Многоуровневая архитектура локальных вычислительных сетей

1.2. Многоуровневая архитектура компьютерной сети

Компьютерная сеть представляет собой сложную систему, предназначенную для распределенной обработки, хранения и передачи данных. На рис. 4 приведена ее конфигурация в самом общем виде. Компьютерная сеть состоит из коммуникационной подсети и сетевых абонентов (компьютерной техники, подключенной к коммуникационной подсети и реализующей функции обработки, хранения информации и доступа в сеть).

В состав коммуникационной подсети входят узлы коммутации (маршрутизаторы) и соединяющие их каналы связи. Сетевыми абонентами могут являться LAN, мощные многопроцессорные компьютеры (HOST), сетевые терминалы на базе персональных компьютеров. Подключение абонентов к коммуникационной подсети осуществляется с помощью шлюзов, выполняющих преобразование форматов данных и сетевых протоколов.

На основании концепции открытых систем (OSI) Международный институт стандартов (ISO) разработал семиуровневую модель компьютерной сети, которая получила название «модель ISO/OSI». В соответствии с этой моделью взаимодействие абонентов через коммуникационную подсеть происходит с помощью сетевых протоколов.

Под сетевым протоколом понимается строго формализованная процедура (определенная последовательность правил) взаимодействия абонентов сети через коммуникационную подсеть. При этом между уровнями модели и сетевыми протоколами имеет место определенное соответствие. Функции протоколов каждого уровня поясняет табл. 1.

Протокол прикладного уровня

Управление вычислительными процессами, доступом к внешним устройствам, административное управление сетью

6. Представительный уровень

Протокол представительного уровня

Доступ к файлам данных и командным файлам (локальным), преобразование данных в требуемый формат, подготовка эмуляторов программ (команд) к работе

Протокол сеансового уровня

Формирование каталога сетевых процессов, установление логического соединения с удаленными процессами, завершение сеанса связи

Протокол транспортного уровня

Передача файлов данных и доступ к удаленным файлам, передача и удаленное управление командными файлами, фрагментация и сборка передаваемых сообщений

Установление и закрытие логических соединений через коммуникационную подсеть, управление потоками данных и маршрутами движения сообщений (пакетов)

Протокол канального уровня

Управление передачей и приемом сообщений (кадров), контроль ошибок, формирование сообщений (кадров)

Протокол физического уровня

Установление и разъединение физических соединений, управление сигнализацией и тактированием

Источник

Локальные вычислительные сети. Состав и архитектура

Понятие, состав, типы, классификация и цели создания локальных вычислительных сетей. Применение многоуровневой архитектуры (базирующейся на принципах иерархичности и модульности) для построения надежных и высокопроизводительных компьютерных сетей.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации

ФГБОУ ВПО Кемеровский государственный сельскохозяйственный институт

на тему: Локальные вычислительные сети. Состав и архитектура

Федосова Анастасия Андреевна

1. Что такое локальные вычислительные сети?

2. Состав вычислительных сетей

3. Архитектура компьютерных сетей

Список используемой литературы

1. Что такое локальные вычислительные сети?

Локальные вычислительные сети (ЛВС сети) сегодня являются неотъемлемой частью современного офиса. Объединение компьютеров в локальную сеть позволяет обеспечить совместное использование ресурсов сети и оперативный доступ к любой корпоративной информации, организовать высокоскоростной доступ в Интернет пользователей и создать надежные централизованные средства резервирования и хранения информации.

При построении ЛВС наиболее эффективным является применение многоуровневой архитектуры, базирующейся на принципах иерархичности и модульности. Принцип иерархичности подразумевает разделение сети на несколько уровней, каждый из которых выполняет определенные функции. Модульность означает, что уровни сети реализуются на основе модулей, и каждый модуль представляет собой функционально законченную группу оборудования, выполняющую функции соответствующего уровня. Архитектура сети включает в себя четыре уровня: ядро сети, уровень агрегации, уровень доступа и серверный уровень (серверная ферма).

Основная цель применения многоуровневой архитектуры при построении ЛВС заключается в обеспечении высокой надежности и производительности. При реализации каждого уровня основной задачей является обеспечение масштабируемости, то есть расширения мощности уровня без серьезных архитектурных изменений. Для этого каждый уровень реализуется на базе модулей — функционально законченных групп оборудования, как правило, одного типа.

2. Состав вычислительных сетей

Сеть (network) — взаимодействующая совокупность объектов, образуемых устройствами передачи и обработки данных. Различают два понятия сети: коммуникационная сеть и информационная сеть. Первая в основном предназначена для передачи данных и, кроме этого, обеспечивает дополнительный сервис (VAS — Value Added Ser vice). Более того, она нередко выполняет и задачи, связанные с преобразованием данных. Например, сборку потоков символов в пакты и разборку пакетов на потоки символов. Благодаря интеграции обработки и передачи данных строятся интеллектуальные сети. Сети объединяются друг с другом, образуя ассоциации. Коммуникативные сети различаются по типу используемых физических средств соединения. Информационная сеть создается подключением к коммуникационной сети абонентских систем. При этом на базе коммуникационной сети может быть построена не только одна, но и группа информационных сетей (рис. 1). Под системой понимают любой объект, который одновременно рассматривается и как единое целое, и как объединенная в интересах достижения поставленной цели совокупность разнородных элементов. Системы значительно отличаются между собой как по составу, так и по главным целям

