Всероссийский заочный финансово-экономический  институт 

кафедра автоматизированной обработки

экономической информации 
 
 
 
 
 
 

курсовая  работа 

по дисциплине «Информатика»

на тему «Топология построения ЛВС» 
 
 

       Исполнитель:___________________ 

                                                        № зачётной книжки:___________       

      Руководитель:________________ 

Москва  – 2010

    Оглавление 

Введение  

    Современные информационные технологии нуждаются  во всё более совершенных средствах  обработки информации. Поэтому потребности  в таких средствах постоянно  растут. Объединение компьютеров и средств коммуникации оказало существенное влияние на принципы организации компьютерных систем. Модель, в которой один компьютер выполнял всю необходимую работу по обработке данных, уступила место модели, представляющей собой большое количество отдельных, но связанных между собой большое количество отдельных, но связанных между собой компьютеров. Такие системы называются компьютерными сетями. Современные локальные сети обладают высокой производительностью и надежностью.

    Целью теоретической части данной курсовой работы является рассмотрение такого вида сетей как локальная вычислительная сеть (ЛВС). В работе описана ее характеристика, виды, основные элементы, топология построения локальных вычислительных сетей, предоставлены графические изображения схем основных видов ее топологии. Описано назначение ЛВС, область ее применения.

    В практической части решается задача по расчет размера налогового вычета, предоставляемого сотрудникам предприятия  ООО «Гамма» с учетом налогового вычета на ребенка. Сформирована форма расчетной ведомости по заработанной плате за текущий месяц для работников данного предприятия. Расчеты производились в табличном редакторе Microsoft Office Excel. 
 
 
 
 
 
 

    1

    I. Теоретическая часть 

    Введение  

    Локальная вычислительная сеть объединяет абонентов, находящихся на небольшом расстоянии друг от друга (в пределах 10-15 км). Обычно такие сети строятся в пределах одного предприятия или организации. Информационные системы, построенные на базе локальных вычислительных сетей, обеспечивают решение следующих задач: хранение данных; обработка данных; организация доступа пользователей к данным; передача данных и результатов их обработки пользователям.

    При построении ЛВС 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 ЛВС, определить какие задачи и функции она должна выполнять, выбрать топологию сети, среду и протоколы передачи данных. Располагая такой информацией, можно выбрать способы реализации ЛВС, определить оборудование для создания локальной сети, рассчитать стоимость сети. Поэтому важным этапом при монтаже ЛВС является ее проектирование. Только хорошо спроектированная и продуманная локальная сеть позволит в будущем сэкономить средства и время.

    Современные локальные сети обладают высокой производительностью и надежностью. Сеть можно легко и быстро расширить за счет подключения новых модулей. Грамотная организация и администрирование сети позволяет эффективно использовать сетевые возможности и надежно защищать информацию от несанкционированного доступа, что немаловажно в развитом современном информационном мире.

    2

    1. Локальные вычислительные  сети. Основные понятия,  используемые при  изучении объекта 

    Локальная вычислительная сеть - ЛВС  

    Группа  ЭВМ, а также периферийное оборудование, объединенные одним или несколькими автономными (не арендуемыми) высокоскоростными каналами передачи цифровых данных (в том числе проводными, волоконно—оптическими, радио—СВЧ или ИК—диапазона) в пределах одного или нескольких близлежащих зданий. Служит для решения комплекса взаимосвязанных функциональных и/или информационных задач (например, в рамках какой—либо организации или ее автоматизированной системы), а также совместного использования объединенных информационных и вычислительных ресурсов. В зависимости от принципов построения ЛВС подразделяются на типа «клиент-сервер» и «файл-сервер» а также «одноранговые» (см. далее). ЛВС могут иметь в своем составе средства для выхода в распределенные и глобальные вычислительные сети. 

    Клиент  — сервер  

    Архитектура или организация построения сети (в том числе локальной и распределенной - см. далее), в которой производится разделение вычислительной нагрузки между включенными в ее состав ЭВМ, выполняющими функции «клиентов» (рис. 1), и одной мощной центральной ЭВМ - «сервером». В частности, процесс наблюдения за данными отделен от программ, использующих эти данные.

    Например, сервер может поддерживать центральную  базу данных, расположенную на большом  компьютере, зарезервированном для  этой цели. Клиентом будет обычная  программа, расположенная на любой ЭВМ, включенной в сеть, а также сама ЭВМ, которая по мере необходимости

3

запрашивает данные с сервера. 
 
