Локальные вычислительные сети
Все вычислительные сети можно классифицировать по ряду признаков.
В зависимости от расстояний между ПК различают следующие вычислительные сети:
• локальные вычислительные сети – ЛВС (LAN – Local Area Networks) – компьютерные сети, расположенные в пределах небольшой ограниченной территории (здании или в соседних зданиях) не более 10 – 15 км;
• территориальные вычислительные сети, которые охватывают значительное географическое пространство. К территориальным сетям можно отнести сети региональные (MAN — Metropolitan Area Network) и глобальные (WAN — Wide Area Network), имеющие региональные или глобальные масштабы соответственно. Региональные сети связывают абонентов района, города или области. Глобальные сети объединяют абонентов, удаленных между собой на значительное расстояние, находящихся в различных странах или континентах.
В настоящее время на предприятиях и в учреждениях нашли широкое применение локальные вычислительные сети, основное назначение которых обеспечить доступ к разделяемым или сетевым (общим, то есть совместно используемым) ресурсам, данным и программам. Кроме того, ЛВС позволяют сотрудникам предприятий оперативно обмениваться между собой информацией.
Рисунок 2 – Локальная вычислительная сеть
Преимущества использования ЛВС:
- объединение компьютеров в сеть позволяет значительно экономить денежные средства за счет уменьшения затрат на содержание компьютеров (достаточно иметь определенное дисковое пространство на файл-сервере (главном компьютере сети) с установленными на нем программными продуктами, используемыми несколькими рабочими станциями);
- локальные сети позволяют использовать почтовый ящик для передачи сообщений на другие компьютеры, что позволяет в наиболее короткий срок передавать документы с одного компьютера на другой;
- локальные сети, при наличии специального программного обеспечения (ПО), служат для организации совместного использования файлов (к примеру, бухгалтеры на нескольких машинах могут обрабатывать проводки одной и той же бухгалтерской книги).
Кроме всего прочего, в некоторых сферах деятельности просто невозможно обойтись без ЛВС. К таким сферам относятся: банковское дело, складские операции крупных компаний, электронные архивы библиотек и др. В этих сферах каждая отдельно взятая рабочая станция в принципе не может хранить всей информации (в основном, по причине слишком большого ее объема).
Сеть позволяет избранным (зарегистрированным на файл-сервере) пользователям получать доступ к той информации, к которой их допускает оператор сети.
В простейших сетях с небольшим числом компьютеров они могут быть полностью равноправными; сеть в этом случае обеспечивает передачу данных от любого компьютера к любому другому для коллективной работы над информацией. Такая сеть называется одноранговой.
Однако в крупных сетях с большим числом компьютеров оказывается целесообразным выделять один (или несколько) мощных компьютеров для обслуживания потребностей сети (хранение и передачу данных, печать на сетевом принтере). Такие выделенные компьютеры называют серверами; они работают под управлением сетевой операционной системы. В качестве сервера обычно используется высокопроизводительный компьютер с большим ОЗУ и винчестером (или даже несколькими винчестерами) большой емкости. Клавиатура и дисплей для сервера сети не обязательны, поскольку они используются очень редко (для настройки сетевой ОС).
Все остальные компьютеры называются рабочими станциями. Рабочие станции могут не иметь винчестерских дисков или даже дисководов вовсе. Такие рабочие станции называют бездисковыми. Первичная загрузка ОС на бездисковые рабочие станции происходит по локальной сети с использованием специально устанавливаемых на сетевые адаптеры рабочих станций микросхем ПЗУ, хранящих программу начальной загрузки.
Классификация ЛВС
Локальные сети можно классифицировать по:
• административным отношениям между компьютерами;
Рассмотрим более подробно классификацию ЛВС
По уровню управления выделяют следующие ЛВС:
• ЛВС рабочих групп, которые состоят из нескольких ПК, работающих под одной операционной системой. В такой ЛВС, как правило, имеется несколько выделенных серверов: файл-сервер, сервер печати;
• ЛВС структурных подразделений (отделов). Данные ЛВС содержат несколько десятков ПК и серверы типа: файл-сервер, сервер печати, сервер баз данных;
• ЛВС предприятий (фирм). Эти ЛВС могут содержать свыше 100 компьютеров и серверы типа: файл-сервер, сервер печати, сервер баз данных, почтовый сервер и другие серверы.
