Компьютерные сети основные понятия назначение классификация

Назначение и классификация компьютерных сетей

Локальные сети на электрическом уровне соединяют компьютеры между собой с помощью кабелей и сетевых плат. На логическом уровне ЛВС представляет собой совокупность двух видов компьютеров:

1. Сервер
2. Рабочая станция.

Сервер – компьютер, представляющий свои ресурсы пользователям. Рабочая станция – компьютер, через который пользователь получает ресурсы сети. Сеть без единого устройства хранения и обработки информации называется одноранговой. В ней все компоненты равноправны. К достоинствам одноранговой сети относится низкая стоимость и высокая надёжность. В сети с выделенным сервером 1 компьютер выполняет функции хранения и обработки информации и функции управления сетью. Достоинства: высокое быстродействие, надежная защита информации, простота управления. Топология – это способы соединения элементов в системе. При построении локальных сетей используют 3 основные топологии:

1. Линейная шина.
2. Звезда.
3. Кольцо.

С рис. 7.1 еть типа [1] (рис.7.1.) наиболее проста и экономична. Данные от передающего узла распределяются по общему кабелю во все стороны, во все узлы. Однако принимает их, только тот узел которому они предназначены. Поломка одного узла не нарушает работы сети. Для линейной шины большой протяженности требуется высококачественный кабель. Тип [2] базируется на компьютере центрального узла к которому подключаются остальные (рис. 7.2.) Каждый периферийный узел имеет отдельную линию связи в центральный узел. Топология [2] сильно упрощает взаимодействия в сети. Работоспособность такой сети целиком определяется центральным узлом. Требует много кабеля. Тип [3] (рис. 7.3.) предусматривает соединение выхода одного кольца со входом другого. Каждый промежуточный узел принимает сообщения предыдущих ему узлов и предаёт сигналы дальше. Усиление сигнала позволяет использовать любые типы кабелей. Выход из строя любого узла разрушит работу сети. Аппаратные средства LANуправляются с помощью специального сетевого программного обеспечения. Для сетей LANиспользуются телефонное соединение и модем. Модем – «модулятор – демодулятор», устройство, которое образует высокочастотные сигналы компьютера в низкочастотные сигналы телефона, и обратно.

Источник

1.1 Основные понятия компьютерных сетей

«Компьютерная сеть» (вычислительная сеть, сеть передачи данных) — система связи компьютеров и/или компьютерного оборудования (серверы, маршрутизаторы и другое оборудование). Для передачи информации могут быть использованы различные физические явления, как правило — различные виды электрических сигналов, световых сигналов или электромагнитного излучения.

По назначению компьютерные сети распределяются на [16]:

Вычислительные сети предназначены главным образом для решения заданий пользователей с обменом данными между их абонентами. Информационные сети ориентированы в основном на предоставление информационных услуг пользователям. Смешанные сети совмещают функции первых двух.

Для классификации компьютерных сетей используются разные признаки. Наиболее распространенная классификации компьютерных сетей представлена далее.

По территориальной распространенности компьютерные сети делятся на:

• CAN (Controller Area Network — сеть контроллеров) — стандарт промышленной сети, ориентированный прежде всего на объединение в единую сеть различных исполнительных устройств и датчиков.
• LAN (Local Area Network) — локальные сети, имеющие замкнутую инфраструктуру до выхода на поставщиков услуг. Локальные сети являются сетями закрытого типа, доступ к ним разрешен только ограниченному кругу пользователей, для которых работа в такой сети непосредственно связана с их профессиональной деятельностью.
• MAN (Metropolitan Area Network) — городские сети между учреждениями в пределах одного или нескольких городов, связывающие много локальных вычислительных сетей.
• WAN (Wide Area Network) — глобальная сеть, покрывающая большие географические регионы, включающие в себя как локальные сети, так и прочие телекоммуникационные сети и устройства. Глобальные сети являются открытыми и ориентированы на обслуживание любых пользователей.
• PAN (Personal Area Network) — персональная сеть, предназначенная для взаимодействия различных устройств, принадлежащих одному владельцу.

По типу функционального взаимодействия сети бывают:

По типу используемой сетевой топологии компьютерные сети могут быть объединены в шину, кольцо, двойное кольцо, звезду, дерево.

По типу среды передачи принято выделять проводные (телефонный провод, коаксиальный кабель, витая пара, волоконно-оптический кабель) и беспроводные (передачей информации по радиоволнам в определенном частотном диапазоне) сети.

По функциональному назначению выделяют сети хранения данных, серверные фермы, сети управления процессом, сети soho и домовые сети.

Отдельными признаками классификации компьютерных сетей могут выступать — скорость передачи данных в сетям и поддерживаемая операционная система.

1.2 Классы информационных сетей как открытых информационных систем

Под «информационной сетью» будем понимать сеть, предназначенную для обработки, хранения и передачи данных [16, 32].

Информационная сеть состоит из:

Под «коммуникационной сетью» принято понимать систему физических каналов связи и коммутационного оборудования, реализующая тот или иной низкоуровневый протокол передачи данных. По типу переносимого сигнала выделяют цифровые и аналоговые сети. Назначением коммуникационных сетей является передача данных с минимальным количеством ошибок и искажений.

Коммуникационная сеть может обеспечивать выполнение задач, связанных с преобразованием данных (сборкой символов в пакеты, обеспечение достоверности передачи и т.д.).

Как отмечалось ранее, на основе коммуникационной сети может строиться информационная сеть, к примеру — на основе сетей Ethernet как правило строятся сети TCP/IP, которые в свою очередь образуют глобальную сеть Интернет.

