Компоненты телефонных и компьютерных сетей

2. Назначение, компоненты и общая структура компьютерной сети

Компьютерная сеть (информационно-вычислительная сеть) — это система распределенных на территории средств ввода/вывода, хранения и обработки информации, связанных между собой каналами передачи данных.

Сети могут обеспечить:

• удаленный доступ пользователей к ресурсам сети (базам и банкам данных, экспертным системам, высокопроизводительным ЭВМ, высококачествен­ным принтерам и графопостроителям и др.);
• создание распределенных банков данных, что сни­жает стоимость их эксплуатации и уменьшает время доступа пользователей к информации;
• предоставление пользователям различных услуг (службы информации, электронной почты, теле­конференций и др.).

Обобщенная структура взаимосвязанных сетей

ЭВМ — вычислительные средства сети, которые могут быть разных классов и типов и работать под управлением различных операционных систем. Для работы в сети ЭВМ должна быть укомплек­тована необходимыми техническими средствами (например: сетевым адаптером, модемом для те­лефонных каналов связи, устройством преобразо­вания сигналов для телеграфных каналов, або­нентской радиостанцией для радиоканалов и др.) и программами, поддерживающими работу этих устройств.

ЦУС — центр управления сетью, где работает адми­нистратор сети. В ЦУС, как правило, устанавли­вается ЭВМ, обладающая наивысшей производи­тельностью и большим объемом памяти и оснащенная специальным программным обеспече­нием.

Администратор сети — это человек или группа лиц, которые выполняют следующие функции:

• проверку работоспособности компонентов сети, отключение неисправных, подключение отремонтированных или новых компонентов;
• установление конфигурации сети;
• определение дисциплины (порядка) обслуживания пользователей;
• учет времени работы пользователей и компонентов сети.

Терминалы (Т) — устройства ввода/вывода инфор­мации без ее обработки.

Средства коммуникаций (СК) — комплекс техни­ческих и программных средств для обеспечения информационного взаимодействия между компонентами сети. В сетях используются каналы связи с различными физи­ческими средствами передачи сигналов: проводными, оп­товолоконными и по радио.

Так как в разные годы сети разрабатывали различ­ные организации, ориентируя их на определенные типы ЭВМ, классы задач и сферы применения, то исторически сложилось так, что среди компьютерных сетей нет еди­нообразия. Поэтому взаимодействие между сетями осу­ществляется в рамках протоколов.

Протокол — это система соглашений, которые оп­ределяют все аспекты информационного взаимодействия между компонентами одной сети или разных сетей. Про­токол включает правила, процедуры, алгоритмы и тре­бования, касающиеся порядка взаимодействия между компонентами сети. Связь сетей с разными протоколами производится через шлюзы, а с одинаковыми протокола­ми — через мосты. Шлюзы и мосты осуществляют согла­сование различных протоколов.

Шлюз (Ш) — комплекс технических и программ­ных средств для организации взаимодействия между нео­днородными сетями, т.е. включающими программно-не­совместимые ЭВМ.

Мост (М) — комплекс технических и программных средств для организации взаимодействия между одно­родными сетями, т. е. в которые входят программно-совместимые ЭВМ.

Источник

Компоненты сети

Первым рассмотренным устройством будет конечное устройство или End Device. Именно эти конечные устройства обмениваются информацией между собой. Иногда информацию с конечного устройства запрашивает пользователь, а иногда такие устройства сами обмениваются данными без вмешательства пользователя. Так что же это за устройства?

Компонент сети End Devices или конечные устройства (их также называют хостами или узлами), это обычные компьютеры, ноутбуки, мобильные телефоны, всевозможные смартфоны и коммуникаторы, планшеты, сервера, и даже компьютеризированные холодильники. Другими словами, конечные устройства – это те устройства, которые инициализируют процесс передачи данных, то есть именно они начинают передавать или запрашивать данные у других конечных устройств.

Примером служат все перечисленные выше устройства: на компьютере мы можем начать передачу файла на сервер, или наоборот, «скачивать» данные с сайта (сервера); в дороге нас сопровождает ноутбук, с помощью которого мы пересылаем почту нашим друзьям и коллегам по работе (загружаем письма на почтовые сервера); с помощью мобильного телефона звоним домой или договариваемся о встрече (по сути, когда мы нажимаем на кнопку «Вызов» или «Позвонить», мы инициализируем звонок, начинаем передачу цифровых данных на сервер сотового оператора); смартфоны всячески помогают нам в общении (мессенджеры, видео) с друзьями и обмене фотками, загружают свежие прогнозы погоды; на планшет мы с сервера (магазина) загружаем игры и приложения, но перед загрузкой мы отправляем запрос серверу, чтобы он начал передавать нам файлы; сервера всегда передают нам те данные, которые мы запросили, будь то новые письма, погода, файлы и т.д.; холодильники думаю, сумеют сами заказать овощей в интернет-магазине. Кстати, читать эту статью и вообще серфить в интернете, это тоже процесс передачи запросов на сервер и приема ответов в виде веб-страниц.

Network Media (medium) – Сетевые среды.

Если поставить 2 компьютера рядом друг с другом, то конечно же они не смогут обмениваться данными между собой. Их требуется чем-то соединить. Вот для этого к нам на помощь и приходит media.

