- Компьютерные сети и их классификация
- В зависимости от среды передачи данных линии связи разделяются на:
- Классификации сетей:
- По топологии физических связей – по способу соединения компьютеров между собой
- Учебник по информатике (курс лекций) / 4.Компьютерные сети.Интернет / 4.2. Классификация компьютерных сетей
- 3.1. Компьютерные сети. Понятие сети. Классификация по территориальному признаку, топологии, методу коммутации. Конвергенция компьютерных сетей.
- 3.2. Стандартизация компьютерных сетей. Понятие интерфейса и протокола компьютерных сетей, стека сетевых протоколов. Понятие «открытой» системы. Модель osi.
- 1_SEMESTR_1 / Материалы к сессии (лектор Бобкова В.А.) / Учебник по информатике (курс лекций) / 4. Компьютерные сети.Интернет / 4.2. Классификация компьютерных сетей
Компьютерные сети и их классификация
Компьютерная сеть (Computer NetWork) – это совокупность компьютеров и других устройств, соединенных линиями связи и обменивающихся информацией между собой в соответствии с определенными правилами – протоколом.
Протокол играет очень важную роль, поскольку недостаточно только соединить компьютеры линиями связи. Нужно еще добиться того, чтобы они «понимали» друг друга.
Основная цель сети – обеспечить пользователей потенциальную возможность совместного использования ресурсов сети. Ресурсами сети называют информацию, программы и аппаратные средства.
Преимущества работы в сети:
- Разделение дорогостоящих ресурсов – совместное использование периферийных устройств (лучше и дешевле купить один дорогой, но хороший и быстродействующий принтер и использовать его как сетевой чем к каждому компьютеру покупать дешевые, но плохие принтеры), разделение вычислительных ресурсов (возможность использования удаленного запуска программ).
- Совершенствование коммуникаций (доступ к удаленным БД, обмен информации)
- улучшение доступа к информации
- свобода в территориальном размещении компьютеров
В зависимости от среды передачи данных линии связи разделяются на:
- Витая пара (экранированная и неэкранированная)
- Коаксиальный кабель
- Оптоволоконный
- Wi-Fi
- IrDa
Классификации сетей:
- глобальные — вычислительная сеть объединяет абонентов, расположенных в различных странах, на различных континентах. Глобальные вычислительные сети позволяют решить проблему объединения информационных ресурсов человечества и организации доступа к этим ресурсам;
- региональные — вычислительная сеть связывает абонентов, расположенных на значительном расстоянии друг от друга. Она может включать абонентов большого города, экономического региона, отдельной страны;
- локальные — вычислительная сеть объединяет абонентов, расположенных в пределах небольшой территории. К классу локальных сетей относятся сети отдельных предприятий, фирм, офисов и т. д.
По топологии физических связей – по способу соединения компьютеров между собой
Под топологией вычислительной сети понимается конфигурация графа, вершинам которого соответствуют компьютеры сети (а иногда и другое оборудование), а ребрами — физические связи между ними.
Полносвязная топология – каждый компьютер связан со всеми остальными. Громоздкий и неэффективный вариант, т.к. каждый компьютер должен иметь большое кол-во коммуникационных портов. | |
Ячеистая топология – получается из полносвязной путем удаления некоторых связей. Непосредственно связываются только те компьютеры, между которыми происходит интенсивный обмен данными. Даная топология характерна для глобальных сетей | |
Общая шина – до недавнего времени самая распространенная топология для локальных сетей. Компьютеры подключаются к одному коаксиальному кабелю. Дешевый и простой способ, недостатки – низкая надежность. Дефект кабеля парализует всю сеть. Дефект коаксиального разъема редкостью не является | |
Кольцевая топология – данные передаются по кольцу от одного компьютера к другому, если компьютер распознает данные как свои, он копирует их себе во внутренний буфер. | |
Топология Звезда – каждый компьютер отдельным кабелем подключается к общему устройству – концентрат (хаб). Главное преимущество перед общей шиной – большая надежность. Недостаток – высокая стоимость оборудования и ограниченное кол-во узлов в сети (т.к. концентрат имеет ограниченное число портов) | |
Иерархическая Звезда (древовидная топология, снежинка) – топология типа звезды, но используется несколько концентратов, иерархически соединенных между собой связями типа звезда. Самый распространенный способ связей как в локальных сетях, так и в глобальных. |
Выбор топологии электрических связей существенно влияет на многие характеристики сети. Например, Наличие резервных связей повышает надежность сети. Базовые требования компьютерных сетей:
- открытость — возможность включения дополнительных компьютеров, терминалов, узлов и линий связи без изменения технических и программных средств существующих компонентов;
- живучесть — сохранение работоспособности при изменении структуры;
- адаптивность — допустимость изменения типов компьютеров, терминалов, линий связи, операционных систем;
- эффективность — обеспечение требуемого качества обслуживания пользователей при минимальных затратах;
- безопасность информации. Безопасность — это способность сети обеспечить защиту информации от несанкционированного доступа.
Базовые принципы организации компьютерной сети:
- операционные возможности — перечень основных действий по обработке данных. Абоненты сети имеют возможность использовать память и процессоры многих компьютеров для хранения и обработки данных;
- производительность — представляет собой суммарную производительность компьютеров, участвующих в решении задачи пользователя;
- время доставки сообщений — определяется как статистическое среднее время от момента передачи сообщения в сеть до момента получения сообщения адресатом;
- стоимость предоставляемых услуг.