 
 
 

Рис. 1. Архитектура или организация построения сети 

    Производительность  при использовании клиент-серверной  архитектуры выше обычной, поскольку как клиент, так и сервер делят между собой нагрузку по обработке данных. Другими достоинствами клиент-серверной архитектуры являются: большой объем памяти и ее пригодность для решения разнородных задач, возможности подключения большого количества рабочих станций, включая ПЭВМ и пассивные терминалы, а также установки средств защиты от несанкционированного доступа (как сети в целом, так и отдельных ее терминалов, баз данных). 

    Файл - сервер 

    Архитектура построения ЛВС, основанная на использовании так называемого файлового сервера - относительно мощной ЭВМ, управляющей созданием, поддержкой и использованием общих информационных ресурсов локальной сети, включая доступ к ее базам

4

данных (БД) и отдельным файлам, а также  их защиту. Для поддержки и ведения больших и очень больших БД, содержащих десятки миллионов записей, используются т.н. многопроцессорные системы, способные эффективно обрабатывать значительные объемы информации и обладающие хорошим соотношением характеристик цена/производительность. В отличие от клиент—серверной архитектуры данный принцип построения сети предполагает, что включенные в нее рабочие станции являются полноценными ЭВМ с установленным на них полным объемом необходимого для независимой работы составом средств основного и прикладного программного обеспечения. Другими словами, в указанном случае отсутствуют возможности разделения вычислительной нагрузки между сервером и терминалами сети, характерные для архитектуры типа файл—сервер, и, как следствие, общие стоимостные показатели цена/производительность сети в целом могут быть ниже. Общим недостатком ранних версий разработок средств программного обеспечения отечественных АБИС являлся тот факт, что они были ориентированы только на файл—серверную архитектуру построения вычислительной сети. 

    Одноранговая  ЛВС  

    Безсерверная» организация построения сети, которая  допускает включение в нее  как ЭВМ различной мощности, так  и терминалов ввода-вывода. Термин «одноранговая  сеть» означает, что все терминалы  сети имеют в ней одинаковые права. Каждый пользователь одноранговой сети может определить состав файлов, которые он предоставляет для общего использования (так называемые public files). Таким образом, пользователи одноранговой сети могут работать как со всеми своими файлами, так и с файлами, предоставляемыми другими ее пользователями. Подключение отдельных ЭВМ в одноранговую сеть производится преимущественно высокочастотными коаксиальными кабельными линиями связи.

5

    Известны  три основных варианта топологии  одноранговой сети, которые носят наименования «шина», «кольцо» и «звезда». Создание одноранговой сети обеспечивает наряду с взаимообменом данными между включенными в нее ЭВМ совместное использование части дискового пространства (через public files), а также совместную эксплуатацию периферийных устройств (например, принтеров). Существуют и другие возможности, например, когда одна из ЭВМ временно берет на себя функции «сервера», а остальные работают в режиме «клиентов». Последнее широко используется в различного рода обучающих системах. Достоинствами одноранговых ЛВС являются также: относительная простота их установки и эксплуатации, умеренная стоимость, возможность развития (например, по числу включенных в них терминалов), независимость выполняемых вычислительных и других процессов для каждой включенной в сеть ЭВМ. 

    Сегмент (сети) 

    1. Участок локальной сети, отделенный  от других участков повторителем, концентратором, мостом или маршрутизатором.  Все станции сегмента поддерживают  один и тот же протокол доступа  к среде передачи и делят  ее общую пропускную способность.

2. Группа устройств (например, ПК, серверы, принтеры и т. п.), которые соединены при помощи сетевого оборудования. В сегменте сети Ethernet компьютеры могут быть соединены с помощью концентраторов. Сигнал, передаваемый по сети, будет услышан всеми рабочими станциями, входящими в сеть. Если сегмент соединен с другим сегментом с помощью моста или маршрутизатора, то они могут обмениваться пакетами. Сегменты, соединенные вместе при помощи моста или маршрутизатора, формируют группу сетей (internetwork). Сегменты очень часто называют подсетями.

6

    Топология  

    Принцип построения («конфигурация» или «схема») сетевых соединений.

    Примерами являются топологии «звезда», «кольцо», «шина» и «дерево»:

    Под топологией локальной сети понимают конфигурацию физических соединений компонентов локальной сети (сервер, рабочие станции). Тип топологии определяет производительность и надежность в эксплуатации сети рабочих станций, для которых имеет значение также время обращения к файловому серверу.

