Глобальные и локальные сети

Министерство образования Российской Федерации

Санкт-Петербургский государственный горный институт им.Г.В.Плеханова

(технический университет)

Мончегорский филиал

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА № 1

По дисциплине Информатика

(наименование учебной дисциплины согласно учебному плану)

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Реферат

Тема: Глобальные и локальные сети.

(подпись) (Ф.И.О.)

ОЦЕНКА: _________________

Дата: __________________________

ПРОВЕРИЛ

Должность подпись Ф.И.О.

Мончегорск

2002 год

Аннотация

В контрольной работе изложен реферат, в котором раскрыта тема, связанная с информатикой – «О локальных и глобальных сетях». Выполнение данного задания позволяет получить навыки работы с текстовым редактором Microsoft Word.

Пояснительная записка содержит:

39 страниц печатного текста, 12 иллюстраций.

The summary

In test the abstract is set up, in which one the subject, bound with information science - « About local and terrestrial networks » is uncovered. The fulfillments of the given task allows to receive skills of activity with a text editor Microsoft Word.

The explanatory slip contains;

39 pages of the printed text, 12 case histories.

Оглавление

Введение. 3

Часть I. 5

1. Глобальные и локальные сети. 5

2. Локальные компьютерные сети. 6

2.1. Международные требования к сетям.. 7

2.2. Классификация сетей. 8

2.3. Роль ПЭВМ в сети. 10

2.4. Структуры сетей. 12

2.4.1 Одноузловые сети. 12

2.4.2. Кольцевые сети. 16

2.4.3. Магистральные сети. 19

2.4.4. Комбинированные сети. 22

2.5. Характеристика физических сред передачи данных в ЛКС.. 24

3. Глобальные компьютерные сети. 25

3.1. Классификация сетей. 25

3.2. Наземные многоузловые сети. 26

3.2.1. Общая структура сети. 26

3.2.2. Принцип модемной связи. 28

3.2.3. Способы коммутации и выбор пути передачи сообщения. 29

3.3. Спутниковые и комбинированные сети. 32

3.4. Примеры глобальных сетей. 34

Часть II. 37

Заключение. 38

Список использованных источников. 39

Введение

Целью выполнения контрольной работы является закрепление устойчивых навыков работы с текстовым редактором Microsoft Word и знакомство с достоинствами и недостатками различных компьютерных технологий.

В настоящее время компьютерные технологии получи­ли широкое распространение практически во всех областях деятельности человека. Менеджеры различных направлений, бухгалтеры, экономисты, инженеры-проектировщики, составители и хранители всевозможных документов, журналисты и издатели, научные работники и многие другие повышают эффективность своей работы с помощью персональных ЭВМ. Для этого применяются различные компьютерные технологии. В пояснительной записке речь пойдет об «универсальных» технологиях, которые используются во многих сферах деятельности, предназначенные для коллективной работы пользователей в компьютерных информационно-вычислительных сетях.

Часть I
.
1.
Глобальные и локальные сети

Информационные технологии с применением автономно работающей ПЭВМ значительно расширяют интел­лектуальные возможности пользователя. Однако более значительный эффект от использования ПЭВМ можно получить при объединении отдельных ПЭВМ организации, предприятия, фирмы и др. в локальную компьютерную сеть, которая обеспечивает функционирование фирмы как единой слаженной системы. Локальные сети объединяют все службы фирмы, ускоряют документооборот, хранят необходимую информацию и предоставляют ее работникам фирмы и др. Естественным продолжением тенденции развития информационных технологий являются компьютерные телекоммуникации и глобальные сети, обеспечивающие доступ пользователей к информационным ресурсам всей страны и выход в мировое информационное пространство. Глобальные сети объединяют правитель­ственные учреждения, промышленные корпорации, университеты и колледжи, исследовательские центры, коммерческие компании и общественные организации. Сейчас важнейшая роль в мировых телекоммуникациях принадлежит, конечно же, Internet,
которая охватывает практически все страны, содержит информацию обо всех сторонах человеческой деятельности, не знает пограничных и цензурных ограничений. В настоящее время компьютерные технологии получи­ли широкое распространение практически во всех областях деятельности человека.

2. Локальные компьютерные сети

Локальная сеть представляет собой набор компьютеров, периферийных устройств (принтеров и т. п.) и коммутационных устройств, соединенных кабелями. Локальные сети делятся на учрежденческие (офис­ные сети фирм, сети организационного управления и другие сети, отличающиеся по терминологии, но прак­тически одинаковые по своей идеологической сути) и сети управления технологическими процессами на пред­приятиях.

