3 Сетевые технологии и интернет
Как и любые объекты исследований, компьютерные сети можно классифицировать по различным признакам.
По территориальной распространенности – это глобальные и локальные компьютерные сети.
Глобальные сети(WAN, Wide Area Networks) позволяют организовать взаимодействие между компьютерами на больших расстояниях. Эти сети работают на относительно низких скоростях и могут вносить значительные задержки в передачу информации. Протяженность глобальных сетей может составлять тысячи километров и они интегрированы с сетями масштаба страны.
Локальные сети(LAN, Local Area Networks) обеспечивают наивысшую скорость обмена информацией между компьютерами и типичная локальная сеть занимает пространство в одно или несколько зданий. Протяженность локальных компьютерных сетей составляет всего лишь несколько километров.
Сравнительно недавно появились городские сетиилисети мегополисов (MAN, Metropolitan Area Networks). Такие сети предназначены для обслуживания территории крупного города – мегаполиса.
В своем классическом построении глобальные и локальные компьютерные сети отличаются по следующим признакам.
- Протяженность и качество линий связи. Локальные компьютерные сети по определению отличаются от глобальных сетей небольшими расстояниями между узлами сети. Это делает возможным использование в локальных сетях более качественных линий связи.
- Сложность методов передачи данных. В условиях низкой надежности физических каналов и различных внутренних стандартах на передачу данных в разных странах в глобальных сетях требуются более сложные, чем в локальных сетях, методы передачи данных и соответствующее оборудование.
- Скорость обмена данными в локальных сетях (100 Мбит/с – 10 Гбит/с) существенно выше, чем в глобальных (от 128 Кбит/с до 56 Мбит/с).
- Разнообразие услуг. Высокие скорости обмена данными дали возможность реализовать в локальных сетях широкий набор услуг, таких как услуги файловой службы, услуги печати, услуги баз данных, и др., в то время как глобальные сети в основном были предназначены для почтовых и файловых услуг с ограниченными возможностями.
- Масштабируемость. Локальные сети обладают плохой масштабируемостью из-за жесткости базовых топологий, определяющих способ подключения станций и длину линии. При этом характеристики сети резко ухудшаются при достижении определенного предела по количеству узлов или протяженности линий связи. Глобальным сетям присуща хорошая масштабируемость, так как они изначально разрабатывались в расчете на работу с произвольными топологиями и сколь угодно большим количеством абонентов.
- низкоскоростные (до 10 Мбит/с);
- среднескоростные (до 100 Мбит/с);
- высокоскоростные (свыше 100 Мбит/с).
- проводные –коаксиальные, на витой паре, оптоволоконные;
- беспроводные — с передачей информации по радиоканалам, в инфракрасном диапазоне.
Классификация компьютерных сетей
Все многообразие компьютерных сетей можно классифицировать по группе признаков:
1. Территориальной распространенности.
2. Ведомственной принадлежности.
3. Скорости передачи информации.
По территориальной распространенности сети могут быть локальными, региональными и глобальными.
Локальные сети — это сети перекрывающие территорию не более 10 квадратных километров.
Региональные — это сети расположенные на территории города или области.
Глобальные — это сети расположенные на территории государства или группы государств, например, всемирная сеть Internet.
По ведомственной принадлежности различают ведомственные и государственные сети.
Ведомственные сети принадлежат одной организации и располагаются на ее территории. Это может быть локальная сеть предприятия.
Корпоративные сети. Несколько отделений одной кампании, расположенные на территории города, области, страны или государства образуют корпоративную компьютерную сеть.
Государственные сети – сети, используемые в государственных структурах.
По скорости передачи информации компьютерные сети делятся на: низкоскоростные, среднескоростные, высокоскоростные.
По типу среды передачи разделяются на сети
· с передачей информации по радиоканалам,
· в инфракрасном диапазоне и т.д.
Следует заметить, что основные отличия в принципах построения сетей определяются средой передачи.
Помимо рассмотренных признаков компьютерные сети могут классифицироваться по типу, топологии, сетевой архитектуре и т.п..
Локальные вычислительные сети (ЛВС)
Под локальной вычислительной сетью следует понимать совместное подключение нескольких рабочих станций (отдельных компьютерных рабочих мест) и других устройств к общему каналу передачи данных.
Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:
10. Классификация сетей. По территориальной распространенности
Под топологией вычислительной сети понимается конфигурация графа, вершинам которого соответствуют компьютеры сети (иногда и другое оборудование, например концентраторы), а ребрам — физические связи между ними. Компьютеры, подключенные к сети, часто называют станциями или узлами сети.
Конфигурация физических связей определяется электрическими соединениями компьютеров между собой и может отличаться от конфигурации логических связей между узлами сети. Логические связи представляют собой маршруты передачи данных между узлами сети и образуются путем соответствующей настройки коммуникационного оборудования.
Полносвязная топология соответствует сети, в которой каждый компьютер сети связан со всеми остальными. Несмотря на логическую простоту, этот вариант оказывается громоздким и неэффективным. Этот вид топологии используется в многомашинных комплексах или глобальных сетях при небольшом количестве компьютеров.
Все другие варианты основаны на неполносвязных топологиях, когда для обмена данными между двумя компьютерами может потребоваться промежуточная передача данных через другие узлы сети.
Ячеистая топология (mesh) получается из полносвязной путем удаления некоторых возможных связей. В сети с ячеистой топологией непосредственно связываются только те компьютеры, между которыми происходит интенсивный обмен данными, а для обмена данными между компьютерами, не соединенными прямыми связями, используются транзитные передачи через промежуточные узлы.
Общая шина. В этом случае компьютеры подключаются к одному коаксиальному кабелю по схеме «монтажного ИЛИ». Передаваемая информация может распространяться в обе стороны.
Топология звезда. В этом случае каждый компьютер подключается отдельным кабелем к общему устройству, называемому концентратором, который находится в центре сети. В функции концентратора входит направление передаваемой компьютером информации одному или всем остальным компьютерам сети.
В сетях с кольцевой конфигурацией данные передаются по кольцу от одного компьютера к другому, как правило, в одном направлении. Если компьютер распознает данные как «свои», то он копирует их себе во внутренний буфер.
4. Локальные и глобальные сети, сетевые технологии обработки данных
При физическом соединении двух или более компьютеров образуется компьютерная сеть. В общем случае, для создания компьютерных сетей необходимо специальное аппаратное обеспечение — сетевое оборудование и специальное программное обеспечение — сетевые программные средства.
Уже сейчас есть сферы человеческой деятельности, которые принципиально не могут существовать без сетей (например работа банков, крупных библиотек и т. д. Сети также используются при управлении крупными автоматизированными производствами, газопроводами, электростанциями и т.п. Для передачи данных компьютеры используют самые разнообразные физические каналы, которые обычно называются средой передачи.
Назначение всех видов компьютерных сетей определяется двумя функциями:
· обеспечение совместного использования аппаратных и программных ресурсов сети;
· обеспечение совместного доступа к ресурсам данных.
Например, все участники локальной сети могут совместно использовать одно общее устройство печати — сетевой принтер или, например, ресурсы жестких дисков одного выделенного компьютера — файлового сервера. Аналогично можно совместно использовать и программное обеспечение. Если в сети имеется специальный компьютер, выделенный для совместного использования участниками сети, он называется файловым сервером.
Группы сотрудников, работающих над одним проектом в рамках локальной сети, называются рабочими группами. В рамках одной локальной сети могут работать несколько рабочих групп. У участников рабочих групп могут быть разные права для доступа к общим ресурсам сети. Совокупность приемов разделения и ограничения прав участников компьютерной сети называется политикой сети. Управление сетевыми политиками называется администрированием сети. Лицо, управляющее организацией работы участников локальной компьютерной сети, называется системным администратором.
Основные характеристики и классификация компьютерных сетей
По территориальной распространенности сети могут быть локальными, глобальными, и региональными.
Локальная сеть (LAN — Local Area Network) — сеть в пределах предприятия, учреждения, одной организации.
Региональная сеть (MAN — Metropolitan Area Network) — сеть в пределах города или области.
Глобальная сеть (WAN — Wide Area Network) – сеть на территории государства или группы государств.
По скорости передачи информации компьютерные сети делятся на низко-, средне- и высокоскоростные:
· низкоскоростные сети — до 10 Мбит/с;
· среднескоростные сети- до 100 Мбит/с;
· высокоскоростные сети — свыше 100 Мбит/с.
По типу среды передачи сети разделяются на:
· проводные (на коаксиальном кабеле, на витой паре, оптоволоконные);
· беспроводные с передачей информации по радиоканалам или в инфракрасном диапазоне.
По способу организации взаимодействия компьютеров сети делят на одноранговые и с выделенным сервером (иерархические сети).
Все компьютеры одноранговой сети равноправны. Любой пользователь сети может получить доступ к данным, хранящимся на любом компьютере.
Главное достоинство одноранговых сетей – это простота установки и эксплуатации. Главный недостаток состоит в том, что в условиях одноранговых сетей затруднено решение вопросов защиты информации. Поэтому такой способ организации сети используется для сетей с небольшим количеством компьютеров и там, где вопрос защиты данных не является принципиальным.
В иерархической сети при установке сети заранее выделяются один или несколько серверов — компьютеров, управляющих обменом данных по сети и распределением ресурсов. Любой компьютер, имеющий доступ к услугам сервера называют клиентом сети или рабочей станцией.
Сервер в иерархических сетях — это постоянное хранилище разделяемых ресурсов. Сам сервер может быть клиентом только сервера более высокого уровня иерархии. Серверы обычно представляют собой высокопроизводительные компьютеры, возможно, с несколькими параллельно работающими процессорами, винчестерами большой емкости и высокоскоростной сетевой картой.
Иерархическая модель сети является наиболее предпочтительной, так как позволяет создать наиболее устойчивую структуру сети и более рационально распределить ресурсы. Также достоинством иерархической сети является более высокий уровень защиты данных. К недостаткам иерархической сети, по сравнению с одноранговыми сетями, относятся:
1. Необходимость дополнительной ОС для сервера.
2. Более высокая сложность установки и модернизации сети.
3. Необходимость выделения отдельного компьютера в качестве сервера.
По технологии использования сервера различают сети с архитектурой файл—сервер и сети с архитектурой клиент—сервер. В первой модели используется файловый сервер, на котором хранится большинство программ и данных. По требованию пользователя ему пересылаются необходимая программа и данные. Обработка информации выполняется на рабочей станции.
В системах с архитектурой клиент-сервер обмен данными осуществляется между приложением-клиентом и приложением-сервером. Хранение данных и их обработка производится на мощном сервере, который выполняет также контроль за доступом к ресурсам и данным. Рабочая станция получает только результаты запроса.
К основным характеристикам сетей относятся:
Пропускная способность – максимальный объем данных, передаваемых сетью в единицу времени. Пропускная способность измеряется в Мбит/с.
Время реакции сети — время, затрачиваемое программным обеспечением и устройствами сети на подготовку к передаче информации по данному каналу. Время реакции сети измеряется миллисекундах.