Понятия и классификация компьютерных сетей.

Компьютерные сети.

Network — компьютерная сеть, представляет собой распределённую систему образуемую множеством компьютеров соединённых с помощью каналов связи, позволяющая всем подключённым к ней пользователям обмениваться данными, а также совместно использовать аппаратные и программные ресурсы. Минимально компьютерная сеть может состоять из 2 компьютеров. Основное назначение компьютерных ресурсов — предоставление сетевых ресурсов. Любая компьютерная сеть представляет собой сложный комплекс программных и аппаратных средств. Компьютерные сети классифицируют по следующим признакам:

1. Назначение — может быть вычислительное или информационное.

2. Уровень управления — могут быть рабочие группы, отделы, корпорации.

3. Программные принципы — может быть:

a. LAN (Local Area Network) — функционирует на единых программных принципах.

b. WAN (Wide Area Network) — функционирует на разных программных принципах, при этом абоненты удалены на значительные расстояния.

c. MAN (Metropolitan Area Network) — основана на разных программных принципах, но в этой сети чаще организованны специальная коммуникационная система обмена сообщений.

4. Технологии передачи — может быть 1 ко многим и точка-точка (используется индивидуальный канал связи для любой пары компьютеров).

5. Принцип организации обмена между абонентами, также называется коммутация — технология выбора направления и организации передачи данных в сетях имеющих несколько альтернативных маршрутов обмена информации. Предаваемые по сети информационные потоки называются сетевой трафик. По типу коммутации сети могут быть:

a. Коммутация канала — каждой паре абонентов в течение сеанса взаимодействия предоставляется физическое соединение, при этом другим абонента канал не доступен.

b. Коммутация сообщений — данные передаются в виде логически завершённых порций, при этом физический канал связи занимается только на период передачи сообщения.

c. Коммутация пакетов — данные разбиваются на блоки малых размеров, которые могут пересылаться в пункт назначения по различным маршрутам. В месте назначения пакеты собираются в один пакет.

6. Пропускная способность — могут быть малоскоростные до 10 мб/с, среднескоростные до 100 мб/с, высокоскоростные свыше 100 мб/с.

7. Тип среды передачи данных — могут быть проводные и беспроводные.

8. Принцип организации иерархии — может быть одно ранговая и двух ранговая.

9. Принцип организации передачи — может быть последовательная и широковещательная.

10. Используемая коммуникационная среда — может быть:

a. Селекция информации, так же называется моноканал.

b. Маршрутизация информации.

11. Топология — усреднённая геометрическая схема соединения узлов сети. рисунок 1,2,3. Объединение сетей с различной топологией позволяет создавать много сетевые иерархии. Рисунок 4.

12. Типы применяемых платформ — могут быть однородные и гетерогенные (неоднородные).

13. Права собственности — могут быть общего пользования, частные.

14. По используемым протоколам передачи данных.

В структуре любой сети выделяют 2 подсети:

1. Коммуникационная — является ядром сети и связывает рабочие станции серверы друг с другом. Звенья коммуникационной сети связанны между собой магистральными каналами связи с высокой пропускной способностью. Отличительная особенность коммуникационной сети являются большие расстояния между абонентами по сравнению с геометрическим размером пространства, занимаемым узлами.

2. Абонентская — содержит отдельные звенья, подключаемые к коммуникационной сети абонентскими каналами связи.

Важнейшими особенностями компьютерных сетей является:

1. Независимость процесса обработки информации от конкретного компьютера.

2. Исключения дублирования информации за счёт её хранения на одной из компьютерных сетей.

3. Повышение надёжности хранения информации путём концентрации на компьютере с улучшенными техническими характеристиками.

4. Улучшение защищённости информации путём добавления программных средств для ограничения прав доступа пользователей.

5. Упрощение программного сопровождения.

6. Изменение неподготовленными пользователями системных настроек коллективно используемых программ.

7. Возможность оперативного без бумажного прямого обмена информации.

Объектами любой компьютерной сети могут быть:

1. Пользователи.

2. Программы.

3. Операционные услуги.

4. Функциональные блоки.

5. Вычислительные процессы.

Применительно компьютерным сетям используется понятие сетевая услуга или сетевой сервис — это процесс обслуживания объектов сети связанный с определённой обработкой данных и информационным обменом (почтовые услуги, хранение данных, поиск информации, взаимодействие между абонентами). Сетевой сервис определяет интерфейс между потребителем и поставщиком сетевых услуг. Поставщиком сетевых услуг является сетевая служба — это совокупность средств позволяющая реализовывать услугу или набор услуг, при этом любой сети выделяют 2 объекта:

1. Сервер — это абонент, предоставляющий свои ресурсы другим абонентам, но сам ресурсы других абонентов не использующий.

2. Клиент — это абонент, потребляющий сетевые ресурсы, но свои ресурсы в сеть не отдающий.

Под понятием клиента сервера понимают не только компьютеры, но и программы работающих на них. Не все сети в своём составе могут иметь выделенный сервер. В таких случаях функции сервера распределяются между рабочими станциями, поэтому существуют следующие способы организации иерархии в компьютерных сетях:

1. Одно ранговые — не имеют единого центра управления, поэтому каждый абонент может работать и как клиент, и как сервер. Каждый узел имеет программные средства администрирования и имеет возможность прямого взаимодействия с любым абонентом. Эффективно управлять такой сетью практически невозможно, однако такую сеть можно преобразовать в двух ранговую сеть, добавив или выделив сервер и установив соответствующее программное обеспечение.

2. Двух ранговые (серверные) — такие сети имеют централизованное управление, при этом количество пользователей неограниченно. Сервер может определяться видом ресурса, которым владеет:

a. Сервер баз данных.

b. Принт-сервер.

c. Почтовый сервер.

d. Архивный клиент

Серверные системы подразделяют на:

i. Файл-сервер (толстый клиент).

ii. Клиент-сервер (тонкий клиент).

Топологии компьютерных сетей.

Топология компьютерной сети — это структура физического раположения компьютеров относительно друг друга и способ их соединения линиями связи. Поняти етопология относится к тем сетям структуры связи которых легко отследить. Топология определяет требования к оборудованию, тип используемых линий связей, метод управления обменом, надёжность работы, возможности расширения сети.

Выбор топологии зависит от следующих фактов:

1. Используемое оборудование.

2. Мобильность, маштабируемость, надёжность и вычислительная мощьность сети в целом.

3. Доступность компонентов и простота поиска неиспраностей.

4. Колличество обьединяемых компьютеров.

5. Экономическая целесообразность.

Выделяют 2 основных класса топологии:

1. Полносвязная — подразумевает наличие отдельного канала связи для каждой пары абонентов. Рисунок 5.

2. Неполносвязная (ячеистая) — олучается из полносвязной, путём удаления некоторых связей. Рисунок 6.

Говоря о топологии подразумевают 4 оазных понятия определяющие различные уровни сетевой архитектуры:

1. Физическая — определяет схемы расположения компьютеров и прокладку кабелей.

2. Логическая — определяет структуры связей и хапктер распространения сигнала.

3. Управление обменом — принцип и последовательность права на захват сети.

4. Информационная — направлние потоков информации передаваемые по сети.

Реально существует 3 базовых топологии:

1. Общая шина — все узлы последовательно подключаются к 1 линии связи с ипользованием т-образных коннекторов. О коечности цепочки огреичиваются специальными согласующими устройствами — терминатор, которые создают в сети необходимое сопротивление предотвращая обратное движение сигнала. В данной топологии повреждение кабеля нарушает согласование линий связи и обмен данными становиться невозможным. Топология шина использует полудуплексный режим передачи — информация передаётся в обе стороны, но не одновременно, а по очереди, при этом данные становяься доступны всем узлам, но открыть сообщение может только тот абонент которому оно адресованно. При испльзовании данной топологии необходимо принимать специальные меры, что бы абоненты не мешали друг другу. Достоинстватополлогии шина: простота прокладки, лёгкость наращивания, адаптация к различным системам, устойчивость к возможным неисправностям отдельных узлов. Недостатки:ограничение на количество подключаемых узлов, низкая надёжность.

2. Кольцо — все абоненты соединены одной линией связи в замкнутое кольцо. Режим передачи по кольцу симплексный — данные предаются только в одну сторону. При топологии кольцо возможна прокладка 2-ух паралельных линий связи. Для обеспечения двусторонней передачи данных. Также вторая линия связи испльзуется как резервная. Чётко выделенного центра такой топологии нет, но выделяеется специальный абонент который контролирует и управляет обменом. Достоинства: возможность соединения большего количество узлов, простота подключения новых абонентов. Недостатки:наличие непрерывного соединения между всеми узлами, доступность данных всем пользователям.

3. Звезда — каждый узел подключается к выделенному центру по отдельной линии связи. Режим передачи данных полный дуплекс — передача данных в обе стороны одновременно. На каждой линии связи работает только один передатчик и один приёмник. Сети из топологии звезда различают по центральному узлу и могут быть:

a. Истинная звезда(активная) — центром является отдельный компьютер.

b. Пасивная — центром является концентратор. Схема прокладки такой сети аналогично активной звезде, но фактически являеться шиной.

Достоинства:

a. Высокая отказаустойчивость

b. Удобство локализации неисправностей.

Недостатки:

a. Большая загруженность центральной аппаратуры.

b. Полная потеря работоспособности при отказе центральной аппаратуры.

c. Малая протяжённость линий связи.

Компьютерные сети. Виды компьютерных сетей


Похожие статьи.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями: