Министерство  образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное  учреждение высшего  
профессионального образования

«Магнитогорский государственный технический университет  им. Г. И. Носова»

СП «Многопрофильный колледж» 
 
 

Отделение № 2 Информационных технологий и программного обеспечения________________________

Специальность______________________

     ___________________________________ 
 
 

КУРСОВАЯ  РАБОТА (ПРОЕКТ) 
 

По дисциплине  __________________________________________________________

На тему _________________________________________________________________

________________________________________________________________________ 
 
 
 
 

     Выполнил:

     Проверил: 
 
 

Магнитогорск, 2011

Оглавление: 

     Введение

     Потребность в локальных сетях возникает  везде, где имеется больше двух компьютеров. Локальная сеть значительно упрощает процесс передачи данных внутри предприятия  или офиса, она обеспечивает совместное использование информации, баз данных, общий доступ к принтерам и другой орг. техники, общий доступ к сети Интернет. Без локальных сетей сотрудникам приходилось бы вооружившись флешкой, постоянно перемещается от одного рабочего места к другому, что бы перенести какой-нибудь файл или распечатать страницу. Согласитесь, такой вариант не очень удобен. Наличие локальной сети значительно упрощает процесс передачи данных внутри офиса или предприятия, делая его, практически, мгновенным. Локальная сеть нужна и дома. Она поможет соединить Ваши домашние компьютеры для совместного использования сети Интернет, быстрой передачи файлов необходимых для работы и развлечения.

     Современные условия работы многих офисов требуют  доступа к Интернету одновременно с нескольких персональных компьютеров. К тому же, чтобы эффективнее использовать пространство рабочего помещения и финансовые средства, файлы, размещённые на двух или более компьютерах, можно выводить на один принтер. Для этого все пользователи должны быть объединены в единую локальную сеть.

     Эксплуатировать удобные беспроводные сети обычно можно только в помещениях площадью не более 1000 квадратных метров. При сложной планировке помещения или необходимости объединения в локальную сеть компьютеров, расположенных на разных этажах, применить беспроводные технологии не представляется возможным. В этом случае можно создать и настроить проводную локальную сеть.

     В своей курсовой работе я рассмотрю  сеть автосервиса. Эта сеть необходима в нём для связи между боксами Т.О., и использования единой базы данных сервиса. Сеть будет построена на одной из основных топологий – «Шина». 

     Глава I. Теоретические основы построения сетей

1. Топологии локальных сетей

     Под топологией (компоновкой, конфигурацией, структурой) компьютерной сети обычно понимается физическое расположение компьютеров сети друг относительно друга и способ соединения их линиями связи. Важно отметить, что понятие топологии относится, прежде всего, к локальным сетям, в которых структуру связей можно легко проследить. В глобальных сетях структура связей обычно скрыта от пользователей и не слишком важна, так как каждый сеанс связи может производиться по собственному пути. 
Топология определяет требования к оборудованию, тип используемого кабеля, допустимые и наиболее удобные методы управления обменом, надежность работы, возможности расширения сети. И хотя выбирать топологию пользователю сети приходится нечасто, знать об особенностях основных топологий, их достоинствах и недостатках надо.

     Существует  три базовые топологии сети:

     Шина (bus) — все компьютеры параллельно  подключаются к одной линии связи. Информация от каждого компьютера одновременно передается всем остальным компьютерам (рис. 1).

     Рисунок 1 «Сетевая топология шина»

     Звезда (star) — бывыает двух основных видов:

     Активная  звезда (истинная звезда) - к одному центральному компьютеру присоединяются остальные периферийные компьютеры, причем каждый из них использует отдельную линию связи. Информация от периферийного компьютера передается только центральному компьютеру, от центрального — одному или нескольким периферийным. (рис. 2 )

     Рисунок 2 «Сетевая топология активная звезда»

     Пассивная звезда, которая только внешне похожа на звезду (рис. 2). В настоящее время она распространена гораздо более широко, чем активная звезда. Достаточно сказать, что она используется в наиболее популярной сегодня сети Ethernet.

     В центре сети с данной топологией помещается не компьютер, а специальное устройство — коммутатор или, как его еще называют, свитч (switch), который восстанавливает приходящие сигналы и пересылает их непосредственно получателю (рис. 3) .