Локальные сети характерны тем, что расстояния между компонентами сети сравнительно невелики, как правило, не превышают нескольких километров. Локаль­ные сети различаются по роли и значению ПЭВМ в сети, структуре, методам доступа пользователей к сети, спосо­бам передачи данных между компонентами сети и др. Каждой из предлагаемых на рынке сетей присущи свои достоинства и недостатки. Выбор сети определяется чис­лом подключаемых пользователей, их приоритетом, не­обходимой скоростью и дальностью передачи данных, тре­буемыми пропускной способностью, надежностью и стоимостью сети.

2.1. Международные требования к сетям

В настоящее время Международная организация стандартов разработала более 25 стандартов на локаль­ные сети. Рассмотрим основные требования стандартов к учрежденческим сетям:

- возможность подключения современных, ранее разработанных и перспективных ПЭВМ и перифе­рийных устройств;

- скорость передачи данных должна быть не менее 1 Мбит/с;

- отключение и подключение компонентов сети не должно нарушать общую работу сети более чем на 1 с;

- средства обнаружения ошибок, имеющиеся в сети, должны выявлять все сообщения, содержащие 4 и более искаженных битов;

- надежность сети должна обеспечивать не более 20 мин простоя сети в год.

Международные стандарты предъявляют высокие требования к локальным сетям. Поэтому требования меж­дународных стандартов удовлетворяют лишь ряд сетей, выпускаемых ведущими электронными фирмами мира.

2.2. Классификация сетей

Локальные сети, широко используемые в научных, управленческих, организационных и коммерческих тех­нологиях, можно классифицировать по следующим при­знакам:

1. По роли ПЭВМ в сети:

- сети с сервером;

- одноранговые (равноправные) сети.

2. По структуре (топологии) сети:

- одноузловые («звезда»);

- кольцевые («кольцо»);

- магистральные («шина»);

- комбинированные.

3. По способу доступа пользователей к ресурсам и абонентам сети:

- сети с подключением пользователя по указан­ным адресам абонентов по принципу коммутации каналов («звезда»);

- сети с централизованным (программным) управ­лением подключения пользователей к сети («кольцо» и «шина»);

- сети со случайной дисциплиной обслуживания пользователей («шина»).

4. По виду коммуникационной среды передачи ин­формации:

- сети с использованием существующих учрежден­ческих телефонных сетей;

- сети на специально проложенных кабельных ли­ниях связи;

- комбинированные сети, совмещающие кабельные линии и радиоканалы.

5. По дисциплине обслуживания пользователей (способу доступа пользователей к сети):

- приоритетные, задающиеся ЦУС, когда пользова­тели получают доступ к сети в соответствии с присвоенными им приоритетами (постоянными или изменяющимися);

- неприоритетные, когда все пользователи сети име­ют равные права доступа к сети.

6. По размещению данных в компонентах сети:

- с центральным банком данных;

- с распределенным банком данных;

- с комбинированной системой размещения данных.

2.3.
Роль ПЭВМ в сети

Сети с сервером

Компонентами сети являются рабочие ПЭВМ (рабо­чие станции) и серверы.

Сервер -
это специально выделенная в сети ПЭВМ, в задачу которой входит управление всей сетью или час­тью сети (например, в комбинированных сетях), прием, хранение, обновление и выдача пользователям общей информации, управление высококачественными принте­рами и графопостроителями. Поэтому к серверу предъяв­ляются более высокие требования по производительнос­ти, объему памяти и надежности.

Рабочие станции
(клиенты, абоненты) -
это ме­нее мощные ПЭВМ, которые могут использовать ресурсы (например, дисковое пространство) сервера.

Достоинства сети:

- более эффективное централизованное управление сетью;

- рабочие станции могут быть достаточно просты­ми и дешевыми;

- операционная система, поддерживающая работу сети (например, Windows 95/98), может устанав­ливаться только на сервере.

Недостатки:

- более высокая стоимость установки;

- сложная настройка системы.

Одноранговые сети

Все ПЭВМ в сети равноправны. Каждый пользователь предоставляет в сеть какие-то ресурсы: жесткий диск, вы­сококачественный принтер, графопостроитель и др.

Достоинства:

- меньшие затраты на установку сети;

- возможность использования каждым пользовате­лем ресурсов других ПЭВМ;

- удобство и простота работы пользователей в сети.

Недостатки:

- число ПЭВМ в сети не превышает 25-30;

- операционная система, поддерживающая работу сети (например, Windows 95/98), устанавливает­ся на каждой ПЭВМ.

2.4. Структуры сетей

2.4.1 Одноузловые сети

В локальных сетях применяются в основном одноузловые (звездообразные) сети. В качестве средств ком­муникаций могут использоваться телефонные линии свя­зи и АТС организаций, предприятий, фирм и др., специально проложенные кабельные линии и каналы пе­редачи сигналов по радио.