    Компьютеры могут объединяться в сеть разными способами. Логический и физический способ соединения компьютеров, кабелей и других компонентов, в целом составляющих сеть, называется её топологией.

    Управление  сетевыми политиками (их может быть несколько в одной сети) называется администратированием сети.

    Линейная  топология – топология, содержащая только два оконечных узла, любое число промежуточных узлов и имеющая только один путь между любыми двумя узлами;

    Кольцевая топология – топология, в которой к каждому узлу присоединены только две ветви;

    Древовидная топология – топология, содержащая более двух оконечных узлов и, по крайней мере, два промежуточных узла и имеющая между двумя узлами только один путь;

    Звездообразная  топология – топология, имеющая только один промежуточный узел; 
 
 
 

7

    2. Топология построения  ЛВС

    Топология типа «звезда»

    Концепция топологии сети в виде звезды пришла из области больших ЭВМ, где головная машина принимает и обрабатывает все данные с периферийных устройств. Этот принцип применяется в системах передачи данных, например в электронной почте Relcom. Вся информация между двумя периферийными рабочими станциями проходит через центральный узел сети. Пропускная способность сети определяется мощностью узла и гарантируется каждой рабочей станцией. Коллизий (столкновений) данных не возникает. Каждая рабочая станция связана непосредственно с узлом.

Рис. 2. Топология типа «звезда» 

    Топология в виде звезды (рис. 2) является наиболее быстродействующей из всех топологий  сетей, поскольку передача данных между рабочими станциями происходит через центральный узел по отдельным линиям, используемым только этими рабочими станциями.

    Частота передачи запросов от одной станции  к другой невысокая,

8

по сравнению  с достигаемой в других топологиях. Производительность сети в первую очередь зависит от мощности сервера. Он может быть узким местом сети. В случае выхода из строя узла нарушается работа всей сети. Стандартно для организации топологии типа «звезда» применяются сетевые карты ARCnet.

    Кольцевая топология

    При кольцевой топологии сети (рис. 3) рабочие станции связаны одна с другой по кругу. Коммуникационная связь замкнута в кольцо. Сетевые сообщения циркулируют по кругу. Рабочая станция посылает по определенному конечному адресу информацию, предварительно получив из кольца запрос.

    Пересылка сообщений является очень эффективной, так как большинство сообщений  можно отправлять в дорогу по кабельной  системе одно за другим. Очень просто можно сделать кольцевой запрос на все станции. Продолжительность  передачи информации увеличивается пропорционально количеству рабочих станций, входящих в сеть. Основная проблема при кольцевой топологии состоит в том, что каждая рабочая станция должна активно участвовать в пересылке информации. В случае выхода из строя хотя бы одной из них парализуется работа всей сети. Ограничения на протяженность сети не существует, так как она определяется исключительно расстоянием между двумя рабочими станциями.

    Специальной формой кольцевой топологии является логическая кольцевая сеть. Физически  она монтируется как соединение звездных топологий. Отдельные звезды включаются с помощью специальных коммутаторов (Hub — концентратор). В зависимости от числа рабочих станций, типа кабеля и сетевых адаптера применяют активные или пассивные концентраторы. Активные концентраторы дополнительно

содержат  усилитель для подключения от 4 до 16 рабочих станций.

9 
 
 

Рис. 3. Топология типа «кольцо» 

    Пассивный концентратор является исключительно  разветвительным устройством (максимум на три рабочие станции). Управление отдельной рабочей станцией в логической кольцевой сети происходит так же, как и в обычной кольцевой сети. Стандартно для реализации кольцевой топологии применяют сетевые карты Token Ring.

    Шинная  топология

    При шинной топологии (рис. 4) среда передачи информации представляется в форме коммуникационного пути, доступного для всех рабочих станций, к которому они все должны быть подключены. Все рабочие станции могут непосредственно вступать в контакт с любой рабочей станцией, имеющейся в сети. Рабочие станции в любое время, без перерыва работы всей сети, могут быть подключены к ней или отключены. Функционирование сети не зависит от состояния отдельной рабочей станции.

    10 

Рис. 4. Топология типа «шина» 

    В стандартной ситуации для шинной сети Ethernet часто используют тонкий Ethernet с тройниковыми соединителями. Разрыв шины вызывает остановку всей сети. Этого недостатка лишена сеть, построенная на витой паре с использованием активных концентраторов. Обрыв кабеля в этом случае вызывает отключение только одного компьютера.

