Характеристики компьютерной сети
Высокоскоростные магистральные сети составляют основу сети. К этим гигантам подсоединяются областные сети поменьше, а уже к ним – Интернет-провайдеры – фирмы, которые подключают обычных пользователей (как организации, так и частным лицам).
Сегодня наиболее передовыми считаются волоконно-оптические сети. Спутниковые, радиоканалы, коаксиальные кабели уступают им в скорости распространения сигнала, пропускной способности и легкости прокладки. Типичная двухкилограммовая катушка оптического кабеля может подменить 700 кг медных проводов. По дну океанов протянуты оптоволоконные линии и соединяют материки. Новые километры подводных кабелей прокладываются ежедневно.
Пользователь, работая в сети, предъявляет определенные требования к ее характеристикам. К примеру, возможно требование, чтобы средний темп передачи информации не была меньше 2 Мбит/с. Различные требования к качеству транспортных услуг сети возможно причислить к одной из последующих групп:
- надежность
- производительность;
- безопасность;
- характеристики, обладающие значением лишь для поставщика.
Три первые категории отвечают трем максимально важным для пользователя чертам транспортных услуг — возможность без перерывов и потерь в обслуживании (надежность) предоставлять с установленной скоростью (производительность) защищенную от несанкционированного допуска и замены данные (безопасность).
Очевидно, что производитель сетевых услуг, стараясь угодить требованиям пользователей, уделяет больше внимание таким характеристикам. И в то же время присутствует ряд значимых характеристик сети для поставщика, которые не волнуют потребителя.
Сеть обслуживает огромное число пользователей и поставщику услуг необходимо таким образом организовать деятельность своей сети, чтобы одновременно удовлетворить все требования. Поставщику нужно находить такое равновесие в распределении ресурсов среди конкурирующих потоков, чтобы условия всех пользователей были исполнены. Урегулирование этой проблемы содержит контроль, планирование и расходования ресурсов в ходе передачи трафика. Поставщик заинтересован в тех характеристиках ресурсов, при помощи которых он обслуживает потребителей. Важна для него производительность коммутатора, потому что необходимо знать, сколько потоков потребителей он может обработать с помощью данного коммутатора.
Ключевые характеристики компьютерной сети
Основными характеристиками сети являются:
- пропускная способность (предельный объем информации, который передается сетью за единицу времени, измеряется в Мбит/с);
- время ответа сети (период времени, который тратится устройствами сети и программным обеспечением на подготовку к передаче данных согласно этому каналу, измеряют в миллисекундах).
Простые критерии, характеризующие компьютерную сеть, можно использовать для сопоставления компьютерных сетей различных типов и, опираясь на результаты этого соизмерения, подбирать решение:
- скорость деятельности;
- цена услуги;
- безопасность работы;
- доступность сети;
- масштабируемость;
- надежность сети;
- топология (конфигурация).
Более подробно рассмотрим их свойства. Скорость работы сети устанавливает, насколько долго будет переходить информация по сети. Можно использовать термин пропускная способность сети или темп передачи сведений. Эта характеристика является для пользователя важнейшей, так как ждать никто не любит.
Второй характеристикой является стоимость компьютерной сети. Эта истинная стоимость частей сети, а кроме того их установка, монтаж и настройка. Компьютерная сеть, как и любой непростой механизм, запрашивает непрерывного обслуживания, эти расходы необходимо принимать во внимание.
Третьим критерием считается безопасность компьютерной сети. Это важная характеристика, которой посвящают много различных книг и учений, так как каждый желает защитить свою сеть от хакерских нападений. Безопасность информации, передаваемой по сети, — очень значимый момент в особенности, если это банк или какое-либо Министерство. Не стоит забывать и о физическом вандализме, могут украсть кабель.
Четвертая характеристик компьютерной сети – это ее доступность. Данный аспект демонстрирует, какой период времени ваша сеть либо какая-то ее часть были недоступны. Причинами, которые оказывают воздействие на доступность, являются: наличие резервного оборудования, резервных линий связи, возможно наличие независимых поставщиков электроэнергии. Также к ним можно отнести то, насколько качественно задокументирована ваша компьютерная сеть. Владея приличной документацией, вы в существенной мере сократите время на локализацию, поиск и ликвидацию предпосылок неисправности на сети.
