Контрольная по сетевым технологиям. КР. Назначение и функции вычислительных сетей
 Скачать 157.57 Kb.
|
ОглавлениеВведение 2 1.Назначение и функции вычислительных сетей 2 2.Классификация вычислительных сетей по различным критериям 3 3.Основные решаемые задачи, требования, предъявляемые к современным сетям 7 Заключение 8 Список источников 9 Практическое задание 9 ВведениеОсобенностью эксплуатации вычислительных сетей является не только приближение аппаратных средств непосредственно к местам возникновения и использования данных, но и разделение функций обработки и управления на отдельные составляющие с целью их эффективного распределения между несколькими ЭВМ, а также обеспечение надежного и быстрого доступа пользователей к вычислительным и информационным ресурсам, а также организация коллективного использования этих ресурсов. Вычислительные сети позволяют автоматизировать управление производством, транспортом, материально-техническим снабжением в масштабе отдельных регионов и страны в целом. Возможность концентрации в вычислительных сетях больших объемов данных, общедоступность этих данных, а также программных и аппаратных средств обработки и высокая надежность их функционирования - все это позволяет улучшить информационное обслуживание пользователей и резко повысить эффективность применения вычислительной техники. Назначение и функции вычислительных сетейРаспределенные вычислительные системы (вычислительные сети) создаются в целях объединения информационных ресурсов нескольких компьютеров (под словом "несколько" понимается от двух до нескольких миллионов компьютеров). Ресурсы компьютера — это прежде всего память, в которой хранится информация, и производительность процессора (процессоров), определяющая скорость обработки данных. Поэтому в распределенных системах общая память и производительность системы как бы распределены между входящими в нее ЭВМ. Совместное использование общих ресурсов сети породило такие понятия и методы, как распределенные базы и банки данных, распределенная обработка данных. В концептуальном плане вычислительные сети, как и отдельные компьютеры, являются средством реализации информационных технологий и их процессов. По территориальной распространённости различают локальные (ЛВС) и глобальные вычислительные сети (ГВС). Локальные вычислительные сети характеризуются тем, что объединяют между собой несколько компьютеров, которые расположены на небольшой территории. Как правило, такой формат соединения используется в рамках одного предприятия, учебного заведения или государственной структуры. Основная задача ЛВС – обеспечение быстрого и качественного доступа к информации всем работникам, предоставление возможности пользоваться всеми сервисами для обработки и передачи данных. Основные функции ЛВС: Распределение данных. Принцип действия ЛВС построен на раздаче информации на все ПК от главного ПК (сервера), потому накапливать и хранить данные на каждой машине не нужно. Распределение ресурсов технического и информационного характера. Распределение программ. Всем пользователям сети доступны программы, установленные в сети. +Обмен электронными сообщениями. Коммуникация между сотрудниками осуществляется посредством электронной почты, которая может передавать не только текстовые сообщения, но и файлы разного формата. Классификация вычислительных сетей по различным критериямВычислительные сети классифицируются по: Составу Сети, состоящие из программно-совместимых ЭВМ, являются однородными или гомогенными. Если ЭВМ, входящие в сеть, - программно несовместимы, то такая сеть называется неоднородной или гетерогенной. Типу организации передачи данных: С коммутацией каналов; С коммутацией сообщений; С коммутацией пакетов; Характеру реализуемых функций: Вычислительные, предназначенные для решения задач управления на основе вычислительной обработки исходной информации; Информационные, предназначенные для получения справочных данных по запросу пользователей; Смешанные, в которых реализуются вычислительные и информационные функции. Способу управления: Сети с децентрализованным управлением; Сети с централизованным управлением; Сети со смешанным управлением. Структуре построения (топологии) Топология «Звезда»  Это базовая топология компьютерной сети, в которой все компьютеры сети присоединены к центральному узлу (обычно коммутатор), образуя физический сегмент сети. Подобный сегмент сети может функционировать как отдельно, так и в составе сложной сетевой топологии (как правило, «дерево»). Топология «Кольцо»  Это топология, в которой каждый компьютер соединен линиями связи только с двумя другими: от одного он только получает информацию, а другому только передает. На каждой линии связи, как и в случае звезды, работает только один передатчик и один приемник. Это позволяет отказаться от применения внешних терминаторов. Общая шина  Представляет собой общий кабель (называемый шина или магистраль), к которому подсоединены все рабочие станции. На концах кабеля находятся терминаторы, для предотвращения отражения сигнала. Ячеистая  Является базовой полносвязной топологией компьютерной сети, в которой каждая рабочая станция сети соединяется с несколькими другими рабочими станциями этой же сети. Характеризуется высокой отказоустойчивостью, сложностью настройки и переизбыточным расходом кабеля. Каждый компьютер имеет множество возможных путей соединения с другими компьютерами. Обрыв кабеля не приведёт к потере соединения между двумя компьютерами Смешанная топология  Это сетевая топология, преобладающая в крупных сетях с произвольными связями между компьютерами. В таких сетях можно выделить отдельные произвольно связанные фрагменты (подсети), имеющие типовую топологию, поэтому их называют сетями со смешанной топологией. Полносвязная  Сеть, в которой каждый компьютер непосредственно связан со всеми остальными. Однако этот вариант громоздкий и неэффективный, потому что каждый компьютер в сети должен иметь большое количество коммуникационных портов, достаточное для связи с каждым из остальных компьютеров. Расстоянию между связываемыми узлами: Территориальные; Локальные (ЛВС); Корпоративные (масштаба предприятия). Основные решаемые задачи, требования, предъявляемые к современным сетямВ первую очередь локально вычислительные сети нужны для обработки, хранения и передачи информации. Например, практически любой офис, предприятие, организация требует прокладки ЛВС с целью обобщения активного сетевого оборудования, серверов и рабочих станций с помощью кабельной системы одного или нескольких зданий. Главным требованием, предъявляемым к сетям, является выполнение сетью ее основной функции - обеспечение пользователям потенциальной возможности доступа к разделяемым ресурсам всех компьютеров, объединенных в сеть. Все остальные требования - производительность, надежность, совместимость, управляемость, защищенность, расширяемость и масштабируемость - связаны с качеством выполнения этой основной задачи. Требования: Производительность Потенциально высокая производительность - это одно из основных свойств распределенных систем, к которым относятся компьютерные сети. Это свойство обеспечивается возможностью распараллеливания работ между несколькими компьютерами сети. К сожалению, эту возможность не всегда удается реализовать. Надежность и безопасность Одной из первоначальных целей создания распределенных систем, к которым относятся и вычислительные сети, являлось достижение большей надежности по сравнению с отдельными вычислительными машинами. Важно различать несколько аспектов надежности. Для технических устройств используются такие показатели надежности, как среднее время наработки на отказ, вероятность отказа, интенсивность отказов. Расширяемость и масштабируемость Расширяемость (extensibility) означает возможность сравнительно легкого добавления отдельных элементов сети (пользователей, компьютеров, приложений, служб), наращивания длины сегментов сети и замены существующей аппаратуры более мощной. Масштабируемость (scalability) означает, что сеть позволяет наращивать количество узлов и протяженность связей в очень широких пределах, при этом производительность сети не ухудшается. Для обеспечения масштабируемости сети приходится применять дополнительное коммуникационное оборудование и специальным образом структурировать сеть. Прозрачность Прозрачность (transparency) сети достигается в том случае, когда сеть представляется пользователям не как множество отдельных компьютеров, связанных между собой сложной системой кабелей, а как единая традиционная вычислительная машина с системой разделения времени. Поддержка разных видов трафика Компьютерные сети изначально предназначены для совместного доступа пользователя к ресурсам компьютеров: файлам, принтерам и т. п. Трафик, создаваемый этими традиционными службами компьютерных сетей, имеет свои особенности и существенно отличается от трафика сообщений в телефонных сетях или, например, в сетях кабельного телевидения. Управляемость Управляемость сети подразумевает возможность централизованно контролировать состояние основных элементов сети, выявлять и разрешать проблемы, возникающие при работе сети, выполнять анализ производительности и планировать развитие сети. В идеале средства управления сетями представляют собой систему, осуществляющую наблюдение, контроль и управление каждым элементом сети - от простейших до самых сложных устройств, при этом такая система рассматривает сеть как единое целое, а не как разрозненный набор отдельных устройств. Совместимость овместимость или интегрируемость означает, что сеть способна включать в себя самое разнообразное программное и аппаратное обеспечение, то есть в ней могут сосуществовать различные операционные системы, поддерживающие разные стеки коммуникационных протоколов, и работать аппаратные средства и приложения от разных производителей. ЗаключениеСегодня вычислительные сети продолжают развиваться, причем достаточно быстро. Разрыв между локальными и глобальными сетями постоянно сокращается во многом из-за появления высокоскоростных территориальных каналов связи, не уступающих по качеству кабельным системам локальных сетей. В глобальных сетях появляются службы доступа к ресурсам, такие же удобные и прозрачные, как и службы локальных сетей. Подобные примеры в большом количестве демонстрирует самая популярная глобальная сеть - Internet. Изменяются и локальные сети. Вместо соединяющего компьютеры пассивного кабеля в них в большом количестве появилось разнообразное коммуникационное оборудование - коммутаторы, маршрутизаторы, шлюзы. Благодаря такому оборудованию появилась возможность построения больших корпоративных сетей, насчитывающих тысячи компьютеров и имеющих сложную структуру. Возродился интерес к крупным компьютерам - в основном из-за того, что после спада эйфории по поводу легкости работы с персональными компьютерами выяснилось, что системы, состоящие из сотен серверов, обслуживать сложнее, чем несколько больших компьютеров. Поэтому на новом витке эволюционной спирали мэйнфреймы стали возвращаться в корпоративные вычислительные системы, но уже как полноправные сетевые узлы, поддерживающие Ethernet. Список источниковhttps://komiinform.ru/nt/125 - «Зачем нужны локальные вычислительные сети», 2019. http://compnets.narod.ru/1-11.html - «Общие принципы построения вычислительных сетей», 2006. https://www.sites.google.com/site/informtexxim/home/5 - «Топологии сетей», 2012. https://ru.wikipedia.org/wiki/Сетевая_топология - «Сетевая топология». В. Олифер, Н. Олифер. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы. — Питер, 2013. Практическое заданиеЗАДАНИЕ 4 Определите все параметры подсети, в которую входит адрес 10.10.92.63 с маской 255.255.255.0 Решение:
Количество нулей в маске подсети – 8, значит 2 в 8 степени – количество доступных адресов. Количество доступных адресов: 256 Таким образом: Первый доступный адрес: 10.10.92.1 Последний доступный адрес: 10.10.92.254 Широковещательный адрес: 10.10.92.255 Число рабочих адресов для хостов: 254 Идентификатор сети (применение логического «И» к адресу и маске): 10.10.92.0 (00001010.00001010.01011100.00000000) Обратная маска подсети (применение логического «НЕ»): 0.0.0.255 Москва 2022 |