     Рисунок 3 «Сетевая топология пассивная звезда»

     Кольцо (ring) — компьютеры последовательно  объединены в кольцо.

     Передача  информации в кольце всегда производится только в одном направлении. Каждый из компьютеров передает информацию только одному компьютеру, следующему в цепочке за ним, а получает информацию только от предыдущего в цепочке компьютера (рис. 4).

     Рисунок 4 «Сетевая топология кольцо»

     На практике нередко используют и другие топологии локальных сетей, однако большинство сетей ориентировано именно на три базовые топологии.

2. Сетевое оборудование

• Основное
• Сервер
• Модем
• Витая пара
• Коаксиальный кабель
• Сетевой адаптер
• Коммутационное
• Повторитель
• Концентратор
• Мост
• Коммутатор
• Маршрутизатор
• Шлюз
• Вспомогательное
• Обжимной инструмент
• Терминатор
• Трансивер
• Коннекторы

1. Основное  сетевое оборудование.

     Сервер - это понятие, включающее в себя предоставление одним компьютером (хост-компьютер) информационных услуг для других компьютеров. Примером сервера может быть самый обычный почтовый сервер. Он принимает, обрабатывает и передает адресатам все поступающие и исходящие электронные письма, обеспечивая высокую надежность и быстроту получения корреспонденции. Большая же часть компьютеров использует сервер как связующее звено между пользователем и необходимой ему информацией.

Рисунок 5 «Сервер» 

     Модем - (модулятор-демодулятор) – устройство, применяющееся в системах связи и выполняющее функцию модуляции и демодуляции. Модулятор изменяет характеристики несущего сигнала в соответствии с изменениями входного информационного сигнала, демодулятор осуществляет обратный процесс. Частным случаем модема является широко применяемое периферийное устройство для компьютера, позволяющее ему связываться с другим компьютером, оборудованным модемом, через телефонную или кабельную сеть.

Рисунок 6 «Модем» 

     Витая пара (англ. twisted pair) — вид кабеля связи, представляет собой одну или несколько пар изолированных проводников, скрученных между собой (с небольшим числом витков на единицу длины), покрытых пластиковой оболочкой. Свивание проводников производится с целью повышения связи проводников одной пары (электромагнитная помеха одинаково влияет на оба провода пары) и последующего уменьшения электромагнитных помех от внешних источников, а так же взаимных наводок при передаче дифференциальных сигналов. Для снижения связи отдельных пар кабеля (периодического сближения проводников различных пар) в кабелях UTP категории 5 и выше провода пары свиваются с различным шагом. Витая пара — один из компонентов современных структурированных кабельных систем.

Рисунок 7 «Витая пара» 

     Коаксиальный кабель (от лат. co — совместно и axis — ось, то есть «соосный»), также известный как коаксиал (от англ. coaxial), — электрический кабель, состоящий из расположенных соосно центрального проводника и экрана и служащий для передачи высокочастотных сигналов.

Рисунок 8 «Коаксиальный кабель» 

     Сетевая карта или сетевой  адаптер - это плата расширения, вставляемая в разъем материнской платы (main board) компьютера. Также существуют сетевые адаптеры стандарта PCMCIA для нотебуков (notebook), они вставляются в специальный разъем в корпусе нотебука. Или интегрированные на материнской плате компьютера, они подключаются по какой либо локальной шине. Появились Ethernet сетевые карты подключаемые к USB (Universal Serial Bus) порту компьютера.

Рисунок 9 «Сетевая карта»

2. Коммутационное оборудование.

     Повторитель (жарг. — репи́тер; англ. repeater) — Предназначен для увеличения расстояния сетевого соединения путём повторения электрического сигнала «один в один». Бывают однопортовые повторители и многопортовые. В терминах модели OSI работает на физическом уровне. Одной из первых задач, которая стоит перед любой технологией транспортировки данных, является возможность их передачи на максимально большое расстояние.

Рисунок 10 «Повторитель» 

     Концентратор  - многопортовый повторитель сети с автосегментацией. Все порты концентратора равноправны. Получив сигнал от одной из подключенных к нему станций, концентратор транслирует его на все свои активные порты. При этом, если на каком-либо из портов обнаружена неисправность, то этот порт автоматически отключается (сегментируется), а после ее устранения снова делается активным. Обработка коллизий и текущий контроль за состоянием каналов связи обычно осуществляется самим концентратором. Концентраторы можно использовать как автономные устройства или соединять друг с другом, увеличивая тем самым размер сети и создавая более сложные топологии. Кроме того, возможно их соединение магистральным кабелем в шинную топологию. Автосегментация  необходима для повышения надежности сети. Ведь Hub, заставляющий на практике применять звездообразную кабельную топологию, находится в рамках стандарта IEEE 802.3 и тем самым обязан обеспечивать соединение типа МОНОКАНАЛ.

Рисунок 11 «Концентратор» 

     Сетевой мост соединяющий несколько сегментов сети на канальном уровне (Layer 2) модели OSI, а срок коммутаторов 2 уровня очень часто используется наравне с моста. Мосты аналогичные ретрансляторы или сетевых узлов, устройств, соединяющих сегменты сети на физическом уровне, но с преодолением, трафик из одной сети управляет, а не просто ретранслировать на соседние сегменты сети. В сетях Ethernet, термин "мост" формально означает устройство, которое ведет себя в соответствии с IEEE 802.1D стандартных-это наиболее часто называют сетевой коммутатор в маркетинговой литературы.

Рисунок 12 «Мост» 

     Сетевой коммутатор,  свитч (жарг. от англ. switch — переключатель) — устройство, предназначенное для соединения нескольких узлов компьютерной сети в пределах одного или нескольких сегментов сети. В отличие от концентратора,  который распространяет трафик от одного подключенного устройства ко всем остальным, коммутатор передаёт данные только непосредственно получателю, исключение составляет широковещательный трафик всем узлам сети. Это повышает производительность и безопасность сети, избавляя остальные сегменты сети от необходимости (и возможности) обрабатывать данные, которые им не предназначались.

Рисунок 13 «Сетевой коммутатор» 

     Маршрутизатор (роутер) - это устройство сетевого уровня (3 уровень эталонной модели OSI), использующее необходимое количество метрик и информацию о топологии локальной сети для определения наилучшего пути прохождения сетевого трафика между различными сегментами сети. То есть устройства такого типа служат для определения дальнейшего пути следования сетевого пакета, после того как пользователь посылает его в крупную и сложную сеть. Ему остаётся только отправить данные в сеть, указав при этом, адрес абонента, всё остальное за него сделают маршрутизаторы. Они устанавливаются в точках разветвления маршрутов, где для пакетов определяется лучший путь движения. Стоит отметить, что лучший путь - это путь с наиболее низкой метрикой. В метрике учитывается несколько показателей, такие как, длина пути, время прохождения сигнала и т.д

Рисунок 14 «Маршрутизатор» 

     Шлюз (Gateway)  — средство соединения существенно разнородных сетей, оперирующее на верхних (5-7) уровнях модели OSI. В отличие от повторителей, мостов и маршрутизаторов, прозрачных для пользователя, присутствие шлюза заметно. Шлюз выполняет преобразование форматов и размеров пакетов, преобразование протоколов, преобразование данных, мультиплексирование. Обычно реализуется на основе компьютера с большим объемом памяти.

Рисунок 15 «Шлюз»

3. Вспомогательное .

     Обжимной инструмент - для разъемов RJ-45 несколько отличается от инструмента, используемого при прокладывании сетей . Обжимной инструмент данного типа отличает, прежде всего, наличие специального выреза в форме разъема RJ-45 (в некоторых случаях рабочая часть инструмента имеет дополнительный вырез под разъем RJ-11, используемый в телефонии), помимо этого многие модели оснащены режущей кромкой для ровной обрезки кабеля «витая пара».

Рисунок 16 «Обжимной инструмент» 

     Терменатор -  Устройство для предотвращения электрических сигналов. Все концы сетевого кабеля должны быть к чему-нибудь подключены, например к компьютеру или к баррел-коннектору — для увеличения длины кабеля. К любому свободному — неподключенному — концу кабеля должен быть подсоединен терминатор, чтобы предотвратить отражение электрических сигналов.

Рисунок 17 «Терменатор»  

     Трансивер — устройство для передачи и приёма сигнала между двумя физически разными средами системы связи. Это приёмник-передатчик, физическое устройство, которое соединяет интерфейс хоста с локальной сетью, такой как Ethernet. Трансиверы Ethernet содержат электронные устройства, передающие сигнал в кабель и детектирующие коллизии.

