Понятие компьютерной сети и её компоненты. Архитектура сети.
Понятие, архитектура и классификация компьютерных сетей
Компьютерная сеть представляет собой совокупность компьютеров и сетевого оборудования, объединенных линиями связи для обеспечения интерактивного информационного обмена с целью совместного использования ресурсов сети.
Компьютеры, входящие в сеть, называются узлами (клиентами, или рабочими станциями) сети. Ресурсы сети представляют собой компьютеры, данные, программы, сетевое оборудование, различные устройства внешней памяти, принтеры, сканеры и другие устройства, называемые компонентами сети.
Преимущества объединения компьютеров организации в сеть перед их локальным использованием заключаются в следующем:
— использование сетей позволяет разместить все данные организации на одном или нескольких компьютерах, обеспечивая доступ к ним со всех рабочих мест. Такая организация хранения данных в одном месте помимо создания условий для многопользовательского режима работы, позволяет повысить эффективность защиты данных и программ за счет обеспечения лучшей безопасности от несанкционированного доступа и создания архивных копий всех используемых данных;
— управляющие действия на рабочих местах выполняются едиными программными средствами и по единой технологии;
— информация, введенная в сеть сразу же становится доступной другим пользователям. Все пользователи работают с одной информацией;
— сети позволяют разным пользователями совместно использовать различные периферийные устройства: дисковую память, устройства печати, сканеры;
— сети обеспечивают разделение ресурсов процессора, что делает возможным использование вычислительных мощностей одного компьютера для обработки данных вместо другого, менее мощного;
— существенным оказывается сокращение бумажных потоков за счет организации обмена информацией в электронном виде.
Под архитектурой сети понимается вариант сети с конкретными компонентами сети, топологией построения и технологией функционирования сети.
Требования, предъявляемые к компьютерным сетям. Основной задачей работы компьютерной сети является обеспечение возможности совместного использования ресурсов клиентами сети. Для выполнения этой задачи сеть должна отвечать определенным требованиям.
Обеспечение необходимой производительности сети, которая определяется объемом передаваемых данных и временем, требуемым на их передачу. Для оценки производительности используются числовые характеристики – трафик сети, который измеряется объемом переданной по сети информации за некоторый период времени; быстродействие сети, измеряемое максимально возможным объемом данных, переданным по сети за единицу времени; время задержки передачи данных.
Достижение определенной надежности работы сети, измеряемой вероятностью выхода из строя всей сети или отдельных ее сегментов.
Обеспечение безопасной работы сети, означающую наличие высокой степени защиты от несанкционированного доступа к ресурсам сети и устойчивость сети к преднамеренным разрушающим действиям.
Классификация по типу среды передачи данных разделяет сети на проводные и беспроводные (радиоканалы и спутниковые каналы).
Понятие компьютерной сети.
Компьютерные сети – это системы компьютеров, объединенных каналами передачи данных, обеспечивающие эффективное предоставление различных информационно-вычислительных услуг пользователям посредством реализации удобного и надежного доступа к ресурсам сети.
Информационные системы, использующие возможности компьютерных сетей, обеспечивают выполнение следующих задач:· Хранение и обработка данных
· Организация доступа пользователей к данным
· Передача данных и результатов обработки пользователям
Эффективность решения перечисленных задач обеспечивается:
· Дистанционным доступом пользователей к аппаратным, программным и информационным ресурсам
· Высокой надежностью системы
· возможностью оперативного перераспределения нагрузки
· специализацией отдельных узлов сети для решения определенного класса задач
· решением сложных задач совместными усилиями нескольких узлов сети
· возможностью осуществления оперативного контроля всех узлов сети
Основным назначением компьютерной сети является:
-совместное использование информации;
совместное использование оборудования и ПО;
централизованное администрирование и обслуживание.
Основные компоненты компьютерной сети:
— компьютеры (аппаратный слой);
— сетевые операционные системы;
Основные компоненты компьютерных сетей, требования
Основными компонентами сети являются компьютеры (включая необходимые периферийные устройства), сетевое программное обеспечение и средства коммуникаций.
Все компьютеры, объединенные в сеть, делятся на основные и вспомогательные. Основные – это абонентские ПЭВМ (клиенты). Они выполняют все необходимые информационно-вычислительные работы и определяют ресурсы сети. Вспомогательные ЭВМ (серверы) служат для преобразования и передачи информации от одной ЭВМ к другой по каналам связи и коммутационным машинам (host-ЭВМ). Host-ЭВМ — это компьютеры, установленные в узлах сети и решающие вопросы коммутации в сети. К качеству и мощности серверов предъявляются повышенные требования, а в роли хост-машины могут выступать любые ПЭВМ.
Серверы в сети часто специализируются. Специализированные серверы используются для устранения наиболее узких мест в работе вычислительной сети: создание и управление базами данных и архивами данных, поддержка многоадресной факсимильной связи и электронной почты, управление многопользовательскими терминалами (принтерами, плоттерами) и др.
