2. Содержание дисциплины

ТЕМА № 1.

Общие принципы проектирования локальной сети. Современная локальная сеть. Определение потребностей – первый и наиболее важный шаг при проектировании сети. Виды локальных сетей. Типы и характеристики локальной сети. Основные этапы проектирования локальной сети.

ТЕМА № 2.

Базовые технологии локальных сетей. Методы доступа к каналам связи. Технологии Ethernet, Token Ring, FDDI, ATM. Развитие технологий Ethernet.

ТЕМА № 3.

Выбор топологи при проектировании локальной сети. Сетевая топология. Рекомендации по сетевой топологии. Физическая топология, электрическая топология, логическая топология. Базовые топологии сети: шина, звезда, кольце, древовидная, полносвязная, ячеичная.

ТЕМА № 4.

Используемое программное обеспечение. Текстовые процессоры и электронные таблицы. Графика и САПР (системы автоматизированного проектирования). Программное обеспечение баз данных. Электронная почта. Службы Internet. П.О. коллективного пользования. Видеотелеконференцсвязь.

ТЕМА № 5.

Структуризация локальной сети на физическом уровне. Структурированная кабельная система. Иерархия в кабельной системе. Стандарты кабелей для зданий и кампусов. Выбор типа кабеля для горизонтальных подсистем. Выбор типа кабеля для вертикальных подсистем. Выбор типа кабеля для подсистемы кампуса. Оборудование для монтажа кабельной системы.

ТЕМА № 6.

Сетевые адаптеры (СА). Концентраторы (хабы). Приемопередатчики (трансиверы) и повторители (репитеры). Мосты и шлюзы. Маршрутизаторы (роутеры). Коммутаторы. Модемы и факс-модемы.

ТЕМА № 7.

Мониторинг и анализ локальных сетей. Основы сетевой диагностики. Средства мониторинга и анализа. Предотвращение проблем. Диагностика сети. Диагностика сетевых соединений клиента. Мониторинг локальных сетей на основе коммутаторов. Инструменты диагностики. Источники справочной информации по диагностике.

ТЕМА № 1.

Общие принципы проектирования локальной сети. Современная локальная сеть. Определение потребностей. Виды локальных сетей. Типы и характеристики локальной сети. Основные этапы проектирования локальной сети.

Л1 стр. 32; Л2 стр. 8-10; Л3 116-123; Л5 стр 436-440.

М Е Т О Д И Ч Е С К И Е У К А З А Н И Я

Локальной сетью называют определенную совокупность компьютеров, связанных друг с другом специальной проводящей средой и помещенных в некоторую ограниченную область, например, территорию офиса или здания. В большинстве локальных систем для соединения компьютеров используют кабели различного типа, так же радиосвязь, телефонные линии, электрическую проводку.

Число клиентских компьютеров – наиболее важный фактор при проектировании сети.

Виды локальных сетей – сети рабочих групп, сети отделов, сети кампусов, корпоративные сети.

Основные характеристики локальных сетей:

- территориальная протяженность сети;

- максимальная скорость передачи данных;

- максимальное число абонентских систем в сети;

- максимально возможное расстояние между рабочими станциями в сети;

- топология сети;

- вид физической среды передачи данных;

- максимальное число каналов передачи данных;

- тип передачи сигналов (синхронный или асинхронный);

- метод доступа абонентов в сеть;

- структура программного обеспечения сети;

- возможность передачи речи и видеосигналов;

- условия надежной работы сети;

- возможность связи локальной сети между собой и с сетью более высокого уровня.

Основные этапы проектирования:

- определение потребностей;

- определение расстояния между компьютерами;

- используемое программное обеспечение;

- специальные требования;

- предполагаемые затраты;

- уровень логических соединений;

- физическое кабельное соединение;

- диагностика локальной сети.

Вопросы дли самопроверки.

1. Какие характеристики локальной сети в наибольшей степени определяют ее возможности.

2. Современная локальная сеть – что это?

3. Виды локальных сетей.

4. Перечислите основные этапы проектирования локальной сети.

5. Назовите особенности построения, достоинства и недостатки одноранговых и серверных локальных сетей.

ТЕМА № 2.

Базовые технологии локальных сетей. Методы доступа к каналам связи. Технологии Ethernet, Token Ring, FDDI, ATM. Развитие технологий Ethernet.

Л5 стр. 444-446; Л1 стр. 280-341; Л3 стр. 9-115; Л2 стр. 12-23.

М Е Т О Д И Ч Е С К И Е У К А З А Н И Я

Для локальных сетей, использующих для передачи информации канал связи, весьма актуальным является вопрос доступа клиентов к этому каналу. Чтобы сделать доступ эффективным, необходимы специальные механизмы – методы доступа. Существуют несколько групп методов доступа, основанных на временном разделении:

- централизованные и децентрализованные;

- детерминированные и случайные.

В случае централизованного доступа каждый клиент может получать доступ к каналу связи:

- по заранее оставленному расписанию;

- по схеме жесткой временной коммутации;

- на основе гибкой временной коммутации;

- при получении полномочий.

Метод опроса используется в сетях с явно выраженным центром управления.

Метод передачи полномочий используют пакет, называемый маркером.

К децентрализованным детерминированным методам относятся:

- метод передачи маркера;

- метод включения маркера.

Случайные методы доступа основаны на равноправности всех станций сети.

Метод состязаний может быть рекомендован для использования в сетях с небольшим количеством абонентов.

Самое главное, чем отличаются сети разных типов – это методами передачи сетевых данных, то есть технологиями, применяемыми для переноса информации от одного компьютера к другому. Это основа основ, фундамент, на котором строятся все другие технические решения, применяемые для проектирования локальной сети.

Сетевая технология – это согласованный набор протоколов и реализующих их аппаратно-программных компонентов, достаточных для построения сети.

Ethernet – самая распространенная в настоящее время технология. Специализация Ethernet поддерживает случайный метод доступа (метод состязаний) и ее популярность объясняется надежными, простыми и недорогими технологиями.

Технология передачи данных в сетях Ethernet основана на методе разрешения конфликтов при доступе к среде передачи данных, обычно называемом методом CSMA/CD.

Модификации Ethernet технологии:

10 Base-2, 10 Base-, 10 Base-T, 10 Base-F.

Fast Ethernet имеющая три модификации:

100 Base-TX, 100 Base-T4, 100 Base-FX.

Gigabit Ethernet имеющие следующие модификации:

1000 Base-LX, 1000 Base-SX, 1000 Base-CX, 1000 Base-T.

Высокоскоростные Ethernet:

FDE, 100 Base-T.

Технология Token Ring поддерживает кольцевую топологию сети, для доступа к каналу связи использует метод передачи маркера (его называют также детерминированным маркерным методом). Используют экранированную и неэкранированную витую пару и волоконно-оптический кабель. Максимальная длина кольца 4000 м, а максимальное число узлов на кольце 260, скорость передачи данных по сети не более 155 Мбит/с. Реализация этой технологии существенно дороже и сложнее технологии Ethernet.

Технология FDDI – во многом базируется на технологии Token Ring, но ориентирована на волоконно-оптические линии связи и обеспечивает передачу данных по кольцу длиной до 100 км с максимальным числом узлов 500 и со скоростью 100 Мбит/с. Используется детерминированный маркерный метод доступа без выделения приоритетов. Рядовые пользователи могут увидеть FDDI, главным образом, в правительственных и больших корпоративных сетях.

Технология АТМ (режим асинхронной передачи) – новая сетевая технология, все шире используется в магистральных и глобальных сетях. АТМ была разработана в соответствии с требованиями трех типов сетевого трафика: аудио (телефонные, речевые коммуникации на коротких и длинных расстояниях), видео (кабельное телевидение), данные (компьютерные коммуникации в локальной и глобальной средах).

Вопросы дли самопроверки.

1. Назовите методы доступа к каналам связи сети и поясните их отличительные особенности.

2. Дайте краткую характеристику сетевой технологии Ethernet и ее разновидностей.

3. Дайте краткую характеристику сетевой технологии Token Ring.

4. Дайте краткую характеристику сетевой технологии FDDI.

5. Дайте краткую характеристику сетевой технологии АТМ.

6. Развитие технологии Ethernet.

ТЕМА № 3.

Выбор топологии при проектировании локальной сети. Сетевая топология. Рекомендации по сетевой топологии. Физическая топология, электрическая топология, логическая топология. Базовые топологии сети: шина, звезда, кольце, древовидная, полносвязная, ячеичная.

Л1 стр. 57-61; Л2 стр. 50-54; Л3 стр. 17-23.

М Е Т О Д И Ч Е С К И Е У К А З А Н И Я

Метод соединения компьютеров в сети называется топологией.

Топология сети – это ее физическая схема, отображающая расположение узлов и соединение их кабелями. Тщательно спроектированная топология поможет решить многие проблемы, включая рациональное использование оборудования, защиту сети от хакерских атак и возможных катастрофических явлений.

Топология локальной сети определяет многие аспекты функционирования кабельной разводки и сетевых компонентов и подразделяется на три такие разновидности:

1. Физическая топология определяет физическое расположение компонентов кабельной системы.

2. Электрическая топология определяет работу кабельной системы как электрической сети.

3. Логическая топология описывает кабельную систему в целом.

Шинная топология представляет собой неразветвленный участок кабеля, к которому по всей длине непосредственно или с помощью отводов абонентских кабелей подключаются клиенты.

В топологии типа «звезда» все кабели идут к компьютерам от центрального узла, где они подключаются к концентратору (хаб).

Топология кольца это фактическая шина, концы кабеля соединяются, образую замкнутое кольцо. В такой топологии каждое устройство в сети непосредственно подключается к двум соседним, образуя замкнутую цепь.

Полносвязная топология соответствует сети, в которой каждый компьютер непосредственно связан со всеми остальными.

Ячеичная топология получается из полносвязной путем удаления некоторых возможных связей.

Иногда имеет смысл строить сеть с использованием нескольких концентратов, иерархически соединенных между собой связями типа звезда. Получаемую в результате структуру называют также деревом.

Вопросы дли самопроверки.

1. Как определить, какая топология лучше всего подходит к проектируемой вами сети?

2. Разновидности топологии локальной сети.

3. Базовые топологии локальной сети.

4. Дайте краткую характеристику топологии сети: шина, звезда, кольцо.

5. В каких случаях при проектировании сети используют топологии: древовидная, полносвязная, ячеичная.

6. Дайте краткую характеристику топологии сети: древовидная, полносвязаная, ячеичная.

7. Рекомендации по сетевой топологии.