14.1. Типи і характеристики лвс
Локальна обчислювальна мережа являє собою систему рас-пределеніе обробки даних, що охоплює невелику терри-торію (діаметром до 10 км) всередині установ, НДІ, вузів, бан-ков, офісів і т.п. це система взаємопов'язаних і розподілених на фіксованій території коштів передачі і обробки інформа-ції, орієнтованих на колективне використання загальномережевого ресурсів - апаратних, інформаційних, програмних. ЛВС мож-но розглядати як комунікаційну систему, яка підтри-живає в межах однієї будівлі або деякої обмеженої території один або кілька високошвидкісних каналів передачі ін-формації, що надаються підключеним абонентським системам (АС) для короткочасного використання.
В узагальненій структурі ЛВС виділяються сукупність абон-тскіх вузлів, або систем (їх число може бути від десятків до сотень), серверів і комунікаційна підмережа (КП).
Основними компонентами мережі є кабелі (передавальні середовища), робочі станції (АРМ користувачів мережі), плати інтерфейсу мережі (мережеві адаптери), сервери мережі.
Робочими станціями (PC) в ЛВС служать, як правило, персоналом-ні комп'ютери (ПК). На PC користувачами мережі реалізуються при-прикладні завдання, виконання яких пов'язане з поняттям обчислювальні-ного процесу.
Сервери мережі-це апаратно-програмні системи, виконуємо-ють функції управління розподілом мережевих ресурсів загально-го доступу, які можуть працювати і як звичайна абонентська сис-тема. В якості апаратної частини сервера використовуються досить потужний ПК, міні-ЕОМ, велика ЕОМ або комп'ютер, спроектує-ний спеціально як сервер. У ЛВС може бути кілька различ-них серверів для управління мережевими ресурсами, проте завжди име-ється один (або більше) файл-сервер (сервер баз даних) для управління зовнішніми ЗУ загального доступу і організації розподілених баз даних (РБД).
Робочі станції та сервери з'єднуються з кабелем коммуникаци-ційної підмережі за допомогою інтерфейсних плат - мережних адаптерів (СА). Основні функції СА: організація прийому (передачі) даних з (в) PC, узгодження швидкості прийому (передачі) інформації (бу-ферізація), формування пакета даних, паралельно-послідовно-тельное перетворення (конвертацію), кодування (декодує-вання) даних , перевірка правильності передачі, встановлення соеди-вати з необхідним абонентом мережі, організація власне обміну даними. У ряді випадків перелік функцій З А істотно збіль-чивается, і тоді вони будуються на основі мікропроцесорів і вбудо-енних модемів.
У ЛВС як кабельних передавальних середовищ використовуються ві-тая пара, коаксіальний кабель і оптоволоконний кабель.
Крім зазначеного, в ЛВС використовується наступне мережеве обо-нання:
приймачі (трансивери) і повторювачі (репітери) - для об'єднання сегментів локальної мережі з шинної топологією;
концентратори (хаби) - для формування мережі довільної топології (використовуються активні та Пасивні концентратори);
мости- для об'єднання локальних мереж в єдине ціле і по-щення продуктивності цього цілого шляхом регулювання тра-Фіка (даних користувача) між окремими підмережами;
маршрутизатори та коммутатори- для реалізації функцій комутації та маршрутизації при управлінні трафіком в сегменті-рова (що складаються з взаємопов'язаних сегментів) мережах. В отли-чие від мостів, які забезпечують сегментацію мережі на фізичному рівні, маршрутизатори виконують ряд «інтелектуальних» фун-кцій при управлінні трафіком. Комутатори, виконуючи практичес-ки ті ж функції, що і маршрутизатори, перевершують їх по вироб-водительности і мають меншу латентність (апаратна ча-менная затримка між отриманням і пересиланням інформації);
аналізатори- для контролю якості функціонування мережі;
мережеві тестери- для перевірки кабелів і відшукання несправності-ностей в системі встановлених кабелів.
Основні характеристики ЛВС:
• територіальна протяжність мережі (довжина загального каналу зв'язку);
• максимальна швидкість передачі даних;
• максимальне число АС в мережі;
• максимально можливу відстань між робочими станціями в мережі;
• вид фізичної середовища передачі даних;
• максимальне число каналів передачі даних;
• тип передачі сигналів (синхронний або асинхронний);
• метод доступу абонентів до мережі;
• структура програмного забезпечення мережі;
• умови надійної роботи мережі;
• можливість зв'язку ЛВС між собою і з мережею більш високого рівня;
• можливість використання процедури встановлення пріоритетів
при одночасному підключенні абонентів до загального каналу.
До найбільш типовим областям застосування ЛВС відносяться сле-дмуть [26].
Обробка текстів- одна з найбільш поширених фун-кцій засобів обробки інформації, використовуваних в ЛВС. Переду-ча і обробка інформації в мережі, розгорнутої на підприємстві (в організації, ВНЗ і т.д.), забезпечує реальний перехід до «Безбах-мажной» технології, витісняючи повністю або частково друкарські машинки.
Організація власних інформаційних систем, що містять автоматизовані бази даних - індивідуальні та загальні, з-осередком і розподілені. Такі БД можуть бути в кожної орга-нізації або фірмі.
Обмін інформацією між АС мережі - важливий засіб скорочення до мінімуму паперового документообігу. Передача даних і зв'язок займають особливе місце серед додатків мережі, так як це глав-ное умова нормального функціонування сучасних організацій.
Забезпечення розподіленої обробки даних, пов'язане з об'єд-ням АРМ всіх фахівців даної організації в мережу. Незважаючи на істотні відмінності в характері і обсязі розрахунків, проведених на АРМ фахівцями різного профілю, що використовується при цьому інформація в рамках однієї організації, як правило, знаходиться в оди-ний (інтегрованої) базі даних. Тому об'єднання таких АРМ в мережу є доцільним і досить ефективним рішенням.
Підтримка прийняття управлінських рішень, що надає керівникам і управлінському персоналу організації достовірний-ву і оперативну інформацію, необхідну для оцінки ситуа-ції і прийняття правильних рішень.
Організація електронної почти- один з видів послуг ЛВС, по-зволяет керівникам і всім співробітникам підприємства оперативно-но отримувати всілякі відомості, необхідні в його виробниц-ного-господарської, комерційної та торговельної діяльності.
Колективне використання дорогих ресурсів-необ-дімое умова зниження вартості робіт, що виконуються в порядку реалізації вищевказаних застосувань ЛВС. Йдеться про такі ре-ресурсах, як високошвидкісні друкувальні пристрої, запам'ятовую-щие пристрої великої ємності, потужні засоби обробки ін-формації, прикладні програмні системи, бази даних, бази знань. Очевидно, що такі кошти недоцільно (внаслідок невисокого коефіцієнта використання і дорожнечі) мати в каж-дой абонентської системі мережі. Досить, якщо в мережі ці кошти є в одному або декількох екземплярах, але доступ до них забезпе-чується для всіх АС.
Залежно від характеру діяльності організації, в якій розгорнута одна або кілька локальних мереж, зазначені функції реалізуються в певній комбінації. Крім того, можуть вико-тися і інші функції, специфічні для даної організації.
Типи ЛВС. Для поділу ЛВС на групи використовуються визначено-ні класифікаційні ознаки [26].
За призначенням ЛВС діляться на інформаційні (информацион-но-пошукові), керуючі (технологічними, адміністративними-ми, організаційними та іншими процесами), розрахункові, інформа-ційно-розрахункові, обробки документальної інформації та ін.
За типами використовуваних в мережі ЕОМ їх можна розділити на НЕ-однорідні, де застосовуються різні класи (мікро-, міні-, біль-шие) і моделі (всередині класів) ЕОМ, а також різне абонентс-кое обладнання, і однорідні, що містять однакові моделі ЕОМ і однотипний склад абонентських засобів.
За організації управління однорідні ЛВС розрізняються на мережі з централізованим і децентралізованим управлінням.
У мережах з централізованим управлінням виділяються одна чи кілька машин (центральних систем або органів), які керують роботою мережі. Диски виділених машин, які називаються файл-серверами або серверами баз даних, доступні всім іншим комп'ютерам (робочих станцій) мережі. На серверах працює мережева ОС, зазвичай мультизадачная. Робочі станції мають доступ до дисків серверів і спільно використовуваних принтерів, але, як правило, не можуть рабо тать безпосередньо з дисками інших PC. Сервери можуть бути виділеними, і тоді вони виконують тільки завдання управління мережею і не використовуються як PC, або невиділеними, коли паралель-но з завданням управління мережею виконують призначені для користувача програм-ми (при цьому знижується продуктивність сервера і надійність роботи всієї мережі з- за можливої помилки в призначеній для користувача про-грамі, яка може привести до зупинки роботи мережі). Такі мережі відрізняються простотою забезпечення функцій взаємодії між АС ЛВС, але їх застосування доцільно при порівняно невеликі-шом числі АС в мережі. У мережах з централізованим управлінням біль-Шая частина інформаційно-обчислювальних ресурсів зосереджена в центральній системі. Вони відрізняються також більш надійної сис-темою захисту інформації.
Якщо інформаційно-обчислювальні ресурси локальної мережі рівномірно розподілені по великому числу АС, централізоване управління малоефективно через різке збільшення службової (керуючої) інформації. В цьому випадку ефективними виявляються мережі з децент-ралізованного (розподіленим) управлінням, або однорангові. У та-ких мережах немає виділених серверів, функції управління мережею переда-ються по черзі від однієї PC до іншої. Робочі станції мають доступ до дисків і принтерів інших PC. Це полегшує спільну роботу груп користувачів, але продуктивність мережі кілька знижується. Ні-достатки тимчасових мереж: залежність ефективності функціонує-вання мережі від кількості АС, складність управління мережею, складність забезпечення захисту інформації від несанкціонованого доступу.
За швидкістю передачі даних в загальному каналі розрізняють:
• ЛВС з малою пропускною здатністю (одиниці мегабіта на се-Кунду), в яких в якості фізичної передавальної середовища ис-користується зазвичай кручена пара або коаксіальний кабель;
• ЛВС з середньою пропускною здатністю (десятки мегабіт в секунду), в яких використовується також коаксіальний кабель або кручена пара;
• ЛВС з великою пропускною здатністю (сотні мегабіт в се-Кунду), де застосовуються оптоволоконні кабелі (світловоди).
За топології, тобто конфігурації елементів в мережі ЛВС діляться:
на загальну шину, кільце, зірку і ін.