По назначению сети подразделяются на:
• вычислительные сети, предназначенные для расчетных работ;
• информационно-вычислительные сети, которые предназначены, как для ведения расчетных работ, так и для предоставления информационных ресурсов;
• информационно-советующие, которые на основе обработки данных вырабатывают информацию для поддержки принятия решений;
• информационно-управляющие сети, которые предназначены для управления объектов на основе обработки информации.
По типам используемых компьютеров можно выделить:
• однородные сети, которые содержат однотипные компьютеры и системное программное обеспечение;
• неоднородные сети, которые содержат разнотипные компьютеры и системное программное обеспечение.
По административным отношениям между компьютерами можно выделить:
• ЛВС с централизованным управлением (с выделенными серверами);
• ЛВС без централизованного управления (децентрализованные) или одноранговые (одноуровневые) сети.
По топологии (основным топологиям) ЛВС делятся на:
По архитектуре (основным типам архитектур) ЛВС делятся на:
Локальные сети персональных компьютеров
Задачи обмена информацией между пользователями разных ПК достаточно успешно решаются с помощью сетей, объединяющих эти компьютеры. В настоящее время существуют, активно используются и бурно развиваются различные сети от локальных, работающих в пределах лаборатории или офиса, до корпоративных, региональных и глобальных, мирового масштаба. Обычно вычислительные сети делятся на четыре основных класса: локальные, корпоративные, региональные и глобальные.
Сети, ограниченные комнатой, офисом или зданием, называют локальными вычислительными сетями (ЛВС). Они обычно объединяют от 2-х до нескольких десятков или сотен персональных компьютеров, расположенных на расстоянии от нескольких метров до нескольких километров и обеспечивают передачу информации со скоростью до 10 (100) Мбит в секунду.
Достоинства ЛВС – это быстрый доступ к информации по сети (по сравнению с получением той же информации путем ее переноса с помощью дискет, флэш-памяти или компактных дисков); экономия на программном обеспечении (установка прикладных программ один раз на файл-сервере и доступ к ним многих пользователей); экономия на техническом обеспечении (разделение общих ресурсов — жесткие диски, принтеры, модемы); повышение безопасности данных (разграничение доступа к данным так, чтобы каждый пользователь имел доступ только к той информации, которая необходима ему для работы) и т.д.
Области применения ЛВС – это [1, 2]:
- Передача и обработка информации в сети обеспечивает реальный переход к «безбумажной» технологии.
- Обеспечение распределенной обработки данных, связанное с объединением АРМ всех специалистов данной организации в сеть. При существенных различиях в характере и объеме расчетов, проводимых на АРМ специалистами различного профиля, используемая при этом информация в рамках одной организации, может находиться в единой базе данных. Поэтому объединение таких АРМ в сеть является целесообразным и весьма эффективным решением.
- Поддержка принятия управленческих решений, предоставляющая руководителям и управленческому персоналу организации достоверную и оперативную информацию, необходимую для оценки ситуации и принятия правильных управленческих решений.
- Организация электронной почты — одного из видов услуг ЛВС, позволяющей руководителям и всем сотрудникам предприятия оперативно получать всевозможные сведения, необходимые в его производственно-хозяйственной деятельности.
- Коллективное использование дорогостоящих ресурсов — необходимое условие снижения стоимости технических и программных средств на предприятии. Под сетевыми ресурсами понимаются не только наборы данных, предназначенные для общего пользования, но и технические средства ввода-вывода информации, такие как: сетевые принтеры, модемы, сканеры и др. Например, в сети с выделенным сервером нет необходимости к каждой рабочей станции подключать печатающее устройство: достаточно подключить его к серверу и разрешить печать на него с любой рабочей станции. Так, для ЛВС, со стоящей из 10-20 рабочих станций, достаточно подключение 1-2 сетевых принтеров и сканеров, что приводит к сокращению затрат предприятия на оборудование.