Масштабируемость компьютерной сети очень важна в том случае, когда ваша сеть находится в постоянном развитии и расширении. При плохой масштабируемости вряд ли вы сможете удовлетворять все потребности пользователей в должной мере. Этот критерий, при правильном подходе, должен быть заложен еще до того, как будет проложен первый сантиметр кабеля.
Надежность компьютерной сети полностью и целиком соединена с ее элементами и их безотказностью (коммутаторы, пк, маршрутизаторы и линии передачи информации), все эти составляющие формируют компьютерную сеть и их характеристики оказывают большое влияние на ее безопасность. Вместо надежности сети иногда можно встретить термин возможность отказа или же средний период времени между отказами. В случае с устройствами все очевидно, как же со сферой передачи данных. Обычный пример не безопасной среды: скрученная пара типа UTP хорошо подходящая для офисной или домашней прокладки не подойдет для наружной, к примеру, оплетка такого кабеля способна легко треснуть от мороза.
Кроме того не стоит забывать, что у любого устройства имеются правила эксплуатации, которые забывают читать. Поэтому, если в зимнее время посмотреть в коммуникационный шкафчик провайдера, там иногда можно увидеть лампочку накаливания, задачей которой является не дать оснащению замерзнуть, ее тепла обычно хватает. Кроме того не стоит пренебрегать напряжением питания, требуемой мощностью, влажностью помещения, запыленностью и многими другими характеристиками, которые также имеют влияние на надежность работы компьютерной сети.
Необходимо выделить два типа топологий: физическая, которая показывает где и как введены физические элементы компьютерной сети, а также, в каком порядке и чем они объединены, и логическая топология, которая может помочь осознать, как работает сеть.
Невозможно точно выделить самую важную характеристику или критерий компьютерной сети для конкретной сети, — в зависимости от того, для чего она предназначена, эти характеристики будут меняться. Есть субъективные характеристики, сложившиеся из ощущений пользователей, а есть объективные, выработанные инженерами.
Требования, предъявляемые к сетям
Надежность и отказоустойчивость. Важнейшей характеристикой вычислительных сетей является надежность. Повышение надежности основано на принципе предотвращения неисправностей путем снижения интенсивности отказов и сбоев за счет применения электронных схем и компонентов с высокой и сверхвысокой степенью интеграции, снижения уровня помех, облегченных режимов работы схем, обеспечение тепловых режимов их работы, а также за счет совершенствования методов сборки аппаратуры. Отказоустойчивость– это такое свойство вычислительной системы, которое обеспечивает ей как логической машине возможность продолжения действий, заданных программой, после возникновения неисправностей. Введение отказоустойчивости требует избыточного аппаратного и программного обеспечения. Направления, связанные с предотвращением неисправностей и отказоустойчивостью, основные в проблеме надежности. На параллельных вычислительных системах достигается как наиболее высокая производительность, так и, во многих случаях, очень высокая надежность. Имеющиеся ресурсы избыточности в параллельных системах могут гибко использоваться как для повышения производительности, так и для повышения надежности. Следует помнить, что понятие надежности включает не только аппаратные средства, но и программное обеспечение. Главной целью повышения надежности систем является целостность хранимых в них данных. Безопасность— одна из основных задач, решаемых любой нормальной компьютерной сетью. Проблему безопасности можно рассматривать с разных сторон – злонамеренная порча данных, конфиденциальность информации, несанкционированный доступ, хищения и т.п. Рис. 8.32 Задачи обеспечения безопасности данных Обеспечить защиту информации в условиях локальной сети всегда легче, чем при наличии на фирме десятка автономно работающих компьютеров. Практически в вашем распоряжении один инструмент – резервное копирование (backup). Для простоты давайте называть этот процесс резервированием. Суть его состоит в создании в безопасном месте полной копии данных, обновляемой регулярно и как можно чаще. Для персонального компьютера более или менее безопасным носителем служат дискеты. Возможно использование стримера, но это уже дополнительные затраты на аппаратуру. Легче всего обеспечить защиту данных от самых разных неприятностей в случае сети с выделенным файловым сервером. На сервере сосредоточены все наиболее важные файлы, а уберечь одну машину куда проще, чем десять. Концентрированность данных облегчает и резервирование, так как не требуется их собирать по всей сети. Экранированные линии позволяют повысить безопасность и надежность сети. Экранированные системы гораздо более устойчивы к внешним радиочастотным полям.