Скорость передачи данных в ЛВС

↑

▷ Содержание

Стр 1 из 2Следующая ⇒

 Задание:

1. Внимательно прочитать материал по теме «Компьютерные сети».

2. Составить перечень контрольных вопросов по теме.

3. Прислать документ с вопросами на электронную почту преподавателя.

Компьютерные сети

Время от времени в человеческом обществе рождаются новые технологии, которым суждено изменить саму природу обработки данных.

В качестве примера можно привести:

а) хранение программ в памяти машины – 50-е годы;

б) применение магнитных лент – середина 50-х годов;

в) использование терминалов – 70-е годы.

       Сегодня на сцену выходит новая, чрезвычайно важная, технология – распределенная обработка данных, при которой вычислительные машины, территориально рассредоточенные, взаимодействуют через сеть.

Основная причина объединения компьютеров в вычислительную сеть – увеличение производительности труда людей, работающих на них.

Одним из самых первых применений компьютерных сетей было совместное использование таких дорогостоящих устройств, как накопители на жестких дисках и принтеры. В начале 80-х очень распространенный компьютер – Apple II, и НЖМД к нему были настолько дороги, что это не позволяло школам приобретать их для обучения школьников. А компьютеры без НЖМД малоэффективен. Поэтому одна из компаний приступила к производству компьютерной сети для системы школьного образования. Благодаря этому школы могли покупать один НЖМД достаточно большой емкости, нужное число Apple II без дисководов и соединять их посредством локальной вычислительной сети. Таким образом, каждый пользователь получал возможность доступа к дисководам.

В настоящее время вычислительные сети подразделяют на локальные и глобальные.

В литературе используется аббревиатура ЛВС – локальная вычислительная сеть. ЛВС – это вычислительная сеть, которая позволяет соединить между собой группу ПК для совместного использования информации внутри здания или в пределах небольшой территории.

Изучение ЛВС начнем с тех задач, которые решаются обычно в сети. Затем рассмотрим основы того, из чего состоит ЛВС. Вы познакомитесь с рабочими станциями, файловыми серверами, сетевыми кабелями и сетевыми адаптерами. Потом придет очередь программных средств, т.е. сетевых операционных систем.

Возможности ЛВС

ЛВС представляет пользователям практически те же возможности, что и большая ЭВМ, но при этом за гораздо меньшую стоимость. Люди могут разделять ресурсы компьютера и информацию; находясь далеко друг от друга, они могут совместно работать над задачами, которые требуют тесной координации. К тому же, если компьютерная сеть выйдет из строя, можно продолжить работу на ПК.

Ниже перечислены семь задач, которые решаются с помощью ПК, работающего в составе ЛВС, и которые достаточно трудно решить с помощью отдельного ПК.

1. Разделение файлов. ЛВС позволяет многим пользователям одновременно работать с одним файлом, хранящемся на центральном файл-сервере.

2. Передача файлов. ЛВС позволяет быстро копировать файлы любого размера.

3. Доступ к информации и файлам. ЛВС позволяет запускать прикладные программы с любой из рабочих станций, где бы она ни была расположена.

4. Разделение прикладных программ. ЛВС позволяет двум пользователям использовать одну и ту же копию программы. Например, текстовый редактор.

5. Одновременный ввод данных в прикладные программы. Сетевые прикладные программы позволяют нескольким пользователям одновременно вводить данные, необходимые для работы этих программ. Например, вести записи в бухгалтерской книге так, что они не будут мешать друг другу (специальные версии прикладных программ).

6. Разделение принтера. ЛВС позволяет нескольким пользователям на различных рабочих станциях совместно использовать один или несколько дорогостоящих лазерных принтеров.

7. Электронная почта. Можно использовать ЛВС как почтовую службу и рассылать служебные записки, доклады, сообщения другим пользователям. В отличие от телефона почта передает сообщение, даже если абонента нет на своем рабочем месте.

Компоненты ЛВС

ЛВС – это совокупность компьютеров, кабелей, сетевых адаптеров, работающих под управлением сетевой операционной системы и прикладного программного обеспечения.

В ЛВС каждый из ПК называется рабочей станцией, за исключением одного или нескольких компьютеров, которые выполняют функции файл-серверов. Каждая рабочая станция и файл-серверы содержат карты адаптеров, которые с помощью сетевых кабелей соединяются между собой.

В дополнение к DOS на каждой Р.С. активизируется сетевое программное обеспечение, позволяющее Р.С. взаимодействовать с файловым сервером. Аналогично, на Ф.С. запускается сетевое программное обеспечение, которое позволяет ему взаимодействовать с Р.С.

Рабочие станции

Компьютеры, входящие в ЛВС, делятся на два типа: рабочие станции, предназначенные для пользователей, и файловые серверы, которые, как правило, недоступны для обычных пользователей. В качестве Р.С., как правило, применяются компьютеры среднего класса типа IBM PC/AT на базе компьютеров 386 и 486. Они оснащены ОЗУ объемом от 1М до 4М, имеют хороший цветной монитор и высококачественную клавиатуру. Обычно Р.С. имеют НЖМД небольшого объема.

На экране во время загрузки операционной системы появляются дополнительные сообщения о том, что сетевая операционная система загружает в Р.С.

Пользователь должен сообщить сетевому программному обеспечению свое имя и пароль перед началом работы. Это называется процедурой входа в систему. После подключения к системе пользователь видит дополнительные дисковые накопители.

Файловые серверы

В противоположность рабочей станции файловый сервер – это ПК, который обслуживает все рабочие станции. Он осуществляет совместное использование файлов, размещаемых на его дисках.

Файловые серверы – это, обычно, быстродействующие компьютеры на базе процессоров Pentium, работающие на частоте выше 60МГц и объемом ОЗУ – 32 Мбайта. Они оснащаются только монохромным монитором и недорогой клавиатурой и всегда содержат не менее одного быстродействующего накопителя большой емкости.

Серверы должны быть высококачественными и высоконадежными машинами. Их накопители также должны быть высоконадежными и иметь большой срок службы.

Файловый сервер может использовать иную операционную систему, чем Р.С. ОС NetWare фирмы Novell является примером сетевой операционной системы, которая работает только на файловом сервере.

Сетевые кабели

Существует множество различных модификаций кабелей для ЛВС. Используются как тонкие коаксиальные кабели (называемые ThinNet или CheaperNet), так и толстые коаксиальные кабели (ThickNet), а также экранированные витые пары (STP), которые выглядят как электрическая проводка, и неэкранированные витые пары (UTP), которые напоминают телефонные провода.

Применяются также оптоволоконные кабели, которые могут работать на больших расстояниях и быстрее, чем другие типы кабелей. Но они дороги. Тип используемого кабеля в значительной степени зависит от карты сетевого адаптера.

При помощи кабеля каждая Р.С. соединяется с другими Р.С. и с файловым сервером.

В одних случаях единый кабель проходит от узла к узлу, последовательно соединяя все Р.С. и все файловые серверы. Такая конфигурация называется линейной.

В других случаях к каждой рабочей станции подходит собственный кабель из центрального узла, например, файлового сервера. Такая конфигурация называется звездой.

Кабели к сетевым адаптерам присоединяются специальными соединителями.

Ведутся работы по созданию беспроводных ЛВС. Такие беспроводные ЛВС используют инфракрасные лучи или радиоволны для передачи сетевых сигналов между компьютерами.

Правила эксплуатации производственных зданий почти всегда требуют использовать пожаробезопасные кабели с низким уровнем выделения токсичных газов при горении. Кабели с кодом plenum являются наиболее пожаробезопасными.

Сетевые адаптеры

Карты сетевых адаптеров устанавливаются в каждой Р.С. и в файловом сервере. Р.С. отправляет запрос через сетевой адаптер к файловому серверу и получает ответ через сетевой адаптер, когда файловый сервер готов передать очередную порцию файла. Такие запросы и ответы аналогичны чтению и записи файлов на диск в ПК.

Одновременно только два сетевых адаптера могут обмениваться информацией друг с другом. Это означает, что другие Р.С. должны ждать своей очереди. На практике такие задержки обычно незаметны.

На картах сетевых адаптеров имеются разъемы для подсоединения сетевого кабеля.

Карта адаптера принимает все сообщения, которые передаются по кабелю и отбирает из них только те, которые непосредственно адресованы данной рабочей станции. Полученное сообщение задерживается адаптером до тех пор, пока Р.С. не будет готова принять это сообщение. В случае, когда рабочая станция собирается послать запрос на Ф.С., адаптер дожидается перерыва в потоке данных сети и выставляет свое сообщение в образовавшееся окно. Адаптер также автоматически производит проверку того, что сообщение было передано без ошибок, и если это не так, то передача повторяется.

Для измерения быстродействия сети в технике введена специальная величина – мегабит в секунду. Так как один байт информации состоит из 8 бит, то для того, чтобы определить, сколько символов (байт) в секунду теоретически способна пропустить ЛВС, необходимо величину быстродействия сети разделить на 8. Предположим, что вы хотите передать все содержимое 3,5 дюймовой дискеты емкостью 1,44М через сеть. Если быстродействие сети 4 мегабита в секунду, то, разделив 4 мегабита на 8, получим, что быстродействие сети 500К данных в секунду. Это сравнимо со скоростью передачи данных среднего НЖМД. Следовательно, процедура передачи данных с дискеты могла бы занять меньше 3-х секунд.

На практике максимальное быстродействие сети никогда не реализуется. Фактически, ЛВС не может работать быстрее, чем самая медленная ее компонента. Если осуществляется передача 1,44М данных от дискового накопителя Р.С. к Ф.С., затраченное время будет включать не только время на передачу данных, но и время чтения этих данных с диска Р.С., время на оперирование данными в Р.С. и время оперирования данными и их записи на диск сервера. Скорость передачи данных дискового накопителя Р.С. в данном случае окажется наиболее медленной операцией, которая будет определять скорость, с которой данные передаются на сервер. Запросы других пользователей ЛВС будут (?) с внешними запросами и суммарное время передачи будет еще больше.

Некоторые типы адаптеров.

Познавательные статьи:



Техника прыжка в длину с разбега

Организация работы процедурного кабинета

Области применения синхронных машин

Оптимизация по Винеру и Калману