Для объединения компьютеров в локальную четь требуется вставить в каждый подключаемый к сети компьютер сетевой контроллер, который позволяет компьютеру получать информацию из локальной сети и передавать данные в сеть, а также соединить компьютеры кабелями, по которым происходит передача данных между компьютерами, а также другими подключенными к сети устройствами (принтерами, сканерами и т.д.). В некоторых типах сетей кабели соединяют компьютеры непосредственно, в других соединение кабелей осуществляется через специальные устройства - концентраторы (или хабы), коммутаторы и др. В небольших сетях обычно компьютеры сети соединяются кабелями с концентратором, который и передает сигналы от одних подключенных к нему компьютеров к другим.

В качестве средств коммуникации наиболее часто используются витая пара, коаксиальный кабель и оптоволоконные линии. При выборе тира кабеля учитывают следующие показатели:

Стоимость монтажа и обслуживания;

Скорость передачи информации;

Ограничения на величину расстояния передачи информации (без дополнительных усилителей-повторителей (репитеров));

Безопасность передачи данных.

Главная проблема заключается в одновременном обеспечении этих показателей, например, наивысшая скорость передачи данных ограничена максимально возможным расстоянием передачи данных, при котором еще обеспечивается требуемый уровень защиты данных. Легкая наращиваемость и простота расширения кабельной системы влияют на ее стоимость и безопасность передачи данных.

5.1 Кабели

Витая пара

Наиболее дешевым кабельным соединением является витое двухжильное проводное соединение часто называемое «витой парой» (англ. twisted pair). Она позволяет передавать информацию со скоростью до 10 Мбит/с, легко наращивается, однако является помехонезащищенной. Длина кабеля не может превышать 1000 м при скорости передачи 1 Мбит/с. Преимуществами являются низкая цена и беспроблемная установка. Для повышения помехозащищенности информации часто используют экранированную витую пару, т.е. витую пару, помещенную в экранирующую оболочку, подобно экрану коаксиального кабеля. Это увеличивает стоимость витой пары и приближает ее цену к цене коаксиального кабеля.

Коаксиальный кабель

Коаксиальный кабель имеет среднюю цену, хорошо помехозащищен и применяется для связи на большие расстояния (несколько километров). Скорость передачи информации от 1 до 10 Мбит/с, а в некоторых случаях может достигать 50 Мбит/с. Коаксиальный кабель используется для основной и широкополосной передачи информации.

Широкополосный коаксиальный кабель

Широкополосный коаксиальный кабель невосприимчив к помехам, легко наращивается, но цена его высокая. Скорость передачи информации равна 500 Мбит/с. При передачи информации в базисной полосе частот на расстояние более 1,5 км требуется усилитель, или так называемый репитер (англ. repeater - повторитель). Поэтому суммарное расстояние при передаче информации увеличивается до 10 км. Для вычислительных сетей с топологией тира «шина» или «дерево» коаксиальный кабель должен иметь на конце согласующий резистор (терминатор).

Ethernet-кабель

Ethernet-кабель также является коаксиальным кабелем с волновым сопротивлением 50 Ом. Его называют еще толстый Ethernet (англ. thick) или желтый кабель (англ. yellow cable). Он использует 15-контактное стандартное включение. Вследствие помехозащищенности является дорогой альтернативой обычным коаксиальным кабелям. Средняя скорость передачи данных 10 Мбит/с. Максимально доступное расстояние сети Ethernet - около 3000 м. Ethernet-кабель, благодаря своей магистральной топологии, использует в конце лишь один нагрузочный резистор.

Cheapernet-кабель

Более дешевым, чем Ethernet-кабель является соединение Cheapernet-кабель (RG-58) или, как его часто называют, тонкий (англ. thin) Ethernet. Это 50-омный коаксиальный кабель со скоростью передачи информации в 10 Мбит/с. При соединении сегментов Cheapernet-кабеля также требуются повторители. Вычислительные сети с Cheapernet-кабелем имеют небольшую стоимость и минимальные затраты при наращивании. Соединения сетевых плат производится с помощью широко используемых малогабаритных байонетных разъемов (СР-50). Дополнительное экранирование не требуется. Кабель присоединяется к ПК с помощью тройниковых соединителей (Т-connectors). Расстояние между двумя рабочими станциями без повторителей может составлять максимум 300 м, а минимум 0.5 м, общее расстояние для сети на Cheapernet-кабеля около 1000 м. Приемопередатчик Cheapernet расположен на сетевой плате как для гальванической развязки между адаптерами, мак и для усиления внешнего сигнала.

Оптоволоконные линии

Наиболее дорогими являются оптопроводники, называемые также стекловолоконным кабелем. Скорость распространения информации по ним достигает 100 Мбит/с, а на экспериментальных образцах оборудования 200 Мбит/с. Допустимое удаление более 50 км. Внешнее воздействие помех практически отсутствует. На данный момент это наиболее дорогостоящее соединение для ЛВС. Применяются там, где возникают электромагнитные поля помех или требуется передача информации на очень большие расстояния без использования повторителей. В таблице 1 рассмотрены основные показатели средств коммуникации.

Таблица 1. Основные показатели средств коммуникации

Также оптоволоконные линии обладают противоподслушивающими свойствами, так как техника ответвлений в оптоволоконных кобелях очень сложна. Оптопроводники объединяются в ЛВС с помощью звездообразного соединения.

5.2 Адаптеры

Вне зависимости от используемого кабеля для каждой рабочей станции необходимо иметь сетевой адаптер. Сетевой адаптер - это плата, которая вставляется в материнскую плату компьютера. Она имеет два разъема для подключения к сетевому кабелю.

Сетевые адаптеры Ethernet используют порты ввода/вывода и один канал прерывания. Некоторые адаптеры могут работать с каналами прямого доступа к памяти (DMA).

На плате адаптера может располагаться микросхема постоянного запоминающего устройства (ПЗУ) для создания так называемых бездисковых рабочих станций. Это компьютеры, в которых нет ни винчестера, ни флоппи-дисков. Загрузка операционной системы выполняется из сети, и выполняет ее программа, записанная в микросхеме дистанционной загрузки.

5.3 Репитер

Если длина сети превышает максимальную длину сегмента сети, необходимо разбить сеть на несколько (до пяти) сегментов, соединив их через репитер.

Конструктивно репитер может быть выполнен либо в виде отдельной конструкции со своим блоком питания, либо в виде платы, вставляемой в слот расширения материнской платы компьютера.

Репитер в виде отдельной конструкции стоит дороже, но он может быть использован для соединения сегментов Ethernet, выполненных как на тонком, так и на толстом кабеле, мак как он имеет и коаксиальные разъемы, и разъемы для подключения трансиверного кабеля. С помощью этого репитера можно даже соединить в единую сеть сегменты, выполненные и на тонком, и на толстом кабеле.

Репитер в виде платы имеет только коаксиальные разъемы и поэтому может соединять только сегменты на тонком коаксиальном кабеле. Однако он стоит дешевле, и не требует отдельной розетки для подключения электропитания.

Один из недостатков встраиваемого в рабочую станцию репитера заключается в том, чтобы для обеспечения круглосуточной работы сети станция с репитером также должна работать круглосуточно. При выключении питания связь между сегментами сети будет нарушена.

Функции репитера заключаются в физическом разделении сегментов сети и обеспечении восстановления пакетов, передаваемых из одного сегмента сети в другой.

Репитер повышает надежность сети, так как отказ одного сегмента (например, обрыв кабеля) не сказывается на работе других сегментов. Однако через поврежденный сегмент данные проходить не могут.

5.4 Серверы

Для обеспечения функционирования локальной сети часто выделяется специальный компьютер - сервер, или несколько таких компьютеров. На дисках серверов располагаются совместно используемые программы, базы данных и т.д. Остальные компьютеры локальной сети часто называются рабочими станциями. На тех рабочих станциях, где требуется обрабатывать только данные на сервере, часто для экономии, не устанавливают жестких дисков. В сетях, состоящих более чем из 20-25 компьютеров, наличие сервера обязательно - иначе, как правило, производительность сети будет неудовлетворительной. Сервер необходим и при совместной интенсивной работе с какой -либо базой данных.

Иногда серверам назначается определенная специализация (хранение данных, программы, обеспечение модемной и факсимильной связи, вывод на печать и т.д.). Серверы, как правило, не используются в качестве рабочих мест пользователей. Серверы, обеспечивающие работу с ценными данными, часто размещаются в изолированном помещении, доступ в которое имеют только специально уполномоченные люди.

