Характеристика мереженого обладнання

PAGE \* MERGEFORMAT42

Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України

Управління освіти і науки Рівненської обласної

державної адміністрації

Державний професійно-технічний навчальний заклад

«Березнівське вище професійне училище»

Дипломна робота

на тему «Характеристика мереженого обладнання»

учня групи № 7

Ковбасюк Дмитро

за фахом: Оператор з обробки інформації та програмного забезпечення

Керівник роботи: Сенюк В.В.

Березне 2015

ЗМІСТ

Додаток А……………………………………………..........................................................34

Додаток Б…………………………………………………………….....................................37

Додаток В………………………………………………………...…………………………38

Додаток Г……………………………………………………………………………………..39

Додаток Д………………………………………………………………………..40

ВСТУП

Нові вимоги до продуктивності мереж, що пред'являються сучасними додатками, такими як мультимедіа, розподілені обчислення, системи оперативної обробки транзакцій, викликають нагальну необхідність розширення відповідних стандартів. Звичний десятимегабитный Ethernet, довгий час займає провідні позиції, у всякому разі, дивлячись з Росії, активно витісняється більш сучасними і істотно більш швидкими технологіями передачі даних.

На ринку високошвидкісні (понад 100 Мбіт/с) мереж, пару років тому представлених лише мережами FDDI, сьогодні пропонується близько десятка різних технологій, як розвиваючих вже існуючі стандарти, так і заснованих на концептуально нових.

Концентратори разом з мережевими адаптерами, а також кабельної системою представляють той мінімум обладнання, за допомогою якого можна створити локальну мережу. Така мережа буде представляти собою загальну спільну середу. Зрозуміло, що мережа не може бути занадто великий, так як при великій кількості вузлів загальна середовище передачі даних швидко стає вузьким місцем, що знижує продуктивність мережі. Тому концентратори і мережеві адаптери дозволяють будувати невеликі базові фрагменти мереж, які потім повинні поєднуватися один з одним за допомогою мостів, комутаторів і маршрутизаторів. Завданням даної курсової роботи є розглянути мережеве обладнання та його характеристики. Мета - отримати загальне уявлення про обладнання ЛКС, розглянути характеристики обладнання і виявити позитивні і негативні якості.


РОЗДІЛ І. СТРУКТУРОВАНІ КАБЕЛЬНІ СИСТЕМИ (СКС)

Структурованої кабельної системи (СКС) називається система:

• має стандартизовану структуру і топологію;
• використовує стандартизовані елементи (кабелі, об'єми, комутаційні пристрої тощо);
• забезпечує стандартизовані параметри (швидкість передачі даних, затухання та ін.);
• керована стандартизованим чином;

Термін «стандартизований» не означає тут «однаковий», а визначає лише, що всі різні СКС будуються за однаковими принципами і правилами та у відповідності з національними і міжнародними стандартами в області інформаційних технологій.
1.1.Компоненти(СКС)
Сучасні структуровані кабельні системи допускають використання наступних типів кабелів: коаксіальні; екрановані з витими парами з мідних провідників (Shielded Twisted Pair - STP); неекрановані з витими парами з мідних провідників (Unshielded Twisted Pair - UTP); оптичні (Fiber Optic Cable). Коаксіальний кабель буває двох типів: товстий (thick) і тонкий (thin).
Товстий кабель дає більш надійний захист від зовнішніх шумів, він міцніший, але вимагає застосування спеціального відводу (прокалывающего роз'єму і відвідного кабелю) для підключення комп'ютера або іншого пристрою. Тонкий кабель (типу RJ-58) передає інформацію на більш короткі відстані, однак він дешевше і використовують більш прості BNC-з'єднувачі.
Коаксіальний кабель забезпечує передачу відеосигналів і низько швидкісну передачу даних за допомогою протоколів типу Ethernet. До його недоліків відносяться великі розміри, вага, негнучкість, складність прокладки і порівняно низька швидкість передачі даних.
Вита пара (twisted pair) - це кабель на мідній основі, що поєднує в оболонці одну або більше пар провідників. Кожна пара являє собою два перевитих навколо один одного ізольованих мідних проводів. Кабелі даного типу часто сильно відрізняються за якістю і можливостями передачі інформації. Відповідності характеристик кабелів певного класу чи категорії визначають загальновизнані стандарти (ISO 11801 і TIA-568). Самі характеристики безпосередньо залежать від структури кабелю і застосовуваних у ньому матеріалів, які і визначають фізичні процеси, що проходять в кабелі при передачі сигналу.
Кабель типу "вита пара" (ТР, Twisted Pair) буває двох видів: екранована вита пара (STP, Shielded Twisted Pair) і неекранована вита пара (UTP, Unshielded Twisted Pair).
STP-кабелі, володіючи хорошими технічними характеристиками, забезпечують високу швидкість передачі інформації, необхідну для підтримки сучасних додатків. Основними недоліками STP-кабелів є висока вартість, відносно великі розміри, складність прокладки, заземлення і з'єднання з кроссовым обладнанням.

UTP-кабелі займають головне місце в сучасній проводці для локальних мереж, що обумовлено швидким поліпшенням характеристик кабелю і потребою в однотипної проводці для різних додатків. Основними достоїнствами UTP-кабелів є низька собівартість, легкість інсталяції, відсутність вимог до заземлення і невеликі розміри. Кабелі на витих парах характеризуються меншими втратами сигналу при передачі на високих частотах і меншою чутливістю до злектромагнитным перешкод у порівнянні з коаксіальними кабелями.
Також підрозділяється на одножильную і многожильную виту пару, а також виту пару для зовнішньої прокладки.