Рисунок 18  Трансивер 

     RJ45 — один из разъёмов стандарта Registered Jack.  

     Разъемы служат для оконцовки кабеля (монтажа  разъема на конец кабеля). Существует несколько типов разъемов. В системах телефонии и передачи данных, компьютерных сетях самыми распространенными являются разъемы типов RJ-11 (телефонный),RJ-12 (телефонный), RJ-45 (компьютерный). Обозначение "RJ" относится к конфигурациям, носящим общее название "Универсальных Кодов Классификации Сервиса" (Universal Service Ordering Codes, USOC) и расшифровывается как "зарегистрированный разъем" (Registered Jack). 

Рисунок 19 «Конектор»

3. Программное обеспечение

     Теоретическая часть: "Программное обеспечение  сетей ЭВМ"

     Сеть  — ничто без программного обеспечения. Программное обеспечение (ПО) вычислительных сетей обеспечивает организацию коллективного доступа к вычислительным и информационным ресурсам сети, динамическое распределение и перераспределение ресурсов сети с целью повышения оперативности обработки информации и максимальной загрузки аппаратных средств, а также в случае отказа и выхода из строя отдельных технических средств и т.д.

     Подобно земной коре, сетевое ПО состоит из слоев. Одни из них «толще», другие "тоньше", но все работают как единое целое. Каждый слой сетевого программного обеспечения нацелен на решение той или иной конкретной задачи.

     Программное обеспечение вычислительных сетей  включает три основных «слоя»:

     общее программное обеспечение, образуемое базовым ПО отдельных ЭВМ, входящих в состав сети;

     специальное программное обеспечение, образованное прикладными программными средствами, отражающими специфику предметной области пользователей при реализации задач управления;

     системное сетевое программное обеспечение, представляющее комплекс программных средств, поддерживающих и координирующих взаимодействие всех ресурсов вычислительной сети как единой системы.

     Разумеется, любая слоистая структура нуждается в фундаменте, как земная кора в магме, а многослойное программное обеспечение, образующее сетевую среду для коллективной деятельности, базируется на операционной системе.

1. Операционные  системы

     Операционная  система сети включает в себя набор управляющих и обслуживающих программ, обеспечивающих:

     межпрограммный  метод доступа (возможность организации  связи между отдельными прикладными программами комплекса, реализуемыми в различных узлах сети);

     доступ  отдельных прикладных программ к  ресурсам сети (и в первую очередь к устройствам ввода-вывода);

     синхронизацию работы прикладных программных средств  в условиях их обращения к одному и тому же вычислительному ресурсу;

     обмен информацией между программами  с использованием сетевых "почтовых ящиков";

     выполнение команд оператора с терминала, подключенного к одному из узлов сети, на каком-либо устройстве, подключенном к другому удаленному узлу вычислительной сети;

     удаленный ввод заданий, вводимых с любого терминала, и их выполнение на любой ЭВМ в пакетном или оперативном режиме;

     обмен наборами данных (файлами) между ЭВМ  сети;

     доступ  к файлам, хранимым в удаленных  ЭВМ, и обработку этих файлов;

     защиту  данных и вычислительных ресурсов сети от несанкционированного доступа;

     выдачу различного рода справок об использовании информационных, программных и технических ресурсов сети;

     передачу  текстовых сообщений с одного терминала пользователя на другие (электронная почта).

     Операционные  системы (ОС) отвечают за выполнение основных функций любого компьютера, будь то мэйнфрейм или миникомпьютер, сетевой сервер или настольный ПК. Для пользователя работа и роль операционной системы наиболее заметна и важна; ведь клавиатура, мышь и интерфейс — единственные посредники при общении человека с приложениями и аппаратурой.

     С помощью операционной системы сети:

     устанавливается последовательность решения задач  пользователя;

     задачи  пользователя обеспечиваются необходимыми данными, хранящимися в различных узлах сети;

     контролируется  работоспособность  аппаратных и программных средств сети;

     обеспечивается  плановое и оперативное  распределение ресурсов в зависимости от возникающих потребностей различных пользователей вычислительной сети.