5.5 Модемы и факс-модемы

Для всех пользователей, желающих использовать глобальные электронные сети тира InterNet, работать с электронной почтой, получать извне офиса доступ к локальной сети своей, посылать и получать факсы с помощью компьютера и т.д., необходим модем или факс-модем. Модем - это устройство для обмена информацией с другими компьютерами через телефонные сети. Факс-модем - устройство, сочетающее возможности модема и средства для обмена факсимильными изображениями с другими факс-модемами и обычными телефаксными аппаратами. Большинство современных модемов являются факс-модемами. Некоторые модемы обладают голосовыми возможностями и могут, например, использоваться в качестве автоответчика.

Для устойчивой работы на отечественных телефонных линиях импортные модемы должны быть соответствующим образом адаптированы.

Существует ряд принципов построения ЛВС на основе выше рассмотренных компонентов. Такие принципы еще называют топологиями (п 3.3).

Таблица 2. Основные характеристики трех наиболее типичных типологий вычислительных сетей.

5.6 Автоматизированные рабочие места

Под автоматизированным рабочим местом (АРМ) понимается совокупность методических, языковых, аппаратных и программных средств, обеспечивающих автоматизацию функций пользователя в некоторой предметной области и позволяющих оперативно удовлетворять его информационные и вычислительные запросы.

Классификация АРМ управленческих работников.

Индивидуальные рабочие места характерны для руководителей различных рангов. Групповые рабочие места характерны для лиц, готовящих информацию с целью ее дальнейшего использования и принятия управленческих решений руководителя (рабочие места финансистов, бухгалтеров, делопроизводителей и др.). На ручном немеханизированном рабочем месте в распоряжении работников имеется стол, специальная мебель, телефон, линейки, таблицы и другие подсобные средства. Механизированное рабочее место характеризуется включением в выполняемый на нем процесс простейших и программируемых калькуляторов. Компьютеризированное рабочее место предполагает непременное использование персонального компьютера с развитым обеспечением. Создание автоматизированных рабочих мест предполагает, что основные операции по накоплению, хранению и переработке информации возлагаются на вычислительную технику, а специалист выполняет определенную часть ручных операций и операций, требующих творческого подхода при подготовке управленческих решений.

АРМ обеспечивают следующие преимущества:

возможность расширения сферы их применения за счет простоты изменения состава прикладных программных средств;

простоту, удобство и «дружественность» по отношению к пользователю;

простоту адаптации к конкретным функциям пользователя;

компактность размещения и невысокие требования к условиям эксплуатации;

высокую надежность и живучесть, сравнительно простую организацию технического обслуживания;

возможность поэтапного внедрения и другие.

Требования, предъявляемые к различным видам автоматизированных рабочих мест, определяется уровнем решений, принимаемых работником данного автоматизированного рабочего места.

Обеспечение автоматизированных рабочих мест.

Функционирование автоматизированного рабочего места требует разработки всех видов обеспечения: информационного, математического, программного, лингвистического, технологического, организационного, эргономического и правового.

Информационное обеспечение предусматривает организацию информационной базы, регламентирует информационные связи и предопределяет состав и содержание всей системы информации. Первоочередной задачей при этом является организация внутри машинной информационной базы: выбор необходимого состава показателей, способами организации, методов группировки и выборки необходимых данных, определение видов необходимых носителей, организацию активной и пассивной информации, организацию справочной и комплектующей информации, разработку макетов для упрощения ввода информации и выбора необходимых функций.

Математическое обеспечение представляет собой совокупность алгоритмов, обеспечивающих ввод, контроль, хранения и корректировку информации; формирование результативной информации и оформление её в виде таблиц, графиков, диаграмм; Обеспечение достоверности информации. Наиболее целесообразно организовывать математическое обеспечение по модульному принципу, выделяя типовые и стандартные многократно повторяющиеся процедуры. Математическое обеспечение служит для разработки комплекса программных средств, в связи с чем его качество должно быть высоким и оно должно согласовываться с потенциальным пользователем автоматизированного рабочего места.

