Презентация, доклад на тему Состав и характеристика сетевого оборудования ЛВС

– компьютерная сеть покрывающая собой обычно относительно небольшую территорию или группу зданий. Также существуют локальные сети, узлы которых разнесены географически на расстояния более 12 500 км.

более 80% из них объединены в различные информационно-вычислительные сети, от малых локальных сетей в офисах, до глобальных сетей типа Internet.
Под ЛВС понимают совместное подключение нескольких отдельных компьютерных рабочих мест (рабочих станций) к единому каналу передачи данных.
Понятие локальная вычислительная сеть относится к географически ограниченным (территориально или производственно) аппаратно-программным реализациям, в которых несколько компьютерных систем связанны друг с другом с помощью соответствующих средств коммуникаций.
Благодаря такому соединению пользователь может взаимодействовать с другими рабочими станциями, подключенными к этой ЛВС.

ресурсы, например, управлять периферийными устройствами, такими как лазерные печатающие устройства, со всех присоединенных рабочих станций.
Разделение данных
Разделение данных предоставляет возможность доступа и управления базами данных с периферийных рабочих мест, нуждающихся в информации.
Разделение программных средств
Разделение программных средств предоставляет возможность одновременного использования централизованных, ранее установленных программных средств.

возможно использование вычислительных мощностей для обработки данных другими системами, входящими в сеть. Предоставляемая возможность заключается в том, что на имеющиеся ресурсы не «набрасываются» моментально, а только лишь через специальный процессор, доступный каждой рабочей станции.
Многопользовательский режим
Многопользовательские свойства системы содействуют одновременному использованию централизованных прикладных программных средств, ранее установленных и управляемых, например, если пользователь системы работает с другим заданием, то текущая выполняемая работа отодвигается на задний план.

типы коммуникационного оборудования, применяемого сегодня для образования локальных сетей и соединения их через глобальные связи друг с другом. Для построения локальных связей между компьютерами используются различные виды кабельных систем, сетевые адаптеры, концентраторы-повторители, мосты, коммутаторы и маршрутизаторы. Для подключения локальных сетей к глобальным связям используются специальные выходы (WAN‑порты) мостов и маршрутизаторов, а также аппаратура передачи данных по длинным линиям – модемы (при работе по аналоговым линиям) или же устройства подключения к цифровым каналам (TA – терминальные адаптеры сетей ISDN, устройства обслуживания цифровых выделенных каналов типа CSU/DSU и т.п.).

время используются различные виды кабелей – коаксиальный кабель, кабель на основе экранированной и неэкранированной витой пары и оптоволоконный кабель. Наиболее популярным видом среды передачи данных на небольшие расстояния (до 100 м) становится неэкранированная витая пара.

проводника и экрана. Обычно служит для передачи высокочастотных сигналов. Изобретен в 1880 году британским физиком Оливером Хевисайдом.

компонента электромагнитного поля полностью сосредоточены в пространстве между проводниками (в диэлектрической изоляции) и не выходят за пределы кабеля, что исключает потери электромагнитной энергии на излучение и защищает кабель от внешних электромагнитных наводок. В реальных кабелях ограниченные выход излучения наружу и чувствительность к наводкам обусловлены отклонениями геометрии от идеальности.

на небольшие расстояния (до 100 м) становится неэкранированная витая пара, которая включена практически во все современные стандарты и технологии локальных сетей и обеспечивает пропускную способность до 100 Мб/с

передачи оптических сигналов на линиях связи.
Оптоволоконный кабель широко применяется как для построения локальных связей, так и для образования магистралей глобальных сетей. Оптоволоконный кабель может обеспечить очень высокую пропускную способность канала (до нескольких Гб/с) и передачу на значительные расстояния (до нескольких десятков километров без промежуточного усиления сигнала).