На базе коммуникационной сети может быть построена не одна, а группа информационных сетей.

В зависимости от расстояния между абонентскими системами, информационные сети подразделяются на следующие классы: глобальные, территориальные и локальные информационные сети. Различают универсальные и специализированные информационные сети.

Информационные сети, принадлежащие государству, называют общественными сетями. Информационные сети, созданные концернами, объединениями, фирмами, именуются частными сетями.

Еще одним популярным способом классификации информационных сетей является их классификация по масштабу производственного подразделения, в пределах которого действует сеть. Различают сети отделов, сети кампусов и корпоративные сети:

1. Сети отделов — это сети, которые используются сравнительно небольшой группой сотрудников, работающих в одном отделе предприятия. Обычно сети отделов имеют один или два файловых сервера и не более тридцати пользователей. Сети отделов обычно не разделяются на подсети.

2. Сети кампусов. Сети кампусов получили свое название от английского слова campus — студенческий городок. Сети этого типа объединяют множество сетей различных отделов одного предприятия в пределах отдельного здания или в пределах одной территории, покрывающей площадь в несколько квадратных километров. При этом глобальные соединения в сетях кампусов не используются. Службы такой сети включают взаимодействие между сетями отделов, доступ к общим базам данных предприятия, доступ к общим серверам, высокоскоростным модемам и высокоскоростным принтерам. В результате сотрудники каждого отдела предприятия получают доступ к некоторым файлам и ресурсам сетей других отделов.

3. Корпоративные сети. Корпоративные сети называют также сетями масштаба предприятия. Сети масштаба предприятия (корпоративные сети) объединяют большое количество компьютеров на всех территориях отдельного предприятия. Они могут быть сложно связаны и покрывать город, регион или даже континент. Число пользователей и компьютеров может измеряться тысячами, а число серверов — сотнями, расстояния между сетями отдельных территорий могут оказаться такими, что становится необходимым использование глобальных связей. Для соединения удаленных локальных сетей и отдельных компьютеров в корпоративной сети применяются разнообразные телекоммуникационные средства, в том числе телефонные каналы, радиоканалы, спутниковая связь.

Источник

35. Назначение и классификация компьютерных сетей.

Системы, представляющие собой большое количество отдельных, но связанных между собой компьютеров, называются компьютерными сетями. Цели использования компьютерных сетей: совместное использование ресурсов, обеспечение высокой надежности, экономия средств, маштабируемость, ускорение передачи информации.

Имеется два важнейших параметра классификации сетей: технология передачи и размеры.

Существует два типа технологии передачи: широковещательные сети, сети с передачей от узла к узлу. Широковещательные сети обладают единым каналом связи, совместно используемым всеми машинами сети. Короткие сообщения, называемые пакетами, посылаемые одной машиной, принимаются всеми машинами. Сети с передачей от узла к узлу состоят из большого количества соединенных пар машин. В такой сети пакету необходимо пройти через ряд промежуточных машин, чтобы добраться до пункта назначения. Обычно небольшие сети используют широковещательную передачу, в крупных сетях применяется передача от узла к узлу.

Другим критерием классификации сетей является их размер. Сети можно разделить на локальные, муниципальные, глобальные. Существуют объединения двух и более сетей, пример Internet. Локальные сети – сети, размещающиеся, как правило, в одном здании или на территории организации размерами до нескольких километров. Муниципальные или региональные сети – увеличенная версия локальных сетей, может объединять несколько предприятий или город. Глобальные сети охватывают значительную территорию, объединяют множество машин.

Сети подразделяются на два типа: одноранговые и на основе сервера. В одноранговой сети все компьютеры равноправны. Нет отдельного компьютера, ответственного за администрирование сети. Если в сети более 10 компьютеров, то одноранговая сеть становится недостаточно производительной. Поэтому большинство сетей работают на основе выделенного сервера.

36. Основные топологии вычислительных сетей.

Термин топология сети характеризует способ организации физических связей компьютеров и других сетевых компонентов. Выбор той или иной топологии влияет на состав сетевого оборудования, возможности расширения сети и способ управления сетью. Все сети строятся на основе базовых топологий: шина, звезда, кольцо, ячеистая. На практике часто встречаются сложные их комбинации.

Шина (линейная шина) – используется один кабель, называемый магистралью, вдоль которого подключены все компьютеры. Шина – пассивная топология: компьютеры только слушают передаваемые по сети данные, но не перемещают их от отправителя к получателю.

Звезда – все компьютеры с помощью сегментов кабеля подключаются к центральному устройству, называемому концентратором. Сигналы от передающего компьютера поступают через концентратор ко всем остальным.

Кольцо – компьютеры подключены к кабелю, замкнутому в кольцо. Сигналы передаются по кольцу в одном направлении и проходят через каждый компьютер.

Ячеистая топология – каждый компьютер соединен с каждым другим отдельным кабелем.

Кроме базовых топологий существуют их комбинации – комбинированные топологии. Чаще всего используются две комбинированные топологии: звезда–шина, звезда–кольцо. Звезда–шина – несколько сетей с топологией звезда объединяются при помощи магистральной линейной шины (к концентратору подключены компьютеры, а сами концентраторы соединены шиной). Звезда–кольцо – отличие в том, что концентраторы в звезде-шине соединяются магистральной линейной шиной, а в звезде-кольце концентраторы подсоединены к главному концентратору, внутри которого физически реализовано кольцо.

Источник