Программное обеспечение подразделяется на общие и специализированное. Основные элементы общего программного обеспечения обычно поставляются вместе с персональной ЭВМ. К ним относятся: операционные системы и оболочки, программные средства введения баз данных, программные средства организации диалога, а также программы, расширяющие возможности операционной системы. Специальное программное обеспечение состоит из уникальных программ и функциональных пакетов прикладных программ. Именно от специального программного обеспечения зависит вид, содержание и конкретная специализация рабочего места. Учитывая, что специальное программное обеспечение в конкретном счёте, определяет область применения автоматизированных рабочих мест и состав решаемых пользователем задач, оно должно создаваться на основе инструментальных программных средств диалоговых систем, ориентированных на решение конкретного класса задач со схожими функционально-техническими особенностями обработки информации.

Лингвистическое обеспечение включает языки общения с пользователем - язык запросов, информационно-поисковые языки, языки-посредники в сетях. Языковые средства можно разделить по видам диалога. Средства поддержки диалога определяют те языковые конструкции, заранее которые необходимы пользователю. В одном автоматизированном рабочем месте может быть реализовано несколько типов диалога.

Технологическое обеспечение представляет собой конкретную чётко установленную совокупность проектных решений, определяющих последовательность операций, процедур и этапов обработки в соответствующей сфере деятельности пользователя.

Организационное обеспечение включает комплекс документов, регламентирующих деятельность специалистов при использовании ПВМ или терминала на их рабочем месте.

Методическое обеспечение состоит из методических указаний, рекомендаций и положений по внедрению, эксплуатации и оценки эффективности функционирования автоматизированных рабочих мест. Оно включает в себя также организованную машинным способом справочную информацию об автоматизированном рабочем месте в целом и в отдельных его функциях., средства обучения работе, демонстрационные и рекламные примеры.

Эргономическое обеспечение представляет собой комплекс мероприятий, выполнение которых должно создавать максимально комфортные условия для использования рабочего места специалистами, для быстрейшего освоения технологии работы и обеспечения качественной работы.

Правовое обеспечение включает систему нормативно-правовых документов, которые должны четко определять права и обязанности специалистов в условиях функционирования рабочего места.

6. Расчеты затрат на создание сети

Будем использовать оборудование фирмы D-Link.

Концентратор D-Link Switch DES-1008D 100Mbit 8-port - 322560 руб (6 шт).

ADSL-Modem D-Link DSL-2500U - 503070 руб (6 шт).

Сервер Dell PowerEdge SC1435 - $1299 (3507300 руб).

Кабель (витая пара) 305 м - $692 (1868400 руб).

И того имеем: 6 201 330 руб.

Стоимость трафика у интернет-провайдера (Belteleсom) - 45000 руб - 2 Гб в месяц. Для филиалов в сумме - 270 000 руб/мес.

Обслуживанием сети будет заниматься системный администратор.

Заключение

На сегодняшний день разработка и внедрение ИВС является одной из самых интересных и важных задач в области информационных технологий. Все больше возрастает необходимость в оперативной информации, постоянно растет трафик сетей всех уровней. В связи с этим появляются новые технологии передачи информации в ИВС. Среди последних открытий следует отметить возможность передачи данных с помощью обычных линий электропередач, при чем данный метод позволяет увеличить не только скорость, но и надежность передачи. Сетевые технологии очень быстро развиваются, в связи с чем они начинают выделяться в отдельную информационную отрасль. Ученные прогнозируют, что ближайшим достижением этой отрасли будет полное вытеснение других средств передачи информации. На смену телефону, средствам массовой информации и т.д. придет компьютер, он будет подключен к некоему глобальному потоку информации, возможно даже это будет Internet, и из этого потока можно будет получить любую информацию в любом представлении. Хотя нельзя утверждать, что все будет именно так, поскольку сетевые технологии, как и сама информатика, - самые молодые науки, а все молодое - очень непредсказуемо.

Библиографический список

1. Амато, Вито. А61 Основы организации сетей Cisco, том 1,2.: Пер. с англ. -- М.: Издательский - дом "Вильяме",2002. -- 512 е.: ил. -- Парад, тит. англ. ISBN 5-8459-0258-4 (рус.)

2. Гусева А.И. Работа в локальных сетях NetWare - Учебник. - М.:Диалог - МИФИ, 1996 г.

3. Ю.А. Кулаков, Г.М. Луцкий. «Компьютерные сети». Киев «Юниор» 1998 г.

4. «Основы администрирования NetWare» // КомпьютерПресс № №2-12 1996.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5