Типы компьютерных сетей
Сеть – соединение между двумя или более компьютерами, позволяющее им разделять ресурсы. Здесь под ресурсами понимаются хранящиеся в компьютере файлы или подключенные к нему устройства (принтеры, модемы и т.п.).
Хотя, большинство сетей значительно сложнее, все они базируются на принципе предоставления ресурсов в совместное пользование.
Компьютеры могут соединяться друг с другом непосредственно, используя спец. сетевой кабель, либо через промежуточные коммуникационные узлы связи. Компьютер, подключенный к сети называют рабочей станцией, а компьютер, предназначенный для работе с сетью и концентрации данных наз. сервером. Для классификации комп. Сетей можно использовать различные признаки, но чаще всего сети делят на типы по территориальному признаку, т.е. по величине территории, которую покрывает сеть. Это объясняется значительным отличием технологии глобальных и локальных сетей, не смотря на их постоянное сближение.
К локальным вычислительных сетям – ЛВС (Local Area Network — LAN) относят сети компьютеров, сосредоточенные на не большой территории (обычно в радиусе до 2км). В общем случае, ЛВС представляет из себя коммуникационную систему, принадлежащую одному предприятию. Относительно небольшие расстояния в ЛВС дают возможность использовать относительно дорогие высококачественные линии связи: на первых парах построения ЛВС использовались коаксиальные типы кабелей (тонкий и толстый коаксиальный кабель), различные типы кабелей вида «витая пара» (как экранированные, так и не экранированные), оптоволоконные кабели (как одномодовые, так и многомодовые). Использование этих кабелей обеспечивает низкий уровень ошибок и высокую скорость передачи данных по линиям связи (в зависимости от сетевого кабеляи и метода доступа к данным, который определяется используемой технологией ЛВС). Эта скорость находится в диапазоне от 10Мбит/с до 1000Мбит/с и более.
Глобальные вычислительные сети – ГВС (Wide Area Network — WAN) объединяет территориально рассредоточенные компьютеры, которые могут находиться в различных городах и странах. Поскольку прокладка высококачественных линий связи обходится очень дорого, в ГВС используются уже существующие линии связи, изначально предназначенные для других целей. Например, часто ГВС строят на основе телефонных/телеграфных линий общего назначений, спутниковой связи и наземных микроволновых систем.
Региональная вычислительная сеть – РВС (Metropolitan Area Network — MAN) является менее распространенным типом сетей. Они появились сравнительно недавно и предназначены для обслуживания крупного города (мегаполиса). В то время, как ЛВС наилучшим образом подходит для разделения ресурсов на коротких расстояниях и широковещательных передач, а ГВС обеспечивают работу на больших расстояниях, но с ограниченной скоростью и не богатым набором услуг, сети мегаполисов (РВС) занимают промежуточное положение. Они используют цифровые магистральные линии связи (часто оптоволоконные) и в основном предназначены для связи множества ЛВС в масштабах города. РВС изначально разрабатывались для передачи данных, однако в наше время данные сети поддерживают и такие услуги как видеоконференции, интегральная передача голоса и текста. Сети мегаполисов являются общественными сетями, поэтому их услуги обходятся дешевле, чем построение собственной (частной) сети в пределах города.
Еще одним популярным способом классификации сетей является классификация по масштабу производственного подразделения, в пределах которого действует сеть. По этому признаку различают:
Сети отделов – сети, используемые небольшой группой сотрудников, работающих в одном отделе или лаборатории предприятия. Эти сотрудники решают общие задачи, например: ведут бухгалтерский учет или занимаются маркетингом. Главной задачей сети отдела является разделение локальных ресурсов: приложение, данные, принтеры, модемы и т.д. Обычно сети отделов имеют один или два сервера и не более 30 рабочих станций. Обычно сети отделов не разделяются на подсети. В этих сетях локализуется большая часть траффика предприятия.
Примечание: Трафик – характеристика нагрузки коммутационной линии. В компьютерной технике – состояние обмена информацией между компьютерами. Выражение «трафик 100Мбайт/сутки» обозначает состояние, при котором за фиксированный промежуток времени (сутки) по данной линии, соединяющей друг с другом два компьютера было передано 100Мбайт информации.
Сети отделов обычно создаются на основе какой-либо одной сетевой технологии LAN (до недавнего времени Ethernet, в настоящее время это Fast Ethernet или Gigabit Ethernet и т.д.). Для такой сети характерен один или максимум – 2 типа сетевых операционных систем (Windows Server 2008 или Linux Server). Задачи управления сетью на уровне отдела достаточно просты: добавление новых пользователей, устранение простых отказов, установка (с настройкой) новых узлов сети (рабочих станций), инсталляция новых версий ПО.
Сети кампусов от англ. Campus – студгородок, именно на территории студгородков возникала необходимость объединения нескольких маленьких сетей в одну большую сеть. Сейчас это название никак не связывают со студгородками, а используют для обозначения сетей любых предприятий. К особенностям сетей кампусов можно отнести:
- Сети этого типа объединяют множество сетей различных отделов одного предприятия в пределах отдельного здания или в пределах одной территории, покрывающих площадь нескольких кв. км.
- Глобальные соединения в сетях кампусов не используются.
- Службы сети кампуса включают взаимодействие между сетями, доступ к базам данных предприятия, доступ к общим высокоскоростным модемам, принтерам и т.п.
- На уровне сети кампуса возникают проблемы гетерогенности – интеграции неоднородного как аппаратного, так и программного обеспечений. Эта проблема возникает по тому, что типы компьютеров, сетевых ОС, сетевого аппаратного обеспечения могут отличаться в разных отделах.
Корпоративные сети называют так же сетями масштаба предприятия, что соответствует дословному переводу термина «Enterprise-wide networks». Этот термин используется в англоязычной литературе для обозначения данного типа сетей. Для корпоративной сети характерны:
- Масштабность – тысячи рабочих станций, сотни серверов, огромные объемы хранимых и передаваемых по линиям связи данных, множество разнообразных приложений.
- Высокая степень гетерогенности – типы компьютеров, коммуникационно-сетевое оборудование, ОС-мы и их приложения различны.
- Использование глобальных связей – сети филиалов соединяются с помощью телекоммуникационных средств, включая, например, телефонные или радиоканалы, спутниковую связь.
1.Классификация и назначение компьютерных сетей
Компьютерная (вычислительная) сеть — это совокупность компьютеров и другого периферийного оборудования (принтеров, графических устройств, мощных накопителей на магнитных и магнито-оптических дисках, модемов и пр.), соединенных с помощью каналов связи в единую систему так, что они могут связываться между собой и совместно использовать ресурсы сети. В зависимости от территории, охватываемой сетью, компьютерные сети подразделяются на три основных класса:
глобальные сети (WAN — Wide Area Network);
региональные сети (MAN — Metropolitan Area Network);
локальные сети (LAN – Local Area Network).
Глобальная вычислительная сеть объединяет абонентов, расположенных в различных странах, на разных континентах. Взаимодействие между абонентами такой сети осуществляется на базе телефонных линий связи, радиосвязи и систем спутниковой связи.
Региональная вычислительная сеть связывает абонентов внутри большого города, экономического региона, страны. Обычно расстояние между абонентами региональной вычислительной сети составляет десятки — сотни километров.
Локальнаявычислительная сеть (ЛВС) включает абонентов, расположенных в пределах небольшой территории. К классу локальных вычислительных сетей относятся сети отдельных предприятий, фирм, банков и т.д. Протяженность такой сети обычно ограничена пределами 2 – 2,5 километра.
Объединение глобальных, региональных и локальных вычислительных сетей позволяет создавать многосетевые иерархии, обеспечивающие мощные средства обработки огромных информационных массивов и доступ к неограниченным информационным ресурсам. Локальные сети могут входить как компоненты в состав региональных сетей, региональные — в глобальные и, наконец, глобальные сети могут образовывать сложные структуры.
Из глобальных наиболее популярной является сеть Internet. В ее состав входит множество свободно соединенных сетей, причем каждая внутренняя сеть может обладать собственной структурой и способами управления. Основными ячейками Internet являются локальные вычислительные сети .
Классификация по модели взаимодействия.
Модель клиент — сервер.
1.Компьютер в сети, предоставляющий свои услуги другим, т.е. выполняющий определенные функции по запросам других.
2.Программа-сервер.Она устанавливается на компьютере-сервере.
Обслуживаемые компьютеры общаются с сервером посредством соответствующей (client-) программы, предназначенной для работы в паре с программой-сервером. Программа клиент работает непосредственно на рабочей станции.
Клиент. Под клиентом понимаются:
2.Прикладная программа, работающая в интересах пользователя для предоставления
неких услуг с сервера где-либо в какой-либо сети.
Клиент-сервер – это технология работы различных программ в сети. Программа, работающая по такой схеме, состоит их двух взаимодействующих частей: клиента и сервера. Клиент находится на
машине пользователя, сервер на соответствующем сервере (компьютере). Сервер по командам клиента выполняет определенные действия, предоставляя услуги клиенту. Т.е., для предоставления услуг в такой схеме необходимы наличие и одновременная слаженная работа обеих указанных частей.
Предоставление услуг в Internet построено по этой схеме, т.е. оно осуществляется совместной работой 2-х процессов: на компьютере пользователя и на компьютере сервере.
По уровню управления сети делятся на одноранговые и двуранговые
Двуранговые сети имеют выделенный сервер, который управляет пересылкой сообщений между рабочими станциями и всеми связями между сетевыми устройствами, хранит разделяемые информационные ресурсы.
Основные проблемы компьютерных сетей связаны с передачей данных. На скорость и надежность передачи данных большое влияние оказывают расстояния. Стоимость физических каналов, коммуникационного оборудования вносит существенный вклад в общую стоимость сети. Поэтому основными классификационными признаками компьютерных сетей являются пространственные характеристики территорий, которые они охватывают. С этой точки зрения сети можно разделить на локальные, региональные, территориальные и глобальные. Точно указать границу между этими классами сетей в настоящее время не представляется возможным. Однако приблизительно можно сказать, что локальные рассположены в пределах зданий, небольших территорий (радиусом до 10км). Повышение скорости передачи в локальных сетях сопровождается ужесточением требований к расстояниям (порядка сотен метров). Региональные сети охватывают территории городов, областей. К территориальным сетям можно отнести сети стран, совокупность региональных сетей. Глобальные сети охватывают территории нескольких стран и континентов.