Подключение компьютеров через шину

Часто компьютеры соединяются между собой через сетевую карту, когда несколько компьютеров соединяются между собой. В этой главе описываются лишь принципы работы без углубления в детали, то есть не перечисляются типы применяемых кабелей, принципы их соединений.

Сеть компьютеров предполагает, что несколько компьютеров соединены между собой при помощи кабелей, причем это соединение может быть различным в зависимости от топологии, то есть от основной схемы их соединения. Каждый компьютер для подключения в сеть должен иметь свою сетевую карту, присоединяемую к шине ISA , EISA , PCI и другим. Важным параметром карты является скорость передачи данных: тип шины, к которой подключается карта; стандарты, которые она поддерживает. При установке карты необходимо указать линию прерываний (3 или 5), канал DMA и адрес порта ввода-вывода (300 h ), кроме того, может потребоваться область в верхней части памяти (С800 h ). Сеть позволяет пользоваться данными, находящимися на других компьютерах, выполнять распределение аппаратных ресурсов, то есть каждый пользователь может воспользоваться одним или несколькими принтерами, каждый может послать сообщение другому пользователю и т.д. Видов соединений может быть несколько.

Рисунок выше показывает схему шинного соединения.

Первый вид — шинное соединение. Имеется одна шина, через которую проходят сигналы от одного компьютера к другому. На концах шины находятся специальные заглушки, которые поглощают сигнал, с тем чтобы он не отражался обратно в линию.

Второй вид — звезда. Здесь имеется центральное устройство, называемое концентратором, который, получив сигнал от одного из компьютеров, посылает его всем другим. Естественно, как и в предыдущем случае, компьютер выбирает сигналы, которые к нему посылаются, и их обрабатывает, не трогая сигналы, которые идут к другим компьютерам.

Рисунок выше показывает организацию компьютеров в виде звезды.

Третий вид — кольцо. Компьютеры расположены в виде кольца, их соединение производится через концентратор. Каждый компьютер имеет по две пары счетверенных проводов, каждый из четырех проводов либо только принимает, либо посылает сигналы. Сигнал от первого компьютера проходит через концентратор ко второму, потом к третьему и так далее, пока не вернется на первый компьютер, то есть сигнал обходит все компьютеры по кольцу. Вместо простого концентратора может присутствовать файловый сервер, на котором находятся основные файлы. Сервер может быть подключен и как обычный компьютер в сети. Как правило, он имеет более высокое быстродействие, чем простой компьютер. Некоторые компьютеры могут не иметь жесткого диска. Для загрузки операционной системы в таких станциях на сетевой карте нужно установить базовый адрес для загрузки, либо, возможно, на карте имеется специальная микросхема для этого, поэтому ее нужно включить при помощи переключателей.

Рисунок выше показывает соединение компьютеров в виде кольца

Сети можно соединить между собой, с тем чтобы пользователи одной сети могли иметь связь с пользователями другой. При этом в случае шинной топологии заглушки в конце сетей отсоединяются и концы шин соединяются проводом. Чтобы осуществить кольцевое соединение, одну связку разъединяют, делают большое кольцо, а соединение звездочкой производят с помощью объединения концентраторов. Практически все эти способы приводят к расширению сети. Однако существует и другой путь соединения сетей – при помощи специального устройства, называемого мостом, который позволяет соединить сети разной топологии. В этой роли может выступать и компьютер, на котором установлено соответствующее программное обеспечение. Такой компьютер анализирует полученные данные и посылает сообщение в ту сеть, куда оно предназначено. В этом случае он называется маршрутизатором. Если он также согласовывает протоколы (разные сети могут иметь разные протоколы), то называется мостом. То есть при использовании моста или маршрутизатора сообщение при наличии нескольких сетей пропускается в ту сеть, для которой оно предназначено, а не для всех компьютеров, что снижает загрузку сетей сообщениями.

Протокол — это описание, каким образом и какие управляющие сигналы используются при передаче сообщения. Набор соглашений, по которым происходит передача данных, называется Ethernet. В данной системе адрес назначается, исходя из серийного номера сетевой карты. При передаче данных в локальной сети может произойти коллизия, когда два компьютера, определив, что шина свободна, начинают одновременно производить передачу данных. Чтобы этого избежать, устройства, вызвавшие коллизию, должны прекратить передачу данных на определенный, свой для каждого компьютера промежуток времени, и, если шина не занята, продолжить передачу данных.

Для системы Ethernet имеется стандарт передачи данных со скоростью 10 Мбит/сек (IEEE802.3). Для скорости 100 Мбит/сек будут появляться и другие стандарты, работающие с большей скоростью. При выходе из строя одного из компьютеров система будет продолжать работать, но может остановиться при поломке концентратора, что бывает очень редко в силу простоты его конструкции.

Имеется и другой подход к передаче сообщений. В системе Token Ring, которая содержит сеть с кольцевой топологией, постоянно передается специальный блок от одного компьютера к другому. Если для компьютера, который получил текстовый блок, имеется сообщение в блоке, он изымает его и посылает блок без сообщения к следующему компьютеру. Если имеется сообщение, которое нужно передать далее, то оно присоединяется к блоку. Пакет, не содержащий сообщений, называется маркером. Достоинством такой модели является то, что при большой загрузке сообщениями в сети каждый компьютер имеет возможность послать сообщение, а недостатком то, что при поломке одного из компьютеров сеть перестает функционировать.

Читайте также: Брат чарли шина это

Персональная сеть, созданная для одного пользователя, носит название PAN (Perconal Area Network), локальная сеть для большой организации, без выхода на поставщика услуг, закрытая структура, позволяющая пользоваться только ограниченному числу лиц, называется LAN ( Local Area Network ), соединение компьютеров в пределах города – MAN ( Metropolitan Area Network ). Если компьютеры находятся между собой на большом расстоянии один от другого, то сеть называется WAN (Wide Area Network), а объединяющая континенты — GAN ( Global Area Network ).

Связь между сетями происходит через выделенные каналы связи, но в силу их большой стоимости связь может происходить и через Интернет. В этом случае необходимо шифровать данные, чтобы они не были доступны посторонним пользователям, а время пересылки пока еще довольно продолжительно.

Все сказанное относится к компьютерам, которые работают в равноправных условиях друг с другом. Однако бывают случаи, когда персональные компьютеры подключаются к большому компьютеру. В этом случае возможно такое соединение, когда персональные компьютеры работают только для ввода данных с клавиатуры и посылают информацию от большого компьютера на экран. По окончании работы они могут получать данные на свой жесткий диск для дальнейшей обработки.

Для работы в сети нужно, чтобы в компьютере было соответствующее программное обеспечение, называемое сетевой операционной системой. Существует довольно много таких систем, как правило, они созданы на основе уже существующих для одного компьютера. Так, вместо Windows 3.1 существует система Windows for Workgroups 3.11, Windows 95, Windows 98 и Windows NT уже содержат в себе сетевые возможности, существует Novell Netware, добавляющая сетевые драйверы к операционной системе, и так далее. При использовании этих систем можно применять устройства, находящиеся в сети, такие, как принтеры, файлы на других компьютерах (локальные диски), для всех пользователей сети. Задача работы в сети может усложниться тем, что в ней находятся компьютеры, работающие с разными операционными системами.

Все сети можно разбить на две большие группы: первая клиент/сервер, вторая — одноранговая сеть. Многое из описанного выше относится к одноранговым сетям, в которых каждый компьютер имеет равный приоритет и которые поддерживаются операционными системами Windows for Workgroups, Windows 95, Windows NT, OS/2 WARP. Чтобы регламентировать доступ к разным ресурсам, пользователям назначаются имена с паролем, по которым можно установить уровень доступа.

Другой подход – клиент/сервер заключается в том, что основные файлы находятся на одном или нескольких центральных компьютерах, которые называются серверами файлов или файловыми серверами. Они снабжают пользователей данными. Например, это может быть система продажи железнодорожных билетов. К подобным операционным системам относится Unix и Novell Netware. Windows NT имеется в двух вариантах: для серверных файлов, и для рабочих станций.

Пакеты используют разные виды протоколов. U nix использует TCP/IP, который применяется также и в Интернет, Novell Netware — IPX, а Windows 3.11 и Windows 95 — NetBeui, а передача может происходить с теми протоколами, которые установлены на компьютере. Обычно не рекомендуется установка протокола, которые не используются, так как для него требуется довольно много памяти.

Как правило, сеть имеет выход в Интернет через специальный компьютер, называемый брандмаузер, который не только переводит сообщение, получаемое им, в нужный вид, но и осуществляет контроль доступа к сети отдельных пользователей, что существенно важнее.

Программы, которые выполняются на рабочей станции, называются программами переднего плана, выполняемые на сервере — программами заднего плана.

Пользователи делятся на тонких и толстых клиентов. Если компьютерщик может работать полностью самостоятельно, то он толстый клиент, если он имеет только экран, клавиатуру и мышь, то это тонкий клиент, так как сильно зависит от центрального компьютера.

Программы удаленного доступа — это программы, позволяющие управлять работой программы, выполняемой на удаленном компьютере. В некоторых системах закладываются условия, выполнение которых необходимо для работоспособности сети. Если требуется высокая надежность или на предприятии имеется большое число компьютеров, то для обслуживания сети выделяется специалист, который отвечает за работу системы. Это системный администратор. Для увеличения надежности работы обычно используются устройства бесперебойного питания, имеются дополнительные серверы, принтеры. Кроме того, на серверах используется дублирование хранимой информации, производится регулярная архивация. Для защиты данных пользователю выделяется имя и пароль, которые определяют уровень привилегий при работе с файлами, проводится также ввод, корректировка баз данных, распечатка итоговых значений некоторых баз данных, статистические работы и пр.

Читайте также: Шина нокиан хакапелита cr3

Кроме обычной передачи данных в сети, возможны и другие виды работы, так называемые видеоконференции, при которых пользователь, имеющий видеокамеру и микрофон, посылает изображение и звук другим пользователям, получая от них также изображение и звук. Некоторые пользователи предпочитают иметь дело с электронными досками, когда часть экрана отводится под доску и пользователь пишет что-либо на ней, а другие пользователи видят перед собой введенный текст.

Помимо простых систем с одним центральным процессором, существуют компьютеры, у которых имеется несколько центральных процессоров. Основная задача таких систем заключается в том, чтобы направить вычисления в нужный процессор, так как часто результат вычислений нужен для следующих операций. Это так называемый линейный процесс. Существуют задачи, в которых можно достаточно легко распараллелить работы, например, при перемножении матриц, в которых подсчитываются суммы произведений строки первой матрицы на столбец второй. Однако для этих операций все равно нужно соответствующее программное обеспечение.

Задача решается легче, когда в сети выполняется несколько задач, например, работа с текстовыми процессорами и воспроизведение музыки или вывод на печать. В этом случае один процессор может выполнять действия для одного приложения, другой — для другого. Но и здесь нужно соответствующее программное обеспечение, так как в одно и то же время процессорам могут потребоваться одни и те же ресурсы, например, оперативная память или обращение к жесткому диску. Поэтому многопроцессорные системы устанавливаются в тех случаях, когда они могут сильно облегчить большой объем вычислений, например, в файловых серверах или больших компьютерах, для расчета прогноза погоды на планете.

Существуют довольно известные пакеты, которые позволяют работать с многопроцессорными системами, например, Photoshop I llustrator. Они могут работать в Windows NT и OS/2 в этом режиме, так как требуют больших вычислений при обработке графики, которую можно оптимально распределить. Системы DOS, Windows 3.1 и Windows 95 не смогут выполнить работу в многопроцессорных системах, даже если имеется несколько процессоров в компьютере, так как для этого нужно соответствующее программное обеспечение, поэтому в данных операционных системах все равно будет работать один процессор.

Для передачи информации по проводам разработан специальные стандарты – HomePNA, позволяющий использовать для этого телефонные провода и HomePlug, выполняющий пересылку данных по обычным электрическим проводам в пределах, например, городской квартиры или загородного коттеджа. Для этого нужно иметь специальный внешний адаптер, подключаемый к розеткам и соответствующим портам компьютеров. Таким образом, можно создать свою компьютерную сеть внутри жилища. Скорость передачи данных по сети стандарта HomePlug может достигать 16 Мбит/с.

Информация данного сайта предназначена для бесплатного изучения персонального компьютера. Можно копировать, передавать материалы другим лицам.

Запрещается использовать материалы для получения личной финансовой выгоды, а также размещать на сайтах в интернете.

Видео:Как работает компьютер? Шины адреса, управления и данных. Дешифрация. Взгляд изнутри!Скачать

«Шина» — топология локальной сети: описание

Способ, который применяется при компьютерном соединении, называется топологией сети. Существует несколько распространенных разновидностей, каждая из них имеет свои положительные и отрицательные стороны, которые нужно учитывать при планировании работы.