Сервер — выделенный для обработки запросов клиентов вычислительной сети компьютер, предоставляющий этим станциям доступ к общим системным ресурсам (вычислительным мощностям, базам данных, библиотекам программ, принтерам, факсам и др.) и распределяющий эти ресурсы. Такой универсальный сервер часто называют сервером приложений.
Файл-сервер (File Server) используется для работы с файлами данных, имеет объемные дисковые запоминающие устройства (часто на отказоустойчивых дисковых массивах).
Архивационный сервер (сервер резервного копирования) служит для резервного копирования информации в крупных многосерверных сетях, использует накопители на магнитной ленте (стриммеры) со сменными картриджами и обычно выполняет ежедневное автоматическое архивирование со сжатием информации с серверов и рабочих станций по сценарию, заданному администратором сети (с составлением каталога архива).
Факс-сервер (Net SatisFaxiori) — выделенный компьютер для организации эффективной многоадресной факсимильной связи с системой защиты информации от несанкционированного доступа в процессе передачи и системой хранения электронных факсов.
Почтовый сервер (Mail Server) — то же, что и факс-сервер, но для организации работы электронной почты. На таком сервере хранятся электронные почтовые ящики.
Сервер печати (Print Servert) предназначен для эффективного использования системных принтеров.
Коммутационная сеть (см. рис. 3.1) образуется множеством серверов и host-ЭВМ, соединенных физическими каналами связи, которые называют магистральными. В качестве магистральных каналов используют кабели типа «витая пара», коаксиальные и оптоволоконные кабели. В качестве магистральных в компьютерных сетях могут также использоваться телефонные и спутниковые каналы связи. Кроме кабелей в состав средств коммуникаций входит специализированное сетевое оборудование.
Важнейшей характеристикой локальной вычислительной сети является топология, определяемая способом объединения компьютеров в сеть. В современных ЛВС используются несколько топологических структур сетей: шинная, звездообразная, кольцевая и многосвязная (некоторое сочетание перечисленных структур). Топология «звезда» предполагает, что каждый компьютер подключен с помощью отдельного кабеля к объединяющему устройству. Топология «общая шина» предполагает использование одного кабеля, к которому подключены все компьютеры сети. В топологии «кольцо» данные передаются от одного компьютера к другому как бы по эстафете.
Различают два уровня топологии — физический и логический. Под физической топологией понимается реальная схема соединения узлов сети каналами связи, а под логической — структура маршрутов потоков данных между узлами. Физическая и логическая топологии не всегда совпадают.
Помимо адаптеров, модемов и коммуникационных кабелей в состав коммуникационного оборудования компьютерной сети могут входить и другие технические устройства. Устройство связи, позволяющее соединять ЛВС с одинаковыми и разными системами сигналов, называется мостом. Устройство связи, аналогичное мосту (маршрутизатор), выполняет передачу пакетов в соответствии с определенными протоколами, обеспечивает соединение ЛВС на сетевом уровне. Шлюз — устройство соединения ЛВС с глобальной сетью.
Сетевое ПО включает несколько типов программных приложений. Клиент — приложение, посылающее запрос к серверу. Оно отвечает за обработку, вывод информации и передачу запросов серверу. Сервер — виртуальная ЭВМ, выполняющая функции по обслуживанию клиента и распределяющая ресурсы системы: совместно используемые несколькими пользователями принтеры, базы данных, программы, внешнюю память и др. Сетевой сервер поддерживает выполнение функций сетевой операционной системы. Сервер баз данных обеспечивает обработку запросов к базам данных в многопользовательских системах. Он является средством решения сетевых задач, в которых локальные сети используются для совместной обработки данных, а не просто для организации коллективного использования удаленных внешних устройств.
К сетям, как и к отдельным персональным компьютерам, приложимо понятие «архитектура», под которой понимается конструирование сложных объединений ПК, предоставляющих пользователям широкий набор различных информационных ресурсов. Архитектура сетей имеет на6op характеристик.
Открытость. Заключается в обеспечении возможности подключения в контур сети любых типов современных персональных компьютеров.
Ресурсы. Значимость и ценность сети должны определяться набором хранимых в ней знаний, данных и способностью технических средств оперативно их представлять либо обрабатывать.
Надежность. Трактуется как обеспечение высокого показателя «наработки на отказ» за счет оперативных сообщений об аварийном режиме, тестирования, программно-логического контроля и дублирования техники.
Динамичность. Заключается в минимизации времени отклика сети на запрос пользователя.
Интерфейс. Предполагается, что сеть обеспечивает широкий набор сервисных функции по обслуживанию пользователя и предоставлению ему запрашиваемых информационных ресурсов.
Автономность. Понимается как возможность независимой работы сетей различных уровней.
Коммуникации. К ним предъявляются особые требования, связанные с обеспечением четкого взаимодействия ПК по любой принятой пользователем конфигурации сети. Сеть обеспечивает защиту данных от несанкционированного доступа, автоматическое восстановление работоспособности при аварийных сбоях, высокую достоверность передаваемой информации и вычислительных процедур.
Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями: