Классификация компьютерных сетей технологический аспект

Классификация компьютерных сетей

Классификация — процесс группирования (отнесения к тому или иному типу) объектов изучения в соответствии с их общими признаками.

Каждый реальный объект может быть наделен множеством признаков. Субъективный характер любой классификации проявляется в том, что имеется некоторый произвол при выборе среди этого множества признаков тех, которые будут использованы для классификации, то есть при выборе критериев классификации. Приведенная далее классификация компьютерных сетей не является исключением — в других книгах вы можете встретить другие классификации, основанные на критериях, отличающихся от выбранных здесь.

Классификация компьютерных сетей в технологическом аспекте

Итак, начнем с самой разветвленной классификации компьютерных сетей, в которой в качестве критериев классификации используются различные технологические характеристики сетей, такие как топология, метод коммутации, метод продвижения пакетов, тип среды передачи и другие. Такая классификация может быть названа классификацией в технологическом аспекте.

Поскольку до недавнего времени выбор технологии, используемой для построения сети, был в первую очередь обусловлен ее территориальным масштабом, мы начнем нашу классификацию с технологических признаков компьютерной сети, обусловленных территорией покрытия. Все сети по этому критерию можно разделить на две группы:

локальные сети (Local Area Network, LAN);

глобальные сети (Wide Area Network, WAN).

Первые локальные и глобальные сети представляли собой два существенно отличающихся технологических направления. Мы уже обозначили особенности двух этих направлений, когда рассматривали эволюцию компьютерных сетей (см. главу 1). В частности, в локальных сетях обычно используются более качественные линии связи, которые не всегда доступны (из-за экономических ограничений) на больших расстояниях, свойственных глобальным сетям. Высокое качество линий связи в локальных сетях позволило упростить процедуры передачи данных за счет применения немодулированных сигналов и отказа от обязательного подтверждения получения пакета. Благодаря этому скорость обмена данными между конечными узлами в локальных сетях, как правило, выше, чем в глобальных. Несмотря на то что процесс сближения технологий локальных и глобальных сетей идет уже давно, различия между этими технологиями все еще достаточно отчетливы, что и дает основания относить соответствующие сети к различным технологическим типам.

Подчеркнем, что говоря в данном контексте «локальные сети» или «глобальные сети», мы имеем в виду, прежде всего, различия технологий локальных и глобальных сетей, а не тот факт, что эти сети имеют разный территориальный масштаб.

Мы также уже упоминали ранее о так называемых городских сетях, или сетях мегаполиса (Metropolitan Area Network, MAN). Эти сети предназначены для обслуживания территории крупного города — мегаполиса, и сочетают в себе признаки как локальных, так и глобальных сетей. От первых они унаследовали плотность подключения конечных абонентов и высокосортные линии связи, а от последних — протяженность линий связи. В то же время появление городские сетей не привело к возникновению каких-нибудь качественно новых технологий [1] , поэтому мы не выделили их в отдельный технологический тип сетей.

В соответствии с технологическими признаками, обусловленными средой передачи, компьютерные сети подразделяют на два класса:

проводные сети, то есть сети, каналы связи которых построены с использованием медных или оптических кабелей;

беспроводные сети, то есть сети, в которых для связи используются беспроводные каналы связи, например, радио, СВЧ, инфракрасные или лазерные каналы.

Тип среды передачи влияет на технологию компьютерной сети, так как ее протоколы должны учитывать скорость и надежность соединения, обеспечиваемого каналом, а также частоту искажения в нем битов информации. Как вы уже знаете, различие технологий локальных и глобальных сетей во многом определялось различием качества используемых в этих сетях каналов связи.

Качество канала связи зависит от многих факторов, но наиболее кардинально на него влияет выбор проводной или беспроводной среды.

Любая беспроводная среда — будь то радиоволны, инфракрасные лучи или СВЧ сигналы спутниковой связи — гораздо больше подвержена влиянию внешних помех, чем проводная. Роса, туман, солнечные бури, работающие в комнате микроволновые печи — вот только несколько примеров источников помех, которые могут привести к резкому ухудшению качества беспроводного канала. А значит, технологии беспроводных сетей должны учитывать типичность таких ситуаций и строиться таким образом, чтобы обеспечивать работоспособность сети, несмотря на ухудшение вешних условий. Кроме того, существует ряд других специфических особенностей беспроводных сетей, которые служат основанием для выделения их в особый класс, например, естественное разделение радиосреды узлами сети, находящимися в радиусе действия всенаправленного передатчика; распределение диапазона радиочастот между сетями различного назначения, например, между телефонными и компьютерными.

В зависимости от способа коммутации, сети подразделяются на два класса:

сети с коммутацией пакетов;

сети с коммутацией каналов.

Вы уже знакомы с особенностями и отличиями методов коммутации пакетов и каналов, поэтому не удивительно, что эти методы приводят к существованию двух фундаментально различных типов сетей: Хотя в компьютерных сетях преимущественно используется техника коммутации пакетов, принципиально допустимо и применение в них техники коммутации каналов.

В свое очередь, техника коммутации пакетов допускает несколько вариаций, отличающихся способом продвижения пакетов:

дейтаграммные сети, например, Ethernet;

сети, основанные на логических соединениях, например, IP-сети, использующие на транспортном уровне протокол TCP;

сети, основанные на виртуальных каналах, например, MPLS-сети.

Сети могут быть классифицированы на основе топологии. Топологический тип сети весьма отчетливо характеризует сеть, он понятен как профессионалам, так и пользователям. Мы подробно рассматривали базовые топологии сетей, поэтому здесь только перечислим их:

полносвязная топология;

древовидная топология;

топология звезда;

топология кольцо;

смешанная топология.

Компьютерные сети разделяют также по признаку их первичности:

первичные сети;

наложенные сети.

Первичные сети занимают особое положение в мире телекоммуникационных сетей, это своего рода вспомогательные сети, которые нужны для того, чтобы гибко создавать постоянные физические двухточечные каналы для других компьютерных и телефонных сетей. В соответствии с семиуровневой моделью OSI первичные сети подобно простым кабелям выполняют функции физического уровня сетей. Однако в отличие от кабелей первичные сети включают дополнительное коммуникационное оборудование, которое путем соответствующего конфигурирования позволяет прокладывать новые физические каналы между конечными точками сети. Другими словами, первичная сеть — это гибкая среда для создания физических каналов связи.

Наложенные сети в этой классификации — это все остальные сети, которые предоставляют услуги конечным пользователям и строятся на основе каналов первичных сетей — «накладываются» поверх этих сетей. То есть и компьютерные, и телефонные, и телевизионные сети являются наложенными.

Источник

Классификация компьютерных сетей

1
КЛАССИФИКАЦИЯ КОМПЬЮТЕРНЫХ СЕТЕЙ
1.1
1.1.1
1.1.2
1.1.3
1.1.4
КЛАССИФИКАЦИЯ КОМПЬЮТЕРНЫХ СЕТЕЙ В ТЕХНОЛОГИЧЕСКОМ АСПЕКТЕ
По территории покрытия
По типу среды передачи данных
По типу коммутации
По признаку первичности сети
1.2
1.2.1
1.2.2
КЛАССИФИКАЦИЯ КОМПЬЮТЕРНЫХ СЕТЕЙ В ОРГАНИЗАЦИОННОМ АСПЕКТЕ
По типу пользователя, которому предназначаются услуги сети
По функциональной роли в составной сети
1.3
СТРУКТУРА ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННОЙ СЕТИ
1.4
СЕТИ ОПЕРАТОРОВ СВЯЗИ
1.5
КОРПОРАТИВНЫЕ СЕТИ

2. Классификация компьютерных сетей в технологическом аспекте

По территории покрытия
• Локальные сети (Local Area Network, LAN)
– Короткие => более качественные линии связи
– => немодулированные сигналы
– => отказ от подтверждения получения пакета
• Глобальные сети (Wide Area Network, WAN)
• Городские сети (Metropolitan Area Network, MAN)
Расстояние между процессорами
1м
10м
100м
1км
10км
100км
1000км
10000км
Процессоры расположены
На одном квадратном метре
Комната
Здание
Кампус
Город
Страна
Континент
Планета
Пример
Персональная сеть
Локальная сеть
Муниципальная сеть
Глобальная сеть
Интернет

3. Классификация компьютерных сетей в технологическом аспекте

По типу среды передачи данных
• Проводные сети – медные или оптические кабели для
построения каналов связи
• Беспроводные сети – беспроводные каналы связи
(радиоканал, СВЧ, лазер, инфракрасный канал)
– Существенное воздействие помех
– Разделяемая среда

4. Классификация компьютерных сетей в технологическом аспекте

По типу коммутации
• Сети с коммутацией каналов
• Сети с коммутацией пакетов
– Дейтаграммные сети – Ethernet
– Сети, основанные на логическом соединении – TCP/IPсети
• Сети, основанные на виртуальных каналах – MPLS-сети

5. Классификация компьютерных сетей в технологическом аспекте

По признаку первичности сети
• Первичные сети – вспомогательные сети для создания
постоянных физичеких двухточечных каналов для других
компьютерных или телефонных сетей.
– Кабели + коммутационное оборудование = гибкая среда для
создания физических каналов связи.
• Наложенные сети – остальные сети, предоставляющие
услуги конечным пользователям, на основе каналов
первичных сетей.
– Компьютерные, телефонные, телевизионные сети являются
наложенными.

6. Классификация компьютерных сетей в организационном аспекте

По типу пользователя, которому предназначаются
услуги сети
• Сети операторов связи – публичные услуги (транспортные –
телефон и информационные – веб-служба)
–
–
–
–
–
–
–
телефония,
каналы связи в аренду для организаций, строящих свои сети,
доступ в Интернет,
VPN,
широковещательная рассылка аудио- видеосигналов)
Материальная ответственность за сбои работы
Большое количество пользователей
• Корпоративные сети – услуги только сотрудникам организации,
владеющей сетью.
– Сеть крупного предприятия = локальные сети + объединяющая
глобальная сеть
– Пользователей существенно меньше, чем в сети оператора связи

7. Классификация компьютерных сетей в организационном аспекте

По функциональной роли в составной сети
• Сети доступа – доступ абонентам от их помещений до
оператора связи или оператора корпоративной сети
• Магистральные сети – сети, предоставляющие
скоростное ядро глобальной сети, объединяющее
сети доступа в единую сеть
• Сети агрегирования трафика – агрегирую трафик от
многочисленных сетей доступа для передачи данных
в магистральной сети. Только в крупных глобальных
сетях.

8. Структура телекоммуникационной сети

Телекоммуникационная сеть (компьютерная,
телефонная, телевизионная, радио, первичная)
состоит из:
Терминального оборудования пользователя
Сетей доступа
Магистральной сети
Информационных центров – центров управления
сервисами (Service Control Point, SCP)

9. Структура телекоммуникационной сети

10. Сети операторов связи

Услуги операторов связи:
• Телефонные услуги
• Услуги компьютерных сетей
• Комбинированные услуги (IP-телефония)
Услуги операторов связи:
• Транспортные (телефония)
• Информационные (веб)
Операторы связи (провайдеры):
• Локальные операторы
• Региональные (национальные)
• Транснациональные
Подключение клиентского оборудования к оборудованию операторов
связи осуществляется в точках присутствия – Point of Present, POP

11. Взаимодействие сетей операторов связи

12. Корпоративные сети

Корпоративная сеть поддерживает работу конкретного предприятия, пользователи –
сотрудники этого предприятия.
Структура КС соответствует структуре телекоммуникационной сети.
Отличия: структурные единицы сети не только по территории покрытия, но и по
структуре самого предприятия.
Сеть отдела
• Небольшая группа сотрудников, решающих общие задачи (бухгалтерия,
маркетологи)
• Локальная сеть для разделения ресурсов – приложения, данные, принтеры
• Не делятся на подсети
• В составе файловый сервер
• Не более 30 пользователей
• В основе одна технология построения ЛВС (Ethernet)
• Один-два типа ОС
• Подключение к сети здания с помощью технологий ЛВС
• Если это сеть удаленного офиса, то подключается к магистральной сети с помощью
технологии WAN

13. Корпоративные сети. Сеть отдела

14. Корпоративные сети

Сеть рабочей группы
• Совсем маленькая сеть
• Однородные сети
• Технологии ЛВС на разделяемой среде
Сеть здания (территории)
Сеть здания объединяет сети отделов в пределах одного здания
Сеть территории – объединение сетей одной территории
Особенности:
• Иерархический принцип
• Собственная магистральная сеть на высокоскоростной технологии ЛВС
• Организует взаимодействие отделов доступ к общим ресурсам предприятия
• Доступ к корпоративным базам данных
• Типы ОС и железа в разных объединяемых сетях могут отличаться –
появляется проблема интеграции

Источник