ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Программное обеспечение сетей Локальные вычислительные сети из "Экономическая информатика и вычислительная техника Издание 2 " Сравнительно низкая стоимость, высокая живучесть и простота комплексирования и эксплуатации ЛВС, оснащенность современными операционными системами различного назначения, высокоскоростными средствами передачи данных, оперативной и внешней памятью большой емкости способствовали их быстрому распространению для автоматизации управленческой деятельности в учреждениях, на предприятиях, а также для создания на их основе информационных, измерительных и управляющих систем автоматизации технологических и производственных процессов. Одной из главных проблем создания локальных вычислительных сетей является проблема аппаратной совместимости вычислительной техники. В настоящее время вычислительные средства ЛВС в основном объединяются с помощью высокоскоростных либо низкоскоростных каналов передачи данных. Такие вычислительные сети получили название свободносвязанных , так как протекание вычислительных процессов в них может осуществляться асинхронно. [c.310] При незначительной удаленности вычислительного оборудования наиболее эффективным средством связи между отдельными аппаратными компонентами ЛВС является последовательный интерфейс. Его достаточно высокая пропускная способность позволяет иметь единственный канал передачи данных - моноканал при этом работа всей системы осуществляется в режиме мультиплексирования. [c.310] Для организации связи в ЛВС используются два метода коммутации с частотным и временным разделением каналов. При этом элементами коммутации служат каналы и пакеты (см. рис. 11.2). [c.311] При коммутации каналов выделяется единственный канал (с частотным или временным разделением) на весь сеанс связи. При коммутации пакетов канал связи выделяется только на время, необходимое для передачи одного пакета. [c.311] Все множество видов ЛВС можно разделить на четыре группы. К первой группе относятся ЛВС, ориентированные на массового пользователя. Такие ЛВС объединяют в основном персональные ЭВМ с помоиц ю систем передачи данных, имеющих низкую стоимость и обеспечивающих передачу информации на расстояние 100-500 м со скоростью 2400-19200 бод. [c.311] К второй группе относятся ЛВС, объединяющие, кроме ПЭВМ, микропроцессорную технику, встроенную в технологическое оборудование (средства автоматизации проектирования, обработки документальной информации, кассовые аппараты и т.д.), а также средства электронной почты. Система передачи данных таких ЛВС обеспечивает передачу информации на расстояние до 1 км со скоростью от 19200 бод до 1 Мбод. Стоимость передачи данных в таких сетях примерно на 30 % превышает стоимость этих работ в сетях первой группы. [c.311] К третьей группе относятся ЛВС, объединяющие ПЭВМ, мини-ЭВМ и ЭВМ среднего класса. Эти ЛВС используются для организации управления сложными производственными процессами с применением робототехнических комплексов и гибких автоматизированных модулей, а также для создания крупных систем автоматизации проектирования, систем управления научными исследованиями и т.п. Системы передачи данных в таких ЛВС имеют среднюю стоимость и обеспечивают передачу информации на расстояние до нескольких километров со скоростью 120 Мбод. [c.311] По топологическим признакам ЛВС делятся на сети следующих типов с общей шиной, кольцевые, иерархические, радиальные и многосвязные. [c.312] В ЛВС с общей шиной (см. рис. 11.1, д) одна из машин служит в качестве системного обслуживающего устройства, обеспечивающего централизованный доступ к общим файлам и базам данных, печатающим устройствам и другим вычислительным ресурсам. ЛВС данного типа приобрели большую популярность благодаря низкой стоимости, высокой гибкости и скорости передачи данных, легкости расширения сети (подключение новых абонентов к сети не сказывается на ее основных характеристиках). К недостаткам шинной топологии следует отнести необходимость использования довольно сложных протоколов и уязвимость в отношении физических повреждений кабеля. [c.312] Кольцевая топология (рис. 11.1, б) характеризуется тем, что информация по кольцу может передаваться только в одном направлении и все подключенные ПЭВМ могут участвовать в ее приеме и передаче. При этом абонент-получатель должен пометить полученную информацию специальным маркером, иначе могут появиться заблудившиеся данные, мешающие нормальной работе сети. [c.312] Как последовательная конфигурация кольцо особенно уязвимо в отношении отказов выход из строя какого-либо сегмента кабеля приводит к прекращению обслуживания всех пользователей. Разработчики ЛВС приложили немало усилий, чтобы справиться с этой проблемой. Защита от повреждений или отказов обеспечивает либо замыканием кольца на обратный (дублирующий) путь, либо переключением на запасное кольцо. И в том, и в другом случае сохраняется общая кольцевая топология. [c.312] Иерархическая ЛВС (конфигурация типа дерево ) представляет со й более развитый вариант структуры ЛВС, построенной на основе общей шины (см. рис. 11.1, г). Дерево образуется путем соединения нескольких шин с корневой системой, где размещаются самые важные компоненты ЛВС. Оно обладает необходимой гибкостью для того, чтобы охватить средствами ЛВС несколько этажей в здании или несколько зданий на одной территории, и реализуется, как правило, в сложных системах, насчитывающих десятки и даже сотни абонентов. [c.312] Радиальную (звездообразную) конфигурацию (см. рис.11.1, а) можно рассматривать как дальнейшее развитие структуры дерево с корнем с ответвлением к каждому подключенному устройству. В центре сети обычно размещается коммутирующее устройство, обеспечивающее жизнеспособность системы. ЛВС подобной конфигурации находят наиболее частое применение в автоматизированных учрежденческих системах управления, использующих центральную базу данных. Звездообразные ЛВС, как правило, менее надежны, чем сети с общей шиной или иерархические, но эта проблема решается дублированием аппаратуры центрального узла. К недостаткам можно также отнести значительное потребление кабеля (иногда в несколько раз превышающее расход в аналогичных по возможностям ЛВС с общей шиной или иерархических). [c.313] Наиболеее сложной и дорогой является многосвязная топология, в которой каждый узел связан со всеми другими узлами сети (см. рис. 11.1, в). Эта топология в ЛВС применяется очень редко, в основном там, где требуются исключительно высокие надежность сети и скорость передачи данных. [c.313] На практике чаще встречаются гибридные ЛВС, приспособленные к требованиям конкретного заказчика и сочетающие фрагменты шинной, звездообразной и других топологий. [c.313] Международная организация по стандартизации 180 подготовила проект эталонной модели взаимодействия открытых информационных сетей. Модель разработана и принята в качестве международного стандарта и включает семь уровней, характеризующих любую существуюицгю систему связи и взаимодействующих на строго иерархической основе по принципу снизу вверх . Определены следующие уровни взаимодействия физический, канальный, сетевой, транспортный, сеансовый, прикладной и уровень представления данных. [c.314] В следующую группу входят сетевой и транспортный уровни, которые прокладывают путь информации между системой-отправителем и системой-получателем и управляют процессом передачи по этому пути. [c.314] Третью группу образуют сеансовый, прикладной уровни и уровень представления данных. Они непосредственно связаны с организацией взаимодействия прикладных программ пользователей, а также с вводом, хранением, обработкой данных и выдачей результатов. Все процессы, происходящие на перечисленных уровнях, носят название прикладных. Это главные процессы в коммутационных системах именно ради них создаются сети, в том числе ЛВС. [c.315] Каждый из названных выше уровней выполняет указания уровня, расположенного над ним. Так, физический уровень обслуживает канальный уровень, канальный уровень принимает распоряжения сетевого уровня и т.д. В результате.приклад-ной уровень использует сервис всех остальных уровней процессов взаимодействия. [c.315] Задача всех семи уровней - обеспечить надежное взаимодействие прикладных процессов. При этом каждый уровень выполняет возложенную на него задачу. Однако уровни работают так, чтобы в нужных случаях можно было подстраховаться и проверить работу других уровней. Так, если канальный уровень случайно пропустит ошибку, появившуюся при передаче информации, то ее выловит и исправит транспортный уровень. [c.315] Вернуться к основной статье