповідно, а відстань передачі порядка 100 метрів. Технологія зручна тим, що не вимагає великих зусиль об'єднання комп'ютерів у мережу, дозволяє уникнути незручностей виникають при прокладанні кабелю. В даний час послугами можна скористатися в кафе, аеропортах, парках та ін [5]

USB мережу. Призначена в основному для користувачів ноутбуків, тому за відсутності мережевої карти в ноутбуці вона може обійтися досить дорого. Зручність в тому, що мережа може бути створена без використання мережевих карт і концентраторів, універсальність, можливість підключати будь-який комп'ютер. Швидкість передачі даних 5-7 Мбіт/с [7]

Локальна мережа через електричні дроти. 220В. Електричні мережі не йдуть ні в яке порівняння з локальними і глобальними мережами. Електрична розетка є в кожній квартирі, в кожній кімнаті. По дому можна протягнути десятки метрів кабелів, з'єднавши між собою всі комп'ютери, принтери та інші мережеві пристрої. Але тоді кожен комп'ютер стане "робочим місцем", стаціонарно розташованим в приміщенні. Перенести його - значить перекласти мережевий кабель. Можна встановити будинку бездротову мережу IEEE 802.11b, але можуть виникнути проблеми з проникненням сигналу через стіни та перекриття, до того ж це зайве випромінювання, якого в сучасному житті отже вистачає. А є й інший спосіб - використовувати вже існуючі електричні дроти і розетки, встановлені в стінах. Єдине, що для цього буде потрібно - відповідні адаптери. Швидкість мережевого підключення через електричні дроти становить 14 Мбіт/с. Дальність дії - приблизно 500 метрів. Але варто враховувати, що розподільна мережа - трифазна, а до будинків підводиться по одній фазі і нулю, рівномірно навантажуючи кожну з фаз. Так що, якщо один користувач підключений до одній фазі, а другий - до іншої, то скористатися подібною системою не вдасться [8].


Інтернет.

Спочатку Інтернет розроблявся для військових цілей, потім був впроваджений в науку, навчальні заклади.

Термін В«ІнтернетВ» (з малої літери В«іВ») позначає мережу, що складається з різнорідних комп'ютерів. Інтернет (з великої літери В«ІВ») - В«павутинаВ», що об'єднує мільйони комп'ютерів і користувачів.

Інтернет - глобальна інформаційна система, частини якої логічно взаємопов'язані один з одним за допомогою єдиного адресного простору, заснованого на протоколі TCP/IP. Інтернет складається з безлічі взаємозалежних комп'ютерних мереж і забезпечує віддалений доступ до комп'ютерів, електронній пошті, дошкам оголошень, баз даних та дискусійним групам.

Існує ряд груп, які допомагають стежити за розвитком технологій Інтернету, за процесами реєстрації та загальними проблемами, пов'язаними з управлінням мережею таких величезних масштабів.

У міру зростання популярності та розширення областей практичного застосування Інтернету удосконалюються і інтернет-технології. В даний час існує ряд проектів, спрямованих на покращення цих технологій. Найбільш перспективними вважають проекти:

- NGI (Next Generation Internet);

- vNBS (Very high-speed Backbone Network Service);

- Internet2 ( I 2)

Понад 150 організацій і 6000 фізичних осіб з понад 100 країн світу об'єднуються на професійній основі в В«Товариство ІнтернетуВ» ISOC (Internet Society). Ці організації та особи спільно вирішують питання, від яких залежить нормальна робота Інтернету та його майбутнє. ISOC складається з кількох груп, відповідають за стандарти інфраструктури, це: Internet Architecture Board (рада по архітектурі Інтернету), Internet Engineering Task Force (проблемна група проектування Інтернету), Internet Engineering Steering Group (виконавчий комітет), Internet Assigned Numbers Authority (агентство по виділенню імен і параметрів протоколів Інтернету), Internet Network Information Center (інформаційний центр Інтернету) та інші реєструючі органи.

Вищеперелічені організації привели Інтернет до його сучасному стану та продовжують розвивати його відповідно до змін у технологіях і потребах користувачів. Важко передбачити, що чекає Інтернет в майбутньому. Всього за кілька років Інтернет виріс з крихітної експериментальної мережі, використалася нечисленними вченими, в глобальну мережу з мільйонами комп'ютерів і користувачів [6].

Адресація в Internet

На кожному рівні ієрархії Internet, мережа, яка входить до її складу, сама відповідає за те, щоб все було нормально у своєму оточенні. З точки зору адресації, це означає, що будь-яка організація, яка підключена до неї, веде базу даних своїх комп'ютерних мереж. Унікальні номери, які використовуються для ідентифікації комп'ютерів, підключених до Internet, називаються IP-адресами.

З таким поданням адрес існує багато проблем. Вони дуже важко запам'ятовуються і є довгими. Щоб полегшити розуміння адрес, використовують спеціальні назви (Імена, наприклад, tel.dlab.kiev.ua). Таке ім'я називається доменним. З такими адресами легше працювати, тому що доменні імена мають постійну структуру, дивлячись на яку можна легко зрозуміти, якій організації належить ім'я. Коли набирається ім'я, Маршрутизатори, які обробляють потік даних мережі, ставлять на місце відповідні цифри IP-адреси.

Система доменних імен (DNS), що характеризує комп'ютери і установи, в яких вони розміщені, впорядкована дзеркально відносно цифрової IP-адресації. Якщо в IP-адресі найбільш загальна частина вказана ліворуч, то в доменних іменах вона розміщена праворуч.

Доменні імена несуть наступну інформацію:

com - комерційні домени США, тобто ці адреси, належать фірмам або компаніям;

edu - означає навчальний установа, наприклад: ftp.ncsa.uiuc.edu

gov - домен верхнього рівня для комп'ютерів урядових структур;

mil - відноситься до військовому відомству;

net - відноситься до установам, які управляють мережами;

org - як правило, використовується для приватних компаній, які не підходять до вище вказаним категоріям.

Якщо. com,. gov.,. mil використовуються для американських установ, то для інших країн існують особисті домени верхнього рівня.

Наприклад:. ua - Україна; . De - Німеччина;. Ch - Швейцарія;. It - Італія.

Щоб звернутися до конкретному користувачеві за конкретною адресою, необхідно до даного комп'ютерного адресою додати зліва ім'я користувача, використовуючи символ @ (комерційне at).

Імена дозволяють комп'ютерам в мережі тільки одержати інформацію про адреси. Коли вказується конкретний комп'ютер за допомогою доменного імені (DNS), сервер імен, який відповідає за відповідну область адрес (доменів), переводить ці імена у IP-адресу. В залежності від розміщення комп'ютера, і географічної відстані від нього до пункту кінцевого призначення, такі запити можуть пройти через декілька серверів імен, перш ніж досягнуть кінцевого адреси. Привабливість такої системи забезпечують дві обставини: по-перше, не потрібно обробляти ні один з запитів/відповідей, тому, що це робиться автоматично, по-друге, по порівнянні з централізованим списком адрес (до речі, таким чином, колись і працював Internet), система DNS дозволяє мережі рости без зайвих організаційних зусиль [10].

Електронна пошта

Електронна пошта є однією з найстаріших служб мережі Інтернет і в даний час стала, найбільш популярним і економічним засобом відносин.

Електронна пошта (Electronic mail - e-mail) призначена для передачі поштових листів і файлів електронним способом від одного комп'ютерного користувача іншому.

Робота електронної пошти заснована на технології клієнт-сервер. Сервер являє собою потужний комп'ютер, який надає користувачам мережі різні сервісні послуги, однією з яких є забезпечення роботи електронної пошти.

Ядром електронної пошти в мережі Інтернет є поштові сервери. На поштовому сервері розміщуються поштові скриньки користувачів електронної пошти, там же знаходяться всі повідомлення, отримані користувачем.

Поштовий сервер - програми, які обслуговують запити клієнтів і управляють передачею електронних повідомлень адресатам.

Поштовий клієнт - програми, які дозволяють читати, створювати, зберігати, отримувати та передавати електронні повідомлення з комп'ютера клієнта на поштовий сервер.


При роботі з електронною поштою використовують такі основні протоколи:

- Простий Протокол Передачі електронної пошти (Simple Mail Transfer Protocol - SMTP)

- Протокол Поштового Відділення (Post Office Protocol - POP)

Протокол SMTP є головним протоколом для електронної пошти. З його допомогою передаються дописи від робочого комп'ютера клієнта сервера провайдера, а також здійснюється передача повідомлень між серверами тих, хто відправляє, і тих, хто отримує ці повідомлення.

Протокол POP використовується для передачі електронних повідомлень з поштових скриньок клієнтів, розміщених на сервері, на їх робочі комп'ютери за допомогою програм-клієнтів [6].


Висновок

У цій роботі були розглянуті найбільш використовувані в даний час апаратні і програмні кошти. Програмне забезпечення дозволяє здійснити настройку і стабільну роботу мережі.

Топології мережі розглянуті в даній роботі є найбільш часто використовуваними при побудові мережі. Вибір топології здійснюється в залежності від конкретної ситуації.

Був проведений огляд наступних технологій мережі: Ethernet, Fast Ethernet, Firewire, Gigabit Ethernet, Wi-Fi, USB мережі, мережі через електромережу 220В. Найбільш поширеними у використанні є технології Ethernet, Fast Ethernet, але в даний час все більшого поширення набувають технології Gigabit Ethernet і Wi-Fi, ці технології відрізняються швидкістю передачі даних і зручністю у використанні відповідно. Технологія Wi-Fi отримує поширення в офісах і людних місцях де підключення до мережі за допомогою дроти є неможливим.

Інформації викладеної в даній курсовій роботі достатньо для того щоб організувати локальну мережу будь-якого рівня, будь то мережа малого офісу або цілої будівлі. При підборі обладнання необхідно враховувати економічні ресурси, які будуть вкладені в організацію мережі і доцільність використання підібраного обладнання.



Список літератури

[3] - Бормотов С. В.Сістемное адміністрування на 100% (+ CD). - СПб.: Питер, 2006. - 256 с:


[4] - Сідні Фейт TCP IP - архітектура, протоколи, реалізація (включаючи IP версії 6 і IP Security). 2-е изд. (). (Rus)

Матеріали мережі Інтернет