1. Сети с проводными линиями связи

Структура (топология) сети показана на рис.2.4.1.1. Одна из ПЭВМ может выполнять функции центра управ­ления сетью (ЦУС).

Метод доступа к сети -
вызов абонента по его сетевому имени с коммутацией каналов в УК. Способ коммутации каналов обеспечивает соединение абонентов через УК на время передачи сообщения. При этом в УК возможна организация приоритетного доступа к сети абонентов.

ЦУС

Рис.2.4.1.1. Структура одноузловой проводной ЛКС

Условные обозначения: ЦУС – центр управления сетью (сервер), ПЭВМ – персональный компьютер, УК – узел коммуникации

Достоинства сети:

- простота и низкая стоимость подключения пользователей к сети;

- простота управления сетью;

- возможность подключения и отключения абонен­тов без остановки работы сети.

Недостатки:

- скорость передачи сообщений зависит от количе­ства абонентов, интенсивности приема и переда­чи сообщений и технических возможностей УК;

- надежность сети определяется надежностью УК;

- большая суммарная длина и низкая эффектив­ность использования физической среды передачи сигналов.

Для повышения надежности УК строятся по мо­дульному принципу, который предусматривает рабочие и резервные модули. Система диагностики оцени­вает функционирование рабочего модуля и в случае необходимости переключает сеть на работу с резервным модулем.

Примером одноузловой сети может служить Arcnet (США). Хотя сеть не имеет статуса международного стандарта, она широко применяется для построения не­больших учрежденческих сетей. В состав сети входит 8-канальный канальный УК. Количество абонентов мо­жет быть увеличено путем подключения новых УК.

2. Радиоканальные сети

Структура сети (рис.2.4.1.2.) похожа на одноузловую сеть, только сообщения в сети передаются не по провод­ным линиям связи, а по радиолиниям. Для этого каж­дая ЭВМ снабжена абонентской радиостанцией (АРС). Абонентские радиостанции связаны между собой через центральную радиостанцию (ЦРС).

Рис.2.4.1.2. Структура радиоканальной ЛКС

Условные обозначения: ПЭВМ – персональный компьютер, ЦРС - центральная радиостанция

Методы доступа к сети случайные. Наиболее про­стым является метод ALOHA - захват абонентом канала и выдача сообщения независимо от того, есть ли в сети другие сообщения или нет. Это может привести к столк­новению сообщений в сети и взаимному их искажению (рис.2.4.1.3.). Искаженные сообщения повторно передаются

через случайные промежутки времени. При столкнове­ниях сообщений теряется активное время работы сети, равное сумме времени передачи обоих сообщений.

1 абонент Наложение

2 абонент

Потерянное время

Рис.4.1.3. Иллюстрация случайного метода доступа к сети

Для уменьшения вероятности появления столкно­вений применяются модификации этого метода: доступ с контролем несущей (CSMA) и доступ с контролем несу­щей и обнаружением столкновений (CSMA/CD). Доступ с контролем несущей заключается в том, что абонент «слушает» сеть и передает сообщение только в свобод­ную сеть. Столкновения возможны, когда два или более абонентов начинают передачу одновременно. Искажен­ные сообщения передаются повторно.

При доступе с контролем несущей и обнаружением столкновений абонент «слушает» сеть, передает сообще­ние в освободившуюся сеть и контролирует возможность столкновения сообщений. Если абоненты начинают пере­дачу одновременно, то столкнувшиеся сообщения сразу уничтожаются, не занимая времени передачей искажен­ных сообщений. Методы CSMA и GSMA/CD применяются при более высоких нагрузках на сеть, чем метод ALOHA.

Случайные методы доступа реализуются средствами ЭМВОС каждой ПЭВМ, поэтому они более надежны, чем централизованные методы доступа, реализуемые про­граммными средствами ЦУС.

Достоинства сети:

- возможность связи с движущимися абонентами;

- возможность подключения и отключения абонен­тов без остановки сети.

Недостатки:

- возможность прослушивания всех абонентов; воздействие промышленных и атмосферных помех;

- наличие «мертвых зон», обусловленных конст­рукциями зданий и помещений.

Радиоканальные сети сейчас начинают все шире ис­пользоваться там, где необходимы связи с движущими­ся абонентами.

2.4.2. Кольцевые сети

Рис.2.4.2.1. Структура кольцевой ЛКС

Структура сети показана на рис.2.4.2.1. Средства ком­муникаций сети включают физическую среду передачи сигналов в форме кольца, соединяющего ПЭВМ, блоки доступа и повторители.

Условные обозначения: ЦУС – центр управления сетью, ПЭВМ – персональный компьютер, БлД – блок доступа, П - повторитель

Блок доступа (БлД) —
это техническое устройство для подключения ПЭВМ к физической среде. БлД делят­ся на две группы: доступ без разрыва целостности физи­ческой среды передачи сигналов и доступ с разрывом физической среды и восстановлением ее с помощью БлД. Например, без разрыва физической среды можно осуще­ствить доступ к проводным линиям связи, но доступ к оптоволоконным линиям возможен только с разрывом среды передачи сигналов. Сообщение, переданное або­нентом, поступает через БлД в физическую среду и дви­жется по кольцу. Повторитель (П) задерживает сооб­щение на время, необходимое для определения адреса абонента и приема его абонентом, восстанавливает ос­лабленные и искаженные электрические сигналы сооб­щения. Участок физической среды между двумя соседни­ми повторителями называется сегментом.

Методы доступа к сети.

В кольцевой структуре применяются централизован­ные методы доступа.

Разделение времени (временное сегментирование). ЦУС через определенные промежутки времени по очере­ди разрешает абонентам передачу сообщений. Время пе­редачи также определено.

Передача полномочия (маркерный доступ). ЦУС формирует служебный пакет-полномочие (маркер), кото­рый циркулирует по кольцу. Приход полномочия к або­ненту означает разрешение на передачу сообщения этим абонентом. Время передачи определено. Все остальные абоненты работают только на прием. После выдачи со­общения в сеть абонент-отправитель посылает полно­мочие следующему абоненту. Абонент-получатель при­нимает сообщение, проверяет его правильность и посылает дальше по кольцу с добавлением, что сообще­ние принято без искажения или с искажением. Отправителъ принимает свое сообщение, которое прошло по всему кольцу, в качестве подтверждения о приеме сообщения по­лучателем. Если сообщение получателем принято с иска­жением, то отправитель повторяет передачу сообщения.

В централизованных методах доступа может быть реализовано приоритетное обслуживание абонентов. По­скольку централизованные методы доступа организуют­ся единственным в сети ЦУС, то их надежность меньше, чем у случайных методов.

Достоинства сети:

- простота реализации двухточечной линии связи (в каждый момент соединены только две точки -два абонента), что снижает требования к физи­ческой среде;

- простота организации подтверждения о приеме сообщения;

- небольшая общая длина физической среды.

Недостатки:

- низкая надежность, так как выход из строя учас­тка физической среды или повторителя приводит к остановке работы всей сети;

- невозможность подключения и отключения або­нентов без остановки сети;

- максимальная задержка передачи сообщения за­висит от количества абонентов.

Для повышения надежности и пропускной способ­ности сети применяется двойное кольцо. Сообщения в кольцах курсируют в разных направлениях. При нару­шениях одного кольца уменьшается только пропускная способность сети. При нарушениях обоих колец ближай­шие к нарушению автоматически восстанавливают циркуляцию информации в одном кольце.

Пример кольцевой сети: Token Ring Network (фи­лиал фирмы IBM в Цюрихе). Сеть обладает статусом мирового стандарта, ее длина достигает 2 км и обслужи­вает до 256 абонентов. В сети реализован маркерный метод доступа.

2.4.3. Магистральные сети

1. Магистральные моноканалы

Структура сети показана на рис.2.4.3.1. Все абоненты подключены к одной физической среде, представляющей собой магистраль (шину). Сообщение, переданное пользо­вателем, поступает через БлД ко всем абонентам сети.

Рис.2.4.3.1. Структура моноканальной ЛКС

Условные обозначения: ЦУС – центр управления сетью, ПЭВМ – персональный компьютер, БлД – блок доступа

1.Методы доступа к сети:

1. Централизованные методы доступа, аналогичные методам кольцевых

структур: разделение времени и передача полномочия.

2. Случайные методы доступа,
аналогичные мето­дам, характерным для радиоканальных ЛКС.

Достоинства сети:

- более высокая надежность, чем у кольцевых сетей, так как отказ абонента не влияет на работу сети;

- возможность подключения и отключения абонен­тов без остановки работы сети в случае неразруша­ющего физическую среду подключения абонентов;

- наименьшая длина физической среды.

Для повышения надежности и пропускной способ­ности примен

яются двойные моноканалы.

Примером магистральной моноканальной структу­ры является сеть Ethernet, представляющая собой от­раслевой стандарт фирм Intel, DEC и Xerox. Сеть поло­жена в основу международного стандарта, обслуживает до 1000 абонентов при длине сети до 10 км, доступ к сети осуществляется по протоколам CSMA/CD.

2. Магистральные поликаналы

Поликаналом называют группу средств коммуникаций, работающих на одной физической среде и предназ­наченных для организации нескольких сетей различного назначения. Для этого применяется широкополосная фи­зическая, среда, например широкополосный коаксиаль­ный или оптоволоконный кабель. Пример поликаналь­ ной структуры для двух ЛКС на одной физической среде показан на рис.2.4.3.2.

Рис. 2.4.3.2. Структура.поликанальной ЛКС

Условные обозначения: ЦУС – центр управления сетью, ПЭВМ – персональный компьютер, БлД – блок доступа

Здесь одна сеть передает информацию на частоте f1 , а другая - на частоте f
2.

Методы доступа к сети: централизованные и слу­чайные, аналогичные магистральному моноканалу.

Достоинства сети:

- высокая пропускная способность, позволяющая передавать большие потоки разнообразной инфор­мации;

- возможность организации на одной физической среде нескольких сетей различного назначения (например, в крупных финансовых организаци­ях, информационных и многопрофильных фир­мах).

Недостатки:

- сложность эксплуатации;

- высокая стоимость оборудования.

Магистральные поликаналы разрабатываются и производятся по конкретным заказам.

2.4.4. Комбинированные сети

Каждая из приведенных структур сетей обладает определенными достоинствами и недостатками. Пре­одолеть некоторые недостатки и повысить эффектив­ность сетей можно путем комбинирования (структу­рирования) различных топологий. Например, на рис.2.4.4.1. изображена сеть с одним УК и двумя магистраль­ными моноканальными подсетями. Сеть может вклю­чать несколько УК, каждый из которых имеет не­сколько портов.

Рис.2.4.4.1. Комбинированная ЛКС (вариант 1)

Условные обозначения: ЦУС – центр управления сетью, ПЭВМ – персональный компьютер, УК – узел коммуникации

На рис.2.4.4.2. показана сеть из двух УК, ПЭВМ к ко­торым подключены разными способами.

Достоинства сетей:

- возможность легкого наращивания абонентов и ресурсов сети;

- изменение конфигурации сетевой структуры;

- повышение надежности сети;

- продление жизненного цикла.

Рис.2.4.4.2. Комбинированная ЛКС (вариант 2)

Условные обозначения: ЦУС – центр управления сетью, ПЭВМ – персональный компьютер, УК – узел коммуникации

Недостатком таких систем является более высо­кая их стоимость за счет дополнительного технического и программного сетевого оборудования.

К комбинированной структуре можно отнести и пол­носвязную сеть (рис.2.4.4.3).

Рис.2.4.4.3. Структура полносвязной сети

Условные обозначения: ПЭВМ – персональный компьютер

Достоинства сети:

- наименьшая задержка передачи сообщения меж­ду компонентами сети;

- наибольшая надежность сети.

К недостаткам сети относятся: неэффективность, сложность и наибольшая длина физической среды.

В зависимости от конструктивных особенностей по­мещений фирмы, расположения сотрудников в помеще­ниях, приоритета абонентов сети, допустимой задержки передачи сообщений и других факторов могут использо­ваться и другие структуры сетей.

2.5. Характеристика физических сред передачи данных в ЛКС

В качестве физической среды передачи сигналов в ЛКС применяются витые (скрученные) пары проводов (ВП), коаксиальные (КК), оптоволоконные (ОВК) кабе­ли и радиоканалы (РК).

Учитывая эксплуатационные характеристики и сто­имость различных сред передачи сигналов, наибольшее применение в ЛКС средней протяженности (офисы, не­большие фирмы, предприятия и организации) нашли ви­тые пары и коаксиальные кабели. Витая пара -
это телефонный провод европейского стандарта, включающий два изолированных проводника. Коаксиальный ка­бель состоит из центрального проводника, окруженного слоем изолирующего материала, проводящего электрический ток эк­рана, и внешней оболочки.

В ЛКС большой протяженности применяются оп­товолоконные кабели.

По ОВК передаются не электри­ческие сигналы, а световая энергия. Внутреннюю часть ОВК составляют тонкие нити кварцевого волокна с низ­ким коэффициентом затухания и высоким коэффициен­том отражения. Внутреннюю часть ОВК окружает стек­лянная пленка, имеющая меньший коэффициент отражения, чем кварц. В связи с этими физическими свойствами кварца и стекла ОВК могут передавать ин­формацию на значительные расстояния.

В радиоканальных ЛКС применяются в основном радиочастотные, инфракрасные и микроволновые радио­станции на дальности прямой видимости.

3. Глобальные компьютерные сети

3.1. Классификация сетей

Глобальные сети можно классифицировать по следующим признакам:

1. По типу средств коммуникаций:

- наземные многоузловые сети;

- спутниковые радиосети;

- комбинированные сети.

2. По способу коммутации сообщений:

- коммутация каналов;

- коммутация сообщений;

- коммутация пакетов;

- адаптивная коммутация.

3. По выбору маршрута передачи сообщения:

- фиксированные пути;

- направленный выбор пути;

- случайные пути;

- лавинный способ.