     Выполняемое с помощью операционной системы  сети управление включает: планирование сроков и очередности получения и выдачи информации абонентам; распределение решаемых задач по ЭВМ сети; присвоение приоритетов задачам и выходным сообщениям; изменение конфигурации сети ЭВМ; распределение информационных вычислительных ресурсов сети для решения задач пользователя.

     Оперативное управление процессом обработки  информации с помощью операционной системы сети помогает организовать: учет выполнения заданий (либо определить причины ихневыполнения); выдачу справок о прохождении задач в сети; сбор данных о работах, выполняемых в сети, и т.д.

     По  отношению к аппаратной части  и приложениям операционная система выступает как диспетчер, ответственный за открытие и закрытие файлов, взаимодействие с сетью, перенос информации на диск и обратно, отображение информации на экране и ее обновление, наблюдение за коммуникационными портами и т. д.

     Операционная  система защищает программы друг от друга, следит за запросами и обслуживает их, управляет использованием памяти и т.д.

     Операционные  возможности ОС отдельных ЭВМ, входящих в состав вычислительной сети, поддерживают потребности пользователей во всех традиционных видах обслуживания: средствах автоматизации программирования и отладки, доступа к пакетам прикладных программ и информации локальных баз данных и т.д.

     Сетевые возможности — одна из обязанностей операционной системы. Существует два  подхода к поддержке способностей компьютеров общаться друг с другом. Один из них — снабдить сетевыми средствами автономную операционную систему типа MS DOS. Второй, более современный подход — с самого начала встраивать средства поддержки сети в операционную систему и получать таким образом целостное решение. Такой подход реализован в системах Windows 95, Windows NT, OS/2, Novell NetWare, UNIX, в протоколах AppleTalk для Macintosh и в других ныне применяемых операционных системах. Операционные системы с сетевыми функциями представлены двумя не всегда различимыми разновидностями: серверными и клиентскими. Это вызвано различием возможностей и функций серверов и клиентов сети на базе ПК. Серверная операционная система концентрируется на управлении ресурсами, а клиентская — на удовлетворении потребностей владельца, то есть на выполнении заданий с максимальной скоростью и эффективностью.

     Выбор серверных операционных систем для корпоративных сетей на базе ПК весьма широк: Windows NT, OS/2, Novell NetWare, UNIX и Mac OS с сетевыми службами Apple Share и AppleTalk. Как правило, эти операционные системы способны функционировать и в качестве ПО клиента, и в качестве ПО сервера. Более того, часто существует «младшая» версия для настольных компьютеров. Такие программные продукты как Windows NT Workstation, OS/2 Workstation и ПО рабочей станции от NetWare, по существу, представляют собой несколько упрощенные версии своих «старших братьев», работающих на серверах..

     Обсуждая  клиентские или серверные операционные системы, нельзя не сказать оплатформах. В компьютерном мире, как и в обычной жизни, под платформой понимается некое основание. В данном случае платформой называют либо аппаратуру, на которой функционирует операционная система, либо сочетание аппаратуры и аппаратно-зависимой операционной системы. OS/2, например, создавалась для процессоров компании Intel, хотя поначалу предназначалась и для процессоров PowerPC. Другие операционные системы, например, UNIX и Windows NT, являются переносимыми, то есть могут работать на платформах с разными процессорами.

     Сетевые операционные системы создаются для решения масштабных задач: они предназначены для управления и обслуживания массовых (нередко одновременных) запросов клиентов. Кроме того, сетевая операционная система отвечает за проверку учётных данных пользователя, его паролей и прав. К сетевым ОС предъявляются гораздо более высокие требования в отношении отказоустойчивости — ведь они должны гарантировать непрерывность работы и целостность доверенных им гигабайтов и даже терабайтов информации. Сетевая ОС управляет совместным использованием ресурсов, удаленным доступом, администрированием сети, почтовым обслуживанием и массой прочих составляющих бесперебойно функционирующей среды коллективной работы.

2. Антивирусные  программы

     Межсетевой  экран или сетевой экран — комплекс аппаратных или программных средств, осуществляющий контроль и фильтрацию проходящих через него сетевых пакетов в соответствии с заданными правилами.

     Основной  задачей сетевого экрана является защита компьютерных сетей или отдельных узлов от несанкционированного доступа. Также сетевые экраны часто называют фильтрами, так как их основная задача — не пропускать (фильтровать) пакеты, не подходящие под критерии, определённые в конфигурации.