Локальная вычислительная сеть (ЛВС)

Локальная вычислительная сеть – это совокупность компьютеров и других средств вычислительной техники (активного сетевого оборудования, принтеров, сканеров), объединенных с помощью кабелей и сетевых адаптеров и работающих под управлением сетевой операционной системы. Вычислительные сети создаются для того, чтобы группа пользователей могла совместно задействовать одни и те же ресурсы: файлы, принтеры, модемы, процессоры и т.п.

Каждый компьютер в сети оснащается сетевым адаптером, адаптеры соединяются с помощью сетевых кабелей и тем самым связывают компьютеры в единую сеть.

Компьютер, подключенный к вычислительной сети, называется рабочей станцией или сервером, в зависимости от выполняемых им функций.

Основными свойствами ЛВС является:

1. высокая скорость передачи, большая пропускная способность;

2. низкий уровень ошибок передачи;

3. эффективный, быстродействующий механизм управления обменом;

4. совместное использование программ;

5. коллективная обработка данных и обмен данными между пользователями;

6. ограниченное, точно определенное число компьютеров, подключенных к сети;

7. дают возможность организовать систему параллельных вычислений на всех компьютерах сети, что позволяет многократно ускорить решение сложных математических задач;

8. с их помощью можно управлять работой сложной технологической системой.

Архитектура сети

Архитектура сети определяет технологию передачи данных в сети. Наиболее распространены следующие архитектуры:

· Ethernet – пакетная технология, преимущественно локальных сетей;

· Token Ring – маркерное кольцо;

· ArcNet – маркер шины (принцип работы сети аналогичен Token Ring);

· FDDI – волоконно-оптический распределенный механизм передачи данных технология ориентирована на волоконную оптику. Поддерживает сеть с передачей маркера.

Рассмотрим две наиболее распространенные архитектуры Ethernet и Token Ring.

Ethernet

Появилась данная технология во второй половине 70-х годов 20 века. Ее разработали совместно фирмы DEC, Intel и Xerox. В настоящее время эта технология наиболее доступна и популярна.

· Топология – шина, звезда.

· Среда передачи данных – коаксиал, витая пара, оптическое волокно.

· Скорость передачи данных – до 10 Мбит/с.

· Длина кабельного сегмента сети – не более 100 м до концентратора.

Принцип работы сети Ethernet:

1. Никому не разрешается посылать сообщение в то время, когда этим занят уже кто-то другой.

2. Если два или несколько отправителей начинают посылать сообщения примерно в один и тот же момент. Рано или поздно их сообщения «столкнуться» друг с другом в проводе, что называется коллизией. Коллизии нетрудно распознать, поскольку они всегда вызывают сигнал помехи, который не похож на допустимое сообщение. Ethernet может распознать помехи и заставляет отправителя приостановить передачу, подождать некоторое время, прежде, чем повторно отправить сообщение. Передаваемые данные помещаются в кадры определенной структуры и снабжаются уникальным адресом станции назначения.

Из описания метода передачи данных видно, что он носит вероятностный характер, и вероятность успешного получения в свое распоряжение общей среды зависит от загруженности сети, т.е. интенсивности возникновения в станциях потребности передачи кадров.

Достоинства Ethernet:

· Дешевизна.

· Большой опыт использования.

· Продолжающиеся нововведения (Fast Ethernet, передает данные со скоростью 100 Мбит/с, Gigabit Ethernet, передает данные со скоростью 1000 Мбит/с).

· Богатство выбора. Многие изготовители предлагают аппаратуру построения сетей, базирующуюся на Ethernet.

Недостатки Ethernet:

· Возможность столкновения сообщений (коллизии, помехи).

· В случае большой загрузки сети время передачи сообщений непредсказуемо.