    Наряду  с описанными базовыми топологиями, на практике применяются различные  их комбинации. 
 
 
 
 
 
 
 
 

11

    3. Назначение ЛВС 

    Локальные вычислительные сети за последнее пятилетие  получили широкое распространение  в самых различных областях науки, техники и производства.

    Информационные  системы, построенные на базе локальных  вычислительных сетей, обеспечивают решение  следующих задач:

• хранение данных;
• обработка данных;
• организация доступа пользователей к данным;
• передача данных и результатов их обработки пользователям.

    Особенно  широко ЛВС применяются при разработке коллективных проектов, например сложных  программных комплексов. На базе ЛВС  можно создавать системы автоматизированного  проектирования. Это позволяет реализовывать  новые технологии проектирования изделий машиностроения, радиоэлектроники и вычислительной техники. В условиях развития рыночной экономики появляется возможность создавать конкурентоспособную продукцию, быстро модернизировать ее, обеспечивая реализацию экономической стратегии предприятия.

    ЛВС позволяют также реализовывать  новые информационные технологии в  системах организационно-экономического управления.

    В учебных лабораториях университетов  ЛВС позволяют повысить качество обучения и внедрять современные  интеллектуальные технологии обучения. 
 
 
 
 
 

12

    Заключение 

    В данной курсовой работе  рассмотрены  локальные вычислительные сети, их виды  и виды их топологии. Спрос  на работы и услуги по автоматизации  всех уровней информационного обеспечения  в последнее время возрастает. Руководство компаний и предприятий, стремясь получить максимальные прибыли от собственной деятельности, хорошо осознает необходимость повышения эффективности управления за счет использования мощных вычислительных систем управления ресурсами предприятия по всей географии размещения объектов и поддержки управленческих решений.

    При построении ЛВС 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.

     Современная стадия развития ЛВС характеризуется  почти повсеместным переходом от отдельных, как правило, уже существующих, сетей, к сетям, которые охватывают все предприятие (фирму, компанию) и  объединяют разнородные вычислительные ресурсы в единой среде. Такие сети называются корпоративными.

    Для того чтобы создать локальную  сеть, необходимо провести серьезную  подготовительную работу, изучить потребность  в прокладке ЛВС, определить какие  задачи и функции она должна выполнять, выбрать топологию сети, среду и протоколы передачи данных. Располагая такой информацией, можно выбрать способы реализации ЛВС, определить оборудование для создания локальной сети, рассчитать стоимость сети. Поэтому важным этапом при монтаже ЛВС является ее проектирование. Только хорошо спроектированная и продуманная локальная сеть позволит в будущем сэкономить средства и время. 

13

    II. Практическая часть 

    1. Общая характеристика  задачи 

    В бухгалтерии предприятия ОО «Гамма»  производится расчет налоговых вычетов, предоставляемым сотрудникам, и формирование платежных ведомостей. Данные для выполнения расчета налоговых вычетов приведены на рис. 5. Стандартный налоговый вычет предоставляется каждому сотруднику в размере 400 руб. до тех пор, пока совокупный доход с начала года не превысит 50000 руб., налоговый вычет на ребенка предоставляется в размере 600 руб. НДФЛ – налог на доходы физических лиц (13 %) рассчитывается с начисленной суммы за минусом размера налогового вычета.

1. Построить таблицы по приведенным ниже данным.
2. Выполнить расчет размера налогового вычета, предоставляемого сотрудникам в текущем месяце, результаты вычислений предоставить в виде таблицы (рис. 6)
3. Сформировать и заполнить форму расчетной ведомости по заработанной плате за текущий месяц (рис. 7)
4. Результаты расчета заработанной платы за текущий месяц предоставить в графическом виде.

Рис. 5. Данные для расчета налоговых вычетов

14

Рис. 6. Размер налоговых вычетов, предоставляемых сотрудникам в текущем месяце 

Рис. 7. Расчетная ведомость

    Данная  задача решается в бухгалтерии предприятия  ООО «Гамма» для

    15

вычисления  налоговых вычетов, предоставляемых  сотрудникам в определенном месяце, с учетом количества детей, на которых  предоставляется налоговый вычет, и формируется расчетная ведомость, в которой указана заработная плата работников с учетом налогового вычета.