Учебник по информатике (курс лекций) / 4.Компьютерные сети.Интернет / 4.2. Классификация компьютерных сетей
Все многообразие компьютерных сетей можно классифицировать по следующим четырём признакам:
- по типу среды передачи, то есть физической среды, которая используется для соединения компьютеров;
- по скорости передачи информации;
- по ведомственной принадлежности;
- по территориальной распространенности.
- ИК-лучи (обеспечивают передачу информации между компьютерами, находящимися в пределах одной комнаты);
- электрические провода (кабель «витая пара» обеспечивает связь между компьютерами на расстояние до 100м, коаксиальные кабели – до 500м);
- оптоволоконные кабели (обеспечивают связь на расстояние нескольких десятков километров);
- телефонные линии, радиосвязь, спутниковая связь (позволяют соединять компьютеры, находящиеся в любой точке планеты).
- совместная работа с документами;
- передача файлов между компьютерами без использования каких-либо носителей;
- упрощение документооборота: вы получаете возможность просматривать, корректировать и комментировать документы, не покидая своего рабочего места, не организовывая собраний и совещаний;
- сохранение и архивирование своей работы на сервере, чтобы не использовать ценное пространство на жестком диске компьютера;
- простой доступ к приложениям на сервере;
- облегчение совместного использования дорогостоящих ресурсов, таких как высокопроизводительные принтеры, пишущие дисковые накопители, профессиональные сканеры, жесткие диски большой емкости и программные приложения (например, текстовые процессоры или программное обеспечение баз данных).
3.1. Компьютерные сети. Понятие сети. Классификация по территориальному признаку, топологии, методу коммутации. Конвергенция компьютерных сетей.
«Компьютерная (вычислительная) сеть (КС)– это совокупность нескольких ЭВМ или вычислительных систем, объединенных между собой средствами телекоммуникаций в целях эффективного использования вычислительных и информационных ресурсов при выполнении информационно-вычислительных работ» [2, с.39].
«Архитектура КС может рассматриваться с двух точек зрения. Во-первых, с точки зрения топологии КС, т.е. каким образом организована сеть на физическом уровне. Во-вторых, с точки зрения ее логической организации, которая включает такие вопросы, как организация доступа пользователей к информационным ресурсам КС, их иерархия, взаимоотношения между компьютерами, сегментами КС, распределения информационных ресурсов по сети (сервера, базы данных и т.д.), управления сетью в целом и др. При построении КС важным является выбор физической организации связей между отдельными компьютерами, т.е. топологии сети. Топология – описание физических соединений в LAN(или логических связей между узлами), указывающее, какие пары узлов могут связываться между собой. Существует большое количество вариантов сетевых топологий» [2, с.42].
Классификация КС по топологии[2, с.42–44] – наиболее распространенные сетевые топологии:
1. «шина – кабель, объединяющий узлы в сеть, образует ломаную линию»;
2. «звезда – узлы объединены с центром кабелями-лучами»;
3. «кольцо – узлы объединены в сеть замкнутой кривой»;
4. «смешанная топология – комбинация топологий, перечисленных выше».
Классификация КС по топологии[3, с.472–475]:
- шинные (линейные, bus);
- кольцевые (петлевые, ring);
- радиальные (звездообразные, star);
- распределенные звездообразные (сотовые, cellular);
- иерархические (древовидные, hierarchy);
- полносвязные (сетка, mesh);
- смешанные (гибридные).
- локальные компьютерные сети(LAN–LocalAreaNetwork).
- региональные компьютерные сети(MAN–MetropolitanAreaNetwork);
- глобальные компьютерные сети(WAN–WideAreaNetwork).
- по типу среды передачи, то есть физической среды, которая используется для соединения компьютеров;
- по скорости передачи информации;
- по ведомственной принадлежности;
- по территориальной распространенности.
- ИК-лучи (обеспечивают передачу информации между компьютерами, находящимися в пределах одной комнаты);
- электрические провода (кабель «витая пара» обеспечивает связь между компьютерами на расстояние до 100м, коаксиальные кабели – до 500м);
- оптоволоконные кабели (обеспечивают связь на расстояние нескольких десятков километров);
- телефонные линии, радиосвязь, спутниковая связь (позволяют соединять компьютеры, находящиеся в любой точке планеты).
- совместная работа с документами;
- передача файлов между компьютерами без использования каких-либо носителей;
- упрощение документооборота: вы получаете возможность просматривать, корректировать и комментировать документы, не покидая своего рабочего места, не организовывая собраний и совещаний;
- сохранение и архивирование своей работы на сервере, чтобы не использовать ценное пространство на жестком диске компьютера;
- простой доступ к приложениям на сервере;
- облегчение совместного использования дорогостоящих ресурсов, таких как высокопроизводительные принтеры, пишущие дисковые накопители, профессиональные сканеры, жесткие диски большой емкости и программные приложения (например, текстовые процессоры или программное обеспечение баз данных).
3.2. Стандартизация компьютерных сетей. Понятие интерфейса и протокола компьютерных сетей, стека сетевых протоколов. Понятие «открытой» системы. Модель osi.
1_SEMESTR_1 / Материалы к сессии (лектор Бобкова В.А.) / Учебник по информатике (курс лекций) / 4. Компьютерные сети.Интернет / 4.2. Классификация компьютерных сетей
Все многообразие компьютерных сетей можно классифицировать по следующим четырём признакам: