- Основные характеристики и классификация компьютерных сетей
- Основные характеристики сетей
- 6 Основные характеристики сетей. Пропускная способность.
- 7.Топология. Типовые топологии компьютерных сетей.
- 8.Взаимодействие компьютеров в сети. Декомпозиция. Пример.
- 9 Многоуровневая модель сетевого взаимодействия. Протокол, интерфейс. Пример.
- Характеристики сети
- Производительность
Основные характеристики и классификация компьютерных сетей
По территориальной распространенностисети могут быть локальными, глобальными, и региональными.
- Локальная сеть (LAN – Local Area Network) – сеть в пределах предприятия, учреждения, одной организации.
- Региональнаясеть (MAN – Metropolitan Area Network) – сеть в пределах города или области.
- Глобальнаясеть (WAN – Wide Area Network) – сеть на территории государства или группы государств.
- низкоскоростные сети – до 10 Мбит/с;
- среднескоростные сети – до 100 Мбит/с;
- высокоскоростные сети – свыше 100 Мбит/с.
- проводные (на коаксиальном кабеле, на витой паре, оптоволоконные);
- беспроводные с передачей информации по радиоканалам или в инфракрасном диапазоне.
- Необходимость дополнительной ОС для сервера.
- Более высокая сложность установки и модернизации сети.
- Необходимость выделения отдельного компьютера в качестве сервера
Основные характеристики сетей
Скорость передачи данныхпо каналу связи измеряется количеством битов информации, передаваемых за единицу времени – секунду. Единица измерения – бит в секунду. Часто используется единица измерения скорости — бод. Бод — число изменений состояния среды передачи в секунду. Так как каждое изменение состояния может соответствовать нескольким битам данных, то реальная скорость в битах в секунду может превышать скорость в бодах. Пропускная способность канала связи. Единица измерения пропускной способности канала связи – знак в секунду. Достоверность передачи информацииоценивают как отношение количества ошибочно переданных знаков к общему числу переданных знаков. Единица измерения достоверности: количество ошибок на знак – ошибок/знак. Этот показатель должен лежать в пределах 10 -6 –10 -7 ошибок/знак, т.е. допускается одна ошибка на миллион переданных знаков или на десять миллионов переданных знаков. Надежность каналов связикоммуникационной системы определяется либо долей времени исправного состояния в общем времени работы, либо средним временем безотказной работы. Единица измерения надежности – час. Как минимум, несколько тысяч часов. Время реакции сети– время, затрачиваемое программным обеспечением и устройствами сети на подготовку к передаче информации по данному каналу. Время реакции сети измеряется миллисекундах. Объем информации, передаваемой по сети, называется трафиком.
6 Основные характеристики сетей. Пропускная способность.
Утвержденный набор характеристик образует сетевую технологию. Пример – Ethernet.
Пропускная способность:
- Показывает количество информации, передаваемое по сети за единицу времени.
- Измеряется в бит/с и производных от нее величинах:
- 1 Кбит/с = 1000 бит/с
- 1 Мбит/с = 1000 Кбит/с = 1 000 000 бит/с
- 1 Гбит/с = 1000 Мбит/с
- Бывает теоретической (максимально возможной), реальной, средней за период времени.
Информация на компьютере хранится и измеряется в байтах. Для оценки времени передачи файла по сети можно использовать примерную зависимость
Пример: Для передачи файла объемом 1 Мб (мегабайт) по каналу связи с пропускной способностью 1 Мбит/с потребуется 10 сек.
7.Топология. Типовые топологии компьютерных сетей.
Это способ организации физических связей.
Конфигурация графа, вершинам которого соответствуют компьютеры сети (иногда и другое оборудование, например концентраторы), а ребрам — физические связи между ними.
Логическая топология (схема потоков данных в сети) может отличаться от физической.
а – полносвязная топология
- каждый компьютер сети связан со всеми остальными.