Рис.1 Кабель кручена пара

Неекранована вита пара (Unshielded Twisted Pair): поділяється на категорії 1,2,3,4,5,5 e,6;7. Найпоширеніші нині категорії - 5 і 5-е, зі швидкістю передачі даних 10,100 і 1000 Мб/с. Кабелі випускаються в 4-парному виконанні. Всі пари мають певний колір і крок скрутки. Зазвичай дві пари призначені для передачі даних, а дві – для передачі голосу. Для з'єднання кабелю з обладнанням використовуються вилки і розетки RJ-45. Діаметр кабелю: 22 AWG, 24 AWG, 26 AWG. Чим більше номер, тим менше його діаметр.

Екранована вита пара (Shielded Twisted Pair): поділяється на категорії 5,5 e,6,7. Основне призначення цих кабелів – підтримка високошвидкісних протоколів. Екранована вита пара добре захищає передаються сигнали від зовнішніх перешкод і використовується тільки для передачі даних.

Переваги і недоліки витої пари:

плюси: Простота установки, відмовостійкість, висока продуктивність.

мінуси: Обмежена довжина, слабка завадостійкість від наведень (силові трансформатори, передавальні пристрої, лампи денного світла). Параметри фізичного рівня для мереж Ethernet і Fast Ethernet вказані в таблиці 1 (Див. Додаток 1)

Оптоволоконний кабель – кабель, що містить одне або кілька оптичних волокон для передавання даних у вигляді світла. В залежності від конструктивного виконання волоконно-оптичні кабелі поділяються на кабелі внутрішньої і зовнішньої прокладки, а також кабелі для шнурів.

Волоконно-оптичні комунікації мають ряд переваг в порівнянні з електронними системами, що використовують передавальні середовища на металевій основі. У волоконно-оптичних системах передаються сигнали спотворюються однією з форм зовнішніх електронних, магнітних або радіочастотних перешкод. Таким чином, оптичні кабелі повністю несприйнятливі до перешкод, що викликаються блискавками або джерелами високої напруги.

Цифрові обчислювальні системи, телефонія і видеовещательные системи вимагають нових напрямків для покращення передавальних характеристик. Велика ширина спектра оптичного кабелю означає підвищення ємності каналу. Крім того, більш довгі відрізки кабелю вимагають меншої кількості репітерів, так як волоконно-оптичні кабелі мають надзвичайно низькими рівнями загасання. Це властивість ідеально підходить для широкомовних і телекомунікаційних систем.

Порівняно із звичайними коаксіальними кабелями з рівною пропускною здатністю, менший діаметр і вага волоконно-оптичних кабелів означає порівняно більш легкий монтаж. 300 метрів оптоволоконного кабелю важать близько 2,5 кг. 300 метрів аналогічного коаксіального кабелю важать 32 кг - приблизно в 13 разів більше.

Основні елементи оптичного волокна:

Ядро - светопередающая частина волокна, що виготовляється або з скла, або з пластику. Чим більше діаметр ядра, тим більша кількість світла може бути передано по волокну.

Демпфер. Призначення демпфера - забезпечення більш низького коефіцієнта заломлення на межі з ядром для перевідбиття світла в ядро таким чином, щоб світлові хвилі поширювалися по волокну.

Оболонка. Оболонки зазвичай бувають багатошаровими, виготовляються з пластику для забезпечення міцності волокна, поглинання ударів та забезпечення додаткового захисту волокна від впливу навколишнього середовища. Такі буферні оболонки мають товщину від 250 до 900

Рис.2 Оптический кабель

Размер волокна в общем случае определяется по внешним диаметрам его ядра, демпфера и оболочки. Например, 50/125/250 - характеристика волокна с диаметром ядра 50 мкм, диаметром демпфера 125 мкм и диаметром оболочки 250 мкм. Оболочка всегда удаляется при соединении.

Тип волокна ідентифікується за типом шляхів, або так званих "мод", прохідних світлом в ядрі волокна. Існує два основних типи волокна - багатомодове і одномодовое. Ядра багатомодових волокон можуть володіти ступінчастим або градієнтним показниками заломлення.

Багатомодове волокно зі східчастим показником заломлення отримало свою назву від різкої, ступеневої, різниці між показниками заломлення ядра і демпфера. У більш поширеному багатомодовому волокні з градієнтним показником заломлення промені світла також поширюються в волокні за численними шляхами. На відміну від волокна зі східчастим показником заломлення, ядро з градієнтним показником містить численні шари скла, кожен з яких володіє більш низьким показником заломлення порівняно з попереднім шаром по мірі віддалення від осі волокна. Результатом формування такого градієнта показника заломлення є те, що промені світла прискорюються в зовнішніх шарах і їх час поширення в волокні порівнюється з часом поширення променів, що проходять за більш короткими шляхами ближче до осі волокна.

Таким чином, волокно з градієнтним показником заломлення вирівнює час поширення різних мод так, що дані по волокну можуть бути передані на більш далекі відстані і на більш високих швидкостях до того моменту, коли імпульси світла почнуть перекриватися і ставати невидимими на стороні приймача.

Волокна з градієнтним показником представлені на ринку з діаметрами ядра 50, 62,5 і 100 мкм.

Одномодовое волокно, на відміну від багатомодового, дозволяє поширюватися тільки одного променя або моді світла в ядрі. Це усуває будь-яке спотворення, що викликається перекриттям імпульсів. Діаметр ядра одномодового волокна надзвичайно малий - приблизно 5 -10 мкм. Одномодовое волокно володіє більш високою пропускною здатністю, ніж будь-який з багатомодових типів. Наприклад, підводні морські телекомунікаційні кабелі можуть нести 60000 мовних каналів по одній парі одномодових волокон.

Рис.3 Одномодовий і багатомодовий кабель.

1.2.Конектори

Кабельні конектори

В даному розділі розглянуто три основних типу «мідних» кабельних конекторів –модульні конектори, коаксіальні конектори і коннектори IBM Data, - і волоконно-оптичні конектори. Модульний конектор є найбільш поширеним у сучасних телекомунікаційних системах внаслідок зростаючого використання кабелю вита пара. Коаксіал протягом тривалого часу використовувався в традиційних системах Ethernet і Arcnet, але поступово він виключається з більшості інсталяцій. Конектор IBM Data Connector є одним з основних компонентів у системах на основі ЕВП і специфицирован для застосування стандартом TIA 568-А.

Модульні конектори

Основою інформаційної розетки є модульний роз'єм. Провідники, вкриті плівкою золота, забезпечують стабільний, надійний електричний контакт з ламелями модульної вилки. Якість контакту також поліпшується за рахунок механізму притирання провідників роз'єму і ламелей вилки під час її вставляння в роз'єм. Корпус розетки забезпечений інтегрованим замком, який після вставляння вилки дозволяє витримувати значні зусилля розтягування на стику розетка-вилка. Модульний роз'єм в інформаційній розетки може бути двох видів 6 або 8 позиційним. Контакти у всіх роз'ємах нумеруються зліва направо по відношенню до передньої сторони роз'єму при орієнтованому вниз ключі замку.

Модульні конектори, що використовуються в телекомунікаційних системах, аналогічні конекторів, застосовуваним в кабельних системах телефонії. Конектор існує в декількох варіантах розмірів і конфігурацій контактів, починаючи з чотирьох і закінчуючи вісьмома позиціями і від двох до восьми контактів. Самим популярним типом роз'єму є так званий USOC (Universal Service Order Code), який має номенклатурні префікси "RJ", за якими слід номер серії. Часто цими назвами користуються для позначення додатків, які не мають до коду ніякого відношення. Так, наприклад, звичайну 6-контактну телефонну вилку часто називають RJ-11, а 8-контактну модульну вилку - RJ-45. 8-контактна модульна вилка використовується відповідно до TIA 568-А як для телефонії, так і для додатків передачі даних, 8-контактний модульний роз'єм також служить інтерфейсом для таких додатків як 10BaseT, 100BaseT, 100 VG-AnyLAN, Token-Ring/UTP.

8-позиційний модульний роз'єм дуже часто невірно називають ім'ям спеціалізованого конектора RJ-45 Рис.4 Роз'єм RJ-45(Див. Додаток 2)

Схема розводки інтерфейсу RJ-45 (включає в себе інтерфейсний програмний резистор) настільки радикально відрізняється від схем Т568А і Т568В, що немає абсолютно ніяких підстав для змішування цих двох назв. Правильна назва для роз'єму - "8-позиційний модульний". Насправді всі модульні коннектори з однаковою кількістю позицій конструкційно однакові до моменту завершення. Після завершення можливо називати їх по імені схеми розводки. Наприклад, при реалізації інтерфейсу і схеми розводки 10BaseT можна підключити тільки чотири пари 8-позиційного модульного роз'єму. У цьому випадку, він не може називатися ні Т568А, ні, так як обидві ці схеми вимагають підключення всіх восьми контактів. Також він не буде відповідати схемі RJ-45, так як схема розводки буде невірною, а програмний резистор відсутній. 8-позиційний модульний роз'єм, який використовується в стандартних кабельних і стемах, описаний в стандарті IEC 603-7. Цей же роз'єм визначений в стандарті TIA 568-А і супутніх документах, а також в ISO/IEC IS-11801.

Модульні коннектори, в основному, призначені для завершення кабелів з багатожильними провідниками. Спочатку коннектор був створений для завершення плоского кабелю, що складається з 2-8 багатожильних провідників. Його призначення було обмежено аудиочастотами телефонних ліній, хоча офіційно його робочі частотні характеристики визначені до 3 МГц. На жаль, промисловість не тільки змушена використовувати ці коннектори на частотах набагато перевищують специфіковані стандартом, але і використовувати їх для завершення кручених пар круглих кабелів. Для того, щоб дозволити використання модульних коннекторів на робочих частотах кабельних систем від 10 до 100 МГц, TIA просто визначає критерії робочих характеристик (в основному, загасання і NEXT), яким повинен відповідати коннектор. За умови відповідності конкретного коннектора цим специфікаціям, він може бути використаний для роботи з додатками до категорії 5.

Існують модульні конектори, призначені для завершення одножильних провідників, незважаючи на те, що терминирование одножильних провідників навіть за допомогою спеціальних конекторів настійно не рекомендується. Модульний контакт являє собою плоский контакт з загостреним кінцем, який при терминировании прорізає ізоляцію провідника і створює електричний контакт з мідним багатожильним провідником. Контакт може створюватися в одній або декількох точках.

Якщо застосовувати цю технологію до одножильному провіднику, при терминировании він може зрушити в бік від кінців контакту і може утворитися неповноцінний контакт або взагалі відсутність контакту. З цієї причини контакти для завершення одножильних провідників мають три загострених виступу на нижній стороні. При терминировании провідник центрується між трьома виступами і утримується ними з створенням надійного контакту.

Екрановані модульні вилки були розроблені для завершення екранованих кабелів різних типів. Як правило, вилка складається з стандартного модульного коннектора з металевим рукавом, що проходять по зовнішній поверхні коннектора і повторює його форму. При використанні таких вилок необхідно застосовувати розетки, сумісні з цими вилками для забезпечення правильного функціонування екрану. Іноді заземлюючий провідник екрану кабелю може терминироваться на одному з контактів вилки 8-позиційного модульного роз’єму, але при цьому втрачається можливість стандартного з'єднання чотирьох збалансованих пар. Єдиним екранованим коннектором, рекомендованим стандартом TIA, є так званий IBM Data Connector (STP-A, 2 пари, 150 0м).

Процедура завершення кабелю модульною виделкою полягає в наступному. Оболонка кабелю видаляється на відстань як мінімум 20 мм від кінця провідників. Пари розкладаються в тому ж порядку квітів, який відповідає обраної схемою розводки (наприклад, 1-2, 3-6, 4-5 і 7-8).

Колір перших двох пар залежить від обраної схеми - Т568А або Т568В. Кінця оболонки кабелю надається плоска форма для забезпечення можливості розташування пар в один ряд. Пари розвиваються аж до краю оболонки кабелю. Провідники розкладаються таким чином, щоб формувався плоский шар з паралельно розташованих провідників. Провідник 6 повинен перетинати провідники 4 і 5 так, щоб кросовер знаходився на відстані не більше 4 мм від краю оболонки кабелю.

Провідники підрізають на відстань близько 14 мм від краю оболонки кабелю. Вилка поміщається на провідники так, що вони проходять до терминационных каналів в вилці, а оболонка кабелю заходить у вилку, принаймні, на відстань 6 мм Вилка обжимається з допомогою спеціального обтискного інструменту. Після завершення обох кінців кабелю, він перевіряється на безперервність і схему розводки.

1.3 МЕРЕЖЕВІ КАРТИ (NIC - NETWORK INTERFACE CARD)

Мережевий адаптер або мережева карта (NIC - Network Interface card)-це плата розширення, що вставляється в роз'єм материнської плати комп'ютера. Також існують мережеві адаптери стандарту PCMCIA для ноутбуків вони вставляються в спеціальний роз'єм на корпусі ноутбука, або інтегровані на материнській платі комп'ютера, вони підключаються по якійсь локальній шині. Існують мережеві карти, що підключаються до USB порту комп'ютера.

1.4 Функції і характеристики мережевих адаптерів

Мережевий адаптер (Network Interface Card, NIC) разом зі своїм драйвером реалізує другий, канальний рівень моделі відкритих систем в кінцевому вузлі мережі — комп'ютері. Більш точно, в мережній операційній системі пара адаптер і драйвер виконує тільки функції фізичного та МАС-рівнів, в той час як LLC-рівень зазвичай реалізується модулем операційної системи, єдиним для всіх драйверів мережевих адаптерів. Власне так воно і повинно бути у відповідності з моделлю стека протоколів IEEE 802. Наприклад, в ОС Windows NT рівень LLC реалізується в модулі NDIS, загальному для всіх драйверів мережевих адаптерів, незалежно від того, яку технологію підтримує драйвер. Мережевий адаптер разом з драйвером виконують дві операції: передачу і прийом кадру.

Передача кадру з комп'ютера кабель складається з наведених нижче етапів (деякі можуть бути відсутніми, в залежності від прийнятих методів кодування).

Прийом кадру даних LLC через міжрівневий інтерфейс разом з адресною інформацією МАС-рівня. Зазвичай взаємодія між протоколами всередині комп'ютера відбувається через буфери, розташовані в оперативній пам'яті. Дані для передачі в мережу поміщаються в ці буфери протоколами верхніх рівнів, які витягають їх з дискової пам'яті або з файлового кеша з допомогою підсистеми вводу/виводу операційної системи.

Оформлення кадру даних МАС-рівня, який інкапсулюється кадр LLC (з відкинутими прапорами 01111110). Заповнення адрес призначення і джерела, обчислення контрольної суми.

Формування символів кодів при використанні надлишкових кодів типу 4В/5В.

Скрэмблирование кодів для отримання більш рівномірного спектру сигналів. Цей етап використовується не у всіх протоколах — наприклад, технологія Ethernet 10 Мбіт/с обходиться без нього.

Видача сигналів в кабель згідно з прийнятим лінійним кодом — манчестерським, NRZI, MLT-3 і т. п.

Прийом кадру з кабелю в комп'ютер включає наступні дії.

Прийом з кабелю сигналів, що кодують бітовий потік.

Виділення сигналів на фоні шуму. Цю операцію можуть виконувати різні спеціалізовані мікросхеми або сигнальні процесори DSP. В результаті в приймачі адаптера утворюється деяка бітова послідовність, з великим ступенем ймовірності збігається з тією, яка була послана передавачем. Якщо дані перед відправкою в кабель піддавалися скрэмблированию, то вони пропускаються через дескрэмблер, після чого в адаптері відновлюються символи коду, послані передавачем.

Перевірка контрольної суми кадру. Якщо вона неправильна, то кадр відкидається, а через міжрівневий інтерфейс наверх, протоколу LLC передається відповідний код помилки. Якщо контрольна сума вірна, то з MAC-кадру витягується кадр LLC і передається через міжрівневий інтерфейс наверх, протоколу LLC. Кадр LLC поміщається в буфер оперативної пам'яті. Розподіл обов'язків між мережним адаптером і його драйвером стандартами не визначається, тому кожен виробник вирішує це питання самостійно. Зазвичай мережеві адаптери діляться на адаптери для клієнтських комп'ютерів і адаптери для серверів.

В адаптерах для клієнтських комп'ютерів значна частина роботи перекладається на драйвер, тим самим адаптер виявляється простіше і дешевше. Недоліком такого підходу є висока ступінь завантаження центрального процесора комп'ютера рутинними роботами по передачі кадрів з оперативної пам'яті комп'ютера в мережу. Центральний процесор змушений займатися цією роботою замість виконання прикладних завдань користувача.

Поэтому адаптеры, предназначенные для серверов, обычно снабжаются собственными процессорами, которые самостоятельно выполняют большую часть работы по передаче кадров из оперативной памяти в сеть и в обратном направлении. Прикладом такого адаптера може служити мережевий адаптер SMS Ether Power з вбудованим процесором Intel i960.

В залежності від того, який протокол реалізує адаптер, адаптери діляться на Ethernet-адаптери, Token Ring-адаптери, FDDI-адаптери і т. д. Так як протокол Fast Ethernet дозволяє за рахунок процедури автопереговоров автоматично вибрати швидкість роботи мережевого адаптера в залежності від можливостей концентратора, то багато адаптери Ethernet сьогодні підтримують дві швидкості роботи і мають у своїй назві приставку 10/100. Це властивість деякі виробники називають авточувствителъностъю.

Мережевий адаптер перед установкою в комп'ютер необхідно конфігурувати. При конфігуруванні адаптера зазвичай задаються номер переривання IRQ, використовуваного адаптером, номер каналу прямого доступу до пам'яті DMA (якщо адаптер підтримує режим DMA) і базовий адрес портів вводу/виводу.

Якщо мережевий адаптер, апаратура комп'ютера операційна система підтримує стандарт Plug-and-Play, то конфігурування адаптера і його драйвера здійснюється автоматично. В іншому випадку потрібно спочатку настроїти мережевий адаптер, а потім повторити параметри конфігурації для драйвера. У загальному випадку, деталі процедури конфігурування мережевого адаптера і його драйвера багато в чому залежать від виробника адаптера, а також від можливостей шини, для якої розроблено адаптер. Графічне та структурний опис мережевих адаптерів і їх роз'ємів представлено в таблиці 2 (Див. Додаток 3)

1.5 ХАБ (HUB)

Концентратор (hub)- це багатопортовий повторювач мережі з автосигментацією. Усі порти концентратора рівноправні. Одержавши сигнал від однієї з підключених до нього станцій, концентратор транслює його на усі свої активні порти. При цьому, якщо на якому-небудь з портів виявлена несправність, те цей порт автоматично відключається (сегментується), а після її усунення знову робиться активним. Автосегментация необхідна для підвищення надійності мережі. Обробка колізій і поточний контроль за станом каналів зв'язку звичайно здійснюється самим концентратором. Концентратори можна використовувати як автономні пристрої або з'єднувати один з одним, збільшуючи тим самим розмір мережі і створюючи більш складні топології. Концентратор — це узагальнена назва пристроїв, що утворюють спільну середу незалежно від типу реалізації протоколу. Для конкретного протоколу іноді використовується своє, вузьке назва цього пристрою, більш точно відбиває його функції, або ж використовується в силу традицій, наприклад, як назва MAU для концентраторів Token Ring.

Призначення концентраторів — об'єднання окремих робочих місць у робочу групу в складі локальної мережі. Для робочої групи характерні наступні ознаки: визначена територіальна зосередженість; колектив користувачів робочої групи вирішує подібні задачі, використовує однотипне програмне забезпечення і загальні інформаційні бази; у межах робочої групи існують загальні вимоги по забезпеченню безпеки і надійності, відбувається однаковий вплив зовнішніх джерел збурювань (кліматичних, електромагнітних тощо); спільно використовуються високопродуктивні периферійні пристрої; звичайно містять свої локальні сервери, нерідко територіально розташовані на території робочої групи.

1.6 Концентратори і модель OSI

Концентратори працюють на фізичному рівні (Рівень 1 базової еталонної моделі OSI). Тому вони не чуттєві до протоколів верхніх рівнів. Результатом цього є можливість спільного використання різних операційних систем (Novell NetWare, SCO UNIX, EtherTalk, LAN Manager і ін., сумісні з мережами Ethernet чи IEEE 802.3). Є, щоправда, визначене «тиск» на хазяїна мережі при використанні програм керування мережею: керуючі програми, як правило, використовують для зв'язку з SNMP устаткуванням протокол IP. Тому в частині керування мережею приходиться використовувати тільки цей протоколи і відповідно операційні оболонки на станціях керування мережею. Але це не дуже серйозний тиск, тому що протокол IP є, напевно, самим популярним.

Загальні властивості концентраторів

Більшість концентраторів володіють наступними характерними експлуатаційними ознаками: оснащені світлодіодними індикаторами, що вказують стан портів (Port Status), наявність колізій (Collisions), активність каналу передачі (Activity), наявність несправності (Fault) і наявність харчування (Power), що забезпечує швидкий контроль стану всього концентратора і діагностику несправностей при включенні електроживлення виконують процедуру самотестування, а в процесі роботи — функцію самодіагностики мають стандартний розмір по ширині 19 дюймів;

забезпечують автосегментацию портів для ізоляції несправних портів і поліпшення схоронності мережі (network integrity) виявляють помилку полярності при використанні кабелю на кручений парі й автоматично переключають полярність для усунення помилки монтажу підтримують конфігурації з застосуванням декількох концентраторів, з'єднаних один з одним або за допомогою спеціальних кабелів і stack-портів, або тонкої коаксіальної магістралі, включеної між портами BNC, або за допомогою оптоволоконного чи товстого коаксіального кабелю підключеного через відповідні трансивери до порту AUI, або за допомогою UTP кабелів, підключених між портами концентраторів підтримують мовний зв'язок і передачу даних через той самий кабельний джгут прозорі для програмних засобів мережної операційної системи можуть бути змонтовані і введені в дію протягом декількох хвилин

Різновиди концентраторів

Концентратори початкового рівня — п'яти-, восьми-, рідше дванадцяти-, шестнадцатитипортовые концентратори. Часто мають додатковий BNC-, рідше AUI порт. Не забезпечує можливості керування ні через консольний порт (через його відсутності), ні по мережі (через відсутність SNMP-модуля). Є простим і дешевим рішенням для організації робочої групи невеликого розміру.

Концентратори середнього класу — дванадцяти-, десяти-, двадцатичетырехпортовые концентратори. Мають консольний порт, часто додаткові BNC і AUI порти. Цей тип концентраторів надає можливості для внеполосного керування мережею (out-of-band management) через консольний порт rs232 під керуванням якої-небудь стандартної термінальної програми, що дає можливість конфігурувати інші порти і зчитувати статистичні дані концентратора. Цей тип концентраторів позиціонують для побудови мереж у діапазоні від малих до середніх, котрі надалі будуть розвиватися і зажадають уведення програмного керування.

SNMP-керовані концентратори — дванадцяти-, десяти-, двадцатичетырех - і сокоравосьмипортовые концентратори. Їх відрізняє не тільки наявність консольного порту RS-232 для керування, але і можливість здійснення керування і збір статистики по мережі з використанням протоколів SNMP/IP або IPX. Власнику подібного концентратора стають доступними наступні збір статистики на вузлах мережі (концентраторах), її первинна обробка й аналіз: ідентифікуються головні джерела повідомлень (top talkers), найбільш активні користувачі (heavy users), джерела помилок і комунікаційні пари (communications pairs). Ці типи концентраторів доцільно застосовувати для побудови локальних мереж у діапазоні від середніх і вище, що безумовно будуть розвиватися. Ці мережі завжди вимагають програмного керування мережею, у тому числі вилученого.

BNC-концентратори або концентратори ThinLAN — багатопортові повторювачі для тонких коаксіальних кабелів, використовуваних у мережах стандартів 10Base2. Вони мають у своєму складі порти BNC і, як правило, один порт AUI, часто підтримують SNMP протоколи. Вони, як і концентратори 10Base-T, сегментують порти (відключаючи при цьому не одну станцію, а абонентів усього фізичного сегмента) і транслюють вхідні пакети в усі порти. На кожен BNC-порт поширюються всі ті ж обмеження, що і на фрагмент мережі стандарту 10Base-2: підтримується робота сегментів тонкого коаксіального кабелю довжиною до 185 метрів на кожен порт, забезпечується до 30 мережних з'єднань на сегмент включаючи «порожні T-коннектори»; якщо відбудеться порушення цілісності кабельного сегмента, цей сегмент виключається з роботи, але інша частина концентратора буде продовжувати функціонувати. Сфера застосування концентраторів даного типу — модернізація старих мереж стандарту 10Base2 з метою підвищення їхньої надійності, модернізація мереж, що досягли обмежень на застосування повторювачів і не потребуючих частих змін.

Додаткові функції

Redundant link. Концентратори середнього класу і SNMP-керовані концентратори підтримують один надлишкову зв'язок (redundant link) на кожен концентратор для створення резервних зв'язків (back up link) між будь-якими двома концентраторами. Це забезпечує відмовостійкість мережі на апаратному рівні. Резервний зв'язок являє собою окремий кабель, змонтований між двома концентраторами. Використовуючи консольний порт концентратора, треба просто задати конфігурацію основного каналу зв'язку і резервного каналу зв'язку одного з концентраторів. Резервний канал зв'язку автоматично деблокуючого при відмовленні основного каналу зв'язку двох концентраторів. Не дивлячись на те, що концентратор може контролювати тільки одну резервну зв'язок, він може знаходитися на вилученому кінці одного резервного зв'язку і на контролюючому кінці резервного зв'язку з іншим концентратором. Після усунення несправності на основному кабельному сегменті, основний зв'язок автоматично не відновить роботу. Для поновлення роботи головного зв'язку придется использовать консоль концентратора или нажать кнопку Reset на его корпусе.

«Связной бит» у концентраторов представляет собой периодический импульс длительностью 100 наносекунд, посылаемый через каждые 16 миллисекунд. Он не влияет на трафик сети. Связной бит посылается в тот период, когда сеть не передает данные. Эта функция осуществляет текущий контроль схоронності UTP каналу. Дану функцію варто використовувати у всіх можливих випадках і блокувати її тільки тоді, коли до порту концентратора приєднується пристрій, що не підтримує її, наприклад, устаткування типу HP StarLAN 10.

Забезпечення таємності в мережах, побудованих з використанням концентраторів, досить невдячне заняття, оскільки концентратор по визначенню є широкомовним пристроєм. Але при необхідності адміністратора мережі можуть бути доступні наступні засоби: блокування невикористовуваних портів (шляхом спотворення поля даних в кадрах, повторюваних на портах, що не містять комп'ютера з адресою призначення), установка пароля на консольний порт, установка шифрування інформації на кожнім з портів (деякі моделі мають цю можливість).

Мережі, побудовані на основі концентраторів, не можуть розширюватися в необхідних межах т. к. при певній кількості комп'ютерів в мережі або при появі нових додатків завжди відбувається насичення передавальної середовища, і затримки в її роботі стають неприпустимими. Ця проблема може бути вирішена шляхом логічної структуризації мережі за допомогою мостів, комутаторів і маршрутизаторів.

Міст (bridge), а також його швидкодіючий функціональний аналог - комутатор (switching hub), ділить загальну середовище передачі даних на логічні сегменти. Логічний сегмент утворюється шляхом об'єднання кількох фізичних сегментів (відрізків кабелю) за допомогою одного або декількох концентраторів. Кожен логічний сегмент підключається до окремого порту моста/комутатора (рис. 1.10). При надходженні кадру на який-небудь з портів міст/комутатор повторює цей кадр, але не на всіх портах, як це робить концентратор, а тільки на те порту, до якого підключений сегмент, що містить комп'ютер-адресат. Різниця між мостом і комутатором полягає в тому, що міст в кожен момент часу може здійснювати передачу кадрів тільки між однією парою портів, а комутатор одночасно підтримує потоки даних між усіма своїми портами. Іншими словами, міст передає кадри послідовно, а комутатор паралельно. (Для спрощення викладу далі в цьому розділі використовуватиметься термін "комутатор" для позначення обох цих різновидів пристроїв, оскільки все сказане нижче в рівній мірі відноситься і до мостів, і до комутаторів.) Слід зазначити, що останнім часом локальні мости повністю витіснені комутаторами. Мости використовуються тільки для зв'язку локальних мереж з глобальними, тобто як засоби віддаленого доступу, оскільки в цьому випадку необхідність в паралельної передачі між кількома парами портів просто не виникає.

При роботі комутатора середовище передачі даних кожного логічного сегмента залишається загальної тільки для тих комп'ютерів, які підключені до цього сегменту безпосередньо. Комутатор здійснює зв'язок середовищ передачі даних різних логічних сегментів. Він передає кадри між логічними сегментами тільки при необхідності, тобто тільки тоді, коли взаємодіючі комп'ютери знаходяться в різних сегментах. Поділ мережі на логічні сегменти, рис.5 (ДИВ. Додаток 4) покращує продуктивність мережі, якщо в мережі є групи комп'ютерів, переважно обмінюються інформацією між собою. Якщо ж таких груп немає, то введення в мережу комутаторів може тільки погіршити загальну продуктивність мережі, так як прийняття рішення про те, чи потрібно передавати пакет з одного сегмента в інший, потребує додаткового часу. Однак навіть в мережі середніх розмірів такі групи, як правило, маються. Тому поділ її на логічні сегменти дає виграш в продуктивності - трафік локалізується в межах груп, і навантаження на їх розділяються кабельні системи суттєво зменшується.

Комутатори приймають рішення про те, на який порт потрібно передати кадр, аналізуючи адресу призначення, поміщений в кадрі, а також на підставі інформації про приналежності того або іншого комп'ютера до певного сегменту, підключеного до одного з портів комутатора, тобто на підставі інформації про конфігурацію мережі. Для того, щоб зібрати й опрацювати інформацію про конфігурації підключених до нього сегментів, комутатор повинен пройти стадію "навчання", тобто самостійно виконати деяку попередню роботу по вивченню проходить через нього трафіку. Визначення приналежності комп'ютерів сегментами можливо за рахунок наявності в кадрі не тільки адреси призначення, але і адреси джерела, сгенерировавшего пакет. Використовуючи інформацію про адресу джерела, комутатор встановлює відповідність між номерами портів та адресами комп'ютерів. У процесі вивчення мережі міст/комутатор просто передає з'являються на його входах портів кадри на всі інші порти, працюючи деякий час повторювачем. Після того, як міст/комутатор дізнається про належність адрес сегментів, він починає передавати кадри між портами тільки у разі межсегментной передачі. Якщо вже після завершення навчання, на вході комутатора раптом з'явиться кадр з невідомим адресою призначення, то цей кадр буде повторений на всіх портах.

Мости/комутатори, які працюють описаним способом, зазвичай називаються прозорими (transparent), оскільки поява таких мостів/комутаторів в мережі абсолютно не помітно для її кінцевих вузлів. Це дозволяє не змінювати їх програмне забезпечення при переході від простих конфігурацій, що використовують тільки концентратори, до більш складних, сегментованим. Існує й інший клас мостів/комутаторів, передають кадри між сегментами на основі повної інформації про міжсегментному маршруті. Цю інформацію записує в кадр станція-джерело кадру, тому кажуть, що такі пристрої реалізують алгоритм маршрутизації від джерела (source routing). При використанні мостів/комутаторів з маршрутизацією від джерела кінцеві вузли повинні бути в курсі ділення мережі на сегменти і мережеві адаптери, у цьому випадку мають у своєму програмному забезпеченні мати компонент, який займається вибором маршруту кадрів. За простоту принципу роботи прозорого моста/комутатора доводиться розплачуватися обмеженнями на топологію мережі, побудованої з використанням пристроїв даного типу - такі мережі не можуть мати замкнутих маршрутів - петель. Міст/комутатор не може правильно працювати в мережі з петлями, при цьому мережа засмічується зацикливающимися пакетами і її продуктивність знижується. Для автоматичного розпізнавання петель в конфігурації мережі розроблено алгоритм покриваючого дерева (Spanning Tree Algorithm, STA). Цей алгоритм дозволяє мостів/комутаторів адаптивно будувати дерево зв'язків, коли вони вивчають топологію зв'язків сегментів з допомогою спеціальних тестових кадрів. При виявленні замкнутих контурів деякі зв'язки оголошуються резервними. Міст/комутатор може використовувати резервну зв'язок тільки при відмові будь-якої основної. У результаті мережі, побудовані на основі мостів/комутаторів, що підтримують алгоритм покриваючого дерева, володіють деяким запасом надійності, але підвищити продуктивність за рахунок використання декількох паралельних зв'язків в таких мережах не можна.

Основною функцією маршрутизаторів є забезпечення з'єднань (маршрутів передачі даних між вузлами різних мереж, які можуть бути розділені значним географічною відстанню і кількома проміжними мережами. Маршрутизатор створює канал передачі даних, знаходячи відповідний маршрут та ініціюючи початкове з'єднання по цьому маршруту. На практиці маршрутизація реалізується апаратно-програмним забезпеченням, що працює на мережному рівні еталонної моделі OSI. Апаратні засоби маршрутизації можуть бути як внутрішніми, так і зовнішніми. Внутрішні маршрутизатори являють собою спеціальні плати, що встановлюються в роз'єм розширеного комп'ютера і харчуються від загального блоку живлення. Зовнішні маршрутизатори – це окремі пристрої зі своїм власним блоком живлення. Завдання маршрутизатора полягає в пошуку маршруту для передачі пакетів даних від вузлів однієї мережі до іншої і пересилання пакетів по цьому маршруту. Маршрутизатори працюють на мережному рівні і тому є протоколо-незалежними. Це пов'язано з тим, що в пакетах різних протоколів використовуються різні формати адресних полів. Наприклад, маршрутизатор, призначений для використання з протоколом IP (Internet Protocol), не зможе коректно обробляти пакети з адресами у форматі ISO і навпаки. Більшість маршрутизаторів підтримують кілька протоколів канального рівня. Ранні моделі маршрутизаторів працювали лише з одним мережевим протоколом, а сучасні підтримують одночасно кілька протоколів.

Особливості роботи маршрутизатора дозволяють використовувати його в якості пакетного фільтра. Незалежність від протоколів канального рівня дозволяє використовувати маршрутизатори для об'єднання мереж з різними архітектурами — наприклад, з'єднання мереж Ethernet і Token Ring або Ethernet і FDDI.

Трансивер (Transiever) – це двухпортовое пристрій, що має з однієї сторони, MII інтерфейс, з іншого – один з средозависимых фізичних інтерфейсів (100Base-FX, 100Base-TX або 100Base-T4). Трансивери використовуються порівняно рідко, як і рідко використовуються мережеві карти, повторювачі і комутатори з інтерфейсом MII.

Конвертер (Convertor)– це двухпортовое пристрій, обидва порти якого представляють средозависимые інтерфейси. Конвертери, на відміну від повторювачів, можуть працювати в дуплексному режимі. Поширені конвертери 100Base-TX/100Base-FX.

РОЗДІЛ ІІ. ПРАКТИЧНА ЧАСТИНА

В даній дипломній роботі я створив відеоролик на тему: «Майстер-клас з налаштування Wi-Fi роутера»

В якій виконав такі дії:

1.Відкрив Windows Movie Macer 2.6

Рис 1.1

2.Импортував зображення.

Рис 2.1

Рис 2.2

3.Перемістив зображення на шкалу.

Рис 3.1

4.Добавив видеопереходи.

Рис 4.1

Рис 4.2

5.Зберіг на комп’ютер.

Рис 5.1

Рис 5.2

Рис 5.3


РОЗДІЛ III. ОХОРОНА ПРАЦІ ПРИ ВИКОНАННІ РОБОТИ

3.1 Загальні вимоги

  1. До роботи у комп’ютерному класі допускаються учні, які пройшли інструктаж із техніки безпеки та електробезпеки з відповідним засобом у журналі з техніки безпеки і підписами.
    1. Не можна заходити й перебувати у комп’ютерному класі без учителя.
      1. Робота у комп’ютерному класі має проводитися тільки в присутності роботи вчителя та учнів.
      2. Учням заборонено відчиняти шафи живлення і комп’ютери як тоді, коли ЕОМ працюють, так і тоді, коли вони вимкнені.

3.2 Вимоги безпеки перед початком роботи

  1. Заборонено заходити до класу у верхньому одязі чи приносити його з собою.
    1. Заборонено приносити на робоче місце особисті речі, дискети і т.п. крім ручки та зошита.
      1. На робочому місці слід сидіти так, щоб можна було, не нахиляючись, користуватися клавіатурою і водночас повністю бачити зображення на екрані дисплея.
      2. Починати роботу можна лише за вказівкою викладача або лаборанта.

3. 3 Вимоги безпеки під час роботи

3.3.1 Заборонено ходити по комп’ютерному класу, голосно розмовляти.

  1. Виконувати слід тільки зазначене учителем завдання. Категорично заборонено виконувати інші роботи.
    1. На клавіші клавіатури потрібно натискати плавно, не пропускаючи ударів.
      1. Користуватися друкувальним пристроєм дозволяється тільки у присутності викладача або лаборанта.
      2. Заборонено самостійно переміщувати апаратуру.
      3. Заборонено запускати ігрові програми.
      4. падку виникнення неполадок треба повідомити викладача або лаборанта.
      5. Не намагатися самостійно відрегулювати апаратуру або усувати в ній неполадок.

3.4 Вимоги безпеки після закінчення роботи

  1. Про хиби та неполадки, помічені під час роботи, слід зробити записи у відповідних журналах.
    1. На робочому місці не потрібно залишати зайвих предметів.

3.5 Вимоги безпеки в аварійних ситуаціях

3.5.1 При появі незвичайного звуку або вимкнення апаратури потрібно негайно припинити роботу й довести це до відома вчителя або лаборанта.

  1. При появі запаху паленого слід припинити роботу, вимкнути апаратуру і повідомити про це вчителя або лаборанта. Коли це необхідно, допомогти гасити пожежу.
    1. При потраплянні людини під напругу необхідно знеструмити відповідне робоче місце, надати першу долікарську допомогу і викликати «швидку».

При виникненні пожежі необхідно знеструмити клас, викликати пожежну команду і приступити до гасіння пожежі засобами, які є.
ВИСНОВОК

До теперішнього часу системні адміністратори були обмежені у виборі засобів для побудови центральних магістралей своїх мереж. З появою нових технологій і устаткування виникла інша проблема – що вибрати?

Від продуктивності мережевих адаптерів залежить продуктивність будь-якої складної мережі, так як дані завжди проходять не тільки через комутатори і маршрутизатори мережі, але й через адаптери комп'ютерів, а результуюча продуктивність послідовно з'єднаних пристроїв визначається швидкодією самого повільного пристрою.

В роботі розглянуто порівняльні характеристики, переваги і недоліки мережевого обладнання локальної комп'ютерної мережі. Існує багато інших ефективних і корисних технологій та обладнання, число їх збільшується з кожним днем, тому, щоб не відстати від ритму сучасного життя, треба постійно бути в курсі новинок технічних засобів.


СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ

1.Кулаков Ю. А, Р. М. Луцький "Комп'ютерні мережі" М. – К. "Юніор",1998. – 384с.

2.Кульгин М. «Технологія корпоративних мереж. Енциклопедія». СПб, Пітер, 2001

3.Новіков Ю. «Локальні мережі: архітектура, алгоритми, проектування». Москва, ЕКОМ, 2000

4.Оліфер В. Р., Оліфер Н.А. «Комп'ютерні мережі. Принципи, тех-нології, протоколи, 2-е изд» СПб, Пітер-прес, 2002

5.Семенов А. Б. «Волоконна оптика в локальних і корпоративних мережах» Москва, Айті-Прес, 1998

6.Семенов А. Б., С. К. Стрижаков, В. Р. Сунчелей. «Структуровані 7.Кабельні Системи Айті-СКС, видання 3-е». Москва, Айті-Прес,2001

Характеристика мереженого обладнання