Компонент сети Media – это среды передачи данных, то есть в том, или по чему передаются данные. Network Media – это металлические провода (медная витая пара, телефонный кабель), стекло (стекловолокно), или даже «воздух» (Bluetooth, Wi-Fi, 3G, LTE). Под «воздухом» следует понимать среды передачи данных без участия проводов, то есть «беспроводные».

Вот теперь мы можем поставить два компьютера относительно рядом и соединить их либо проводом (например, медной витой парой или стекловолокном), либо с помощью беспроводной связи.

Следует оговориться, что для соединения кабелем (витой парой, стекловолокном или другими кабелями) или беспроводной связью (IR, Bluetooth, Wi-Fi) требуется специальный сетевой адаптер или модем ССЫЛКА ССЫЛКА ССЫЛКА ССЫЛКА ССЫЛКА. Теоретически, модем можно отнести к другим устройствам, не конечным, но пока мы можем считать их частью конечных устройств (например, в недалеком прошлом, модем в ноутбуке (или домашнем компьютере) являлся частью материнской платы, которая в свою очередь является одной из самых важных частей в конечном устройстве). Читайте про модемы ниже.

В предыдущем абзаце я упомянул о каких-то других устройствах, отличных от конечных, пора рассказать и об этих важных сетевых устройствах.

Intermediary Devices – Промежуточные устройства

Соединив два компьютера между собой посредством провода, у нас не остается места для третьего. Конечно, для третьего и даже четвертого компьютеров можно добавить дополнительные сетевые карты (сетевые адаптеры) в каждый компьютер, но это не решит вопрос о надежном подключении ста компьютеров сеть, или даже тысячи компьютеров.

Вот тут-то мы начинаем задумываться о различных топологиях сети, но на данный момент лучше гибридной топологии ничего не придумали. В каждой гибридной топологии есть элемент от топологии звезды – некоторое связующее устройство или промежуточное устройство.

Компонент сети Intermediary Devices или Промежуточные устройства, это такие устройства, которые объединяют конечные устройства в локальные (или глобальные) сети передачи данных.

К промежуточным устройствам относятся: хабы (hubs), свитчи (switches, коммутаторы), роутеры (routers, маршрутизаторы), модемы (modems), беспроводные точки доступа (Wireless Access Point) и файерволы (firewalls, брендмауеры).

Главное отличие у промежуточных устройств от конечных устройств заключается в том, что оно (промежуточное устройство) не инициализирует передачу данных, то есть не начинает первым отправку сообщений другим устройствам.

Еще одна оговорка: хоть маршрутизаторы обмениваются информацией (таблицами маршрутизации) между собой, цель этого процесса – поддержание актуальных сведений для обработки пакетов от конечных устройств, то есть они служат конечным устройствам.

А теперь про модемы, они присутствуют как в конечных устройствах (причем, как часть конечных устройств), так и отдельно. Я считаю, что обычные модемы (или карты расширения беспроводной связи) в ноутбуках, это часть конечного устройства, и поэтому относится к конечным устройствам. А внешние модемы, которые используются для преобразования оптоволоконной среды в пригодную для маршрутизатора, являются отдельными промежуточными устройствами.

Итак, улучшим нашу сеточку. Объединим все наши компьютеры (допустим 10 штук) в локальную сеть, соединив их все с одним коммутатором. Готово, сеть построена.

Допустим, у нас есть две такие сети, из коммутатора и десяти компьютеров, соединим коммутаторы с маршрутизатором, и вот у нас уже 2 отдельные сети объединены в одну большую.

Services and Processes – Сервисы (сетевые услуги) и процессы

Наряду с физическими устройствами важными компонентами компьютерной сети являются программные средства, сервисы и программные процессы.

Services and Processes или Сервисы и Процессы, это специальные сетевые программы, работающие на сетевых устройствах.

Сервисы

Когда мы заходим на веб-сайт, мы (точнее, наш браузер) сначала отправляем запрос на веб-сервер, где хранятся файлы запрашиваемого сайта, и уже специальный сервис (программный HTTP-сервер) обрабатывает запрос и отправляет к нам назад файл веб-страницы, которую (веб-страницу) мы и видим в браузере.

Еще популярный пример, это e-mail или электронная почта. Даже для того, чтобы проверить почту, наш почтовый клиент отправляет запрос к сервису MAIL-серверу, а он уже отвечает на запрос сообщением об имеющихся новых письмах.

Процессы

Процессы, в отличие от сервисов для нас невидимы, но они (процессы) гораздо более значимы для нас и нашей сети. Именно процессы функционирует и днем и ночью на маршрутизаторах, коммутаторах, беспроводных точках доступа и прочем сетевом оборудовании.

Постоянно функционирующие программы (или процессы) обрабатывают все наши посланные запросы к серверам, следят за сохранностью переданной информации, обеспечивают сетевую безопасность и многое другое, без чего функционирование сети невозможно.

Заключение

Основные компоненты сети: конечные устройства (end devices), промежуточные устройства (intermediary devices), среды передачи данных (media) и программные средства, такие как сервисы (services) и процессы (processes).

Промежуточные устройства: маршрутизаторы (routers), коммутаторы (switches), беспроводные точки доступа (Wireless Access Point), некоторые модемы (modems).

Все устройства и медиа (среды передачи данных) – это физические, аппаратные или как еще называют – железные (hardware) компоненты сети.

Сервисы (сетевые услуги) и процессы – это программные компоненты сети (software), работающие явно и не явно, то есть отвечающие на наши запросы (явно) и обрабатывающие переданные сетевые сообщения, такие как пакеты и фреймы.

Источник