низкого качества применяемых кабельных систем. Поэтому так важно правильно построить фундамент сети – кабельную систему. В последнее время в качестве такой надежной основы все чаще используется структурированная кабельная система.
Структурированная кабельная система (Structured Cabling System, SCS) – это набор коммутационных элементов (кабелей, разъемов, коннекторов, кроссовых панелей и шкафов), а также методика их совместного использования, которая позволяет создавать регулярные, легко расширяемые структуры связей в вычислительных сетях.

стать единой средой для передачи компьютерных данных в локальной вычислительной сети, организации локальной телефонной сети, передачи видеоинформации и даже передачи сигналов от датчиков пожарной безопасности или охранных систем.
Увеличение срока службы. Срок старения хорошо структурированной кабельной системы может составлять 8–10 лет.
Уменьшение стоимости добавления новых пользователей и изменения их мест размещения. Стоимость кабельной системы в основном определяется не стоимостью кабеля, а стоимостью работ по его прокладке. Поэтому более выгодно провести однократную работу по прокладке кабеля, возможно с большим запасом по длине, чем несколько раз выполнять прокладку, наращивая длину кабеля.

модульной, поэтому ее легко наращивать, позволяя легко и ценой малых затрат переходить на более совершенное оборудование, удовлетворяющее растущим требованиям к системам коммуникаций.
Обеспечение более эффективного обслуживания. Структурированная кабельная система облегчает обслуживание и поиск неисправностей по сравнению с шинной кабельной системой.
Надежность. Структурированная кабельная система имеет повышенную надежность поскольку обычно производство всех ее компонентов и техническое сопровождение осуществляется одной фирмой-производителем.

внимание в большей степени, чем другие характеристики сети. Это связано с тем, что именно топология во многом определяет многие важные свойства сети, например, такие, как надежность, производительность и др.
Конфигурации локальных сетей делят на два основных класса:

Широковещательные

Последовательные

Общая шина

Дерево

Звезда

Иерархическая

Кольцо

топологии соединений узлов различают сети шинной (магистральной), кольцевой, звездной, иерархической, произвольной структуры.

в виде электрических сигналов передаются всем компьютерам сети. Однако информацию получает только тот компьютер, адрес которого соответствует адресу получателя.

• вся информация находится в сети и доступна каждому компьютеру • РС можно подключать независимо друг от друга • построение сетей на основе данной топологии обходится дешевле • сеть обладает высокой надежностью

• низкая скорость передачи данных, т.к. информация циркулирует по одному каналу • быстродействие сети зависит от числа подключенных компьютеров • для сетей, построенных на основе данной топологии, характерна низкая безопасность

центральный узел. В качестве центрального узла может выступать сервер или специальное устройство - концентратор (Hub).

• высокое быстродействие сети, так как общая производительность сети зависит только от производительности центрального узла • отсутствие столкновения передаваемых данных, так как данные между РС и сервером передаются по отдельному каналу, не затрагивая другие компьютеры

• низкая надежность, так как надежность всей сети определяется надежностью центрального узла
• высокие затраты на подключение компьютеров, так как к каждому новому абоненту необходимо ввести отдельную линию

Сигналы передаются по кольцу в одном направлении и проходят через каждый компьютер.

• пересылка сообщений является очень эффективной, т.к. можно отправлять несколько сообщений друг за другом по кольцу • протяженность сети может быть значительной. Т.е. компьютеры могут подключаться к друг к другу на значительных расстояниях, без использования специальных усилителей сигнала

• низкая надежность сети • для подключения нового клиента необходимо отключить работу сети • при большом количестве клиентов скорость работы в сети замедляется • общая производительность сети определяется производительностью самого медленного компьютера

соединяется с несколькими другими рабочими станциями этой же сети с возможным принятием на себя функций коммутатора для других РС.

