Redes de área local. ¿Por qué necesita una red de área local? Red de área local en producción

LAN (local Red de computadoras) es un sistema para combinar varios dispositivos de telecomunicaciones ubicados tanto en las proximidades como en lugares remotos. Una LAN puede conectar varias computadoras personales, servidores, impresoras, escáneres, etc. en una red.

La comunicación de los dispositivos se realiza mediante diversos medios de acceso: cable de cobre (par trenzado), cable de fibra óptica o canal de comunicación inalámbrica.

En ocasiones, dentro de una misma red local, se crean grupos de trabajo que unen varios dispositivos bajo un nombre común.

La mayoría de las veces, una LAN se utiliza para crear un único espacio de información en varias organizaciones gubernamentales y comerciales. Los administradores de red son responsables del funcionamiento de una red local o de una determinada parte de ella. Aseguran el funcionamiento estable de la red, configuran los equipos y software.

Funciones LAN

1. Proporcionar acceso a sistemas de gestión de documentos electrónicos e Internet.

2. Permite compartir y compartir archivos y carpetas en la red.

3. Almacenamiento, respaldo y protección de datos.

4. Proporcionar acceso para varias computadoras a equipos de oficina, como una impresora o un escáner.

5. Conexión en red de dispositivos ubicados a una distancia considerable entre sí. Por ejemplo, una LAN puede combinar sucursales geográficamente dispersas de una empresa.

Comunicación de dispositivos en una LAN

Las computadoras se pueden conectar entre sí mediante un sistema de cable o de forma inalámbrica... En el primer caso, los dispositivos se conectan mediante conductores de cobre o fibra óptica y tecnología de paquetes de datos Ethernet.

Si un canal de radio inalámbrico actúa como conductor, entonces se utilizan tecnologías como GPRS, Wi-Fi, Bluetooth. Una red local se puede conectar a otra a través de pasarelas y también tener acceso a red global Internet.

Las tecnologías más populares para construir redes locales en la actualidad son Wi-Fi y Ethernet. Para construir una LAN, dispositivos como puntos de acceso inalámbricos, enrutadores, adaptadores de red, interruptores, módems, etc.

Propiedades de LAN

Primero, la red de área local le permite conectar equipos adicionales sin cambiar el software y los parámetros técnicos de todas las redes. En segundo lugar, si una computadora falla, toda la red continúa funcionando y aún se puede obtener acceso a la información necesaria. Por lo tanto, debido a problemas técnicos con un dispositivo, el trabajo de toda la oficina no se "detendrá". Además, gracias a la LAN, es posible delimitar el nivel de acceso a los recursos de red de los dispositivos individuales.

Estructuras LAN

La estructura de la LAN se refiere a la forma en que se conectan los elementos de la red. Estos son los principales tipos de tales compuestos.

1. "Neumático". La información se transmite a través de un único canal de comunicación lineal. Los datos están disponibles para todas las estaciones de trabajo de la red.

2. "Estrella". Mediante un cable coaxial, todos los elementos de la red se conectan a un dispositivo concentrador (hub). La información de una estación de trabajo ingresa al concentrador y, desde allí, se pone a disposición del público para todas las demás computadoras.

3. "Anillo". Las computadoras de la red están conectadas entre sí en serie y están cerradas en un anillo. Bucles de información desde la primera estación de trabajo hasta la última.

4. Estructura de árbol es una combinación de dos o todos los métodos de comunicación anteriores.

LAN es una tecnología que proporciona un intercambio de información conveniente y rápido entre múltiples dispositivos. Con la ayuda de las redes locales, puede almacenar, realizar copias de seguridad y proteger los datos. Por lo tanto, ahora existe una LAN en casi todas las oficinas de firmas, bancos y empresas industriales.

Por lo general, cubre un área relativamente pequeña o un pequeño grupo de edificios (hogar, oficina, empresa, instituto). También existen redes locales, cuyos nodos están geográficamente separados por distancias de más de 12.500 km (estaciones espaciales y centros orbitales). A pesar de esas distancias, estas redes todavía se clasifican como locales.

Aquí conviene mencionar conceptos tan importantes como suscriptor, servidor, cliente.

Suscriptor (nodo, host, estación) es un dispositivo conectado a una red y que participa activamente en el intercambio de información. Muy a menudo, el suscriptor (nodo) de la red es una computadora, pero el suscriptor también puede ser, por ejemplo, impresora de red u otro dispositivo periférico que tenga la capacidad de conectarse directamente a la red. Además, en el curso, en lugar del término "abonado" por simplicidad, se utilizará el término "ordenador".

Servidor Se llama a un suscriptor (nodo) de la red, que proporciona sus recursos a otros suscriptores, pero no usa sus recursos por sí mismo. Por tanto, sirve a la red. Puede haber varios servidores en la red, y no es necesario que el servidor sea la computadora más poderosa. Dedicado un servidor es un servidor que solo se ocupa de tareas de red. Servidor no asignado puede realizar otras tareas además de mantener la red. Un tipo específico de servidor es una impresora de red.

Por el cliente Se llama un suscriptor de la red que solo usa recursos de la red, pero no cede sus recursos a la red él mismo, es decir, la red le atiende, y él solo la usa. Una computadora cliente también se conoce como estación de trabajo. En principio, cada computadora puede ser un cliente y un servidor al mismo tiempo. A menudo se entiende que el servidor y el cliente no son las computadoras en sí mismas, sino quienes trabajan en ellas. aplicaciones de software... En este caso, la aplicación que solo da el recurso a la red es el servidor, y la aplicación que solo usa los recursos de la red es el cliente.

Tareas de las drogas

Las redes de área local permiten a los usuarios individuales comunicarse fácil y rápidamente entre sí. Estas son solo algunas de las tareas que puede realizar un medicamento:

• trabajo conjunto con documentos;
• simplificación del flujo de documentos: tiene la oportunidad de ver, corregir y comentar documentos sin salir de su lugar de trabajo, sin organizar reuniones y reuniones que requieren mucho tiempo;
• guardar y archivar su trabajo en el servidor para no utilizar un valioso espacio en el disco duro de su PC;
• fácil acceso a aplicaciones en el servidor;
• Facilitar el intercambio de recursos costosos dentro de organizaciones como impresoras, unidades de CD-ROM, unidades de disco duro y aplicaciones (por ejemplo, procesadores de texto o software de base de datos);

Componentes LAN

Los componentes y tecnologías básicos asociados con la arquitectura LAN pueden incluir:

Hardware:

• Cables;
• Servidores;
• Tarjetas de interfaz de red (NIC, Tarjeta de interfaz de red);
• Concentradores;
• Servidores acceso remoto;

Software:

• Software de control de red

Un poco de historia de las comunicaciones informáticas.

Comunicación a corta distancia en tecnologia computacional existía mucho antes de la aparición de las primeras computadoras personales.

Se conectaron grandes ordenadores (mainframes) a numerosos terminales (o "pantallas inteligentes"). Es cierto que había muy poca inteligencia en estos terminales, prácticamente no hacían ningún procesamiento de información, y el propósito principal de organizar la comunicación era dividir la inteligencia ("tiempo de la máquina") de un gran poder y computadora cara entre los usuarios que trabajan en estos terminales. A esto se le llamó tiempo compartido porque computadora grande Consistentemente en el tiempo resolvió los problemas de muchos usuarios. En este caso, se logró el uso conjunto de los recursos más costosos en ese momento, los recursos informáticos (Fig. 1.1).

Arroz. 1.1. Conexión de terminales a una computadora central

Luego se crearon los microprocesadores y las primeras microcomputadoras. Ahora es posible colocar una computadora en el escritorio de cada usuario, ya que los recursos informáticos e intelectuales se han abaratado. Pero, por otro lado, todos los demás recursos seguían siendo bastante caros. ¿Y qué significa la inteligencia desnuda sin medios para almacenar información y documentarla? Cada vez que encienda la unidad, no volverá a escribir el programa que se está ejecutando ni lo almacenará en una pequeña memoria permanente. Los medios de comunicación volvieron al rescate. Al combinar varias microcomputadoras, fue posible organizar el uso conjunto de periféricos de computadora (discos magnéticos, cinta magnética, impresoras). Al mismo tiempo, todo el procesamiento de la información se llevó a cabo en el sitio, pero sus resultados se transfirieron a recursos centralizados. Aquí, nuevamente, se compartió lo más caro del sistema, pero de una manera completamente nueva. Este modo se denomina modo de tiempo compartido inverso (Fig. 1.2). Como en el primer caso, las comunicaciones redujeron el costo sistema informático generalmente.

Arroz. 1.2. Conexión en red de las primeras microcomputadoras

Luego aparecieron las computadoras personales, que se diferenciaban de las primeras microcomputadoras en que tenían un conjunto completo lo suficientemente desarrollado para trabajo autónomo periféricos: discos magnéticos, impresoras, sin mencionar la interfaz de usuario más avanzada (monitores, teclados, mouse, etc.). Los periféricos bajaron de precio y se volvieron a un precio bastante comparable al de una computadora. Parecería, ¿por qué ahora conectar computadoras personales (Fig. 1.3)? ¿Qué deberían compartir, cuando todo ya está dividido y está sobre la mesa de cada usuario? Hay suficiente inteligencia en el lugar, así como en la periferia. ¿Qué puede aportar la red en este caso?

Arroz. 1.3. Conexión en red de computadoras personales

Lo más importante es, nuevamente, compartir el recurso. La misma división inversa del tiempo, pero en un nivel fundamentalmente diferente. Aquí ya se utiliza no para reducir el coste del sistema, sino con el objetivo de más uso efectivo recursos disponibles para las computadoras. Por ejemplo, una red permite combinar el volumen de discos de todos los equipos, proporcionando a cada uno de ellos acceso a los discos de todos los demás como propios.

Pero las ventajas de la red se manifiestan más claramente en el caso en que todos los usuarios trabajan activamente con una sola base de datos, solicitando información de ella e ingresando una nueva en ella (por ejemplo, en un banco, en una tienda, en un almacén) . No podrá arreglárselas con ningún disquete: habría tenido que transferir datos de cada computadora a todas las demás durante días y mantener una plantilla completa de mensajeros. Y con la red todo es muy simple: cualquier cambio de datos realizado desde cualquier computadora se vuelve inmediatamente visible y accesible para todos. En este caso, generalmente no se requiere un procesamiento especial en el sitio y, en principio, sería posible arreglárselas con terminales más baratos (regrese a la primera situación considerada), pero las computadoras personales tienen incomparablemente más interfaz amigable usuario, facilitando el trabajo del personal. Además, la posibilidad procesamiento complejo La información en el lugar a menudo puede reducir drásticamente la cantidad de datos transferidos.

Arroz. 1.4. Usar una red de área local para organizar la colaboración entre computadoras

También es imposible prescindir de una red en el caso de que sea necesario garantizar el funcionamiento coordinado de varias computadoras. Esta situación ocurre con mayor frecuencia cuando estas computadoras no se usan para computar y trabajar con bases de datos, y en tareas de gestión, medición, control, donde la computadora está interconectada con ciertos dispositivos externos (Fig. 1.4). Son ejemplos varios sistemas tecnológicos industriales, así como sistemas de control para instalaciones y complejos científicos. Aquí, la red le permite sincronizar las acciones de las computadoras, paralelizar y, en consecuencia, acelerar el proceso de procesamiento de datos, es decir, sumar no solo los recursos periféricos, sino también el poder intelectual.

Son estas ventajas de las redes locales las que aseguran su popularidad y una aplicación más amplia, a pesar de todos los inconvenientes asociados con su instalación y funcionamiento.

Topología de la red de área local

Bajo la topología (diseño, configuración, estructura) de una red informática. generalmente se refiere a la ubicación física de las computadoras en una red entre sí y la forma en que están conectadas por líneas de comunicación. Es importante señalar que el concepto de topología se refiere principalmente a las redes de área local, en las que se puede rastrear fácilmente la estructura de las conexiones. En las redes globales, la estructura de conexiones suele estar oculta a los usuarios y no es demasiado importante, ya que cada sesión de comunicación se puede realizar por su propia ruta.

La topología determina los requisitos para el equipo, el tipo de cable utilizado, los métodos aceptables y más convenientes de control de intercambio, la confiabilidad de la operación y la posibilidad de expandir la red. Y aunque un usuario de red no suele tener que elegir una topología, es necesario conocer las características de las principales topologías, sus ventajas y desventajas.

Factores que afectan el rendimiento físico de la red y están directamente relacionados con el concepto de topología.

1)Capacidad de servicio de las computadoras (suscriptores) conectado a la red. En algunos casos, la interrupción de un suscriptor puede bloquear el funcionamiento de toda la red. A veces, el mal funcionamiento de un suscriptor no afecta el funcionamiento de la red en su conjunto, no interfiere con otros suscriptores para intercambiar información.

2)Capacidad de servicio de los equipos de red, es decir, medios técnicos directamente conectados a la red (adaptadores, transceptores, conectores, etc.). La falla del equipo de red de uno de los suscriptores puede afectar a toda la red, pero puede interrumpir el intercambio con un solo suscriptor.

3)Integridad del cable de red... Si un cable de la red se rompe (por ejemplo, debido a un esfuerzo mecánico), el intercambio de información en toda la red o en una de sus partes puede verse interrumpido. Para los cables eléctricos, un cortocircuito en el cable es igualmente crítico.

4)Limitación de la longitud del cable asociado con la atenuación de la señal que se propaga a lo largo de él. Como sabe, en cualquier medio, durante la propagación, una señal se atenúa (atenúa). Y cuanto mayor es la distancia que recorre la señal, más se atenúa (Fig. 1.8). Es necesario asegurarse de que la longitud del cable de red no exceda la longitud máxima Lpr, cuando se exceda la cual la atenuación se vuelve inaceptable (el suscriptor receptor no reconoce la señal debilitada).

Arroz. 1.8. Atenuación de la señal al propagarse por la red.

Hay tres topologías de red básicas:

Bus (bus)- todos los ordenadores están conectados en paralelo a una línea de comunicación. La información de cada computadora se transmite simultáneamente a todas las demás computadoras (Fig. 1.5).

Arroz. 1.5. Topología de la red de bus

Topología del bus(o, como también se le llama, un bus común) por su propia estructura asume la identidad de los equipos de red de los ordenadores, así como la igualdad de todos los abonados para acceder a la red. Las computadoras en el bus pueden transmitir información solo una por una, ya que solo hay una línea de comunicación en este caso. Si varias computadoras transmiten información al mismo tiempo, se distorsionará como resultado de la superposición (conflicto, colisión). El bus siempre implementa el llamado modo de intercambio semidúplex (en ambos sentidos, pero a su vez, y no simultáneamente).

En la topología de bus, no existe un abonado central claramente expresado a través del cual se transmita toda la información, esto aumenta su confiabilidad (después de todo, si el centro falla, todo el sistema controlado por él deja de funcionar). Agregar nuevos suscriptores al bus es bastante sencillo y, por lo general, es posible incluso mientras la red está en funcionamiento. En la mayoría de los casos, el uso del bus requiere una cantidad mínima de cable de interconexión en comparación con otras topologías.

Dado que no hay un suscriptor central, el permiso posibles conflictos en este caso, recae en el equipo de red de cada abonado individual. Como resultado, el hardware de red en la topología de bus es más complejo que en otras topologías. Sin embargo, debido al uso generalizado de redes con topología de bus (principalmente la red Ethernet más popular), el costo del equipo de red no es demasiado alto.

Arroz. 1.9. Cable roto en una red de topología de bus

Una ventaja importante del bus es que si falla alguna de las computadoras en la red, las máquinas reparables pueden continuar intercambiando normalmente.

Parecería que cuando el cable se rompe, se obtienen dos buses completamente funcionales (Fig. 1.9). Sin embargo, debe tenerse en cuenta que debido a las peculiaridades de la propagación de señales eléctricas a lo largo de líneas de comunicación largas, es necesario prever la inclusión de especiales dispositivos a juego, terminadores que se muestran en la Fig. 1,5 y 1,9 como rectángulos. Sin los terminadores encendidos, la señal se refleja desde el final de la línea y se distorsiona, por lo que la comunicación a través de la red se vuelve imposible. En caso de rotura o daño del cable, la coordinación de la línea de comunicación se interrumpe y el intercambio se detiene incluso entre aquellas computadoras que permanecieron conectadas entre sí. Un cortocircuito en cualquier punto del cable de bus destruirá toda la red.

La falla del equipo de red de cualquier abonado en el bus puede dañar toda la red. Además, tal falla es bastante difícil de localizar, ya que todos los suscriptores están conectados en paralelo y es imposible entender cuál está averiado.

Al pasar por la línea de comunicación de una red con topología de bus, las señales de información se debilitan y no se restauran de ninguna manera, lo que impone severas restricciones en la longitud total de las líneas de comunicación. Además, cada abonado puede recibir señales de diferentes niveles de la red, dependiendo de la distancia al abonado transmisor. Esto impone requisitos adicionales a los nodos receptores de los equipos de red.

Si asumimos que la señal en el cable de red se atenúa al nivel máximo permitido sobre la longitud Lpr, entonces la longitud total del bus no puede exceder el valor de Lpr. En este sentido, el bus proporciona la longitud más corta en comparación con otras topologías básicas.

Para aumentar la longitud de una red con una topología de bus, a menudo se utilizan varios segmentos (partes de la red, cada uno de los cuales es un bus), interconectados mediante amplificadores especiales y restauradores de señal: repetidores o repetidores (la Figura 1.10 muestra la conexión de dos segmentos, la longitud máxima de la red en este caso, aumenta a 2 Lpr, ya que cada uno de los segmentos puede tener una longitud Lpr). Sin embargo, tal aumento en la longitud de la red no puede continuar indefinidamente. Las restricciones de longitud están relacionadas con la velocidad finita de propagación de señales a lo largo de las líneas de comunicación.

Arroz. 1.10. Conexión de segmentos de la red de bus mediante un repetidor

Estrella- otras computadoras periféricas están conectadas a una computadora central, y cada una de ellas usa una línea de comunicación separada (Fig. 1.6). La información de la computadora periférica se transmite solo a la computadora central, desde la central, a uno o varios periféricos.

Arroz. 1.6. Topología de red en estrella

Estrella es la única topología de red con un centro explícitamente dedicado al que están conectados todos los demás abonados. El intercambio de información se lleva a cabo exclusivamente a través de una computadora central, que soporta una gran carga, por lo tanto, por regla general, no puede participar en otra cosa que no sea la red. Está claro que el equipo de red del abonado central debe ser significativamente más complejo que el equipo de los abonados periféricos. En este caso, no es necesario hablar de la igualdad de todos los abonados (como en el bus). Por lo general, la computadora central es la más poderosa, es en ella donde se confían todas las funciones de administración del intercambio. En principio, no son posibles conflictos en una red con topología en estrella, ya que el control está completamente centralizado.

Si hablamos de la estabilidad de la estrella ante fallas de la computadora, entonces la falla de una computadora periférica o de su equipo de red no afecta el funcionamiento del resto de la red de ninguna manera, pero cualquier falla de la computadora central hace que la red esté completamente inoperante. En este sentido, se deben tomar medidas especiales para mejorar la confiabilidad de la computadora central y su equipo de red.

Una rotura en el cable o un cortocircuito con una topología en estrella interrumpe la comunicación con una sola computadora, y todas las demás computadoras pueden continuar funcionando normalmente.

A diferencia del bus, en una estrella en cada línea de comunicación solo hay dos abonados: el central y uno de los periféricos. La mayoría de las veces, se utilizan dos líneas de comunicación para conectarlas, cada una de las cuales transmite información en una dirección, es decir, solo hay un receptor y un transmisor en cada línea de comunicación. Esta es la llamada transmisión punto a punto. Todo esto simplifica enormemente el equipo de red en comparación con el bus y elimina la necesidad de utilizar terminadores externos adicionales.

El problema de la atenuación de la señal en la línea de comunicación también se resuelve en estrella con mayor facilidad que en el caso de un bus, porque cada receptor recibe siempre una señal del mismo nivel. La longitud límite de una red con topología en estrella puede ser el doble que en el bus (es decir, 2 Lpr), ya que cada uno de los cables que conectan el centro con un abonado periférico puede tener una longitud de Lpr.

Una seria desventaja de la topología en estrella es la severa limitación del número de abonados. Normalmente, un abonado central no puede atender a más de 8-16 abonados periféricos. Dentro de estos límites, la conexión de nuevos suscriptores es bastante simple, pero más allá de ellos es simplemente imposible. En una estrella, está permitido conectar otro suscriptor central en lugar de uno periférico (como resultado, se obtiene una topología de varias estrellas interconectadas).

La estrella que se muestra en la Fig. 1.6, se llama estrella activa o verdadera. También existe una topología llamada estrella pasiva, que solo parece una estrella (Figura 1.11). Ahora está mucho más extendido que la estrella activa. Baste decir que se utiliza en la red Ethernet más popular en la actualidad.

En el centro de la red con esta topología, no se coloca una computadora, sino un dispositivo especial, un concentrador o, como también se le llama, un concentrador, que realiza la misma función que un repetidor, es decir, restaura las señales entrantes. y los envía a todas las demás líneas de comunicación ...

Arroz. 1,11. Topología en estrella pasiva y su circuito equivalente

Resulta que aunque el esquema de cableado es similar a una estrella verdadera o activa, de hecho, estamos hablando de una topología de bus, ya que la información de cada computadora se transmite simultáneamente a todas las demás computadoras, y no hay un suscriptor central. Por supuesto, una estrella pasiva es más cara que un bus convencional, ya que en este caso también se requiere un hub. Sin embargo, proporciona una gama de oportunidades adicionales asociado a los beneficios de la estrella, en particular, simplifica el mantenimiento y reparación de la red. Es por eso que, en los últimos años, una estrella pasiva está desplazando cada vez más a una estrella verdadera, lo que se considera una topología poco prometedora.

También es posible distinguir un tipo intermedio de topología entre una estrella activa y una pasiva. En este caso, el concentrador no solo retransmite las señales entrantes, sino que también controla el intercambio, pero no participa en el intercambio en sí (esto se hace en la red 100VG-AnyLAN).

Una gran ventaja de una estrella (tanto activa como pasiva) es que todos los puntos de conexión se recopilan en un solo lugar. Esto facilita el control del funcionamiento de la red, la localización de averías simplemente desconectando a determinados abonados del centro (lo que es imposible, por ejemplo, en el caso de una topología de bus) y también restringe el acceso de personas no autorizadas a puntos de conexión vitales. para la red. En el caso de una estrella, un abonado periférico puede ser abordado por un cable (a través del cual hay transmisión en ambas direcciones) o dos (cada cable transmite en una de dos direcciones opuestas), y este último es mucho más común.

Una desventaja común para todas las topologías en estrella (tanto activas como pasivas) es que el consumo de cable es significativamente mayor que con otras topologías. Por ejemplo, si las computadoras están ubicadas en una línea (como en la Fig. 1.5), entonces, al elegir una topología en estrella, necesitará varias veces más cable que con una topología de bus. Esto afecta significativamente el costo de la red en su conjunto y complica significativamente el cableado.

Anillo- las computadoras están unidas secuencialmente en un anillo. La transferencia de información en un anillo siempre se realiza en una sola dirección. Cada una de las computadoras transmite información a una sola computadora, la siguiente en la cadena después de él, y recibe información solo de la computadora anterior en la cadena (Fig. 1.7).

Arroz. 1.7. Anillo de topología de red

Anillo- Se trata de una topología en la que cada computadora está conectada mediante líneas de comunicación con otras dos: de una recibe información y la transmite a la otra. En cada línea de comunicación, como en el caso de una estrella, solo opera un transmisor y un receptor (comunicación punto a punto). Esto elimina la necesidad de terminadores externos.

Una característica importante del anillo es que cada computadora retransmite (restaura, amplifica) la señal que le llega, es decir, actúa como un repetidor. La atenuación de la señal en todo el anillo es irrelevante, solo la atenuación entre las computadoras adyacentes en el anillo es importante. Si la longitud máxima del cable, limitada por la atenuación, es Lpr, entonces la longitud total del anillo puede llegar a NLpr, donde N es el número de computadoras en el anillo. El tamaño total de la red en el límite será NLpr / 2, ya que el anillo deberá doblarse por la mitad. En la práctica, el tamaño de las redes de anillo alcanza decenas de kilómetros (por ejemplo, en la red FDDI). El anillo a este respecto es significativamente superior a cualquier otra topología.

No hay un centro claramente definido en una topología de anillo, todas las computadoras pueden ser iguales e iguales. Sin embargo, con bastante frecuencia se asigna un suscriptor especial en el anillo, que administra el intercambio o lo controla. Está claro que la presencia de un suscriptor de control único reduce la confiabilidad de la red, ya que su falla paraliza inmediatamente todo el intercambio.

Estrictamente hablando, las computadoras en un anillo no son completamente iguales en derechos (a diferencia de, por ejemplo, una topología de bus). Después de todo, uno de ellos necesariamente recibe información de una computadora que transmite a este momento, antes y otros, más tarde. Es sobre esta característica de la topología que se construyen los métodos de control del intercambio a través de la red, especialmente diseñados para el anillo. En tales métodos, el derecho a la siguiente transferencia (o, como dicen, a capturar la red) se transfiere secuencialmente a la siguiente computadora en el círculo. Conectar nuevos suscriptores al anillo es bastante simple, aunque requiere un apagado obligatorio de toda la red mientras dure la conexión. Como en el caso del bus, el número máximo de abonados en un anillo puede ser bastante grande (hasta mil o más). Una topología en anillo suele ser altamente resistente a la congestión, asegura un funcionamiento confiable con grandes flujos de información transmitida a través de la red, ya que, por regla general, no hay conflictos (a diferencia de un bus) y tampoco hay un suscriptor central (a diferencia de una estrella ), que puede estar sobrecargado con grandes flujos de información.

Arroz. 1.12. Red de dos anillos

La señal en el anillo pasa secuencialmente a través de todas las computadoras de la red, por lo que la falla de al menos una de ellas (o su equipo de red) interrumpe el funcionamiento de la red en su conjunto. Esta es una desventaja significativa del anillo.

Asimismo, un circuito abierto o cortocircuito en cualquiera de los cables del anillo imposibilita toda la red. De las tres topologías consideradas, el anillo es el más vulnerable a daños en los cables, por lo que, en el caso de una topología de anillo, suele estar previsto para el tendido de dos (o más) líneas de comunicación paralelas, una de las cuales está en reserva.

A veces, una red con topología de anillo se basa en dos líneas de comunicación circulares paralelas que transmiten información en direcciones opuestas (figura 1.12). El propósito de una solución de este tipo es aumentar (idealmente, el doble) la velocidad de transferencia de información a través de la red. Además, si uno de los cables está dañado, la red puede funcionar con otro cable (sin embargo, la velocidad máxima disminuirá).

En el caso de una topología de anillo en estrella, no las computadoras en sí mismas se combinan en un anillo, sino concentradores especiales (que se muestran en la figura 1.16 en forma de rectángulos), a los cuales se conectan las computadoras mediante líneas de comunicación dobles en forma de estrella. En realidad, todas las computadoras de la red están incluidas en un circuito cerrado, ya que las líneas de comunicación forman un circuito cerrado dentro de los concentradores (como se muestra en la Figura 1.16). Esta topología le permite combinar los beneficios de una topología en estrella y en anillo. Por ejemplo, los concentradores le permiten reunir todos los puntos de conexión de los cables en una red en un solo lugar. Si hablamos de distribución de información, esta topología equivale a un anillo clásico.

En conclusión, también hay que decir sobre la topología de malla (mesh), en la que los ordenadores se comunican entre sí no por una, sino por muchas líneas de comunicación que forman una malla (Fig. 1.17).

Arroz. 1,17. Topología de malla: completa (a) y parcial (b)

En una topología de malla completa, cada computadora está conectada directamente a todas las demás computadoras. En este caso, con un aumento en la cantidad de computadoras, la cantidad de líneas de comunicación aumenta drásticamente. Además, cualquier cambio en la configuración de la red requiere cambios en el hardware de red de todas las computadoras, por lo que la topología de malla completa no ha sido ampliamente adoptada.

La topología de cuadrícula parcial asume conexiones directas solo para las computadoras más activas que transmiten la máxima cantidad de información. El resto de las computadoras están conectadas a través de nodos intermedios. La topología de cuadrícula le permite elegir una ruta para la entrega de información de suscriptor a suscriptor, sin pasar por secciones defectuosas. Por un lado, esto aumenta la confiabilidad de la red, por otro lado, requiere una complicación significativa del equipo de red, que debe elegir una ruta.

Grupos funcionales de dispositivos en la red.

El objetivo principal de cualquier red informática es proporcionar información y recursos informáticos a los usuarios conectados a ella.

Desde este punto de vista, una red informática local puede verse como una colección de servidores y estaciones de trabajo.

Servidor- un ordenador conectado a la red y que proporciona a sus usuarios determinados servicios.

Los servidores pueden realizar almacenamiento de datos, administración de bases de datos, procesamiento de trabajos remotos, trabajos de impresión y una serie de otras funciones que pueden necesitar los usuarios de la red. El servidor es la fuente de recursos de la red.

Puesto de trabajo- una computadora personal conectada a la red a través de la cual el usuario obtiene acceso a sus recursos.

Una estación de trabajo en red funciona tanto en modo de red como local. Está equipado con su propio sistema operativo (MS DOS, Windows, etc.), proporciona al usuario todos los las herramientas necesarias para resolver problemas aplicados.

Se debe prestar especial atención a un tipo de servidor: el servidor de archivos. En la terminología común, se adopta un nombre abreviado: servidor de archivos.

El servidor de archivos almacena los datos de los usuarios de la red y les proporciona acceso a estos datos. Esta es una computadora de alta capacidad memoria de acceso aleatorio, discos duros de alta capacidad y unidades de cinta opcionales (streamers).

Opera bajo el control de un sistema operativo especial que proporciona acceso simultáneo de los usuarios de la red a los datos ubicados en ella,

El servidor de archivos realiza las siguientes funciones: almacenamiento de datos, archivo de datos, sincronización de cambios de datos por diferentes usuarios, transferencia de datos.

Para muchas tareas, usar un solo servidor de archivos no es suficiente. Entonces se pueden conectar varios servidores a la red. También es posible utilizar miniordenadores como servidores de archivos.

Gestionar la interacción de dispositivos en la red.

Los sistemas de información construidos sobre la base de redes informáticas aseguran la solución de las siguientes tareas: almacenamiento de datos, procesamiento de datos, organización del acceso de los usuarios a los datos, transferencia de datos y resultados del procesamiento de datos a los usuarios.

En los sistemas de procesamiento centralizados, estas funciones fueron realizadas por la computadora central (Mainframe, Host).

Las redes informáticas implementan el procesamiento de datos distribuidos. El procesamiento de datos en este caso se distribuye entre dos objetos: el cliente y el servidor.