- «+» — логическая простота
- «-» – громоздкость и неэффективность
- все прочие топологии – неполносвязные
- получается из полносвязной путем удаления некоторых возможных связей.
- непосредственно связываются только те компьютеры, между которыми происходит интенсивный обмен данными
- для остальных используются транзитные передачи через промежуточные узлы
- применяется в глобальных сетях
- очень распространенная.
- «+» – низкая стоимость, общая технология подключения, простота разводки
- «-» – низкая надежность, невысокая производительность
- каждый компьютер подключается отдельным кабелем к общему устройству, называемому концентратором, который находится в центре сети.
- «+» – высокая надежность, управляемость
- «-» – высокая стоимость, ограниченная раширяемость
- данные передаются по кольцу от одного компьютера к другому, как правило, в одном направлении
- «+» – удобно организовывать обратную связь
- «-» – сложная в реализации
8.Взаимодействие компьютеров в сети. Декомпозиция. Пример.
Взаимодействие 2 компьютеров по сети – сложный процесс. Для упрощения его понимания используется декомпозиция(разбиение одной сложной задачи на несколько более простых задач-модулей)
декомпозиция + многоуровневый подход
9 Многоуровневая модель сетевого взаимодействия. Протокол, интерфейс. Пример.
Формализованные правила, определяющие последовательность и формат сообщений, которыми обмениваются сетевые компоненты, лежащие на одном уровне, но в разных узлах, называются протоколом.
Формализованные правила, определяющие взаимодействие и формат сообщений модулей, реализующих протоколы соседних уровней и находящиеся в одном узле, называются интерфейсом.
Характеристики сети
Главным требованием, предъявляемым к сетям, является выполнение сетью ее основной функции — обеспечение пользователям потенциальной возможности доступа к разделяемым ресурсам всех компьютеров, объединенных в сеть.
Все остальные требования — производительность, надежность, совместимость, управляемость, защищенность, расширяемость и масштабируемость — связаны с качеством выполнения этой основной задачи.
Хотя все эти требования весьма важны, часто понятие «качество обслуживания» (Quality of Service, QpS) компьютерной сети трактуется более узко — в него включаются только две самые важные характеристики сети — производительность и надежность.
Независимо от выбранного показателя качества обслуживания сети существуют два подхода к его обеспечению. Первый подход, очевидно, покажется наиболее естественным с точки зрения пользователя сети. Он состоит в том, что сеть (точнее, обслуживающий ее персонал) гарантирует пользователю соблюдение некоторой числовой величины показателя качества обслуживания. Например, сеть может гарантировать пользователю А, что любой из его пакетов, посланных пользователю В, будет задержан сетью не более, чем на 150 мс. Или, что средняя пропускная способность канала между пользователями А и В не будет ниже 5 Мбит/с, при этом канал будет разрешать пульсации трафика в 10 Мбит на интервалах времени не более 2 секунд. Технологии frame relay и АТМ позволяют строить сети, гарантирующие качество обслуживания по производительности.
Второй подход состоит в том, что сеть обслуживает пользователей в соответствии с их приоритетами. То есть качество обслуживания зависит от степени привилегированности пользователя или группы пользователей, к которой он принадлежит. Качество обслуживания в этом случае не гарантируется, а гарантируется только уровень привилегий пользователя. Такое обслуживание называется обслуживанием best effort — с наибольшим старанием. Сеть старается по возможности более качественно обслужить пользователя, но ничего при этом не гарантирует. По такому принципу работают, например, локальные сети, построенные на коммутаторах с приоритезацией кадров.
Производительность
Потенциально высокая производительность — это одно из основных свойств распределенных систем, к которым относятся компьютерные сети. Это свойство обеспечивается возможностью распараллеливания работ между несколькими компьютерами сети. К сожалению, эту возможность не всегда удается реализовать. Существует несколько основных характеристик производительности сети:
- время реакции;
- пропускная способность;
- задержка передачи и вариация задержки передачи.