Сеть

СОДЕРЖАНИЕ
 Стр.
ВВЕДЕНИЕ........................................................................................ 3
1 ТИПЫ КС....................................................................................... 6
 1.1 Топологии компьютерной сети …………………………… 6
 1.2 Сетевые протоколы ………………………………………… 7
2 ОРГАНИЗАЦИЯ КС…………………………………………….. 10 
 2.1 Ethernet и Fast Ethernet……………………………………… 10
 2.2 Gigabit Ethernet……………………………………………… 13
 2.3 Сети Wi-Fi…………………………………………………… 16 
 2.4 Сетевое оборудование……………………………………… 19
ЗАКЛЮЧЕНИЕ……………………………………………………. 28
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК……………………………. 29
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ………………………………………... 31
ПРИЛОЖЕНИЕ  Показатели трех типовых сред для передачи 32
 
ВВЕДЕНИЕ
Цель данной курсовой работы – разобраться во всех характеристиках и тонкостях линий связи в компьютерных сетях.
Задача данной курсовой работы - сформировать представление о характеристиках линий связи  современных компьютерных сетей, привести сравнительную характеристику линий связи, сетевого оборудования, применяемого при построении данных сетей. Рассмотреть используемые в настоящее время протоколы и топологии компьютерных сетей.
 Актуальность темы не вызывает сомнения, так как сегодня существование современного офиса невозможно представить себе без локальной вычислительной сети - основы для создания автоматизированных рабочих мест.
При построении компьютерных сетей первоочередной задачей является проектирование будущей сети, поскольку благодаря правильно выбранной топологии сети можно значительно повысить скорость и функциональность системы и сократить расходы на ее создание и обслуживание. Для того чтобы создать локальную сеть, необходимо провести серьезную подготовительную работу, изучить потребность в прокладке компьютерных сетей, определить какие задачи и функции она должна выполнять, выбрать топологию сети, среду и протоколы передачи данных. Располагая такой информацией, можно выбрать способы реализации компьютерных сетей, определить оборудование для создания локальной сети, рассчитать стоимость сети. Поэтому важным этапом при монтаже КС является ее проектирование. Для этого необходимо хорошо знать и представлять характеристики линий связи компьютерных сетей.
Средой передачи информации называются те линии связи (или каналы связи), по которым производится обмен информацией между компьютерами. В подавляющем большинстве компьютерных сетей (особенно локальных) используются проводные или кабельные каналы связи, хотя существуют и беспроводные сети, которые сейчас находят все более широкое применение, особенно в портативных компьютерах.
Передача на большие расстояния при любом типе кабеля требует сложной передающей и приемной аппаратуры, так как при этом необходимо формировать мощный сигнал на передающем конце и детектировать слабый сигнал на приемном конце. При последовательной передаче для этого требуется всего один передатчик и один приемник. При параллельной же количество требуемых передатчиков и приемников возрастает пропорционально разрядности используемого параллельного кода. В связи с этим, даже если разрабатывается сеть незначительной длины (порядка десятка метров) чаще всего выбирают последовательную передачу.
К тому же при параллельной передаче чрезвычайно важно, чтобы длины отдельных кабелей были точно равны друг другу. Иначе в результате прохождения по кабелям разной длины между сигналами на приемном конце образуется временной сдвиг, который может привести к сбоям в работе или даже к полной неработоспособности сети. Например, при скорости передачи 100 Мбит/с и длительности бита 10 нс этот временной сдвиг не должен превышать 5—10 нс. Такую величину сдвига дает разница в длинах кабелей в 1—2 метра. При длине кабеля 1000 метров это составляет 0,1—0,2%.
Промышленностью выпускается огромное количество типов кабелей. Но все кабели можно разделить на три большие группы:
-  электрические (медные) кабели на основе витых пар проводов, которые делятся на экранированные и неэкранированные;
- электрические (медные) коаксиальные кабели;
- оптоволоконные кабели.
Каждый тип кабеля имеет свои преимущества и недостатки, так что при выборе надо учитывать как особенности решаемой задачи, так и особенности конкретной сети, в том числе и используемую топологию.
1 ТИПЫ КОМПЬЮТЕРНЫХ СЕТЕЙ
Существует два типа сети – одноранговая и сеть на основе сервера. Каждая из них имеет как преимущества, так и недостатки.
Одноранговая сеть, скорее всего, придется по душе пользователям, которые хотят сначала попробовать сеть “в деле” или могут позволить только малые затраты на построение и обслуживание сети. Сеть на основе сервера применяется там, где важен полный контроль над всеми рабочими местами. Это может быть и небольшая домашняя сеть, и объемная корпоративная система сетей, объединенных в одну общую.
Эти два разных типа сетей имеют общие корни и принципы функционирования, что в случае необходимой модернизации позволяет перейти от более простого варианта – одноранговой сети – к более сложному – сети на основе сервера.
Основной характеристикой одноранговой сети является то, что все входящие в ее состав компьютеры работают сами по себе, то есть ими никто не управляет.
Фактически одноранговая сеть выглядит как некоторое количество компьютеров, объединенных с помощью одного из типов связи. Именно отсутствие управляющего компьютера – сервера – делает ее построение дешевым и достаточно эффективным. Однако сами компьютеры, входящие в одноранговую сеть, должны быть достаточно мощными, чтобы справляться со всеми основными и дополнительными задачами (административными, защитой от вирусов и т. д.).
Сеть на основе сервера – наиболее часто встречающийся тип сети, который используется как в полноценных домашних сетях и в офисах, так и на крупных предприятиях.
Данная сеть использует один или несколько серверов, осуществляющих контроль за всеми рабочими местами. Как правило, сервер характеризуется большой мощностью и быстродействием, необходимыми для выполнения поставленных задач, будь то работа с базой данных или обслуживание других запросов пользователей. Сервер оптимизирован для быстрой обработки запросов от пользователей, обладает специальными механизмами программной защиты и контроля. Достаточная мощность серверов позволяет снизить требование к мощности клиентской машины.
1.1 Топологии компьютерной сети
Перед началом создания сети следует выяснить, как и где будут располагаться подключаемые компьютеры. Также нужно определить место для необходимого сетевого оборудования и то, как будут проходить кабели, связывающие компьютеры.
От выбора топологии сети зависит очень много, в частности, необходимое сетевое оборудование, а также возможности ее расширения.
Каждая из существующих технологий имеет свои правила, устанавливающие тип кабеля, который будет соединять компьютеры, максимальную длину сегмента, способ ведения кабеля и т. д. Сегодня существуют 3 различные топологии – “общая шина”, “звезда” и “кольцо”. Часто можно встретить также компьютерные сети, объединяющие в себе свойства всех топологий.

Рисунок 1 Топология «Общая шина»
Краткое определение данной топологии – набор компьютеров, подключенных вдоль одного кабеля. Сеть в данном случае строится на основе коаксиального кабеля.

Рисунок 2  Топология “звезда”
При этой топологии все компьютеры подключаются каждый своим кабелем к некоторому сетевому устройству, например концентратору. Такое подключение выглядит, как звезда, что и объясняет название данной топологии.

Рисунок 3 Топология “кольцо”
Если кабель, к которому подключены компьютеры, замкнут, то такая топология называется “кольцо”.
Другие топологии
Под другими топологиями подразумеваются варианты, когда одна из описанных выше топологий пересекается с другой, образуя таким образом комбинированную топологию.
1.2 Сетевые протоколы
Сетевые транспортные протоколы обеспечивают базовые функции, такие как контроль и исправление ошибок, необходимые компьютерам для коммуникаций с сетью. Такие протоколы реализуют полные эффективные каналы коммуникаций между компьютерами.
Основными сетевыми протоколами являются:
 - NetBEUI
 - NWLink (IPX/SPX)
 - TCP/IP
Каждый сетевой транспортный протокол имеет свои достоинства и недостатки.
Реализует транспортный протокол NetBIOS Frame (NBF), разработанный IBM для поддержки локальных сетей рабочих групп с операционными системами OS/2 и LAN Manager. Этот протокол проектировался для рабочих групп, насчитывающих от 2 до 200 компьютеров. Он не допускает маршрутизации между сетями и поэтому ограничен небольшими локальными сетями.
Протокол NWLink представляет собой реализацию Microsoft стека протоколов IPX/SPX компании Novell. Клиенты и серверы Microsoft могут постепенно добавляться к существующим сетям, что облегчает переход с одной платформы на другую, устраняя необходимость резкой смены сетевого стандарта.
Этот протокол можно рассматривать как сетевой протокол среднего класса. Он реализует относительно разумный компромисс между простым немаршрутизируемым транспортным протоколом NetBEUI и сложным маршрутизируемым протоколом TCP/IP.
TCP/IP
Протокол управления передачей/межсетевой протокол в настоящее время является наиболее широко распространенным протоколом межкомпьютерных коммуникаций и применяется в глобальной сети Internet.
Протокол TCP/IP стал стандартом взаимодействия компьютеров Unix, особенно в военных учреждениях и университетах. С разработкой протокола передачи гипертекста HTTP для совместной работы с документами HTML, бесплатно прилагаемыми в большой глобальной сети, появилась система World Wide Web (WWW), а Internet расширилась на частный сектор. TCP/IP стал основой стремительной экспансии, потеснив применяемый в качестве коммерческого протокола IPX и став предпочитаемый среди всех сетевых операционных систем.
Существует еще один стандартный протокол, который позволяет избежать таких накладных расходов. Он называется «протокол пользовательских дейтаграмм» - UDP, и используется в некоторых прикладных программах. Вместо вкладывания Ваших данных в конверт TCP и помещения этого конверта в конверт IP прикладная программа вкладывает данные в конверт UDP, который и помещается в конверт IP.
UPD проще ТСР, потому что этот протокол не заботится о пропавших пакетах, расположении данных в правильном порядке и других тонкостях.
2 ОРГАНИЗАЦИЯ КОМПЬЮТЕРНЫХ СЕТЕЙ
Существуют определённые требования к организации взаимодействия между системами сети.
Эти требования получили название OSI – «эталонная модель взаимодействия открытых систем». В России ВОС – взаимодействие открытых систем.
Согласно требованиям эталонной модели, каждая система сети должна осуществлять взаимодействие посредствам передачи кадра данных. Согласно модели OSI образование и передача кадра осуществляется с помощью 7-ми последовательных действий, получивших название "уровень обработки".
Основная идея этой модели заключается в том, что каждому уровню отводится конкретная ролью в том числе и транспортной среде. Благодаря этому общая задача передачи данных расчленяется на отдельные легко обозримые задачи.
Так как пользователи нуждаются в эффективном управлении, система вычислительной сети представляется как комплексное строение, которое координирует взаимодействие задач пользователей.
Отдельные уровни базовой модели проходят в направлении вниз от источника данных (от уровня 7 к уровню 1) и в направлении вверх от приемника данных (от уровня 1 к уровню 7). Пользовательские данные передаются в нижерасположенный уровень вместе со специфическим для уровня заголовком до тех пор, пока не будет достигнут последний уровень.
На приемной стороне поступающие данные анализируются и, по мере надобности, передаются далее в вышерасположенный уровень, пока информация не будет передана в пользовательский прикладной уровень.
Уровень 1. Физический.
На физическом уровне определяются электрические, механические, функциональные и процедурные параметры для физической связи в системах. Спецификации физического уровня определяют уровни напряжений, синхронизацию изменения напряжений, скорость передачи физической информации, максимальные расстояния передачи, физические соединители и другие аналогичные параметры.
Уровень 2. Канальный.
Канальный уровень формирует из данных, передаваемых 1-м уровнем, так называемые "кадры", последовательности кадров. На этом уровне осуществляются управление доступом к передающей среде, используемой несколькими ЭВМ, синхронизация, обнаружение и исправление ошибок.
Уровень 3. Сетевой.
Сетевой уровень устанавливает связь в вычислительной сети между двумя абонентами. Соединение происходит благодаря функциям маршрутизации, которые требуют наличия сетевого адреса в пакете. Сетевой уровень должен также обеспечивать обработку ошибок, мультиплексирование, управление потоками данных.
Уровень 4. Транспортный.
Транспортный уровень поддерживает непрерывную передачу данных между двумя взаимодействующими друг с другом пользовательскими процессами. Качество транспортировки, безошибочность передачи, независимость вычислительных сетей, сервис транспортировки из конца в конец, минимизация затрат и адресация связи гарантируют непрерывную и безошибочную передачу данных.
Уровень 5. Сеансовый.
Сеансовый уровень координирует прием, передачу и выдачу одного сеанса связи. Для координации необходимы контроль рабочих параметров, управление потоками данных промежуточных накопителей и диалоговый контроль, гарантирующий передачу, имеющихся в распоряжении данных. Кроме того, сеансовый уровень содержит дополнительно функции управления паролями, подсчета платы за пользование ресурсами сети, управления диалогом, синхронизации и отмены связи в сеансе передачи после сбоя вследствие ошибок в нижерасположенных уровнях.
Уровень 6. Представления данных.
Уровень представления данных предназначен для интерпретации данных; а также подготовки данных для пользовательского прикладного уровня. На этом уровне происходит преобразование данных из кадров, используемых для передачи данных в экранный формат или формат для печатающих устройств оконечной системы.
Уровень 7. Прикладной.
В прикладном уровне необходимо предоставить в распоряжение пользователей уже переработанную информацию. С этим может справиться системное и пользовательское прикладное программное обеспечение.
2.1 Ethernet и Fast Ethernet
Технология Ethernet в настоящее время наиболее доступна и популярна.
Топология - шина, звезда
Среда передачи данных - коаксиал, витая пара.
Скорость передачи данных - до 100 Мбит/с
Длина кабельного сегмента сети - не более 100 м до хаба.
Принципы работы сети Ethernet:
1. Никому не разрешается посылать сообщения в то время, когда этим занят уже кто-то другой (слушай перед тем, как отправить).
2.Если два или несколько отправителей начинают посылать сообщения примерно в один и тот же момент, рано или поздно их сообщения "столкнутся" друг с другом в проводе, что называется коллизией. Коллизии нетрудно распознать, поскольку они всегда вызывают сигнал помехи, который не похож на допустимое сообщение. Ethernet может распознать помехи и заставляет отправителя приостановить передачу, подождать некоторое время, прежде, чем повторно отправить сообщение.
Достоинства Ethernet:
1.  Дешевизна.
2.  Большой опыт использования.
3.  Продолжающиеся нововведения.
4. Богатство выбора. Многие изготовители предлагают аппаратуру построения сетей, базирующуюся на Ethernet.
Недостатки Ethernet:
1.  Возможность столкновений сообщений (коллизии, помехи).
2. В случае большой загрузки сети время передачи сообщений непредсказуемо.
Аппаратура Ethernet обычно состоит из кабеля, разъемов, Т-коннекторов, терминаторов и сетевых адаптеров. Для подключения кабеля используются разъемы. Эти разъемы через Т-коннекторы подключаются к сетевым адаптерам - специальным платам, вставленным в слоты расширения материнской платы рабочей станции. Терминаторы подключаются к открытым концам сети.
Для Ethernet могут быть использованы кабели разных типов: тонкий коаксиальный кабель, толстый коаксиальный кабель и витая пара. Для каждого типа кабеля используются свои разъемы и свой способ подключения к сетевому адаптеру.
В зависимости от кабеля меняются такие характеристики сети, как максимальная длина кабеля и максимальное количество рабочих станций, подключаемых к кабелю (Таблица 1).
Таблица 1
Кабели, используемые в сети Ethernet
Тип сегмента Максимальная длина, м Максимальное число станций Кабель
10Base-2 185 30 Коаксиальный RG-58 с разъемами BNC
10Base-5 500 1024 Коаксиальный с N-разъемами
10Base-T 100 1024 UTP категории 3 или выше
1OBase-FB 2000 1024 Оптический кабель
100Base-TX 100 1024 UTP категории 5 или STP
100Base-T4 100 1024 UTP категории 3 или выше
100Base-FX 400 1024 Многомодовый оптический кабель

Отличия Fast Ethernet от Ethernet сосредоточены в основном на физическом  уровне.  Существует  три  варианта  физического  уровня  Fast Ethernet:
-  100Base-TX для двухпарного кабеля на неэкранированной витой паре  UTP Category 5 (или экранированной витой паре STP Typel);
- 100Base-T4 для четырехпарного кабеля на неэкранированной витой паре UTP Category 3,4,5;
- 100Base-FX для многомодового оптоволоконного кабеля.
Преимущественная область применения разделяемых сегментов Fast Ethernet достаточно ясна: соединение близко расположенных компьютеров, трафик которых имеет ярко выраженный пульсирующий характер с большими, но редкими всплесками. Большие всплески хорошо передаются незагруженным каналом 100 Мбит/с, а редкое их возникновение приводит к возможности совместного использования канала без частого возникновения коллизий. Типичным примером такого трафика является файловый обмен, или сервис печати.
Теоретический предел диаметра сегмента сети Fast Ethernet составля¬ет 250 метров. Кроме кабелей, для установ¬ки Fast Ethernet потребуются сетевые адаптеры для рабочих станций и серверов, концентраторы или коммутаторы 100BaseT. Адаптеры, необхо¬димые для организации сети 100BaseT, носят название адаптеров Ethernet 10/100 Мбит/с. Данные адаптеры способны самостоятельно отличать 10 Мбит/с от 100 Мбит/с. Чтобы обслуживать группу серверов и рабочих станций, переведенных на 100BaseT, потребуется также концентратор 100BaseT.
При включении сервера или персонального компьютера с адаптером 10/100 последний выдает сигнал, оповещающий о том, что он может обе¬спечить пропускную способность 100 Мбит/с. Если принимающая стан¬ция (скорее всего, это будет концентратор) тоже рассчитана на работу с 100BaseT, она в ответ выдаст сигнал, по которому и концентратор, и ПК или сервер автоматически переходят в режим 100BaseT. Если концентра¬тор работает только с 10BaseT, он не подает ответный сигнал, и ПК или сервер автоматически перейдут в режим l0BaseT.
2.2 Gigabit Ethernet
Быстродействие сети Fast Ethernet, других сетей, работающих на скорости в 100 Мбит/с, в настоящее время удовлетворяет требованиям большинства задач, но в ряде случаев даже его оказывается недостаточно. Особенно это касается тех ситуаций, когда необходимо подключать к сети современные высокопроизводительные серверы или строить сети с боль¬шим количеством абонентов, требующих высокой интенсивности обмена. Например, все более широко применяется сетевая обработка трехмер¬ных динамических изображений. Скорость компьютеров непрерывно ра¬стет, они обеспечивают все более высокие темпы обмена с внешними уст¬ройствами. В результате сеть может оказаться наиболее слабым местом системы, и ее пропускная способность будет основным сдерживающим фактором в увеличении быстродействия.
Работы по достижению скорости передачи в 1 Гбит/с (1000 Мбит/с) ведутся в последние годы довольно интенсивно в нескольких направлени¬ях. Однако, скорее всего, наиболее перспективной окажется сеть Gigabit Ethernet. Это связано прежде всего с тем, что переход на нее окажется наиболее безболезненным, самым дешевым и психологически приемле¬мым. Ведь сеть Ethernet и ее более быстрая версия Fast Ethernet сейчас далеко опережают всех своих конкурентов по объему продаж и распрос¬траненности в мире.
Сеть Gigabit Ethernet - это естественный, эволюционный путь развития концепции, заложенной в стандартной сети Ethernet. Естественно, она наследует и все недостатки своих прямых предшественников, например, негарантированное время доступа к сети. Однако огромная пропускная способность приводит к тому, что загрузить сеть до тех уровней, когда этот фактор становится определяющим, довольно трудно. Зато сохране¬ние преемственности позволяет довольно просто соединять сегменты Ethernet, Fast Ethernet и Gigabit Ethernet в единую сеть и, самое главное, переходить к новым скоростям постепенно, вводя гигабитные сегменты только на самых напряженных участках сети. (К тому же далеко не везде такая высокая пропускная способность действительно необходима.) Если же говорить о конкурирующих гигабитных сетях, то их применение мо¬жет потребовать полной замены сетевой аппаратуры, что сразу же при¬ведет к огромным затратам средств.
В сети Gigabit Ethernet сохраняется все тот же хорошо зарекомендовавший себя в предыдущих версиях метод доступа CSM A/CD, используют¬ся те же форматы пакетов (кадров) и те же размеры, то есть никакого преобразования протоколов в местах соединения с сегментами Ethernet и Fast Ethernet не потребуется. Единственно, что нужно - это согласова¬ние скоростей обмена. Поэтому главной областью применения Gigabit Ethernet станет в первую очередь соединение концентраторов Ethernet и Fast Ethernet между собой.
С появлением сверхбыстродействующих серверов и распространением наиболее совершенных персональных компьютеров класса «high-end» преимущества Gigabit Ethernet будут становиться все более явными. 64-разрядная системная магистраль PCI, ставшая уже фак¬тическим стандартом, вполне достигает требуемой для такой сети скоро¬сти передачи данных.
Номенклатура сегментов сети Gigabit Ethernet в настоящее время включает в себя следующие типы:
- 1000BASE-SX - сегмент на мультимодовом оптоволоконном кабеле с длиной волны светового сигнала 850 нм (длиной до 500 м),
- 1000ВASE-LX - сегмент на мультимодовом (длиной до 500 м) и одномодовом (длиной до 2000 м) оптоволоконном кабеле с длиной волны светового сигнала 1300 нм.
- 1000BASE-CX - сегмент на экранированной витой паре (до 25 м. ).
- 100QBASE-T - сегмент на счетверенной неэкранированной витой паре (длиной до 100 м).
2.3 Сети Wi-Fi
Во многих случаях использование проводных или оптоволоконных линий связи невозможно или экономически нецелесообразно. В этой ситуации одним из наиболее эффективных решений проблемы связи, а зачастую и единственно возможным, является использование радиосетей передачи данных.
К отличительным свойствам беспроводных технологий передачи данных можно отнести:
- Мобильность. Невозможность подсоединения подвижных абонентов является принципиально непреодолимым ограничением кабельных сетей.
- Возможность организации сети там, где прокладка кабеля технически невозможна. Например, в зданиях, являющихся памятниками архитектуры.
- Возможность объединить в сеть удаленных абонентов. Если абоненты разбросаны по обширной малонаселенной (или труднодоступной) территории, то во многих случаях протягивать кабель оказывается экономически нецелесообразно.
- Срочность. Надежные коммуникации нужны сейчас, немедленно, а для прокладки кабельной сети требуются колоссальные инвестиции и длительное время. Радиооборудование позволяет развернуть сеть всего за несколько часов. Радиооборудование может также использоваться для организации временных сетей. Например, выставки, избирательная компания и т.д.
Разработка технологий локальных беспроводных сетей, известных под названием Wi-Fi. В 1997 г. была утверждена базовая спецификация 802.11, определяющая про¬токолы, необходимые для организации беспроводных локальных сетей (WLAN). Основные из них — протокол управления доступом к среде MAC и протокол PHY передачи сигналов в физиче¬ской среде. В качестве физической среды используется радиочастотный или инфракрасный диапазоны.
В качестве основного метода доступа к среде стандартом 802.11 определен механизм CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance). Для экономии энергоресурсов мобильных компьютеров пред¬усмотрен механизм переключения станций в так называемый пассивный Режим с минимальным потреблением мощности.
В основе сети 802.11 лежит сотовая архитектура, причем сеть может состоять из нескольких ячеек. Каждая сота управляется базовой станци¬ей, называемой точкой доступа, которая вместе с находящимися в пределах радиуса ее действия станциями пользователе (адаптерами) образует базовую зону обслуживания. Точки доступа многосотовой сети взаимодействуют между собой через систему распределения, представляющую собой эквивалент магистрального сегмента локальных сетей Ethernet. Вся инфраструктура, включающая точки доступа и систему распределе¬ния, образует расширенную зону обслуживания. Стандартом предусмотрен вариант беспроводной сети из одной соты, ко¬торый может быть реализован без точки доступа, при этом часть ее функ¬ций выполняются адаптерами станций.
Для обеспечения перехода мобильных рабочих станций из зоны действия одной точки доступа к другой предусмотрены специальные процедуры сканирования (активного и пассивного прослушивания эфира) и присоединения, однако строгих спецификаций по реализа¬ции роуминга стандарт 802.11 не предусматривает.
Для защиты соединений WLAN стандартом IEEE 802.11 предусмотрен целый комплекс мер безопасности передачи данных под общим названием Wired Equivalent Privacy (WEP). Он включает средства противодействия несанкционированному доступу к сети (механизмы и процедуры аутентификации), а также предотвращение перехвата информации (шифрова¬ние).
Спецификация 802.11a относится к широкополосному варианту семейства стандартов 802.11, предусматривая скорость передачи данных до 54 Мбит/с. В отличие от базового стандарта, определяющего область частот 2,4 ГГц, спецификациями 802.11а предусмотрена работа в диапа¬зоне 5 ГГц. В качестве метода модуляции сигнала выбрано ортогональное частотное мультиплексирование. Главное различие между этим методом и технологиями DSSS и FHSS заключается в том, что OFDM предполагает параллельную передачу полезного сигнала одновременно по нескольким частотам диапазона, в то время как технологии расширения спектра передают сигналы последовательно. В результате повыша¬ется пропускная способность канала и качество сигнала. Спецификация IEEE 802.11b, предназначе¬на для диапазона 2,4 ГГц и обеспечивает скорость передачи данных до 11 Мбит/с при радиусе действия до 300 метров. Спецификацией 802.11b предусмотрено автоматическое понижение скорости при ухудшении качества сигнала.
Спецификации 802.11g представляют собой развитие стандарта 802.11b и позволяют повысить скорость передачи данных в беспроводных локальных сетях до 22 Мбит/с за счет использования более эффективной модуляции сигнала методом OFMD.
2.4 Сетевое оборудование
Сетевое оборудование — устройства, необходимые для работы компьютерной сети, например: маршрутизатор, коммутатор, концентратор, патч-панель. Обычно выделяют активное и пассивное сетевое оборудование.
Под определением активное сетевое оборудование, подразумевается оборудование, за которым следует некоторая «интеллектуальная» особенность. То есть Маршрутизатор, коммутатор (свитч) и т.д. являются активным сетевым оборудованием. Напротив — повторитель (репитер) и концентратор (хаб) не являются активным сетевым оборудованием, так как просто повторяют электрический сигнал для увеличения расстояния соединения или топологического разветвления и ничего «интеллектуального» не представляют собой.
Под пассивным сетевым оборудованием подразумевается оборудование, не наделенное «интеллектуальными» особенностями. Например, кабель ( Коаксиальный и витая пара (UTP/STP)), вилка/розетка (RG58, RJ45, RJ11, GG45), повторитель (репитер), концентратор (хаб), балун (balun) для коаксиальных кабелей (RG-58) и т.д.
По мере расширения сети доступная пользователю полоса (средняя скорость передачи) сужается за счет того, что канал делится между всеми узлами сети. Повышение производительности компьютеров и использование приложений с интенсивным сетевым трафиком требует расширения полосы для полной реализации возможностей программ и оборудования. Расширение сетей и повышение производительности компьютеров требуют расширения доступной пользователям полосы, обеспечиваемой сетевой средой передачи.
Существует два способа расширения полосы, доступной каждому пользователю. В настоящее время использование технологии Gigabit Ethernet, базируется на расширении полосы разделяемой среды до 1000 Mbps, обеспечивая рост скорости в 10 раз. Другим способ является снижение числа узлов сети, имеющих доступ к разделяемой среде и, следовательно, расширение доступной оставшимся узлам полосы. В предельном случае вся полоса канала передачи может быть предоставлена одному пользователю.
Процесс снижения числа узлов в сети называется сегментацией и осуществляется за счет деления большой сети на несколько меньших. Поскольку пользователям может требоваться доступ к ресурсам других сегментов, нужен механизм обеспечения такого доступа, обеспечивающий межсегментный обмен с достаточно высокой скоростью. Такой тип устройств, как коммутаторы, обеспечивают требуемые возможности.
2.4.1 Кабели и коннекторы
Типовой физический средой для передачи данных в сети Ethernet служат кабели и провода. Кабель отличается от провода наличием внешнего изо¬ляционного чулка. Этот чулок главным образом защищает про¬вода (элементы кабеля) от механических воздействий и влаги.
Наиболее дешевым кабельным соединением является витое двухжильное проводное соединение часто называемое "витой парой". Она позволяет передавать информацию со скоростью до 1 Гбит/с, легко наращивается, однако является помехонезащищенной. Длина кабеля не может превышать 1000 м при скорости передачи 1 Мбит/с и 100 метров при скорости передачи 100 Мбит/с. Преимуществами являются низкая цена и легкость в установке. 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.
Категория витой пары определяет частоты и диапазон, в котором ее применение максимально эффективно. В настоящее время действуют стандартные определения пяти категорий кабелей, однако уже выпускаются кабели категорий 6 и 7.
Витая пара может быть экранированной, так и неэкранированной. Неэкранированная витая пара больше известна по аббревиатуре UTP. Экранированная витая пара STP имеет множество разновидностей из которых наиболее распространены следующие:
- STP с обозначением вида «Type хх» представляет собой классическую витую пару. Каждая пара проводников этого кабеля заклю¬чена в отдельный экран из фольги, обе пары заключены в общий плетеный проволочный экран, снаружи все покрыто изоляционным чулком, импеданс — 15О Ом;
- STP категории 5 — общее название для кабеля с импедансом 100 Ом экран может иметь различное исполнение;
- ScTP - кабель, в котором каждая пара заключена в отдельный экран;
- FTP - кабель, в котором витые пары заключены в общий экран из фольги;
- PiMF (Pair in Metal Foil) — кабель, в котором каждая пара завернута в полоску металлической фольги, а все пары находятся в общем экранирующем чулке.
Экранированный кабель заметно дороже неэкранированного, но при заземлении экрана обеспечивает лучшую электромагнитную совмести¬мость кабельной системы с остальными компонентами сети.
Кабели чаще всего бывают круглыми. Существуют и плоские кабели используемые в телефонии для подключения оконечного оборудования но в них пары проводов обычно не скручены, так что высокие рабочие ча¬стоты для них не реализуемы. Существуют и специальные плоские кабели для прокладки коммуникаций под ковровыми покрытиями, среди которых есть и кабели категорий 3 и 5.
Кабели (и провода) соединяются между собой с помощью коннекторов. Коннектор обеспечивает механическую фиксацию и электрический кон¬такт. Как и кабели, они классифицируются по категориям, определяющим диапазон рабочих частот.
Для подключения стационарных кабелей широко используются коннекторы серии S110. Эти коннекторы имеют ножевые контакты с прорезью, в которую с помощью специального ударного инструмента, заделываются проводники без предварительного снятия изоляций
Коннекторы устанавливаются на модульных розетках, а также на комму¬тационных (патч-) и кросс-панелях.
Для витой пары применяют модульные разъемы, широ¬ко известные под названием RJ-45: розетки и вилки. Розетки категории 5 отличаются от розеток категории 3 способом при¬соединения проводов: в категории 5 допустим только зажим провода но¬жевым разъемом (типа S110), в категории 3 иногда применяют зажим провода под винт. Кроме того, на плате розетки категории 5 имеются со¬гласующие элементы с нормированными параметрами, выполненные пе¬чатным способом. Для экранированной проводки розетки и вилки долж¬ны иметь экраны, сплошные или же только обеспечивающие соединение экранов кабелей.
Коаксиальный кабель имеет среднюю цену, хорошо помехозащитен 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 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 (повторитель). Поэтому суммарное расстояние при передаче информации увеличивается до 10 км. Для вычислительных сетей с топологией шина или дерево коаксиальный кабель должен иметь на конце согласующий резистор (терминатор).
Наиболее дорогими являются оптопроводники, называемые также стекловолоконным кабелем. Скорость распространения информации по ним достигает нескольких гигабит в секунду. 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. Они обладают хорошей защищенностью от несанкционированного подключения к кабелю, так как техника ответвлений в оптоволоконных кабелях очень сложна. Оптопроводники объединяются в JIBC с помощью звездообразного соединения.
Показатели типовых сред для передачи приведены в Приложении.
2.4.2 Коммутаторы
Сетевой коммутатор или свитч  - устройство, предназначенное для соединения нескольких узлов компьютерной сети в пределах одного сегмента. В отличие от концентратора, который распространяет трафик от одного подключенного устройства ко всем остальным, коммутатор передает данные только непосредственно получателю. Это повышает производительность и безопасность сети, избавляя остальные сегменты сети от необходимости (и возможности) обрабатывать данные, которые им не предназначались.
Коммутатор работает на канальном уровне модели OSI, и потому в общем случае может только объединять узлы одной сети по их MAC-адресам. Для соединения нескольких сетей на основе сетевого уровня служат маршрутизаторы.
Коммутатор хранит в памяти специальную таблицу, в которой указывается соответствие MAC-адреса узла порту коммутатора. При включении коммутатора эта таблица пуста, и он работает в режиме обучения. В этом режиме поступающие на какой-либо порт данные передаются на все остальные порты коммутатора. При этом коммутатор анализирует пакеты данных, определяя MAC-адрес компьютера-отправителя, и заносит его в таблицу. Впоследствии, если на один из портов коммутатора поступит пакет, предназначенный для этого компьютера, этот пакет будет отправлен только на соответствующий порт. Со временем коммутатор строит полную таблицу для всех своих портов, и в результате трафик локализуется.
2.4.3 Маршрутизаторы
Маршрутизатор или роутер — сетевое устройство, используемое в компьютерных сетях передачи данных, которое, на основании информации о топологии сети (таблицы маршрутизации) и определённых правил, принимает решения о пересылке пакетов сетевого уровня модели OSI их получателю. Обычно применяется для связи нескольких сегментов сети.
Традиционно, маршрутизатор использует таблицу маршрутизации и адрес получателя, который находится в пакетах данных, для дальнейшей передачи данных. Выделяя эту информацию, он определяет по таблице маршрутизации путь, по которому следует передать данные и направляет пакет по этому маршруту. Если в таблице маршрутизации для адреса нет описанного маршрута, пакет отбрасывается.
Существуют другие способы определения маршрута пересылки пакетов, когда, например, используется адрес отправителя, используемые протоколы верхних уровней и другая информация, содержащаяся в заголовках пакетов сетевого уровня. Нередко маршрутизаторы могут осуществлять трансляцию адресов отправителя и получателя1, фильтрацию транзитного потока данных на основе определённых правил с целью ограничения доступа, шифрование/дешифрование передаваемых данных и т.д.
Маршрутизаторы помогают уменьшить загрузку сети, благодаря её разделению на домены коллизий и широковещательные домены, а также фильтрации пакетов. В основном их применяют для объединения сетей разных типов, зачастую несовместимых по архитектуре и протоколам, например для объединения локальных сетей Ethernet и WAN-соединений, использующих протоколы DSL, PPP, ATM, Frame relay и т.д. Нередко маршрутизатор используется для обеспечения доступа из локальной сети в глобальную сеть Интернет, осуществляя функции трансляции адресов и межсетевого экрана.
2.4.4 Повторители
Если длина сети превышает максимальную длину сегмента сети, необходимо разбить сеть на несколько (до пяти) сегментов, соединив их через  повторитель.
Конструктивно повторитель может быть выполнен либо в виде отдельной конструкции со своим блоком питания, либо в виде платы, вставляемой в слот расширения материнской платы компьютера.
Повторитель в виде отдельной конструкции стоит дороже, но он может быть использован для соединения сегментов Ethernet, выполненных как на тонком, так и на толстом кабеле, так как он имеет и коаксиальные разъемы, и разъемы для подключения трансиверного кабеля. С помощью этого повторитель можно даже соединить в единую сеть сегменты, выполненные и на тонком, и на толстом кабеле.
Повторитель 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 повторитель заключается в том, чтобы для обеспечения круглосуточной работы сети станция с повторителем также должна работать круглосуточно. При выключении питания связь между сегментами сети будет нарушена.
Функции повторителя заключаются в физическом разделении сегментов сети и обеспечении восстановления пакетов, передаваемых из одного сегмента сети в другой.
Повторитель повышает надежность сети, так как отказ одного сегмента (например, обрыв кабеля) не сказывается на работе других сегментов. Однако, разумеется, через поврежденный сегмент данные проходить не могут.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В заключении хотелось бы сказать, что в данной курсовой работе была рассмотрена наиболее актуальная в наше время тема: Характеристики линий связи в КС. Ведь современный бизнес просто не возможен без высоких технологий и, в частности, компьютерных сетей, позволяющих значительно увеличивать прибыль предприятий и организаций.
В данной курсовой работе достигнута основная цель - разобраться во всех характеристиках и тонкостях линий связи в компьютерных сетях.
Сформировано представление о характеристиках линий связи  современных компьютерных сетей, приведена сравнительная характеристика линий связи, сетевого оборудования, применяемого при построении данных сетей. Рассмотрены используемые в настоящее время протоколы и топологии компьютерных сетей.
 Актуальность темы не вызывает сомнения, так как сегодня существование современного офиса невозможно представить себе без локальной вычислительной сети - основы для создания автоматизированных рабочих мест. 
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. ГОСТ 19.001 – 77 ЕСПД. Общие положения.
2. ГОСТ 19.781 – 90. Обеспечение систем обработки информации программное. Термины и определения.
3. Барановская П., Архитектура компьютерных систем и сетей – М.: Финансы и статистика, 2003 г.
4. Джомартова Ш. А. Компьютерные сети: методическое пособие - Алматы : Қазақ университеті, 2003.
5. Крейнак Д., Хебрейкен Д. «Энциклопедия ИНТЕРНЕТ».СПб, 2000 г.
6. Кульгин М. Технология корпоративных сетей. Энциклопедия. – СПб.: Питер, 2001.
7.  Ливингстон Б., Штрауб Д.  «Компьютер у вас дома», Москва 2001 г.
8. Мураховский В., «Железо ПК- Новые возможности». – СПб.:Питер, 2005 г.
9. Новиков Ю. Локальные сети: архитектура, алгоритмы, проектирование. – М.: ЭКОМ, 2000 г.
10. Олифер В.Г., Олифер Н.А. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы. Учебник для вузов. 2-е изд - СПб.: Питер-пресс, 2002.
11. Олифер В.Г., Олифер Н.А. Новые технологии и оборудование IP-сетей – СПб.: БХВ – Санкт-Петербург, 2000 г.
12. Остерлох Х., Маршрутизация в IP-сетях. Принципы, протоколы, настройка – ДиаСофтЮП, 2002 г.
13. Реймер С., Малкер М. Active Directory для Windows Server 2003. Справочник администратора/Пер, с англ. — М.: «СП ЭКОМ», 2004.
14. Сергеева И. И., Информатика: учеб. для средн. проф. образования  - М. : ИНФРА-М, 2006.
15.Таненбаум Э., Компьютерные сети. - СПб.: Питер, 2006 г.
16. Фортенбери, Проектирование виртуальных частных сетей в среде Windows 2000 – Вильямс, 2002 г.
17. http://ru.wikipedia.org
18. http://opennet.ru
19. http://linuxcenter.kz 
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
КС – компьютерная сеть;
ОС – операционная система;
ПК- персональный компьютер;
ЭВМ – электронно-вычислительная машина;
ARPA (Advanced Projects Research Agency) -  агентство перспективных исследований и разработок;
MAC (Medium Accsess Control) – средний контроль доступа;
FTP (Foilled Twisted Pair) ;
OSI (Open System Interconnection)  -  эталонная модель взаимодействия открытых систем;
TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) -  Протокол управления передачей/межсетевой протокол;
UDP ( user datagram protocol ) -  протокол пользовательских дейтаграмм;
UTP (Unshielded Twisted Pair) – неэкранированная витая пара;
HTTP (Hypertext Transfer Protocol) – гипертекстовый транспортный протокол;
HTML (Hypertext Markup Language) – язык гипертекстовой  разметки;
 
 
ПРИЛОЖЕНИЕ
Показатели трех типовых сред для передачи
Показатели Среда передачи данных 
 Двух жильный кабель - витая пара Коаксиальный кабель Оптоволо¬кон¬ный кабель 
Цена Невысокая Относительно высо¬кая Высокая 
Наращивание Очень простое Проблематично Простое
Защита от прослушивания Незначительная Хорошая Высокая
Проблемы с заземлением Нет Возможны Нет
Восприимчи¬вость к поме¬хам Существует Существует Отсутствует