• высокая отказоустойчивость • повышенная пропускная способность • высокий уровень безопасности, т.к. поток информации идет от компьютера-отправителя к получателю напрямую

• сложность настройки • избыточный расход кабеля • потребность наличия нескольких сетевых интерфейсов на компьютерах сети

компьютера, непосредственно взаимодействующее со средой передачи данных, которая прямо или через другое коммуникационное оборудование связывает его с другими компьютерами. Это устройство решает задачи надежного обмена двоичными данными, представленными соответствующими электромагнитными сигналами, по внешним линиям связи.

Как и любой контроллер компьютера, сетевой адаптер работает под управлением драйвера операционной системы и распределение функций между сетевым адаптером и драйвером может изменяться от реализации к реализации.

виде кадра определенного формата. Кадр включает несколько служебных полей, среди которых имеется адрес компьютера назначения и контрольная сумма кадра, по которой сетевой адаптер станции назначения делает вывод о корректности доставленной по сети информации.
• Получение доступа к среде передачи данных. В локальных сетях в основном применяются разделяемые между группой компьютеров каналы связи, доступ к которым предоставляется по специальному алгоритму.
• Кодирование последовательности бит кадра последовательностью электрических сигналов при передаче данных и декодирование при их приеме. Кодирование должно обеспечить передачу исходной информацию по линиям связи с определенной полосой пропускания и определенным уровнем помех таким образом, чтобы принимающая сторона смогла распознать с высокой степенью вероятности посланную информацию.

внутренней шины данных – ISA, EISA, PCI, MCA.
Сетевые адаптеры различаются также по типу принятой в сети сетевой технологии – Ethernet, Token Ring, FDDI и т.п. Как правило, конкретная модель сетевого адаптера работает по определенной сетевой технологии.
В связи с тем, что для каждой технологии сейчас имеется возможность использования различных сред передачи данных, сетевой адаптер может поддерживать как одну, так и одновременно несколько сред. В случае, когда сетевой адаптер поддерживает только одну среду передачи данных, а необходимо использовать другую, применяются трансиверы и конверторы.

оконечное устройство, выходящее на кабель.
Устройство для передачи и приёма сигнала между двумя физически разными средами системы связи. Это приёмник-передатчик, физическое устройство, которое соединяет интерфейс хоста с локальной сетью.
Вместо подбора подходящего трансивера можно использовать конвертор, который может согласовать выход приемопередатчика, предназначенного для одной среды, с другой средой передачи данных (например, выход на витую пару преобразуется в выход на коаксиальный кабель).

иметь сетевые адаптеры и кабель подходящего типа. Но даже в этом простом случае часто используются дополнительные устройства – повторители сигналов, позволяющие преодолеть ограничения на максимальную длину кабельного сегмента. Основная функция повторителя (repeater) – повторение сигналов, поступающих на один из его портов, на всех остальных портах (Ethernet) или на следующем в логическом кольце порте (Token Ring, FDDI) синхронно с сигналами-оригиналами. Повторитель улучшает электрические характеристики сигналов и их синхронность.

Многопортовый повторитель часто называют концентратором (hub, concentrator), что отражает тот факт, что данное устройство реализует не только функцию повторения сигналов, но и концентрирует в одном центральном устройстве функции объединения компьютеров в сеть. Практически во всех современных сетевых стандартах концентратор является необходимым элементом сети, соединяющим отдельные компьютеры в сеть.

других сетевых устройства называются физическими сегментам. Таким образом, концентраторы и повторители, которые используются для добавления новых физических сегментов, являются средством физической структуризации сети.

Концентраторы образуют из отдельных физических отрезков кабеля общую среду передачи данных – логический сегмент.
Логический сегмент также называют доменом коллизий, поскольку при попытке одновременной передачи данных любых двух компьютеров этого сегмента, хотя бы и принадлежащих разным физическим сегментам, возникает блокировка передающей среды.

образовывали концентраторы, например, путем иерархического соединения, все компьютеры, подключенные к ним, образуют единый логический сегмент, в котором любая пара взаимодействующих компьютеров полностью блокирует возможность обмена данными для других компьютеров.