Видео:03. Основы устройства компьютера. Память и шина. [Универсальный программист]Скачать

Что это такое

Когда используется локальная сеть «шина», предусмотрен один основной кабель, к которому подсоединены все компьютеры. Такую топологию называют «шиной», «магистралью» или «общей шиной».

Видео:Как работает LIN шина автомобиля. K-Line L-Line шины данных. Лин шина автомобиля. Lin-bus networkСкачать

Какой она может быть

Чтобы выбрать наиболее эффективный способ подсоединения компьютеров и оборудования в общую сеть, необходимо учитывать их количество. Если соединятся менее десяти устройств при помощи рассматриваемой топологии, то этот способ будет эффективным.

Обратите внимание! Если устройств в ЛВС будет намного больше, то данное решение — неэффективно. В таком случае сеть организуют на основе серверов.

Различия между этими двумя способами состоят в следующем:О

• В одноранговой сети все компьютеры участвуют на равных порах. Поэтому при наращивании количества информационные каналы перегружаются.
• Использование выделенных серверов означает, что основные данные и используемые приложения находятся на серверах и предоставляют их для пользования остальным компьютерам. Кроме перечисленного, именно они осуществляют необходимые подключения к внешним устройствам, определяют маршруты следования информационных сообщений, проводят управление всей локальной сетью.

Видео:Компьютерная диагностика авто. K-линия и CAN шинаСкачать

Сравнение с другими топологиями

Кроме рассматриваемой топологии широкое распространение имеют другие: «звезда» и «кольцо».

Обратите внимание! Если сравнивать «шину» с ними, то можно выделить достоинства и недостатки.

Достоинства

Выбор данной конфигурации имеет важные плюсы:

• в данном случае настройка сети делается относительно просто;
• стоимость проведения работ будет меньшей по сравнению с использованием других топологий;
• выполнение монтажа является менее сложным, чем в аналогичном случае;
• необходимо учитывать вероятность выхода одного или нескольких компьютеров из строя — при такой схеме подключения это не нанесет ущерба работе остальной подключенной техники.

Читайте также: Автомобильный ремонт шин набор

Недостатки

Однако такому решению присущи также некоторые недостатки:

• уязвимость в случае неисправности основной шины, к которой подсоединены компьютеры — при этом выйдет из строя вся структура;
• при такой архитектуре поиск неисправностей является довольно сложным;
• важный минус состоит в том, что только один компьютер в каждый момент времени может осуществлять передачу;
• если необходимо подключить новые компьютеры, то возникают проблемы с проведением масштабирования — придется вносить изменения в ранее существовавший отрезок сети.

Преимущества и недостатки шинной топологии

Ее простота монтажа и низкая стоимость компенсируются наличием более сложного управления.

Обратите внимание! Последнее выражается, в частности, в сложности диагностики и исправления ошибок, изоляции возникших проблем от остальной части локальной сети.

Видео:Простая проверка CAN шины. Сканер не видит автомобиль через OBD2. Как правильно выбрать изоленту.Скачать

Примеры

Долгое время по такой топологии строили сети на основе использования коаксиального кабеля. Его проводили через все комнаты, в которых находились подключаемые компьютеры. Для вывода на каждое из устройств использовались Т-коннекторы. Один из их выходов был подключен к сетевой плате соответствующего компьютера.

Видео:Подключение компьютеров к рабочей группе Windows | Бесплатный видеокурс #itskills #сисадминСкачать

Монтаж домашних локальных компьютерных сетей топологии «шина»

Согласно стандартам, монтаж сетей с топологией «шина» может выполняться в соответствии с одной из следующих технологий. Каждая из них имеет свои важные особенности.

Обратите внимание! В обоих случаях регламентировано обязательное использование коаксиального кабеля. Но для 10BASE-2 применяется тонкий вариант, а для 10BASE-5 — толстый кабель.

Монтаж локальных сетей топологии «шина» технологией 10BASE-2 Ethernet

Для одноранговой локальной сети с общей шиной используемые типы кабеля — RG-58 и PK-50. Этот вариант требует при монтаже меньших усилий по сравнению со вторым, но качество работы при этом ниже. Такой способ более выгоден для небольших домашних или офисных сетей. Они менее масштабны, но и стоят гораздо дешевле.

Здесь предусмотрены следующие ограничения:

• Имеет главный кабель, который может быть разбит на несколько сегментов (не более пяти), соединенных репитерами. Длина каждого из них не может превышать 185 метров.
• Общая длина главного кабеля, включающая в себя все сегменты, не должна превышать 925 метров.
• К каждому из отрезков коаксиального кабеля допустимо не более 30 подключений.

Важно! Определено минимальное расстояние между проводами, подсоединяющими соседние компьютеры к шине. Оно составляет 0,5 метра.

Монтаж локальных сетей топологии «шина» технологией 10BASE-5 Ethernet

Этот вариант создания сети более дорогой, но у него имеется больше возможностей. Он допускает создание более масштабного соединения, отличается высокими надежностью и качеством работы.

У рассматриваемой технологии меньшие ограничения по сравнению с предыдущим вариантом.

Здесь должны быть соблюдены следующие правила:

• Количество сегментов может быть не больше пяти.
• Допустимая длина сегмента составляет 500 метров.
• Общая длина кабеля может доходить до 2,5 километра.
• Теперь возросло предельное количество устройств для подключения к каждому сегменту — теперь оно достигает ста устройств.
• Ближайшие компьютеры не могут подключаться к основному кабелю на расстоянии, меньшем 2,5 метра.

Важно! Для обоих рассматриваемых технологий максимальная пропускная способность составляет 10 Мбит в секунду.

Еще одним достоинством варианта 10BASE-5 Ethernet является более высокая механическая прочность.

Видео:CAN шина👏 Как это работаетСкачать

Топология и ее многозначительность

При выборе топологии важно понимать, что речь идет не только о расположении компьютеров и местах прокладки кабеля. Этот термин в литературе упоминается в различных смыслах.

Под ним в различных случаях могут понимать следующее:

• Расположение составляющих элементов сети.
• Могут иметь в виду логическую топологию. В этом случае предметом рассмотрения является характер распространения информационных сигналов, иерархия связей в сети.
• В некоторых случаях имеется в виду топология операций обмена данными. Она может быть смешанной — сочетать различные схемы. Здесь речь идет об организации операций захвата управления шиной между различными компьютерами и порядке передачи такого права между различными устройствами в сети. Оно может, например, передаваться по кругу.
• При рассмотрении информационной топологии важное значение имеет организация информационных потоков в сети.

Чтобы пояснить сказанное, можно привести следующий пример. Возможна ситуация, когда физическое подключение устройств происходит на основе применения топологии шины. Таким же образом будет организована логическая топология.

Обратите внимание! Однако информационная может предусматривать, что информационные потоки устроены на основе использования одного компьютера в качестве главного. То есть информация будет передаваться ему, а потом от него нужному компьютеру. Здесь будет применен принцип звезды.

А передача управления от одного элемента другому будет осуществляться по эстафетному принципу. Он состоит в кольцевой передаче такого права между устройствами и соответствует типу подсоединения «кольцо».

При создании локальной сети важно правильно выбрать подходящую топологию. Использование шины в некоторых случаях может быть наиболее подходящим решением.

• Свежие записи
  • Нужно ли менять пружины при замене амортизаторов
  • Скрипят амортизаторы на машине что делать
  • Из чего состоит стойка амортизатора передняя
  • Чем стянуть пружину амортизатора без стяжек
  • Для чего нужны амортизаторы в автомобиле

  🌟 Видео

  Как проверить К-линию.Скачать

  

  Другие устройства в диспетчере устройств как убрать Windows 11.Неизвестное устройство.PCI-контроллерСкачать

  

  Удаленное подключение компьютера по локальной сети. Windows 10Скачать

  

  PCI и PCI-Express что можно подключитьСкачать

  

  Логический LIN пробник, цифровой тестер лин, к лайн шины автомобиля. На Ардуино, OLED I2C, TJA 1020Скачать

  

  Windows 10: Как подключить 2 ПК сетевым кабелем в локальную сетьСкачать

  

  Соединение компьютеров.КроссоверСкачать

  

  Как подключить два компьютера напрямую через Wi-FiСкачать

  

  Подключение 2х компьютеров к 1му монитору KVM SWITCH Unboxing - [Life Situations]Скачать

  

  Как подключить компьютер самостоятельноСкачать

  

  Прямое соединение двух компьютеровСкачать

  

  Всё о видеокартах за 11 минутСкачать

  

  Как настроить сеть по LAN между двумя компьютерамиСкачать