Cliente- usuario de una tarea, estación de trabajo o red informática.

En el proceso de procesamiento de datos, el cliente puede realizar una solicitud al servidor para realizar procedimientos complejos, leer un archivo, buscar información en una base de datos, etc.

El servidor definido anteriormente cumple con la solicitud del cliente. Los resultados de la consulta se pasan al cliente. El servidor proporciona almacenamiento de datos públicos, organiza el acceso a estos datos y transmite datos al cliente,

El cliente procesa los datos recibidos y presenta los resultados del procesamiento en una forma conveniente para el usuario. En principio, el procesamiento de datos también se puede realizar en el servidor. Para sistemas similares términos aceptados - sistemas Servidor de cliente o arquitectura cliente-servidor.

La arquitectura cliente-servidor se puede utilizar tanto en redes de área local peer-to-peer como en una red con un servidor dedicado.

Red de igual a igual... En una red de este tipo, no existe un único centro de control para la interacción de las estaciones de trabajo y no hay un solo dispositivo para el almacenamiento de datos. El sistema operativo de red se distribuye en todas las estaciones de trabajo. Cada estación de la red puede realizar las funciones de un cliente y un servidor. Puede atender solicitudes de otras estaciones de trabajo y enrutar sus solicitudes de servicio a la red.

Todos los dispositivos conectados a otras estaciones (discos, impresoras) están disponibles para el usuario de la red.

Ventajas de las redes peer-to-peer: bajo costo y alta confiabilidad.

Desventajas de las redes peer-to-peer:

• dependencia de la eficiencia de la red del número de estaciones;

• complejidad de la gestión de la red;

• la complejidad de garantizar la protección de la información;

• dificultades para actualizar y cambiar el software de la estación.

Las más populares son las redes peer-to-peer basadas en sistemas operativos de red LANtastic y NetWare Lite.

Red de servidor dedicado... En una red con un servidor dedicado, una de las computadoras realiza las funciones de almacenar datos destinados a ser utilizados por todas las estaciones de trabajo, administrar la interacción entre las estaciones de trabajo y una serie de funciones de servicio.

Una computadora de este tipo se conoce comúnmente como servidor de red. Tiene instalado un sistema operativo de red, todo compartido dispositivos externos- discos duros, impresoras y módems.

La comunicación entre estaciones de trabajo en una red generalmente se realiza a través de un servidor. La organización lógica de una red de este tipo se puede representar mediante una topología en estrella. El servidor actúa como dispositivo central. En redes con control centralizado, es posible intercambiar información entre estaciones de trabajo, sin pasar por el servidor de archivos. Puede utilizar el software NetLink para hacer esto. Después de iniciar el programa en dos estaciones de trabajo, puede transferir archivos del disco de una estación al disco de otra (similar a la operación de copiar archivos de un directorio a otro usando el programa Norton Commander).

Ventajas de una red con un servidor dedicado:

• sistema de seguridad de la información confiable;

• alto rendimiento;

• sin restricciones en el número de estaciones de trabajo;

• facilidad de gestión en comparación con las redes peer-to-peer,

Desventajas de la red:

• alto costo debido a la asignación de una computadora para el servidor;

• la dependencia de la velocidad y confiabilidad de la red en el servidor;

• menos flexibilidad en comparación con las redes de igual a igual.

Las redes de servidores dedicados son las más comunes entre los usuarios de redes informáticas. Los sistemas operativos de red para tales redes son LANServer (IBM), Windows NT Server versiones 3.51 y 4.0 y NetWare (Novell).

TOPOLOGÍAS TÍPICAS Y MÉTODOS DE ACCESO LAN

Medios LAN físicos

El medio físico proporciona la transferencia de información entre los suscriptores de la red informática. Como ya se mencionó, el medio de transmisión físico de una LAN está representado por tres tipos de cables: alambres de par trenzado, cable coaxial, cable de fibra óptica.

Un par trenzado consta de dos cables aislados trenzados entre sí (Fig. 6.19). Torcer los cables reduce el efecto de los campos electromagnéticos externos en las señales transmitidas. La opción de par trenzado más simple es un cable telefónico, Pares trenzados tengo varias caracteristicas determinado por las dimensiones, el aislamiento y el paso de torsión. El bajo costo de este tipo de medio de transmisión lo hace bastante popular para las LAN.

Arroz. 6.19. Alambres de par trenzado

La principal desventaja del par trenzado es la baja inmunidad al ruido y la baja tasa de transferencia de datos: 0,25 - 1 Mbit / s. Las mejoras tecnológicas permiten aumentar la velocidad de transmisión y la inmunidad al ruido (par trenzado blindado), pero al mismo tiempo aumenta el costo de este tipo de medio de transmisión.

El cable coaxial (Fig. 6.20) en comparación con el par trenzado tiene una mayor resistencia mecánica, inmunidad al ruido y proporciona velocidades de transferencia de información de hasta 10 - 50 Mbit / s. Para uso industrial, se producen dos tipos de cables coaxiales: grueso y delgado. Un cable grueso es más duradero y transmite señales de la amplitud deseada a una distancia mayor que un cable delgado. Al mismo tiempo, el cable delgado es mucho más económico. El cable coaxial, como el par trenzado, es uno de los tipos más populares de medios de transmisión para LAN.

Arroz. 6,20... Cable coaxial

Arroz. 6.21. Cable de fibra óptica

El cable de fibra óptica es el medio de transmisión ideal (Figura 6.21). No se ve afectado por campos electromagnéticos y prácticamente no tiene radiación en sí. Esta última propiedad permite su uso en redes que requieren un mayor secreto de la información.

La velocidad de transmisión de información por cable de fibra óptica es de más de 50 Mbit / s. En comparación con los tipos anteriores de medio de transmisión, es más caro y menos avanzado tecnológicamente en su funcionamiento.

Las LAN, producidas por diferentes empresas, están diseñadas para uno de los tipos de medio de transmisión o pueden implementarse en diferentes versiones, basadas en diferentes medios de transmisión.

Topologías LAN básicas

Las máquinas informáticas que forman parte de una LAN pueden ubicarse de la forma más aleatoria en el territorio donde se está creando la red informática. Cabe señalar que por la forma de acceder al medio de transmisión y los métodos de gestión de la red, no es indiferente cómo se ubican los ordenadores abonados. Por tanto, tiene sentido hablar de topología LAN.

Topología LAN es un esquema geométrico promediado de conexiones de nodos de red.

Las topologías de redes de computadoras pueden ser muy diferentes, pero para las redes de computadoras locales solo tres son típicas: anillo, bus, estrella.

A veces, por simplicidad, se utilizan los términos: anillo, neumático y estrella. No se debe pensar que los tipos de topologías considerados representan un anillo ideal, una línea recta ideal o una estrella.

Cualquier red informática puede verse como una colección de nodos.

Nudo- cualquier dispositivo directamente conectado al medio de transmisión de la red.

La topología promedia las conexiones del nodo de red. Entonces, la elipse, la curva cerrada y la polilínea cerrada pertenecen a la topología de anillo y la polilínea abierta a la del bus.

Anular La topología proporciona la conexión de nodos de red con una curva cerrada: un cable de medio de transmisión (Fig. 6.22). La salida de un host está conectada a la entrada de otro. La información sobre el anillo se transmite de un nodo a otro. Cada nodo intermedio entre el transmisor y el receptor transmite el mensaje enviado. El nodo receptor reconoce y recibe solo mensajes dirigidos a él.

Arroz. 6.22. Red de topología en anillo

Una topología de anillo es ideal para redes que ocupan relativamente poco espacio. No tiene un hub central, lo que aumenta la confiabilidad de la red. La retransmisión de información permite utilizar cualquier tipo de cable como medio de transmisión.

La disciplina constante de dar servicio a los nodos de dicha red reduce su rendimiento, y la falla de uno de los nodos viola la integridad del anillo y requiere medidas especiales para preservar la ruta de transmisión de información.

Neumático La topología es una de las más simples (Figura 6.23). Está asociado al uso de cable coaxial como medio de transmisión. Los datos del nodo de la red de transmisión se propagan a lo largo del bus en ambas direcciones. Los nodos intermedios no difunden mensajes entrantes. La información llega a todos los nodos, pero el mensaje solo recibe al que está dirigida. La disciplina del servicio es paralela.

Arroz. 6.23. Red de topología de bus

Esto proporciona una LAN de bus de alto rendimiento. La red es fácil de expandir y configurar, así como adaptarse a varios sistemas La red de topología de bus es resistente a posibles fallos de funcionamiento de los nodos individuales.

Las redes de topología de bus son actualmente las más comunes. Cabe destacar que son cortos y no permiten el uso de distintos tipos de cable dentro de una misma red.

En forma de estrella la topología (Figura 6.24) se basa en el concepto de nodo central al que están conectados los nodos periféricos. Cada nodo periférico tiene su propia línea de comunicación independiente con el nodo central. Toda la información se transmite a través de un concentrador central, que transmite, conmuta y enruta los flujos de información en la red.

Arroz. 6.24. Red de topología en estrella

Una topología en estrella simplifica enormemente la interacción de los nodos LAN entre sí y permite el uso de adaptadores de red más simples. Al mismo tiempo, el rendimiento de una LAN con topología en estrella depende por completo del sitio central.

En redes informáticas reales se pueden utilizar topologías más complejas, que en algunos casos representan combinaciones de las consideradas.

La elección de una topología particular está determinada por el área de aplicación de la LAN, la ubicación geográfica de sus nodos y la dimensión de la red en su conjunto.

Métodos de acceso a los medios

El medio de transmisión es recurso común para todos los nodos de la red. Para poder acceder a este recurso desde un host, se requieren mecanismos especiales: métodos de acceso.

Método de acceso a los medios- un método que asegura el cumplimiento de un conjunto de reglas según las cuales los nodos de la red obtienen acceso a un recurso.

Hay dos clases principales de métodos de acceso: deterministas y no deterministas.

Con los métodos de acceso deterministas, el medio de transmisión se distribuye entre los nodos mediante un mecanismo de control especial que garantiza la transmisión de los datos de los nodos durante un cierto intervalo de tiempo bastante corto.

Los métodos de acceso deterministas más comunes son el método de sondeo y el método de autorización. El método de encuesta se discutió anteriormente. Se utiliza principalmente en redes de topología en estrella.

El método de transferencia de derechos se utiliza en redes con topología de anillo. Se basa en la transmisión de un mensaje especial a través de la red: un token.

Marcador- mensaje de servicio de un formato determinado, en el que los abonados de la red pueden colocar sus paquetes de información.

El token circula por el anillo, y cualquier nodo que tenga datos para transmitir los coloca en un token libre, establece el indicador de token ocupado y lo transmite por el anillo. El nodo al que se dirigió el mensaje lo recibe, establece la bandera de reconocimiento y envía el token al anillo.

El nodo emisor, habiendo recibido un acuse de recibo, libera el token y lo envía a la red. Hay descriptores de acceso que utilizan varios tokens.

No determinista: los métodos de acceso aleatorio prevén la competencia de todos los nodos de la red por el derecho de transferencia. Es posible que se realicen intentos de transmisión simultáneos desde varios nodos que provoquen colisiones.

El método de acceso no determinista más común es el acceso múltiple con detección de portadora con detección de colisiones (CSMA / CD). En esencia, este es el modo de rivalidad descrito anteriormente. El control de la frecuencia portadora significa que un nodo que desea transmitir un mensaje "escucha" al medio de transmisión, esperando su liberación. Si el medio está libre, el nodo comienza a transmitir.

Cabe señalar que la topología de la red, el método de acceso al medio y el método de transmisión están estrechamente relacionados entre sí. El componente definitorio es la topología de la red.

Propósito de LAN

Durante los últimos cinco años, las redes de área local se han generalizado en diversos campos de la ciencia, la tecnología y la producción.

Las LAN se utilizan especialmente en el desarrollo de proyectos colectivos, por ejemplo, complejos sistemas de software... Sobre la base de una LAN, es posible crear sistemas de diseño asistidos por computadora. Esto permite la implementación de nuevas tecnologías para el diseño de productos de ingeniería mecánica, radioelectrónica y tecnología informática. En las condiciones del desarrollo de una economía de mercado, es posible crear productos competitivos, modernizarlos rápidamente, asegurando la implementación de la estrategia económica de la empresa.

Las LAN también permiten la implementación de nuevos tecnologías de la información en los sistemas de gestión organizativa y económica.

En los laboratorios de enseñanza de las universidades, las LAN permiten mejorar la calidad de la educación e introducir tecnologías modernas de enseñanza inteligente.

COMBINACIÓN LAN

Razones para la fusión de LAN

Con el tiempo, un sistema LAN creado en una determinada etapa de desarrollo deja de satisfacer las necesidades de todos los usuarios y luego surge el problema de expandirlo. funcionalidad... Puede ser necesario unir dentro de la empresa varias LAN que aparecieron en sus distintos departamentos y sucursales en diferentes momentos, al menos para organizar el intercambio de datos con otros sistemas. El problema de ampliar la configuración de la red se puede resolver tanto dentro de un espacio limitado como con acceso al entorno externo.

El deseo de acceder a ciertos recursos informativos puede requerir conexiones LAN a redes de nivel superior.

En la versión más simple, la conexión LAN es necesaria para expandir la red en su conjunto, pero las capacidades técnicas red existente están agotados, no se pueden conectar nuevos suscriptores. Solo puede crear otra LAN y combinarla con una existente utilizando uno de los siguientes métodos.

Métodos de conexión LAN

Puente. La forma más sencilla de conectar una LAN es combinar las mismas redes en un espacio limitado. El medio de transmisión físico impone restricciones de longitud cable de red... Dentro de la longitud permitida, se construye un segmento de red: un segmento de red. Los puentes se utilizan para conectar segmentos de red.

Puente- un dispositivo que conecta dos redes utilizando los mismos métodos de transmisión de datos.

Las redes que unen los lavados deben tener los mismos niveles de red del modelo de interacción sistemas abiertos, los niveles más bajos pueden tener algunas diferencias.

Para una red de computadoras personales, un puente es una computadora separada con software especial y hardware adicional. El puente puede conectar redes de diferentes topologías, pero ejecutándose bajo el control del mismo tipo de sistemas operativos de red.

Los puentes pueden ser locales o remotos.

• Los puentes locales conectan redes ubicadas en un área limitada dentro de un sistema existente.

• Los puentes remotos conectan redes geográficamente dispersas utilizando módems y canales de comunicación externos.

Los puentes locales, a su vez, se dividen en internos y externos.

• Los puentes internos suelen estar ubicados en uno de los ordenadores de una determinada red y combinan la función de un puente con la función de un ordenador abonado La ampliación de funciones se realiza mediante la instalación de una tarjeta de red adicional.

• Los puentes externos permiten el uso de una computadora separada con software especial para realizar sus funciones.

Enrutador (enrutador). Una configuración de red compleja, que es una conexión de varias redes, requiere un dispositivo especial. La función de este dispositivo es enviar un mensaje al destinatario en la red deseada. Tal dispositivo se llama enrutador.

Enrutador o enrutador, - dispositivo que conecta redes diferentes tipos pero usando el mismo sistema operativo.

El enrutador realiza sus funciones en capa de red, por lo que depende de los protocolos de comunicación, pero no del tipo de red. Utilizando dos direcciones, la dirección de red y la dirección de host, el enrutador selecciona de forma única una estación específica en la red.

Ejemplo 6.7. Es necesario establecer una conexión con un suscriptor de la red telefónica ubicado en otra ciudad. Primero, se marca la dirección de la red telefónica de esta ciudad: el código de área. Luego, la dirección de host de esta red, número de teléfono abonado. Las funciones del enrutador las realiza el equipo PBX.

El enrutador también puede elegir la mejor ruta para transmitir un mensaje a un suscriptor de la red, filtra la información que pasa a través de él, enviando solo la información que está dirigida a él a una de las redes.

Además, el enrutador proporciona equilibrio de carga en la red al redirigir los flujos de mensajes a través de canales de comunicación libres.

Puerta. Para combinar una LAN, completamente diferentes tipos operando de acuerdo con protocolos significativamente diferentes, se proporcionan dispositivos especiales: puertas de enlace.

Puerta- un dispositivo que le permite organizar el intercambio de datos entre dos redes utilizando diferentes protocolos de comunicación.

La puerta de enlace realiza sus funciones en los niveles superiores a la red. No depende del medio de transmisión utilizado, sino de los protocolos de comunicación utilizados. Normalmente, una puerta de enlace se convierte entre los dos protocolos.

Con las puertas de enlace, puede conectar una red de área local a la computadora host, así como conectar una red de área local a la global.

Ejemplo 6.8. Es necesario unir redes locales ubicadas en diferentes ciudades. Esta tarea se puede resolver utilizando una red de transmisión de datos global. Una red de este tipo es una red de conmutación de paquetes basada en el protocolo X.25. La puerta de enlace conecta la red de área local a la red X.25. La puerta de enlace realiza las conversiones de protocolo necesarias y permite la comunicación entre redes.

Los puentes, los enrutadores e incluso las puertas de enlace se fabrican estructuralmente en forma de tarjetas que se instalan en las computadoras. Pueden realizar sus funciones tanto en el modo de separación completa de funciones como en el modo de combinarlas con las funciones de una estación de trabajo de una red informática.

Tradicionalmente, el gato es el primero en entrar a la casa. Para las organizaciones, el papel de "gato" a veces lo desempeña una red de área local. Sin él, una empresa poco común comenzará a trabajar en una nueva oficina.

Instalación de una LAN (red de área local, o LAN, es decir, red de área local, un requisito previo para trabajo efectivo una empresa moderna que no puede prescindir de ordenadores y otros dispositivos electrónicos.

Pero, ¿qué es una LAN? ¿Un cable blanco que corre a lo largo de las paredes y se conecta a su computadora? Es posible que se sorprenda al saber cuánto se incluye en el concepto de red de área local.

¿Qué es una red de área local?

Una LAN es una colección de software y hardware para conectar computadoras a sistema unificado almacenamiento y procesamiento de información. En pocas palabras, una red local lo es todo: computadoras, módems, servidores, enrutadores, conmutadores y otros equipos. Esto es por un lado. Por otro, sistemas operativos y protocolos de red.

La palabra "local" en un nombre de LAN indica el tamaño de la red. Suele servir para unir una oficina o edificio. Más raramente, varias casas.

La distancia entre computadoras en una red local no debe exceder los 100 metros. Esto se debe al hecho de que la señal eléctrica no puede viajar largas distancias a lo largo del cable. Esta limitación se puede combatir. Para ello, se colocan equipos de red activos entre las computadoras.

¿Para qué sirve una LAN?

Estas son las principales tareas que se resuelven gracias a la red de área local:

• Compartiendo por medio de Internet... Gracias a la instalación de una red local en la oficina, es posible organizar una conexión a Internet para cada empleado sin costo especial.
• Comunicativo... Gracias a la red local, puedes configurar servidor de correo y organizar un servidor de correo o instalar un programa de intercambio Mensajería instantánea.
• Colaboración... Los empleados pueden colaborar en documentos en el servidor sin crear duplicados o copias impresas. El trabajo va mucho más rápido y más organizado.
• Compartir impresoras, fotocopiadoras y escáneres. Puede ahorrar significativamente en costos de consumibles comprando una impresora o un escáner en red.
• La web abre enormes perspectivas para la organización del trabajo de oficina. Por ejemplo, puede utilizar el Corporate sistema de informacion(CIS).

No, estas están lejos de todas las capacidades de la red, pero lo anterior es suficiente para comprender cuán poderosa puede llegar a ser una red local bien planificada y configurada.

El mismo nombre de la red de área local ya contiene el propósito, las funciones y las limitaciones del sistema. Dividamos el nombre en sus componentes. Local, derivado del inglés local - local, es decir, la red está vinculada a una ubicación geográfica específica y tiene restricciones territoriales, informática, está asociado con la composición de la red (equipos informáticos, software) y su finalidad, la red- implica la integración de equipos informáticos y software en un área determinada (local) en una red (por medio de cables).

Por lo tanto, podemos formular la definición de una red de área local (LAN): un sistema de recursos informáticos interconectados (computadoras, servidores, enrutadores, software, etc.), distribuidos en un área relativamente pequeña (oficina o un grupo de edificios), Sirviendo para recepción y transmisión, almacenamiento y procesamiento de información de diversa índole.

Diferentes redes de área local pueden funcionar por separado o interconectarse mediante comunicaciones, por ejemplo, en empresas con una red de sucursales en diferentes ciudades. Gracias a esta conexión, el usuario puede interactuar con otras estaciones de trabajo conectadas a esta red de área local. Existen redes locales, cuyos nodos están geográficamente separados por distancias de más de 12.500 km (estaciones espaciales y centros orbitales), pero todavía se denominan locales.

El propósito de una LAN es brindar acceso conjunto y simultáneo de un determinado grupo de personas a datos, programas y equipos (computadoras, impresoras, trazadores, dispositivos de almacenamiento y procesamiento de archivos y bases de datos) y transferencia de datos (gráficos electrónicos, procesamiento de textos, correo electrónico, acceso a bases de datos remotas, transmisión de datos, transmisión de voz digital).

Por ejemplo: un gerente acepta un pedido y lo ingresa en una computadora, luego el pedido va al departamento de contabilidad y allí se forma una factura, al mismo tiempo que la información puede llegar al servicio legal para crear un acuerdo.

Características LAN:

• Canales de alta velocidad (1-400 Mbit / s), pertenecientes principalmente a un usuario;
• La distancia entre las estaciones de trabajo conectadas a una red local suele oscilar entre varios cientos y varios miles de metros;
• Transferencia de datos entre estaciones de usuarios de ordenadores;
• Descentralización de equipos terminales, como microprocesadores, displays, cajas registradoras, etc.
• Transmisión de datos a suscriptores conectados a la red a través de un cable común;

Las principales funciones de una LAN son:

• Facilitación de acceso simultáneo a equipos, software e información en red;
• Minimizar el riesgo de acceso no autorizado a la información y los recursos de la red;
• Diferenciación del acceso a la información y los recursos de la red;
• Garantizar el intercambio rápido y confidencial y el trabajo simultáneo con información para un determinado círculo de personas;
• Control sobre flujos de información, incluidos los entrantes y salientes;
• Delimitación de funciones de control y personas responsables en cada nodo (para cada nodo es responsable Administrador de sistema realizar funciones de servicio y, por regla general, de control);
• Optimización de costes de software y equipos debido a su uso colectivo (por ejemplo, una impresora para varios departamentos, etc.)

Como resultado del uso de una LAN, las computadoras personales ubicadas en muchos lugares de trabajo remotos están unidas. Los lugares de trabajo de los empleados dejan de estar aislados y se unen en un solo sistema, que tiene su propia especialidad. Beneficios:

• Posibilidad de acceso remoto a equipos, software e información;
• Optimización de los recursos del procesador;
• Menor número y tasa de errores en comparación con una red basada en canales telefónicos;
• El ancho de banda es mayor que el de la red global;
• Posibilidad de reconfiguración y desarrollo mediante la conexión de nuevos terminales

Área de aplicación Las redes de área local son muy amplias, actualmente existen tales sistemas en casi todas las oficinas (por ejemplo, una impresora está instalada en varias computadoras o varias computadoras usan un software, por ejemplo, 1C: Contabilidad, etc.). Cada día, los flujos de información aumentan, el software utilizado es más complejo y funcional, la geografía de las actividades de las organizaciones se expande. El uso de las instalaciones de LAN se vuelve no solo deseable, sino necesario para la operación y el desarrollo exitosos de los negocios, las ciencias, los estudiantes de enseñanza, los escolares, la capacitación y el reciclaje de los especialistas, programas gubernamentales y funciones, etc.

La estructura de la red.

La estructura de una red local está determinada por el principio de gestión y el tipo de comunicación; a menudo se basa en la estructura de la organización a la que sirve. Se utilizan tipos de topología: bus, anillo, radial, árbol. Los dos primeros tipos son los más comunes, debido al uso eficaz de los canales de comunicación, la facilidad de gestión, la expansión flexible y las opciones de cambio.

Topología del bus- todas las computadoras están enlazadas en una cadena mediante la conexión a un segmento de cable troncal (troncal), los terminadores se colocan en sus extremos para amortiguar la señal que se propaga en ambas direcciones. Las computadoras en la red se conectan cable coaxial con conector en T. Ancho de banda de red: 10 Mbit / s, para aplicaciones modernas utilizando activamente video y datos multimedia, esto no es suficiente. La ventaja de esta topología son los bajos costos de cableado y las conexiones unificadas.

La topología del bus es pasiva. La falla de una computadora no afecta el rendimiento de la red. Los daños en el cable troncal (bus) provocan un reflejo de la señal y toda la red deja de funcionar. Para apagar y, especialmente, conectarse a una red de este tipo, es necesario interrumpir el bus, lo que provoca la interrupción del flujo de información en circulación y la congelación del sistema.

Topología de árbol- una configuración más avanzada del tipo "bus". Varios buses simples están conectados a un bus troncal común a través de repetidores activos o multiplicadores pasivos.

Topología de las estrellas(estrella): es la más rápida de todas las topologías, la información entre las estaciones de trabajo periféricas pasa a través del nodo central de la red informática. Nodo de control central: el servidor de archivos puede implementar un mecanismo de protección óptimo contra el acceso no autorizado a la información. Toda la red informática se puede controlar desde su centro.

La conexión del cable es bastante sencilla ya que cada estación de trabajo solo está conectada al sitio central. El costo del cableado es bastante alto, especialmente cuando el sitio central no está ubicado geográficamente en el centro de la topología. Al expandir las redes de computadoras, las conexiones de cable realizadas anteriormente no se pueden usar: se debe tender un cable separado al nuevo lugar de trabajo desde el centro de la red.

En el caso de una configuración de LAN en serie, cada dispositivo de medios físicos transmite información a un solo dispositivo. Esto reduce los requisitos para transmisores y receptores, ya que todas las estaciones participan activamente en la transmisión.

Topología de anillo(anillo): las computadoras están conectadas por segmentos de un cable en forma de anillo, esencialmente idéntico al cable de bus, con la excepción de la necesidad de utilizar "terminadores". En el caso de un mal funcionamiento de uno de los segmentos de la red, toda la red falla.

Las señales se transmiten en una sola dirección. Cada estación está conectada directamente con dos vecinas, pero escucha la transmisión de cualquier estación. El anillo está formado por varios transceptores y el medio físico que los conecta. Todas las estaciones pueden tener los mismos derechos de acceso al medio físico. En este caso, una de las estaciones puede actuar como monitor activo al servicio del intercambio de información. Enrutar los cables de una estación de trabajo a otra puede ser bastante difícil y costoso, especialmente si las estaciones de trabajo están ubicadas geográficamente lejos del anillo (por ejemplo, en una línea).

El principal problema de la topología en anillo es que cada estación de trabajo debe participar activamente en la transferencia de información, y si al menos una de ellas falla, toda la red se paraliza. Las fallas en las conexiones de los cables se localizan fácilmente. La conexión de una nueva estación de trabajo requiere apagar la red, ya que el anillo debe estar abierto durante la instalación. No hay límite para la longitud de una red informática, ya que en última instancia está determinada únicamente por la distancia entre dos estaciones de trabajo.

Los ordenadores se pueden conectar entre sí mediante varios medios de acceso: conductores de cobre (par trenzado), conductores ópticos (cables ópticos) y mediante un canal de radio (tecnologías inalámbricas). Las comunicaciones ópticas por cable se establecen a través de Ethernet, inalámbrica, a través de Wi-Fi, Bluetooth, GPRS y otros medios. La mayoría de las veces, las redes locales se basan en tecnologías Ethernet o Wi-Fi. Cabe destacar que anteriormente se utilizaban los protocolos Frame Relay y Token ring, que hoy en día son cada vez más raros, solo se pueden ver en laboratorios especializados, instituciones educativas y servicios.

Componentes de la construcción de una red local simple son usados:

• Adaptador (adaptador de red): un dispositivo que conecta una computadora (terminal) con un segmento de red;
• Puente (puente): un dispositivo que conecta segmentos de red locales o remotos;
• Enrutador (enrutador): un dispositivo para limitar el tráfico de transmisión dividiendo la red en segmentos, asegurando la protección de la información, administrando y organizando rutas de respaldo entre áreas de transmisión;
• El conmutador es un dispositivo de propósito limitado que segmenta eficazmente la red, reduce las áreas de colisión y aumenta la capacidad de cada estación final.
• Las unidades de alimentación ininterrumpida son dispositivos para garantizar la operatividad del sistema en casos de desconexión de la fuente de alimentación principal.

Instalación de red de área local (LAN)

La elección del tipo de topología, entorno de acceso y composición del sistema informático local depende de los requisitos y necesidades del cliente. Tecnologías modernas le permiten desarrollar una opción individual que cumpla con todos los requisitos y tareas.

El tendido de cables LAN, al igual que otros tipos de redes de cable, se puede realizar diferentes caminos... Al elegir un método de instalación, se guían por las características arquitectónicas y de diseño individuales del edificio, su características técnicas, la presencia de redes operativas y otros equipos, el orden de interacción de los sistemas de baja corriente con otros sistemas. En principio, se pueden distinguir dos métodos: abierto y oculto. Para el cableado oculto de cables LAN, se utiliza la construcción de paredes, pisos, techos, se ve más agradable estéticamente, las rutas están protegidas de influencias externas, el acceso a ellas es limitado, el tendido se realiza de inmediato en lugares especialmente preparados y el Se proporcionan las mejores condiciones para el mantenimiento posterior. Desafortunadamente, la oportunidad de realizar un trabajo de manera oculta es rara, más a menudo tiene que realizar un trabajo. camino abierto utilizando cajas de plástico, columnas verticales y bandejas. No olvide que también hay una forma de tender cables a través del aire, la mayoría de las veces se usa para la comunicación de edificios cuando no es posible colocar un cable en canales o si es demasiado costoso.

La instalación de una LAN es un trabajo difícil y responsable. , la calidad de su implementación depende de la estabilidad y corrección del funcionamiento del sistema en su conjunto, el grado de desempeño de las tareas asignadas, la velocidad de transmisión y procesamiento de datos, la cantidad de errores y otros factores. Esto debe tratarse muy a fondo y con seriedad, ya que cualquier red es la base (esqueleto y sistema circulatorio) de todo el organismo a partir de sistemas de baja corriente responsables de una gran cantidad de funciones (desde Correo electrónico a la seguridad del objeto). Cada intervención posterior en el funcionamiento del sistema existente (ampliación, reparación, etc.) requiere tiempo y dinero, y su número depende directamente de los parámetros establecidos originalmente en el sistema, la calidad del trabajo realizado, las calificaciones de los desarrolladores y artistas intérpretes o ejecutantes. Ahorrar dinero en la etapa de diseño e instalación de una LAN puede convertirse en gastos mucho mayores en la etapa de operación y actualización.