3.2. Наземные многоузловые сети

3.2.1. Общая структура сети

Структура многоузловой сети показана на рис.3.2.1.1.

Рис.3.2.1.1. Комбинированная ЛКС

Условные обозначения: Т – терминал, УК – узел коммуникации, ЦУС – центр управления сетью

Рабочими ЭВМ сети могут быть все классы ЭВМ от персональных до суперЭВМ. Используются также отдель­ные терминалы (Т). Абоненты подключаются к сети по­средством телефонных и телеграфных каналов связи в точках подключения (ТП). Доступ пользователей к ресурсам сети осуществля­ется через узлы коммутации. Каждый узел коммутации (УК) обслуживает определенное число пользователей, обычно наиболее близко расположенных к узлу. Архи­тектуру УК составляют ЭВМ со специальным сетевым программным обеспечением и коммуникационное обору­дование. УК могут быть обслуживаемыми и необслуживаемыми, т. е. работающими в автоматическом режиме. УК выполняют важные сетевые функции: анализ и фор­мирование сетевых адресов абонентов, кодирование со­общений, контроль и коррекцию ошибок, появившихся в процессе передачи информации, управление потоками сообщений, выбор оптимального для данной ситуации маршрута передачи сообщения и др. Один из УК выпол­няет роль шлюза или моста.

С одним из УК совмещается центр управления се­тью (ЦУС), на котором работает администратор сети. В ЦУС, как правило, входит наиболее мощная ЭВМ сети со специальным программным обеспечением.

Между УК прокладываются, как правило, магист­ральные скоростные каналы передачи данных (МСКПД) на основе Коаксиальных, многожильных и оптоволокон­ных кабелей. В крайнем случае используются телефон­ные линии связи, обладающие средней скоростью пере­дачи данных.

Достоинства многоузловой сети:

- возможно использование ранее проложенных ка­налов связи;

- допустимо применение в разных частях сети раз­личных физических сред и скоростей передачи данных;

- возможность применения различных способов коммутации и выбора путей передачи сообщений.

Недостатки:

-сложность прокладки в труднодоступных местах (горах, болотах, пустынях, в воде);

- невозможность связи с движущимися абонентами.

3.2.2. Принцип модемной связи

Чтобы передать дискрет­ный двоичный сигнал с выхода одной ПЭВМ на вход другой по аналоговой телефонной линии связи, этот сигнал должен быть преобразован в стандартную форму передачи сигнала по телефонной линии. Такое преобразование называется моду­ляцией,
а устройство, осуществляющее преобразование модулятором.
На входе ПЭВМ - получателя сообщения должно быть сделано обратное преобразование, которое называется демодуляцией, а устройство — демодулятором. Так как ПЭВМ передает и принимает сообщение, то модуля­тор и демодулятор объединяют в одном устройстве под на­званием модем. Модемы выпускаются как в виде отдельных блоков, так и встроенными в ПЭВМ. В зависимости от каче­ства модемов и линий связи скорость передачи данных через модемы составляет 2400, 4800, 9600 бит/с.

Для того чтобы две ПЭВМ могли обмениваться ин­формацией, кроме модема и физической среды передачи сигналов необходимо специальное программное обеспе­чение для согласования работы ПЭВМ и поддержки средств коммуникаций. Большинство модемов автома­тически определяют, с какой скоростью поступает ин­формация, проводят тестирование качества линии свя­зи, а также кодируют сообщения специальными помехоустойчивыми кодами.

Обычный тип модема позволяет передавать только текстовую информацию, в связи с чем его иногда назы­вают телефонным. Кроме телефонного модема выпуска­ются факс—модемы, которые могут передавать графичес­кую информацию: деловые письма с подписями и печатями, чертежи, эскизы, рисунки, фотографии. Для разносторонней работы пользователя в сети к ПЭВМ должен быть подключен сканер.

3.2.3. Способы коммутации и выбор пути передачи сообщения

Способами коммутации при передаче сообщений являются:

Коммутация каналов устанавливает физическое соединение (рис.3.2.3.1.) между абонентом-отправителем со­общения (Отпр.) и получателем (Пол.). Отправитель по­сылает специальный сигнал, который перемещается от одного УК к другому и устанавливает физический пря­мой канал связи между отправителем и получателем. После установления физического канала связи получа­тель посылает об этом отправителю специальный сиг­нал. Получив сигнал, отправитель посылает сообщение. После передачи всего сообщения канал связи разъединя­ется. Способ коммутаций каналов прост в реализации, но дает наибольшую задержку при передаче сообщения и снижает пропускную способность сети.

Рис.3.2.3.1. Фрагмент средств коммуникаций сети

Условные обозначения: УК – узел коммуникации

Коммутация сообщений не устанавливает физичес­кий канал связи между абонентами. Определяется логический канал связи, т. е. указывается адрес получателя сообщения, адрес отправителя и путь передачи сообще­ния. Поступившее в УК сообщение запоминается и ждет до тех пор, пока не освободится канал к следующему УК. Сообщение в каждый момент времени занимает только канал между двумя соседними УК. Это повыша­ет пропускную способность сети и уменьшает задержку передачи сообщения.

Коммутация пакетов.
На транспортном уровне ЭМВОС сообщение разбивается на одинаковой длины фрагменты. На более нижних уровнях фрагмент сообще­ния снабжается заголовком и концевиком. В заголовке записывается: адрес получателя, порядковый номер фрагмента, маршрут его движения и информация для управления каналом связи. В концевик пишется инфор­мация (код) для контроля правильности передачи сооб­щения по каналу связи. Фрагмент сообщения с заголов­ком и концевиком называется пакетом.
Пакеты передаются по сети независимо друг от друга и могут проходить по разным путям.

Преимущества способа коммутации пакетов:

- увеличение пропускной способности сети;

- уменьшение задержки передачи сообщений;

- увеличение скрытности передачи, так как пакеты могут передаваться по разным путям.

Недостатком способа является усложнение про­граммных и технических средств коммутации.

Адаптивная коммутация учитывает достоинства и недостатки различных способов коммутации. Так как при длинных сообщениях более экономичным является коммутация каналов, а при коротких - коммутация па­кетов, то в реальных сетях целесообразно совмещение обоих способов. Поэтому наиболее эффективным способом коммутации каналов является адаптивная комму­тация, которая предполагает автоматическое переклю­чение способов коммутации каналов и пакетов в зависи­мости от загрузки сети.

Правильный выбор пути передачи сообщения уменьшает задержку в передаче, увеличивает пропуск­ную способность сети и повышает надежность передачи сообщения.

Фиксированные пути устанавливают постоянные маршруты передачи сообщений между каждой парой або­нентов в сети. С этой целью составляется таблица мар­шрутов, т. е. конкретные УК, через которые должно пройти сообщение при передаче между абонентами. При видимой простоте метод имеет недостатки: низкая на­дежность ввиду отсутствия резервных путей и неадаптивность сети к перегрузкам на отдельных участках.

Направленный выбор пути является развитием ме­тода фиксированных путей. В таблице маршрутов кроме основных путей указываются резервные пути в порядке их приоритетности. Выбор пути делается с учетом его приоритета, а также состояния отдельных участков сети (наличия отказов и перегрузок).

Случайный выбор пути. Сообщение из УК посыла­ется по случайно выбранному маршруту, лишь бы канал был свободен. Будучи простым по реализации, метод дает самое большое среднее время задержки сообщения.

Лавинный метод.
Сообщение из каждого УК посы­лается по всем направлениям. Достоинством метода яв­ляется его высокая надежность и наименьшая задержка передачи сообщения. Однако при этом резко возрастают нагрузки на сеть и снижается пропускная способность.

3.3. Спутниковые и комбинированные сети

Применение космических спутников связи привело к возможности создания глобальных радиосетей. Сред­ства коммуникаций включают спутники связи (СС), на­земные радиостанции (PC) и проводные каналы связи между ЭВМ и PC (рис.3.3.1.).

Рис.3.3.1. Структура спутниковой радиосети

Условные обозначения: СС – спутники связи, РС – наземные радиостанции,

ЦУС – центр управления сетью, ЭВМ – электронная вычислительная машина,

Т - терминал

Достоинства сети:

- используя разные частоты, можно организовать несколько сетей, работающих параллельно и не мешающих друг другу;

- достаточно просто реализовать связь с движущи­мися абонентами;

- сравнительно недорого проложить каналы связи в труднодоступных местах.

Недостаток: высокая стоимость реализации спут­никовой связи.

В настоящее время среди глобальных сетей все большее распространение получают комбинированные сети, в которых передача данных через наземные УК до­полняется радиосвязью абонентов с УК, а при необходи­мости - и спутниковой связью.

3.4. Примеры глобальных сетей

В СНГ в последние годы интенсивно внедряется се­тевая компьютерная инфраструктура. Независимые го­сударства развивают свои компьютерные сети и активно включаются в мировое информационное сообщество на базе глобальных международных сетей.

В сетях СНГ основными каналами связи являются: коммутируемая телефонная сеть общего пользования, выделенные телефонные линии связи, специальные сети передачи данных (ПД-200, «Искра») и сеть абонентско­го телеграфа. В последнее время используются также линии связи на оптоволоконных кабелях, сотовая связь и радиосвязь. Основные национальные сети, а также международные сети, услугами которых могут пользо­ваться граждане СНГ:

БЕЛИКОС - белорусский узел коммерческой сети СИТЕК, работающей на территории СНГ, Балтии и Болгарии.

