Для современных вычислительных сетей что характерно

Лекция 7. Компьютерные сети Базовые понятия

Компьютерная сеть – это совокупность компьютеров, которые могут обмениваться между собой информацией.

Компоненты компьютерной сети:

• компьютер;
• линии связи (коммуникационное оборудование) – техника, которая реализует возможность обмена информацией (провода, устройства, иногда – компьютер, выполняющий функцию коммуникационного оборудования);
• операционная система, в особенности, модули ОС, реализующие сетевое взаимодействие;
• распределенные приложения – программы, которые работают одновременно на разных компьютерах, например, WWW.

• формат сообщений;
• очередность сообщений;
• действия, которые необходимо выполнять при получении, приеме сообщений или при наступлении иных событий.

• EDGE — до 474 кбит/с
• ADSL — 8 Mbit/s
• FastEthernet — 100 Mbit/s
• WiFi 802.11g — 54 Mbit/s
• Gigabit Ethernet — 1000 Mbit/s

Особенности терминологии

Internet – Интернет internet — несколько локальных сетей (сетевой комплекс) intranet – частная ceть организации, использующие механизмы Интернета extranet – объединение intranet-сетей различных компаний через Интернет Ethernet – технология локальных сетей Интранет (англ. Intranet) – в отличие от сети Интернет, это внутренняя частная ceть организации. Как правило, Интранет – это Интернет в миниатюре, который построен на использовании протокола IP для обмена и совместного использования некоторой части информации внутри этой организации. Intranet допускает использование публичных каналов связи, входящих в Internet, (VPN – Virtual Private Network), но при этом обеспечивается защита передаваемых данных и меры по пресечению проникновения извне на корпоративные узлы.

1. Классификация вычислительных сетей

Под компьютерными сетями, как правило, понимается система связи различного компьютерного оборудования с целью передачи информации. Неоднозначное понятие компьютерных сетей и их многообразие породило множество вариантов их классификации. В общем случае классификация компьютерных сетей ведется по территориальной распространенности, типу функционального взаимодействия, сетевой топологии или среды передачи, функциональному назначению. По функциональному назначению различают сети информационные, представляющие пользователю в основном информационное обслуживание (сети научно-технической информации, здравоохранения, резервирования билетов на транспорте и т. п.), вычислительные, выполняющие главным образом решение задач с обменом данными и программами между ЭВМ сети, и смешанные информационно-вычислительные, По размещению информации в сети разделяют сети с централизованным банком данных, формируемым в одном из узлов сети, и с распределенным банком данных, состоящим из отдельных локальных банков, расположенных в узлах сети. По степени территориальной рассредоточенности можно выделить:

• РАN – сеть, принадлежащая одному пользователю и использующаяся для взаимодействия его устройств;
• Local Area Network (LAN) – сети одной квартиры, дома, организации.
• САN – компьютерные сети, объединяющие ^АN близко стоящих зданий и объектов;
• Metropolian Area Network (MAN), городские – высокоскоростные каналы связи в пределах большого города.
• Региональные – объединяют компьютеры географической области.
• Wide Area Network (WAN), глобальные вычислительные сети. Используемая сегодня повсеместно компьютерная сеть интернет относится именно к глобальному виду сетей.

По методу передачи данных различают вычислительные сети с коммутацией каналов, с коммутацией сообщений, с коммутацией пакетов и со смешанной коммутацией. Для современных Вычислительные сети характерно использование коммутации пакетов. По типу среды передачи

• Проводные
  • витая пара;
  • коаксильный кабель;
  • оптоволокно.
• Беспроводные
  • радиосвязь (WiFi, WiMAX, Bluetooth);
  • инфракрасная связь;
  • лазерная связь.

Важным признаком классификации вычислительных сетей является их топология. Топологическая структура вычислительных сетей оказывает значительное влияние на ее пропускную способность, устойчивость сети к отказам ее оборудования, на логические возможности и стоимость сети. В настоящее время наблюдается большое разнообразие в топологических структурах вычислительных сетей. На рис. 1 представлены различные варианты топологий вычислительных сетей. Топология крупных вычислительных сетей может представлять собой комбинацию нескольких топологических решении.

• Шина. Предполагает использование общего кабеля с подключением к нему всех компьютеров и терминаторами на концах, позволяющими избежать отражение сигнала.
• Кольцо. Каждый компьютер в сети соединяется с двумя другими устройствами в результате чего образуется замкнутая цепь. Б данном виде компьютерной сети на каждой линии связи функционирует только один приемник и один передатчик. Благодаря этому не приходится использовать внешние терминаторы.
• Звезда. Все компьютеры подключаются к единому центральному узлу. Топология типа звезда может работать как отдельно, так и являться составляющей более сложной сети. В компьютерной сети вида звезда обмен данными ведется только через центральный компьютер, что возлагает на него очень большую нагрузку. Именно поэтому для подобной компьютерной сети интернет нужен довольно мощный компьютер, но зато он позволит избежать конфликтов в сети благодаря централизованности.
• Древовидная. Каждый компьютер может соединяться с одним или несколькими компьютерами, что обеспечивает высокую отказоустойчивость, но приводит к избыточному расходу кабеля. Компьютерная сеть этого типа характеризуется весьма сложной настройкой и используется обычно в крупных сетях.
• Полносвязная топология. Каждый компьютер сети связан с каждым компьютером отдельным дуплексным (двусторонним) физическим каналом связи.

Рис. 1. Виды топологий вычислительных сетей: а – общая шина; б – петлевая (кольцевая) сеть; в – звездообразная сеть; г – полносвязная сеть; д — древовидная сеть

Источник

36. Понятие компьютерной сети. Основные требования, предъявляемые к современным компьютерным сетям

Компьютерная сеть (Computer NetWork) – это совокупность компьютеров и других устройств, соединенных линиями связи и обменивающихся информацией между собой в соответствии с определенными правилами – протоколом.

Основные требования, предъявляемые к современным вычислительным сетям

• Простота эксплуатации и доступа пользователя к сети.
• Непрерывность работы – возможность отключения и подключения компонентов сети без прерывания ее работы.
• Открытость – возможность подключения разнотипных ЭВМ
• Масштабируемость – возможность наращивания ресурсов сети и абонентов.
• Автономность – работа пользователя на своей ЭВМ не должна ограничиваться тем, что ЭВМ включена в сеть.
• Возможность обработки и передачи информации различного вида: символьной, графической и др.
• Защищенность – возможность пресечения несанкционированного доступа к сети.
• Помехоустойчивость – способность достоверно передавать информацию в условиях помех.
• Небольшое время ответа, которое обеспечивает эффективную работу пользователя в диалоговом режиме.
• Высокая надежность и приемлемая стоимость услуг сети.

37. Основные компоненты компьютерной сети

Типичная компьютерная сеть включает в себя пять основных компонентов. 1. Основным составляющим элементом сети является настольный ПК.Его называют «клиентом» или «рабочей станцией» 2. Сервером обычно является высокопроизводительный ПК с жестким диском большой емкости. Он играет роль центрального узла, на котором пользователи ПК могут хранить свою информацию, печатать файлы и обращаться к его сетевым средствам. 3. Каждый компьютер сети, включая сервер, оснащен платой сетевого адаптера. Адаптер вставляется в свободное гнездо (слот) материнской платы. Эти адаптеры связывают компьютер с сетевым кабелем. Многие ПК поставляются уже готовыми к работе в сети и включают в себя сетевой адаптер. Для построения сетей применяют 8-, 16- и 32-битовые сетевые платы. Сервер обычно оснащают 32-битовой картой. Для обычных рабочих станций используют недорогие 16-битовые. 4. Сетевые кабели связывают друг с другом сетевые компьютеры и серверы. В качестве сетевого кабеля могут применяться и телефонные линии. 5. Совместно используемые периферийные устройства — жесткие диски большой емкости, принтеры, цветные и слайд-принтеры, дисководы CD-ROM и накопители на магнитной ленте для резервного копирования. Поскольку сети ПК состоят в основном из «клиентов» и «серверов», их часто называют сетями клиент/сервер.

38. Классификация компьютерных сетей. Топология кс. Виды. Преимущества и недостатки.

1. По принципам управления :

• Одноранговые — не имеющие выделенного сервера. В которой функции управления поочередно передаются от одной рабочей станции к другой;
• Многоранговые — это сеть, в состав которой входят один или несколько выделенных серверов. Остальные компьютеры такой сети (рабочие станции) выступают в роли клиентов.

1. По способу соединения :

• «Прямое соединение «- два персональных компьютера соединяются отрезком кабеля. Это позволяет одному компьютеров (ведущему) получить доступ к ресурсам другого (ведомого);
• «Общая шина » — подключение компьютеров к одному кабелю;
• «Звезда » — соединение через центральный узел;
• «Кольцо » — последовательное соединение ПК по двум направлениям.

1. По охвату территории :

• Локальная сеть (сеть, в которой компьютеры расположены на расстоянии до километра и обычно соединены при помощи скоростных линий связи.) — 0,1 — 1,0 км; Узлы ЛВС находятся в пределах одной комнаты, этажа, здания.
• Рагиональная сеть. Региональные сети связывают абонентов в различных городах, районах, небольших странах на расстоянии 10-100 км.
• Глобальная сеть (сеть, элементы которой удалены друг от друга на значительное расстояние) — до 1000 км.
• Всемирная сеть — объединение глобальных сетей (Internet).

• данные, предаваемые по кабелю, доступны всем подключенным компьютерам;
• в случае повреждения «шины» вся сеть перестает функционировать.

• общедоступность данных;
• неустойчивость к повреждениям кабельной системы.

• Разделение ресурсов позволяет экономно использовать ресурсы, например, управлять периферийными устройствами, такими, как печатающие устройства, внешние устройства хранения информации, модемы и т.д. со всех подключенных рабочих станций.
• Разделение данных предоставляет возможность доступа и управления базами данных с периферийных рабочих мест, нуждающихся в информации.
• Разделение программных средств предоставляет возможность одновременного использования централизованных, ранее установленных программных средств.
• Разделение ресурсов процессора, обеспечивающее использование вычислительных мощностей для обработки данных другими системами, входящими в сеть. Предоставляемая возможность заключается в том, что на имеющиеся ресурсы не «набрасываются» моментально, а только лишь через специальный процессор, доступный каждой рабочей станции.
• Многопользовательский режим — одновременное использование централизованных прикладных программных средств, обычно заранее установленных на сервере приложения.

Источник