3. Классификация компьютерных сетей
Объединение рассмотренных выше компонент в сеть может производится различными способами и средствами. По составу своих компонент, способам их соединения, сфере использования и другим признакам сети можно разбить на классы таким образом, чтобы принадлежность описываемой сети к тому или иному классу достаточно полно могла характеризовать свойства и качественные параметры сети.
Однако такого рода классификация сетей является довольно условной. Наибольшее распространение на сегодня получило, разделение компьютерных сетей по признаку территориального размещения. По этому признаку сети делятся на три основных класса: ·
LAN — локальные сети (Local Area Networks); ·
MAN — городские сети (Metropolitan Area Networks). ·
WAN — глобальные сети (Wide Area Networks);
Локальная сеть (ЛС) — это коммуникационная система, поддерживающая в пределах здания или некоторой другой ограниченной территории один или несколько высокоскоростных каналов передачи цифровой информации, предоставляемых подключенным устройствам для кратковременного монопольного использования. Территории, охватываемые ЛС, могут существенно различаться.
Длина линий связи для некоторых сетей может быть не более 1000 м, другие же ЛС в состоянии обслужить целый город. Обслуживаемыми территориями могут быть как заводы, суда, самолеты, так и учреждения, университеты, колледжи. В качестве передающей среды, как правило, используются коаксиальные кабели, хотя все большее распространение получают сети на витой паре и оптоволокне, а в последнее время также стремительно развивается технология беспроводных локальных сетей, в которых используется один из трех видов излучений: широкополосные радиосигналы, маломощное излучение сверхвысоких частот (СВЧ излучение) и инфракрасные лучи.
Небольшие расстояния между узлами сети, используемая передающая среда и связанная с этим малая вероятность появления ошибок в передаваемых данных позволяют поддерживать высокие скорости обмена — от 1 Мбит/с до 100 Мбит/с (в настоящее время уже есть промышленные образцы ЛС со скоростями порядка 1 Гбит/с).
Городские сети, как правило, охватывают группу зданий и реализуются на оптоволоконных или широкополосных кабелях. По своим характеристикам они являются промежуточными между локальными и глобальными сетями. В последнее время в связи с прокладкой высокоскоростных и надежных оптоволоконных кабелей на городских и междугородних участках, а новые перспективные сетевые протоколы, например, ATM (Asynchronous Transfer Mode — режим асинхронной передачи), которые в перспективе могут использоваться как в локальных, так и в глобальных сетях.
Глобальные сети, в отличие от локальных, как правило, охватывают значительно большие территории и даже большинство регионов земного шара (примером может служить сеть Internet). В настоящее время в качестве передающей среды в глобальных сетях используются аналоговые или цифровые проводные каналы, а также спутниковые каналы связи (обычно для связи между континентами). Ограничения по скорости передачи (до 28,8 Кбит/с на аналоговых каналах и до 64 Кбит/с — на пользовательских участках цифровых каналов) и относительно низкая надежность аналоговых каналов, требующая использования на нижних уровнях протоколов средств обнаружения и исправления ошибок существенно снижают скорость обмена данными в глобальных сетях по сравнению с локальными.
Существуют и другие классификационные признаки компьютерных сетей. Так, например:
— по сфере функционирования сети могут быть разделены на банковские сети, сети научных учреждений, университетские сети;
— по форме функционирования можно выделить коммерческие сети и бесплатные сети, корпоративные и сети общего пользования;
— по характеру реализуемых функций сети подразделяются на вычислительные, предназначенные для решения задач управления на основе вычислительной обработки исходной информации; информационные, предназначенные для получения справочных данных по запросу пользователей; смешанные, в которых реализуются вычислительные и информационные функции;
— по способу управления вычислительные сети делятся на сети с децентрализованным, централизованным и смешанным управлением. В первом случае каждая ЭВМ, входящая в состав сети, включает полный набор программных средств для координации выполняемых сетевых операций. Сети такого типа сложны и достаточно дороги, так как операционные системы отдельных ЭВМ разрабатываются с ориентацией на коллективный доступ к общему полю памяти сети. В условиях смешанных сетей под централизованным управлением ведется решение задач, обладающих высшим приоритетом и, как правило, связанных с обработкой больших объемов информации;
— по совместимости программного обеспечения бывают сети однородными или гомогенными ( состоящие из программно-совместимых компьютеров) и неоднородной или гетерогенной (если компьютеры, входящие в сеть, программно несовместимы).
31) Классификация компьютерных сетей.
1)По сфере функционирования: учебные; сети научных учреждений; сети в промышленной деятельности, банковские, налоговые, биржевые.
2) По форме функционирования: коммерческие, бесплатные, корпоративные, сети общего использования.
3) По характеру реализуемых функций: вычислительные, информационные, смешанные.
4)по способу управления: сети с централизованным управлением, с централизованным БД;
Сети с децентрализованным, смешанным управлением(в таких сетях под центральным управлением ведётся решение задач.) Частные, индивидуальные задачи решаются на ЭВМ пользователя.
5) по совместимости ПО: однородные- состоящие из программно совместимых компьютеров;
Неоднородные(гетерогенные)-компьютеры программно несовместимые.
6)по признаку территориального размещения:локальные (LAN)-абоненты находятся в пределах небольшой территории(до 15 км). В качестве каналов связи используется коаксиальный кабель, витая пара оптико-волокно, а так же технология беспроводной связи,в которой используется 1 из 3-х видов излучения: широкополосные радиосигналы,СВЧ,инфракрасные лучи; MAN(корпоративные,региональные)-до 250 км, реализуются на оптико-волоконных и широкополосных кабелях;
Глобальные(WAN)-в качестве передающей среды в ГС используются аналоговые или цифровые проводные каналы, а также спутниковые каналы связи.
32) Типы компьютерных сетей. Способы реализации.
Компьютерные сети, в зависимости от охватываемой территории, подразделяются на:
локальные (ЛВС, LAN ─ Local Area Network);
региональные (PBC, MAN ─ Metropolitan Area Network);
глобальные (ГВС, WAN ─ Wide Area Network).
В локальной сети абоненты находятся на небольшом (до 10-15 км) расстоянии друг от друга. К ЛВС относятся сети отдельных предприятий, фирм, банков, офисов, корпораций и т. д.
РВС связывают абонентов города, района, области. Обычно расстояния между абонентами РВС составляют десятки-сотни километров.
Глобальные сети соединяют абонентов, удаленных друг от друга на значительное расстояние, часто расположенных в различных странах или на разных континентах.
По признакам организации передачи данных компьютерные сети можно разделить на две группы: последовательные; широковещательные.
В последовательных сетях передача данных осуществляется последовательно от одного узла к другому. Каждый узел ретранслирует принятые данные дальше. Практически все виды сетей относятся к этому типу. В широковещательных сетях в конкретный момент времени передачу может вести только один узел, остальные узлы могут только принимать информацию.
33) Сетевые технические средства.
Сетевые технические средства – это различные устройства, обеспечивающие объединение компьютеров в единую компьютерную сеть.
Базовые компоненты и технологии, связанные с архитектурой локальных или территориально-распределенных сетей, могут включать в себя: Кабели (Wire); Серверы;Сетевые интерфейсные платы (NIC, Network Interface Card); Концентраторы (Hub);Коммутаторы (Switch);Маршрутизаторы (Router, территориально-распределенные сети);Серверы удаленного доступа (Remote Server, территориально-распределенные сети);Модемы (территориально-распределенные сети).
Кабели. Данные по кабелю передаются в виде отдельных порций — пакетов, пересылающихся с одного сетевого устройства на другое. Существует несколько типов кабелей, каждый из которых имеет свои преимущества.
Серверы. Сервер в сети клиент/сервер представляет собой компьютер с жестким диском большой емкости, на котором можно хранить приложения и файлы, доступные для других компьютеров в сети. Сервер может также
управлять доступом к периферийным устройствам (таким как принтеры) и используется для выполнения сетевой операционной системы (NOS, Network OperatingSystem).
Сетевые интерфейсные платы.Сетевые интерфейсные платы (NIC, Network Interface Card) устанавливаются на настольных и портативных компьютерах. Они служат для взаимодействия с другими устройствами в локальной сети.
Концентраторы. В структурированной кабельной конфигурации все входящие в сеть компьютеры взаимодействуют с концентратором (или коммутатором).Концентратор или хаб (Hub) — устройство множественного доступа, выполняющее роль центральной точки соединения в топологии “физическая звезда”.
Коммутатор (Switch) — многопортовое устройство, обеспечивающее высокоскоростную коммутацию пакетов между портами.
Маршрутизаторы могут выполнять следующие простые функции:
1)Подключение локальных сетей (LAN) к территориально-распределенным сетям (WAN).
2)Соединение нескольких локальных сетей.
Маршрутизаторы зависят от используемого протокола (например, TCP/IP, IPX, AppleTalk).
Серверы удаленного доступа. Это устройство позволяет нескольким пользователям подключаться к сети по телефонной линии (набирая один телефонный номер) и обращаться к сетевым ресурсам, как и при работе в офисе. Кроме того, такие серверы могут предусматривать защиту от несанкционированного доступа пользователей.
Модемы. Модемы позволяют пользователям компьютеров обмениваться информацией и подключаться к Интернету по обычным телефонным линиям.