LAN - Локални мрежи

Локални компютърни мрежи - LAN. Принципи за изграждане, основни компоненти и базови топологии на LAN мрежите.

Локални компютърни мрежи LAN

LAN локалните мрежи са най-широко разпространените компютърни мрежи. Дават редица експлотационни предимства и са прости за изграждане в малки обекти (максимална отдалеченост на 2 абоната до няколко km). LAN мрежите на практика решават проблемите на потребителя в един микрорайон.

"Локална мрежа" означава комуникационна мрежа със следните характеристики:
  • Мрежата е ограничена в малко пространство, обикновено една сграда или група от сгради;
  • Мрежата e базирана на обща комуникационна среда;
  • Скоростта на трансфер на данни е висока - между 1Mbps и 100Mbps, като съвременният хардуер позволява скорост от 1 Gbps.
Локалните мрежи стават все по-популярни във всякакви организации за увеличаване на продуктивността от използването на персонални компютри. Тук ще се спрем на дизайна (обикновено наричан топология), хардуера и софтуера, които обикновено се използват в по-малките локални мрежи за работа в група. Целта е да обясним терминологията, използвана от мрежовите специалисти и връзката между отделните части.

Хардуерни компоненти на LAN: раборни станции - WS (work station), интерфейсни мрежови карти - NIC, преносна среда - кабел или други, хъб (повторител, концентратор), сървър, мост (bridge), рутер (маршрутизатор), комутатор switch:
  • WS - това са терминални устройства, чрез които потребителя се включва в мрежата и осъществява обработка на информацията;
  • Интерфейсни мрежови карти - това е печатна платка, която осъществява връзка между компютър и LAN мрежата, така компютъра става WS. Функции ниво 1 и 2 на OSI модела - общува с преносната среда
  • Обща преносна среда (кабел, радио- или IR среда). Кабелите са UTP, STP, коаксиален и оптичен; UTP и STP са усукана двойка. При STP има шлирмовка и изолация (екраниране). Скорости постигнати чрез UTP и STP - до 10Mbit/s. STP е по-шумоустойчив. Коаксиален кабел (медно жило, изолация) - 100Mbit/s - скъп е; влакнесто-оптичен кабел - светлинна вълна, многомодов за по-къси разстояния, едномодов - за по-дълги, по-скъп е, но и има по-висока шумоустойчивост;
  • HUB (повторител, концентратор) - Хъб е общ термин за устройство, което играе ролята на централна точка за кабелите в локалната мрежа. Най-простия вид хъбове са устройства, които просто свързват заедно кабелите. Те се наричат концентратори. Освен това има хъбове с допълнителни възможности включително мостове, които свързват различни мрежови сегменти и рутери, които свързват различни видове локални и глобални мрежи. Тези устройства са специализирани и се използват в големи и сложни мрежи. Хъба изпълнява основни функции на повторител и/или концентратор и свързва WS към преносната среда. HUB-а става и за switch. Най-често изпълнява и 2-те функции;
  • Сървър - е компютър, който има по-богати обработващи възможности, той е хост на общи ресурси (файл, принт и други); административни ресурси, ресурси за мрежова комуникация, ресурси за сигурността, защитни;
  • File Servers - голяма база от данни на файлове (голяма памет и бързодействие). Ползване - заявка; опашка; чакане => трябва да има правила за обслужване - FIFO, детерминиран приоритет, динамичен приоритет;
  • Print Server - Има като периферия печатно устройство (принтер);
  • Application - приложения, (потребителски програми) с цел обработка от всички или определен брой абонати на мрежата;
  • Administration server - управление на мрежата, контрол, специални ресурси;
  • Network server - мрежови ресурси;
  • Мостове - осигурява преноса на инф. от един домейн на LAN мрежа към друг домейн на същата LAN мрежа;
  • Суич - осъществява комутация в съответствие с някакъв адресен призкан (MAC адрес). По-характерни за комуникационните мрежи. Може да се включи на изхода на локалната мрежа.
Достъпът до общи ресурси в LAN има две технологии:
  1. peer-to-peer (равноправен достъп -ресурсите са разпределени по всички WS в мрежата), всяка WS има ресурси за общо ползване. Изпозлва се в малки офиси;
  2. Клиент - сървър - в LAN мрежата освен WS има и сървъри. Всики приложения инсталирани на сървъра са за общо ползване. Сървъра се свързва с клиента чрез заявки за обслужване които сървъра обслужва по различни начини. Достъпа от разстояние, дистанционен.
Технологии за достъп до общи ресурси на даден сървър е инсталиран общ ресурс. Осигуряване на ползването на тези ресурси става по следните начини:
  • peer-to-peer P2P - техника на равноправен достъп или clinet-server. При P2P - ресурсите са разпределени във всички WS в мрежата (те са равноправни). Всички WS може да ползва ресурсите на другата станция. Недостатъци - скъпи WS навсякъде в мрежата, сериозни затруднения са налице при организиране на файловото стопанство; много сложна паролна защита. Тази технология е ввъзможна и целесъобразна при много малки LAN;
  • Clinet-server - Архитектурата клиент/сървър може да поеме почти неограничен брой потребители. При тази архитектура персоналните компютри, свързани в мрежата се обозначават или като клиенти или като сървъри. От хардуерна гледна точка сървърът не е нищо повече от работна станция, посветена на обслужването на другите работни станции (клиенти). Данните, изисквани от клиента, които не се намират на локалната машина, се взимат от сървъра. Ако клиентът иска да изпрати данни на друг клиент (например електронна поща), те се предават на сървъра, който ги изпраща до съответната работна станция. Сървърът играе ролята на централен склад на файлове с данни, които са достъпни до всички работни станции в мрежата. Поради тази причина сървърът често се нарича файлов сървър. Предимства: осигурява икономично създаване на LAN; Създава много и разнообразни удобства при експлоатацията; Може да осъществява ефективен контрол на достъпа върху ресурсите (дистанционен достъп).
Тополигия на локалните мрежи LAN

1. Физическа топология - физическо свързване между отделните елементи в една LAN - описва как са свързани WS, сървъри, физически помежду си. Има 3 базови топологии:
  • bus - шинна;
  • ring - кръговидна;
  • star - звездообразна.
Използват се и комбинации от трите базови топлоги.

2. Логическа топлогия - описва какви основни логически връзки има в една LAN мрежа.
  • Шинна топология. Като се прекъсне на 2 места, остават 3 самосотятелни станции;
  • ring топология - обмена на информация се осъществява по преносната среда, която има пръстеновидна форма. Ако се прекъсне не може да се осъществява обмен на информация;
  • BUS - комбинирано;
  • Йерархично свързване между ring и star. Рутерите са пълно свъзани всеки с всеки. Много устойчива за случаите на пропадане на връзките. Икономически несъобразна.



Коментари: