Простейшая компьютерная сеть
Использование связи в современном мире благодаря новым технологиям становится все более и более эффективным. Особенно прогресс стал заметен в тот момент, когда пользователи получили возможность обмениваться информацией. Но передача информации только с помощью внешних носителей решает эту проблему лишь отчасти, но вот подлинным решением выступает объединение компьютеров в сеть.
Компьютерная сеть (Computer Network) – это объединение множества (двух и более) компьютеров, которые соединены между собой линиями связи, а работа их воспроизводится под управлением специального программного обеспечения.
Клиентами в распределенной вычислительной среде такой сети выступает прикладная программа, которая работает в интересах пользователя для того, чтобы предоставить услуги от сервера в пространство сети. Чтобы создать модель сети, входящие в нее компьютеры должны быть связаны каналами передачи информации — каналами связи, а на компьютерах следует установить специальное программное обеспечение, которое бы организовывало работу в сети – это программы управления сетью.
Аппаратные средства работы в сетях:
- прямые физические линии связи (кабели, радиосвязь, спутниковая связь);
- сетевые карты;
- серверы;
- модемы.
Отметим, что серверы — это компьютеры, работа которых направлена на управление имеющимися сетевыми ресурсами. Например, в компьютерной сети используются серверы печати для управления принтерами, коммуникационные серверы для обеспечения связи с модемами, файловые серверы, которые в КС выполняют центральную роль.
Программные средства работы в сетях:
- операционные системы, которые поддерживают режим работы в сети (наиболее используемые площадки — MS Windows NT, OS/2, Unix);
- браузеры – программы, которые обеспечивают взаимодействие с пользователем с помощью графического интерфейса, и транслируют его указания в команды.
В свою очередь эти команды распознает компьютер и сетевые протоколы.
Существует несколько типов компьютерных сетей, которые различают в зависимости от количества компьютеров, которые входят в сеть, и от разделяющего их расстояния.
Прямое компьютерное соединение образуется при соединении двух стоящих в пределах 10 – 20 м друг от друга компьютеров. Физическое соединение осуществляется с помощью специального кабеля (нуль-модем). Он подключается к последовательным или параллельным портам компьютеров. Прямое компьютерное соединение может быть установлено, а затем снято любым конечным пользователем. Сегодня все больше становятся популярными инфракрасные порты, которые позволяют организовать указанное выше соединение напрямую, без кабеля. Чаще всего ПКС используется для обмена информацией между портативным и стационарным персональным компьютером.
Назначение компьютерных сетей
Когда мы используем несколько компьютеров, часто может возникать вопрос: как осуществить передачу данных с одного компьютера на другой?
В первом варианте передать данные можно при помощи внешних носителей:
Но такой способ хорош только тогда, когда мы производим обмен данными между двумя расположенными рядом компьютерами. Но если ПК много и расположены они относительно далеко друг от друга (например, в одном здании, но на разных этажах), то в таком случае компьютеры можно соединить между собой кабелем. Если соединить два компьютера, то получится простейшая компьютерная сеть. И при наличии такой сети для передачи данных с одного компьютера на другой больше не потребуется внешних носителей. В простейшей КС данные передаются быстро, в любом объеме и в любое время.
Преимущества простейших компьютерных сетей
Чаще всего, особенно во многих организациях и фирмах, подразделения расположены на больших расстояниях. Для того чтобы оперативно и безопасно осуществлять управление и обмен информацией, у пользователей возникает необходимость объединить компьютеры в единую сеть. Здесь на помощь приходит простейшая компьютерная сеть.
Простейшая КС способствует организации общего доступа к определенному виду данных или оборудованию. Например, в какой-либо организации есть общая база данных — билетные кассы и т.п., коллективный доступ к дорогому лазерному принтеру. ПКС определяет бесперебойное подключение и постоянный доступ.
Использование сетей создает гибкую рабочую среду, дает возможность работать на домашнем компьютере, который подключен к сети учреждения.
Компьютерная сеть обеспечивает оперативное получение нужной информации из библиотек и банков.
Способы соединения компьютеров
К получившейся простейшей сети можно теперь добавить и другие компьютеры. Соединить их можно двумя способами:
Топология — конфигурация локальной сети.
Последовательное соединение компьютеров можно также разделить на три типа:
- чисто последовательное;
- последовательное кольцом;
- последовательное по общей шине.
При простом последовательном соединении информация передается с одного компьютера на другой и обратно. Коммуникация проходит быстро, но при разрыве одного из соединений или при неисправности одного компьютера выходит из строя и прекращает функционировать вся сеть. На практике такая схема почти не используется.
При последовательном кольцевом соединении данные также передаются последовательно от ПК к ПК, но таким образом данные могут передаваться в двух направлениях. Это повышает устойчивость к сбоям сети. В отличии от первого способа, один разрыв не приведет к сбою в сети, однако два разрыва сделают сеть нерабочей. В сегодняшнем мире технологий кольцевой тип соединения достаточно широко применяется, ведь такие сети — самые скоростные.
Последовательно тип соединения по общей шине может производиться между любыми компьютерами сети, вне зависимости от остальных. Если происходит повреждение одного ПК по сети, то именно этот компьютер отключается, а сеть продолжает работать. Хоть в этом смысле сеть достаточно устойчива, однако если шина получает повреждения, то вся сеть выйдет из строя.
И последний тип соединения — соединение звездой. При таком варианте вся сеть очень устойчива к повреждениям. Кроме того, такая схема соединения позволяет пользователям создавать сложные разветвления сети.
Тема 8. Способы связи компьютеров
Компьютерная сеть — это совокупность компьютеров, между которыми возможен информационный обмен без промежуточных носителей информации. Для создания сети входящие в нее компьютеры должны быть связаны каналами передачи информации — каналами связи, а на компьютерах — установлено специальное программное обеспечение, организующее работу в сети, — программы управления сетью. Технология работы в сети и возникающие при этом возможности зависят как от способов организации каналов связи, так и от программного обеспечения. Виды каналов связи и организуемые с их помощью сети представлены на рис. 8.1.
а — временная сеть; б — локальные сети;
в — сети, организованные с помощью каналов связи.
Простейшая компьютерная сеть. Она образуется при соединении двух недалеко отстоящих друг от друга компьютеров (в пределах 10 — 20 м) с помощью специального кабеля, называемого нуль-модемом, который подключается к последовательным или параллельным портам обоих компьютеров. Такое временное соединение называется прямым компьютерным соединением (ПКС). Оно может быть установлено, а затем снято любым конечным пользователем. В настоящее время получают развитие инфракрасные порты, позволяющие организовать указанный вид соединения напрямую, без кабеля. ПКС используется в основном для обмена информацией между портативным и стационарным персональным компьютером, например, офиса, хотя такой обмен возможен и между двумя стационарными ПК.
Локальная вычислительная сеть. Расположенные на небольшом расстоянии компьютеры (на удалении в пределах 50-100 м внутри одного или соседних зданий), между которыми необходимо организовать постоянный информационный обмен, стационарно соединяются специально предназначенными для этих целей кабелями. Сеть указанного типа называется локальной вычислительной сетью (ЛВС).
Распределенная сеть. Значительно удаленные друг от друга компьютеры (например, расположенные в разных концах города или в разных городах), между которыми необходимо организовать постоянный обмен большими потоками информации, соединяются специальными постоянно действующими выделенными каналами. Физически выделенные каналы могут реализовываться с помощью телефонных каналов или оптических кабелей, а также с помощью спутниковых или радиоканалов. С помощью выделенных каналов обычно соединяются удаленные друг от друга компьютеры одной организации (например, компьютеры центрального офиса банка с компьютерами в его филиалах). Сети, связывающие значительно удаленные друг от друга компьютеры, называются распределенными. Доступ к распределенным сетям организаций ограничен определенным кругом лиц, для которых работа в таких сетях связана с выполнением их должностных обязанностей. По своему функциональному назначению сети подобного типа эквивалентны локальным и называются региональными.
Региональная сеть организации, в которой создана специальная коммуникационная система обмена сообщениями (электронная почта, факс, совместная работа над документами), называется корпоративной. Термин корпоративная сеть используется в литературе и для обозначения объединения нескольких сетей, каждая из которых может быть построена на различных технических, программных и информационных принципах.
Глобальная сеть. Сеть компьютеров, распределенных по всему миру и постоянно связанных каналами с очень высокой пропускной способностью, на которых имеется большой объем разнообразной информации, доступной на коммерческой основе всем желающим, называется глобальной сетью. Наиболее известным представителем таких сетей является Интернет, хотя имеются и другие глобальные сети (MSN – Microsoft on Line, America on Line и др.).
Связь с помощью телефонной сети. Временная связь между удаленными ПК с помощью обычной телефонной сети через АТС может быть установлена с помощью устройства, называемого модемом (факс-модем). Такой способ связи называется связью по коммутируемому каналу. С помощью модема можно организовать информационный обмен между обычными компьютерами, можно подключиться к локальной сети офиса или к глобальной сети.
Контрольные вопросы
1. Перечислите способы соединения компьютеров и виды сетей.
2. Что представляет собой временная (простейшая) компьютерная сеть?
4. Назначение выделенных каналов связи. Как они реализуются физически.
5. Что называется распределенными сетями? Какие сети к ним относятся.
6. Что называется глобальной сетью? Приведите пример глобальной сети.
7. Что называется связью по коммутируемому каналу?
8. Что называется разделяемым (сетевым) ресурсом?