Введение:
Компьютеры появились в жизни человека не так уж давно, но почти любой человек может с твердой уверенностью сказать, что будущее - за компьютерными технологиями.
На заре своего появления компьютеры представляли собой громоздкие устройства, работающие на лампах и занимающие настолько много места, что для их размещения требовалась не одна комната. При всем этом производительность таких машин, по сравнению с современными, была невероятно мала.
Время шло. Постепенно научная мысль и возможности ученых развились настолько, что производство меньших по размеру, но более производительных компьютеров стало реальностью.
Процесс развития персонального компьютера движется с постоянно увеличивающимся ускорением, в связи с чем в ближайшем будущем компьютеры станут обязательным и незаменимым атрибутом любого предприятия, офиса и большинства квартир.
Причиной столь интенсивного развития информационных технологий является все возрастающая потребность в быстрой и качественной обработки информации, потоки которой с развитием общества растут как снежный ком.
Одной из наиболее перспективных на данный момент областей исследования является разработка так называемых нейрокомпьютеров, основанных на молекулах ДНК определенного вида водорослей, и способных хранить громадные объёмы информации относительно современного ПК при минимальных размерах самих носителей информации.
Большой успех в последнее время получили так называемые виртуальные технологии, которые позволяют с большой точностью моделировать физические явления, процессы, предметы, а так же их взаимодействие в совокупности. Такие технологии используются в различных областях деятельности человека.
Компьютеры уже прочно вошли в современный мир, во все сферы человеческой деятельности и науки, тем самым, создавая необходимость в обеспечении их различным программным обеспечением. Конечно, в первую очередь это связано с развитием электронной вычислительной техники и с её быстрым совершенствованием и внедрением в различные сферы человеческой деятельности.
Объединение компьютеров в сети позволило значительно повысить производительность труда. Отмечается, что эффективность применения персонального компьютера (ПК), работающего в составе локальной вычислительной сети значительно выше, чем у ПК, функционирующего автономно. Сегодня компьютерная сеть (КС) является обязательным атрибутом любой организации, и именно на базе КС создаются современные автоматизированные информационные системы (АИС), без применения которых не обходится ни одна организация. Более того, в условиях рыночной экономики можно с уверенностью утверждать, что сам факт выживания фирмы напрямую зависит от степени интеграции в ее деятельность АИС на базе современной КС. Все это и определяет актуальность темы ВКР, в рамках которой рассматриваются основные технические, программные и организационные аспекты построения корпоративных сетей.
Целью выпускной квалификационной работы является изучение основных аспектов организации корпоративной компьютерной сети (ККС).
В соответствии с поставленной целью решаются следующие задачи:
1. Рассмотреть теоретические основы организации вычислительной сети.
2. Изучить классификацию локальных вычислительных сетей (ЛВС).
3. Рассмотреть основные топологии ЛВС.
4. Дать характеристику аппаратного обеспечения ККС.
5. Охарактеризовать программное обеспечение ККС.
6. Привести характеристику методов доступа и протоколов передачи данных в локальных вычислительных сетях.
В соответствии с поставленной целью и задачами предметом исследования ВКР являются общие теоретические и практические вопросы построения ККС. В качестве объекта исследования рассматривались программно-технические средства обеспечения локальных вычислительных сетей.
Методологической основой для выполнения выпускной квалификационной работы послужили научные труды и монографии специалистов в области информатики, учебные пособия и методические разработки, Интернет-ресурсы.
Глава 2:
В различных сетях существуют различные процедуры обмена данными в сети. Эти процедуры называются протоколами передачи данных, которые описывают методы доступа к сетевым каналам данных.
Метод доступа Ethernet. Это метод доступа, разработанный фирмой Xerox в 1975 году, пользуется наибольшей популярностью. Он обеспечивает высокую скорость передачи данных и надежность. Для данного метода доступа используется топология "общая шина". Поэтому сообщение, отправляемое одной рабочей станцией, принимается одновременно всеми остальными, подключенными к общей шине. Но сообщение, предназначенное только для одной станции (оно включает в себя адрес станции назначения и адрес станции отправителя). Та станция, которой предназначено сообщение, принимает его, остальные игнорируют.
Метод доступа Ethernet является методом множественного доступа с прослушиванием несущей и разрешением коллизий (конфликтов) (CSMA/CD - Carier Sense Multiple Access with Collision Detection). Перед началом передачи рабочая станция определяет, свободен канал или занят. Если канал свободен, станция начинает передачу. Ethernet не исключает возможности одновременной передачи сообщений двумя или несколькими станциями. Аппаратура автоматически распознает такие конфликты, называемые коллизиями. После обнаружения конфликта станции задерживают передачу на некоторое время. Это время небольшое и для каждой станции свое. После задержки передача возобновляется. Реально конфликты приводят к уменьшению быстродействия сети только в том случае, если работает порядка 80-100 станций. Этот метод доступа разработан фирмой Datapoint Corp. Он тоже получил широкое распространение, в основном благодаря тому, что оборудование Arcnet дешевле, чем оборудование Ethernet или Token-Ring. Arcnet используется в локальных сетях с топологией "звезда". Один из компьютеров создает специальный маркер (сообщение специального вида), который последовательно передается от одного компьютера к другому. Если станция желает передать сообщение другой станции, она должна дождаться маркера и добавить к нему сообщение, дополненное адресами отправителя и назначения. Когда пакет дойдет до станции назначения, сообщение будет "отцеплено" от маркера и передано станции.
Метод доступа Token-Ring был разработан фирмой IBM и рассчитан на кольцевую топологию сети. Этот метод напоминает Arcnet, так как тоже использует маркер, передаваемый от одной станции к другой. В отличие от Arcnet, при методе доступа Token-Ring имеется возможность назначать разные приоритеты разным рабочим станциям.
Протокол - это набор соглашений, который определяет обмен данными между различными программами. Протоколы задают способы передачи сообщений и обработки ошибок в сети, а также позволяют разрабатывать стандарты, не привязанные к конкретной аппаратной платформе.
Согласованный набор протоколов разных уровней, достаточный для организации межсетевого взаимодействия, называется стеком протоколов. Для каждого уровня определяется набор функций–запросов для взаимодействия с выше лежащим уровнем, который называется интерфейсом. Правила взаимодействия двух машин могут быть описаны в виде набора процедур для каждого из уровней, которые называются протоколами.
Стеки протоколов разбиваются на три уровня:
сетевые;
транспортные;
прикладные.
Сетевые протоколы. Сетевые протоколы предоставляют следующие услуги: адресацию и маршрутизацию информации, проверку на наличие ошибок, запрос повторной передачи и установление правил взаимодействия в конкретной сетевой среде. Ниже приведены наиболее популярные сетевые протоколы.
DDP (Datagram Delivery Protocol – Протокол доставки дейтаграмм). Протокол передачи данных Apple, используемый в Apple Talk.
IP (Internet Protocol – Протокол Internet). Протокол стека TCP/IP, обеспечивающий адресную информацию и информацию о маршрутизации.
IPX (Internetwork Packet eXchange – Межсетевой обмен пакетами) в NWLink. Протокол Novel NetWare, используемый для маршрутизации и направления пакетов.
Заключение:
На сегодняшний день, в мире более 80 % компьютеров объединены в различные информационно-вычислительные сети от малых локальных до глобальных сетей. Всемирная тенденция к объединению компьютеров в сети обусловлена рядом важных причин:
- объединение компьютеров в сеть позволяет значительно экономить денежные средства за счет уменьшения затрат на содержание компьютеров (достаточно иметь определенное дисковое пространство на файл-сервере (главном компьютере сети) с установленными на нем программными продуктами, используемыми несколькими рабочими станциями);
- локальные сети позволяют использовать почтовый ящик для передачи сообщений на другие компьютеры, что позволяет в наиболее короткий срок передавать документы с одного компьютера на другой;
- локальные сети, при наличии специального программного обеспечения (ПО), служат для организации совместного использования файлов (к примеру, бухгалтеры на нескольких машинах могут обрабатывать проводки одной и той же бухгалтерской книги).
Кроме всего прочего, в некоторых сферах деятельности просто невозможно обойтись без ЛВС. К таким сферам относятся: банковское дело, складские операции крупных компаний, электронные архивы библиотек и др.
В рамках выпускной квалификационной работы были решены следующие задачи:
1. Рассмотрены теоретические основы организации корпоративной вычислительной сети.
2. Приведены основные топологии, классификация, протоколы и методы доступа ЛВС.
3. Охарактеризовано программно-аппаратное обеспечение ККС.
4. Рассмотрены тенденции и перспективы развития ККС.
В заключение можно сказать, что сегодня компьютерные сети и телекоммуникации являются важным ресурсом любой организации, определяющим фактором ее развития.