различные производители концентраторов реализуют в своих устройствах ряд вспомогательных функций: • Объединение сегментов с различными физическими средами (например, коаксиал, витая пара и оптоволокно) в единый логический сегмент. • Автосегментация портов – автоматическое отключение порта при его некорректном поведении (повреждение кабеля, интенсивная генерация пакетов ошибочной длины и т.п.). • Поддержка между концентраторами резервных связей, которые используются при отказе основных. • Защита передаваемых по сети данных от несанкционированного доступа (например, путем искажения поля данных в кадрах, повторяемых на портах, не содержащих компьютера с адресом назначения). • Поддержка средств управления сетями – протокола SNMP, баз управляющей информации MIB.

функцией концентраторов остается передача пакетов по общей разделяемой среде. Коллективное использование многими компьютерами общей кабельной системы в режиме разделения времени приводит к существенному снижению производительности сети при интенсивном трафике. Общая среда перестает справляться с потоком передаваемых кадров и в сети возникает очередь компьютеров, ожидающих доступа. Это явление характерно для всех технологий, использующих разделяемые среды передачи данных, независимо от используемых алгоритмов доступа.
Поэтому сети, построенные на основе концентраторов, не могут расширяться в требуемых пределах – при определенном количестве компьютеров в сети или при появлении новых приложений всегда происходит насыщение передающей среды, и задержки в ее работе становятся недопустимыми. Эта проблема может быть решена путем логической структуризации сети с помощью мостов, коммутаторов и маршрутизаторов.

коммутатор (switching hub), делит общую среду передачи данных на логические сегменты. Логический сегмент образуется путем объединения нескольких физических сегментов (отрезков кабеля) с помощью одного или нескольких концентраторов. Каждый логический сегмент подключается к отдельному порту моста / коммутатора. При поступлении кадра на какой-либо из портов мост / коммутатор повторяет этот кадр, но не на всех портах, как это делает концентратор, а только на том порту, к которому подключен сегмент, содержащий компьютер-адресат.

мост в каждый момент времени может осуществлять передачу кадров только между одной парой портов, а коммутатор одновременно поддерживает потоки данных между всеми своими портами. Другими словами, мост передает кадры последовательно, а коммутатор параллельно.

Мосты используются только для связи локальных сетей с глобальными, то есть как средства удаленного доступа, поскольку в этом случае необходимость в параллельной передаче между несколькими парами портов просто не возникает.

При работе коммутатора среда передачи данных каждого логического сегмента остается общей только для тех компьютеров, которые подключены к этому сегменту непосредственно. Коммутатор осуществляет связь сред передачи данных различных логических сегментов.

справляется с этой задачей за счет того, что принимает решение о передаче пакетов на основании более полной информации о графе связей в сети, чем мост или коммутатор. Маршрутизатор имеет в своем распоряжении базу топологической информации, которая говорит ему, например, о том, между какими подсетями общей сети имеются связи и в каком состоянии (работоспособном или нет) они находятся. Имея такую карту сети, маршрутизатор может выбрать один из нескольких возможных маршрутов доставки пакета адресату.

которая в этом случае часто называется интерсеть (internet). Название интерсеть подчеркивает ту особенность, что образованное с помощью маршрутизаторов объединение компьютеров представляет собой совокупность нескольких сетей, сохраняющих большую степень автономности, чем несколько логических сегментов одной сети.

В каждой из сетей, образующих интерсеть, сохраняются присущие им принципы адресации узлов и протоколы обмена информацией. Поэтому маршрутизаторы могут объединять не только локальные сети с различной технологией, но и локальные сети с глобальными.

от друга. Причем эта изоляция осуществляется гораздо проще и надежнее, чем с помощью мостов / коммутаторов. Например, при поступлении кадра с неправильным адресом мост / коммутатор обязан повторить его на всех своих портах, что делает сеть незащищенной от некорректно работающего узла. Маршрутизатор же в таком случае просто отказывается передавать «неправильный» пакет дальше, изолируя дефектный узел от остальной сети.
В результате, маршрутизатор оказывается сложным интеллектуальным устройством, построенным на базе одного, а иногда и нескольких мощных процессоров. Такой специализированный мультипроцессор работает, как правило, под управлением специализированной операционной системы.

основе витых пар с медными проводниками, применяемые в СКС, предназначены для передачи электрических сигналов. Кабель содержит несколько скрученных с различными шагами витых пар проводов и может иметь несколько дополнительных защитных, экранирующих и технологических элементов, которые образуют сердечник.
Каждый провод снабжается изоляцией из сплошного или вспененного диэлектрика.
Использование последнего несколько снижает удельную массу кабеля и значительно улучшает его частотные свойства, однако приводит к удорожанию готового изделия.
На сердечник наложена защитная оболочка в виде шланга, в большем или меньшем объеме предохраняющая витые пары от внешних воздействий и сохраняющая структуру сердечника во время прокладки и эксплуатации. В зависимости от основной области применения и соответственно конструкции, кабельные изделия для СКС на основе витых пар подразделяются на четыре основных вида: • горизонтальный кабель • магистральный кабель

предназначен для использования в горизонтальной подсистеме на участке от коммутационного оборудования в кроссовой этажа до информационных розеток рабочих мест. Наиболее распространенные на практике конструкции содержат четыре витые пары. По видам скрутки проводников горизонтального кабеля различают парную(а) и четверочную(б)

Четверочная скрутка позволяет добиться меньших внешних габаритов кабеля, большей стабильности его конструкции и лучших электрических характеристик, однако кабель с четверочной скруткой более сложен в производстве и разделке и поэтому достаточно мало распространен в технике СКС.

изоляционные материалы, например, полиолефин, полиэтилен и полипропилен.
Применяются как сплошные, так и вспененные материалы, причем последние позволяют получить несколько лучшие электрические характеристики, однако являются более дорогими и применяются преимущественно в кабелях с верхней граничной частотой выше 100 МГц.
Отдельные витые пары образуют кабельный сердечник, покрытый общей для всех пар внешней защитной изоляционной оболочкой толщиной примерно 0,5–0,6 мм.
Для придания сердечнику определенной структуры в процессе производства и ее сохранения во время эксплуатации может применяться обмотка пар полимерными ленточками или нитями.

более четырехпарных элемента, относятся к многопарным.
Для изготовления внешней оболочки наряду с обычным поливинил-хлоридом достаточно часто применяется материал типа компаунда, который не содержит галогенов и не поддерживает горения, а также так называемые малодымные полимеры.
Конструкции, предназначенные для внешней прокладки, снабжаются полиэтиленовой оболочкой, так как этот материал обладает существенно более высокой влагостойкостью по сравнению с поливинилхлоридом и огнестойким компаундом.

или отсутствия дополнительных экранирующих покрытий отдельных витых пар и / или сердечника в целом горизонтальные кабели из витых пар подразделяются на неэкранированные и экранированные.
В свою очередь, среди экранированных конструкций различают кабели с общим внешним экраном, с экранами для каждой пары и с одновременным экранированием отдельных пар и сердечника в целом.
Наибольшее распространение для экранирования отдельных пар получили металлизированные алюминием тонкие полимерные пленки, причем известны конструкции с ориентацией стороны металлизации как внутрь, так и наружу.
На практике получили достаточно широкое распространение кабели «витая пара» с общим пленочным экраном, который дополняется оплеткой.

наводок, повышенная механическая прочность в случаях применения оплеточных экранов и более эффективная защита от несанкционированного доступа к передаваемой информации.
Высокая теплопроводность экранов обеспечивает эффективный отвод тепла, которое возникает в проводниках в процессе передачи информации из-за протекания электрического тока.
На основании этого некоторые производители гарантируют для производимых ими экранированных конструкций меньшее затухание по сравнению с неэкранированными.

СКС для связи между собой помещений кроссовых.
В подсистеме внешних магистралей обычно большая часть маршрута прокладывается горизонтально, в подсистеме внутренних магистралей – вертикально.
С целью снижения коэффициента затухания проводники изготавливаются из монолитной медной проволоки.

В отличие от горизонтального кабеля магистральные конструкции содержат более четырех витых пар и поэтому часто называются многопарными.

сердечник защищается общей диэлектрической оболочкой.
Для увеличения прочности и устойчивости к различным механическим воздействиям в качестве основы сердечника многоэлементного кабеля может применяться центральный стеклопластиковый пруток.
Магистральные кабели подразделяются на кабели внутренней и внешней прокладки.
Основным отличием кабеля внешней прокладки от внутриобъектного является применение специальных мер и конструктивных решений по защите кабельного сердечника от попадания в него влаги.
Наиболее часто эта проблема решается использованием внешней полиэтиленовой оболочки.
Дополнительная защита кабельного сердечника от попадания влаги и механических воздействий выполняется броней из алюминиевой или стальной гофрированной ленты.

проблемы освещения архитектурных зданий и сооружений. Особенно это касается современной архитектуры, а также мостов, шпилей, радио-телевизионных башен бассейнов и фонтанов. Экономичность, простота обслуживания и монтажа, возможность цветодинамики – неоспоримые преимущества перед традиционными видами подсветки. Может служить заменой неоновых трубок в рекламе, используется в дизайне интерьера.
Кабель бокового свечения Solidcore
Кабель из полимерного материала, цельнолитой, обладает повышеной яркостью бокового свечения. Кабель бокового свечения Solidcore «UV protect» имеет дополнительную защиту от механических повреждений и воздействия прямого солнечного света, рекомендуется для использования в наружной подсветке.

диаметре кабеля или нитей – это позволяет подсвечивать места, которые до этого подсвечивать было весьма сложно и с большими затратами.
Источник света находится на расстоянии от места свечения, т.е. смена лампы, обслуживание в месте свечения не производятся. В архитектуре используется торцевая подсветка, особенно там, где традиционные системы освещения своей громоздкостью могут испортить внешний вид исторического здания. Световолокно не проводит ультрафиолетовые лучи, которые разрушительно влияют на большинство материалов.

изолированной токопроводящей жилы, вокруг которой по спирали навиты тонкие медные проволоки или ленты, выполняющие роль обратного проводника. Коаксиальные кабели вытесняют традиционные одножильные кабели вследствие более высокой скорости передачи данных, особенно при больших длинах кабеля и работе с телевизионной аппаратурой.
Общим элементом в конструкции кабелей этой группы является также грузонесущий элемент в виде двухповивной стальной брони.

различаются вариантами исполнения экранирующего проводника: - экран, накладываемый путем навивки тонких медных проволок на изолированный сердечник - экран из плоских медных лент - экран, выполняемый посредством оплетки с чередованием медных проволок и полиэфирной нити

значительно расширяет возможности пользователей. Компьютерные сети на качественно новом уровне позволяют обеспечить основные характеристики: • максимальную функциональность, т.е. пригодность для самых разных видов операций • интегрированность, заключающуюся в сосредоточении всей информации в едином центре • оперативность информации и управления, определяемые возможностью круглосуточной работы в реальном масштабе времени

т.е. оперативный сбор, обработку и представление в единый центр всей информации со всех подразделений • минимизированные риски посредством комплексного обеспечения безопасности информации, которая подвергается воздействию случайных и преднамеренных угроз.
Последний пункт очень важен, поскольку в сети могут содержаться данные, которые могут быть использованы в ходе конкурентной борьбы, но, в целом, если безопасность находится на должном уровне, локальные сети становятся просто необходимыми в современных условиях экономики и управления.