Компьютерные сети назначение состав и архитектура

Компьютерные сети.

Современные информационные системы продолжают возникшую в конце 70-х гг. тенденцию распределенной обработки данных. Начальным этапом развития таких систем явились многомашинные ассоциации — совокупность вычислительных машин различной производительности, объединенных в систему с помощью каналов связи. Высшей стадией систем распределенной обработки данных являются компьютерные (вычислительные) сети различных уровней — от локальных до глобальных.

Пользователи локальных вычислительных сетей (ЛВС) получают доступ к сетевому ресурсу файл-сервера с рабочих станций. Работа в многопользовательской системе требует выполнения определенных правил. В первую очередь это касается организации защиты пользовательских каталогов и файлов в сети, которая представляет собой систему коллективного доступа к некоторому разделяемому ресурсу (жесткий магнитный диск, принтер и плоттер).

1. Назначение и классификация компьютерных сетей.

1.1. Распределенная обработка данных

Современное производство требует высоких скоростей обработки информации, удобных форм ее хранения и передачи.

Необходимо также иметь динамичные способы обращения к информации, способы поиска данных в заданные временные интервалы; реализовывать сложную математическую и логическую обработку данных.

Управление крупными предприятиями, управление экономикой на уровне страны требуют участия в этом процессе достаточно крупных коллективов. Такие коллективы могут располагаться в различных районах города, в различных регионах страны и даже в различных странах.

Для решения задач управления, обеспечивающих реализацию экономической стратегии, становятся важными и актуальными скорость и удобство обмена информацией, а также возможность тесного взаимодействия всех участвующих в процессе выработки управленческих решений.

В эпоху централизованного использования ЭВМ с пакетной обработкой информации пользователи вычислительной техники предпочитали приобретать компьютеры, на которых можно было бы решать почти все классы их задач. Однако сложность решаемых задач обратно пропорциональна их количеству, и это приводило к неэффективному использованию вычислительной мощности ЭВМ при значительных материальных затратах. Нельзя не учитывать и тот факт, что доступ к ресурсам компьютеров был затруднен из-за существующей политики централизации вычислительных средств в одном месте.

Принцип централизованной обработки данных (рис. 1) не отвечал высоким требованиям к надежности процесса обработки, затруднял развитие систем и не мог обеспечить необходимые временные параметры при диалоговой обработке данных в многопользовательском режиме. Кратковременный выход из строя центральной ЭВМ приводил к роковым последствиям для системы в целом, так как приходилось дублировать функции центральной ЭВМ, значительно увеличивая затраты на создание и эксплуатацию систем обработки данных.

Появление малых ЭВМ, микроЭВМ и, наконец, персональных компьютеров потребовало нового подхода к организации систем обработки данных, к созданию новых информационных технологий. Возникло логически обоснованное требование перехода от использования отдельных ЭВМ в системах централизованной обработки данных к распределенной обработке данных (рис. 2).

Рис. 1. Централизованная обработка данных Рис. 2. Распределенная обработка данных

Распределенная обработка данных ‑ обработка данных, выполняемая на независимых, но связанных между собой компьютерах, представляющих распределенную систему.

Для реализации распределенной обработки данных были созданы многомашинные ассоциации, структура которых разрабатывается по одному из следующих направлений:

• многомашинные вычислительные комплексы (МВК);
• компьютерные (вычислительные) сети.

• локальнымипри условии установки компьютеров в одном помещении, не требующих для взаимосвязи специального оборудования и каналов связи;
• дистанционными, если некоторые компьютеры комплекса установлены на значительном расстоянии от центральной ЭВМ и для передачи данных используются телефонные каналы связи.

Источник

1. Компьютерные сети (кс): понятие, компоненты, назначение. Понятие сетевой архитектуры.

1. Автономная среда
2. Сетевая среда

Компьютерная сеть (вычислительная сеть, сеть передачи данных) – это совокупность компонентов, предназначенная для обработки информации (генерирования, изменения, хранения и передачи). Компоненты компьютерной сети:

1. Серверы – компьютер с программным обеспечением, предоставляющий доступ к своим ресурсам.
2. Клиенты – это компьютеры, осуществляющие доступ к сетевым ресурсам.
3. Среда передачи определяет способ соединения компьютеров (беспроводная и кабельная).
4. Коммутационное оборудование осуществляет преобразование информации в форму, доступную для передачи и осуществляет эту передачу.
5. Ресурсы – файлы, периферийные устройства, время работы процессора, дисковое пространство.

Назначение компьютерных сетей:

1. Повышение эффективности работы за счёт ускорения обмена данными.
2. Снижение затрат за счёт совместного использования ресурсов.

Сетевая архитектура – согласованный набор программных и аппаратных средств (драйверов, сетевых адаптеров, кабелей и разъёмов), а также механизмов передачи данных по линиям связи, достаточный для функционирования вычислительной сети. Механизм передачи данных – это протоколы + топология + методы доступа к среде передачи. Сетевой протокол – набор семантических и синтаксических правил (соглашений), определяющий:

1. Поведение компонента в сети при передаче данных.
2. Способ представления данных.
3. Правильную интерпретацию данных всеми участниками данных информационного обмена.

Эволюция кс как результат развития средств вт и телекоммуникаций. История и тенденции развития кс.

Эволюция компьютерных сетей – это синтез эволюции вычислительной техники и линии связи. Компьютеры 1-х 2-х поколений работали в режиме пакетной обработки информации, что не подозревало разделение ресурсов этих компьютеров. 1950-е годы появление и развитие многотерминального режима работы. К ресурсам компьютера можно получить доступ из разных точек. Преобразование компьютерной сети: 1960-е годы преобразование технологии терминал-компьютер в технологию компьютер-компьютер. Хронологически первыми появились глобальные сети. Wide Area Network (WAN) – глобальные сети. Линиями связи выступали аналоговые телефонные сети с коммутацией каналов. Недостатки: низкая экономическая эффективность для связи компьютеров, низкое качество линии. Набор услуг глобальных сетей: электронная почта, простая передача файлов (сети технологии х25) 1969г ARPAnet – проект министерства США по объединению в единую сеть супер компьютеров оборонных и научных учреждений. ARPAnet объединил компьютеры разных типов. Каждый создавал свой компьютер, работавший под управлением различных ОС. ОС снабжались модулями, реализующие сетевые протоколы – это были первые сетевые ОС. 1970-е годы. Появление линии компьютеров. Более мощные, менее дорогие. Это обусловило появление локально вычислительных сетей (LAN). LAN сосредоточено на небольшой территории (пределы одного здания), принадлежность одной организации. ОтличиеLANот глобальной сети: небольшие расстояния между компьютерами позволяет использовать высокоскоростные линии связи. Основная тенденция: неунифицированность сетевых архитектур. Сетевая архитектура – согласованный набор программных и аппаратных средств (драйверов, сетевых адаптеров, кабелей, разъемов), а так же механизмов передачи данных по линиям связи, достаточный для функциональной вычислительной сети. Механизм – протоколы+топология+методы доступа к среде передачи. Сетевой протокол – набор симмантических и синтактических правил (соглашений), определяющий: 1)поведение компонентов сети при передаче данных

Источник

24. Компьютерные системы и сети, их назначение. Локальные и глобальные сети. Архитектуры сетей.

Компьютерная сеть — это система, состоящая из двух и более разнесенных в пространстве компьютеров, объединенных каналами связи, и обеспечивающая распределенную обработку данных. Компьютерные сети представляют собой распределенные системы, позволяющие объединить информационные ресурсы входящих в их состав компьютеров.

Общепринятой классификацией компьютерных сетей является их разделение на локальные (LAN — Local Area Network), глобальные (WAN — World Area Network) и корпоративные сети.

Простейшая сеть образуется соединением двух рядом расположенных компьютеров через последовательные (СОМ) или параллельные (LPT) порты с помощью специальных кабелей. Такое соединение часто применяют при подключении ноутбука к другому компьютеру с целью передачи данных. В последние годы в практику входит использование инфракрасных портов для соединения компьютеров в пределах прямой видимости (без применения кабелей).

Локальная вычислительная сеть (ЛВС) представляет собой распределенную на небольшой территории вычислительную систему, не требующую специальных устройств (за исключением сетевых карт и в более сложных конфигурациях — концентраторов) для передачи данных. В связи с ослаблением сигналов в соединяющих компьютеры электрических кабелях Протяженность всей системы не должна превышать нескольких километров, что ограничивает ее распространение рядом близко расположенных зданий.

Глобальная компьютерная сеть (ГКС) связывает информационные ресурсы компьютеров, находящихся на любом удалении, что предполагает использование различных специализированных устройств и каналов связи для высокоскоростной и надежной передачи данных. Общедоступные глобальные сети ориентированы на обслуживание любых пользователей.

Корпоративная компьютерная сеть (ККС) создается для обеспечения деятельности различного рода корпоративных структур (например, банков со своими филиалами), имеющих территориально удаленные подразделения. В общем случае корпоративная сеть является объединением ряда сетей, в каждой из которых могут быть использованы различные технические решения. По функциональному назначению корпоративная сеть ближе к локальным сетям, по особенностям используемых для передачи данных технических решений и характеру размещения информационных ресурсов — к глобальным сетям. В отличие от глобальных сетей как локальные, так и корпоративные сети являются, как правило, сетями закрытого типа, политика доступа в которые определяется их владельцами (как правило, для свободного доступа открыты небольшие сегменты сетей, ориентированные на рекламу, взаимодействие с клиентами и др.).

Сетевая архитектура сродни архитектуре строений. Архитектура здания отражает стиль конструкций и материалы, используемые для постройки. Архитектура сети описывает не только физическое расположение сетевых устройств, но и тип используемых адаптеров и кабелей. Кроме того, сетевая архитектура определяет методы передачи данных по кабелю.

Топология сети Топология сети описывает схему физического соединения компьютеров. Существуют 3 основных типа сетевой топологии:

Источник