Компьютерные сети классификация компьютерных сетей интернет

Классы компьютерных сетей

В зависимости от количества вовлеченных в сети устройств и пользователей, их делят на:

• персональные (Personal area network, PAN);
• локальные (Local area network, LAN);
• сети широкого охвата (Wide area network, WAN; Metropolitan area network, MAN);
• глобальные сети.

Персональные предназначены для индивидуального использования, поскольку в настоящее время у каждого человека может быть несколько личных устройств: смартфон, настольный компьютер, «умные часы», голосовой помощник и т.п. Как правило, PAN представляют собой сети с малым радиусом действия и средней или малой пропускной способностью. Назначение таких сетей — синхронизация данных между устройствами, хранение персональных и защищенных данных и т.п.

Локальные сети организуются в рамках домохозяйств, малых и средних предприятий. С их помощью пользователи получают доступ к совместным ресурсам: базам данных, распределенным файловым системам, веб-серверам и т.п. Локальные сети могут быть построены по одноранговому или иерархическому принципу (например, по технологии Active Directory от Microsoft).

Сети широкого охвата применяются в рамках крупных сообществ: корпораций, городов, регионов, государств.

Глобальные компьютерные сети, такие как Интернет, охватывают все страны Земли.

Сети, организованные на основе протокола TCP/IP, делятся на классы A, B. C, D, E в зависимости от количества машин, которые можно с их помощью объединить. IP-адрес состоит из адреса сети и адреса хоста (компьютера) в ней. Чем больше бит отведено под адреса хостов — тем крупнее сеть можно построить.

Рисунок 1. Классификация сетей TCP/IP. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Классификация компьютерных сетей по технологии передачи информации

По технологии передачи информации компьютерные сети делятся на:

• кабельные: в них информация передается по металлическим проводам; в зависимости от типа кабеля могут применяться модемы, ADSL (сигнал передается по обычным проводам городской телефонной сети), коаксиальный кабель с центральной жилой и наружной оплеткой (применяется для передачи высокочастотных сигналов, например телевизионных), технология Etherhet (известна также как «витая пара» — 4-8 жил, скрученных особым образом для уменьшения помех); каждая из этих технологий характеризуется дальностью передачи сигнала: ADSL — до нескольких километров, Ethernet — до 200 метров, коаксиал — несколько десятков метров;
• оптоволоконные: сигнал передается с помощью лазерного луча по сверхтонкому стеклянному волокну, которое, благодаря особым свойствам материала, может изгибаться; свет, отражаясь многократно от внутренних стенок волокна, может преодолевать до нескольких километров, после чего его можно усилить и передать на следующий участок; оптоволокно характеризуется высокой пропускной способностью и скоростью передачи; волокна собирают в толстые кабели, по которым можно передавать сверхбольшие объемы информации между городами, странами, континентами;
• WiFi, Bluetooth — передача сигналов с помощью радиопередатчиков малой мощности в разрешенных правительствами на международном уровне диапазонах волн (2,4 гигагерц); применяется в локальных сетях при дальности связи в несколько десятков метров;
• спутниковые технологии: сигнал передается провайдером на спутник, откуда распространяется на приемники потребителей; от потребителей до провайдера запросы поступают по традиционным сетям: ADSL, оптоволокно и т.п.

Современные компьютерные сети являются гетерогенными с точки зрения физической среды прохождения сигнала: информация от источника к приемнику может идти по сложным маршрутам, включающим участки, построенные с применением кабельных, оптоволоконных, радиоволновых и др. технологий.

Классификация по скорости прохождения сигнала

Наименьшей скоростью передачи характеризуются каналы, организованные на основе традиционных телефонных линий (модемы, ADSL). Из-за большого количества помех они способны пропускать от нескольких килобит до сотен килобит в секунду. Ethernet, WiFi, коаксиальный кабель пропускают до десятков мегабит в секунду.

Особенностью спутниковых каналов является малая скорость приема данных провайдером и высокая (десятки мегабит) скорость передачи.

Наиболее скоростным и энергоэффективным способом передачи данных на сегодня является оптоволокно, позволяющее передавать информацию со скоростью, измеряющейся гигабитами в секунду.

Рисунок 2. Принцип работы оптоволокна. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Классификация сетей по назначению

В зависимости от назначения, среди компьютерных сетей можно выделить

• сети для хранения информации (Storage area network, SAN );
• сети предприятий (Enterprise private network, EPN );
• виртуальные частные сети (Virtual private network, VPN ).

Сети для хранения информации в настоящее время называют «облачными хранилищами». Они состоят из множества разнесенных в пространстве хостов, оснащенных емкими устройствами хранения и технологиями, позволяющими оптимизировать процесс хранения информации. Примерами могут служить такие сервисы, как Яндекс.Диск, Google Drive, Dropbox и т.п.

Сети предприятий могут частично использовать общедоступную инфраструктуру (Интернет), частично быть построены на собственных коммуникациях. В них, как правило, особое внимание уделяется иерархическому доступу к информации и ее защите.

Виртуальные приватные сети строятся «поверх» обычных сетей. Передаваемая информация дополнительно шифруется и обрабатывается таким образом, что компьютер, помимо подключения к обычной сети, становится еще и участником дополнительной сети, доступ к которой получают только определенные участники, например, с помощью паролей или файлов-ключей.

Рисунок 3. Принцип работы VPN. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Следует иметь в виду, что понятие «социальные сети» не относится к классификации компьютерных сетей, поскольку такие сообщества обслуживаются обычными клиент-серверными технологиями. Слово «сеть» здесь относится к связям между людьми, а не между компьютерами.

Источник

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.

Источник