ИКСМИР (информационно-коммерческая сеть «Миро­вой информационный рынок») - сеть функциони­рует в 12 регионах СНГ. Обеспечивает электронную почту, коммерческие предложения, рекламу, курсы валют, биржевые новости, цены на рынках, зако­нодательства стран и расписания движения желез­нодорожного и авиационного транспорта.

СИТЕК - объединение национальных и региональ­ных сетей коммерческого направления: биржевой и валютный рынки, товары и услуги, законода­тельство.

ЭСТ - электронная система торгов Белорусской фондовой биржи дает возможность удаленным клиен­там участвовать в торгах биржи.

BASNET - сеть Академий наук РБ. Объединяет на­учно-исследовательские, проектные и информаци­онные центры Республики Беларусь и предостав­ляет пользователям услуги международных сетей.

BELPAK - сеть, имеющая статус государственной сети. Ориентирована на государственные админи­стративные структуры, крупные промышленные предприятия и коммерческие организации. Для развития сети получен кредит Европейского сооб­щества. Передача сообщений ведется посредством коммутации пакетов. Управляет сетью специаль­ное подразделение Правительства РБ.

EUNET / RELCOM - международная коммерческая сеть, ориентированная в основном на предприя­тия и организации среднего класса. Популярность сети обусловлена приемлемым уровнем сервиса и относительно низкими ценами.

FIDONET - международная некоммерческая сеть, обеспечивающая свободный обмен информацией через BBS - электронные доски объявлений. Абоненты сети пользуются информацией BBS бес­платно.

PAY - система электронных платежей, объединяет многие банки Беларуси, России, Украины, Казах­стана и Кыргызстана, а также позволяет произ­водить платежи в Азербайджане, Узбекистане и государствах Балтии.

SPRINTNET - крупнейшая в мире сеть электронной почты. Основной физической средой передачи дан­ных является оптоволоконный кабель, включая трансатлантический канал. Сеть осуществляет пе­редачу сообщений на факсимильные аппараты, средства телексной и телетексной связи, обеспе­чивает электронные платежи и международные расчеты. Дает возможность пользователям досту­па к большинству мировых сетей,

SWIFT - общество международных межбанковских финансовых телекоммуникаций. Сеть гарантиру­ет оперативную пересылку и безопасное хранение финансовых документов абонентов в 130 странах мира и бесперебойное обслуживание клиентов в течение 24 часов.

UNIBEL - сеть образования и науки РБ. Сеть объе­диняет соответствующие министерства и ведом­ства, ведущие вузы, научно-исследовательские и проектные организации, библиотеки и др. Основ­ная задача сети: обеспечение доступа белорусских пользователей к информационным ресурсам РБ и в мировое сообщество научных, образовательных и общественных кругов. Управляет сетью Мини­стерство образования и науки РБ.

Особая роль среди глобальных сетей принадлежит мировому сообществу сетей Internet.

Часть II
.

Моя специальность – «Электропривод и автоматика промышленных установок и технологических комплексов».

Электроприводом называется машинное устройство, осуществляющее преобразование электрической энергии в механическую и обеспечивающее электрическое управление преобразованной механической энергией.

Развитие электропривода получило широкий размах в годы пятилеток в связи с общей индустриализацией страны. Современный электропривод является ,благодаря своим преимуществам по сравнению со всеми другими видами приводов, основным и главным средством автоматизации рабочих машин и производственных процессов. Широкое внедрение электропривода коренным образом изменяет условия производственной работы, повышая производительность, улучшая качество продукции и облегчая труд рабочего. Автоматизация электропривода и производственных процессов, создание современных методов автоматического управления, регулирования и контроля, разработка сложных автоматизированных электроприводов и комплексной механизации и автоматизации производственных процессов приводит к значительному повышению производительности труда.

Заключение

В контрольной работе рассмотрены сравнительные характеристики, достоинства и недостатки наиболее популярных сейчас информационных технологий: локальной компьютерной сети и глобальной компьютерной сети. Существует много других эффективных и полезных технологий, число их увеличивается с каждым днем, поэтому, чтобы не отстать от ритма современной жизни, нужно постоянно быть в курсе новинок технических средств ПЭВМ, системного программного обеспечения и прикладных компьютерных технологий.

Список использованных источников

1. Косовцева Т.Р., Маховиков А.Б., Муста Л.Г. Информатика. Текстовый редактор Word. Электронные таблицы Excel. СПб, 2000,с.3-16.

2. Коуров Л.В. Информационные технологии. Минск, «Амалфея»,2000, с.116-143

3. Макарова Н.В. Информатика. Практикум и технология работы на компьтере. Москва, 2000, с.38-104.