Информационная система — человекокомпьютерная система для поддержки принятия решения и производства информационных продуктов, использующая компьютерную информационную технологию. Расширение среды использования вычислительной техники влечет за собой необходимость постоянного повышения производительности и расширения функциональных возможностей компьютеров, которые по сути дела превратились в сложные вычислительные системы. Под вычислительной системой (ВС) понимается совокупность взаимосвязанных и взаимодействующих процессоров или ЭВМ, периферийного оборудования и программного обеспечения, предназначенная для сбора, хранения, обработки и распределения информации. Естественно, вычислительная система должна оставаться интерактивной, то есть обеспечивать каждому пользователю возможность оперативного взаимодействия с системой на всех этапах решения задач. Создание ВС преследует следующие основные цели:

* повышение производительности системы за счет ускорения процессов обработки данных;

* повышение надежности и достоверности вычислений;

* предоставление пользователям дополнительных сервисных услуг. Основные принципы построения, закладываемые при создании ВС:

* возможность работы в разных режимах;

* модульность структуры технических и программных средств, что позволяет совершенствовать и модернизировать вычислительные системы без коренных переделок;

* унификация и стандартизация технических и программных решений;

* иерархия в организации управления процессами;

* способность систем к адаптации, самонастройке и самоорганизации;

* обеспечение необходимым сервисом пользователей при выполнении вычислений.

3. Архитектура компьютерных сетей

Как и все сложные системы, компьютерные сети характеризуются определенными, присущими только им принципами организации. Эти вопросы рассматриваются в рамках архитектуры, которая определяет общие принципы построения, топологию, функциональные характеристики системы. локальный вычислительный сеть компьютерный

В частности, архитектура компьютерных сетей охватывает вопросы организации логической и физической структуры (топологии) сети, структурную организацию аппаратных и программных средств, правила (протоколы) их взаимодействия. В компьютерных сетях широко используется многоуровневый принцип структурной организации, при котором все множество сетевых функций распределяется по определенным уровням. При этом взаимодействие между уровнями осуществляется стандартным образом, что обеспечивает определенную независимость функций, принадлежащих различным уровням. В первую очередь это необходимо для реализации принципа открытости вычислительных сетей, являющегося неотъемлемой частью современных сложных систем. По функциональному признаку все множество систем компьютерной сети можно разделить на абонентские, коммутационные и главные (Host) системы. Абонентская система представляет собой компьютер, ориентированный на работу в составе компьютерной сети и обеспечивающий пользователям доступ к ее вычислительным ресурсам. Коммутационные системы являются узлами коммутации сети передачи данных и обеспечивают организацию каналов передачи данных между элементами системы. В качестве управляющих элементов узлов коммутации используются процессоры телеобработки или специальные коммутационные (сетевые) процессоры. Большим разнообразием отличаются главные (Host) системы, или сетевые серверы. Сервером принять называть специальный компьютер, выполняющий основные сервисные функции: управление сетью, сбор, обработку, хранение и предоставление информации абонентам компьютерной сети.

В зависимости от территориальной рассредоточенности абонентских систем компьютерные (вычислительные) сети разделяют на три основных класса:

* глобальные сети (WAN — Wide Area Network);

* региональные сети (MAN — Metropolitan Area Network);

* локальные сети (LAN — Local Area Network). Глобальная вычислительная сеть (ГВС) объединяет абонентские системы, рассредоточенные на большой территории, охватывающие различные страны и континенты. ГВС решают проблему объединения информационных ресурсов всего человечества и ор ганизации доступа к ним. Взаимодействие абонентских систем (АС) осуществляется на базе различных территориальных сетей связи, в которых используются телефонные линии связи, радиосвязь, системы спутниковой связи.

Региональная вычислительная сеть (РВС) объединяет абонентские системы, расположенные друг от друга на значительном расстоянии: в пределах отдельной страны, региона, большого города.

Локальная вычислительная сеть (ЛВС) связывает абонентские системы, расположенные в пределах небольшой территории. К классу ЛВС относятся сети предприятий, фирм, банков, офисов, учебных заведений и т. д. Протяженность ЛВС ограничивается несколькими километрами.

Отдельный класс составляют корпоративные вычислительные сети (КВС), или Intranet (интранет). Их также называют сетями масштаба предприятий (корпораций), что соответствует термину «enterprise — wide network». Им принадлежит ведущая роль в реали зации задач планирования, организации и осуществления произ водственнохозяйственной деятельности корпорации.

Подобные документы

Классификация вычислительных сетей. Функции локальных вычислительных сетей: распределение данных, информационных и технических ресурсов, программ, обмен сообщениями по электронной почте. Построение сети, адресация и маршрутизаторы, топология сетей.

Понятие и структура компьютерных сетей, их классификация и разновидности. Технологии, применяемые для построения локальных сетей. Безопасность проводных локальных сетей. Беспроводные локальные сети, их характерные свойства и применяемые устройства.

Классификация компьютерных сетей. Назначение компьютерной сети. Основные виды вычислительных сетей. Локальная и глобальная вычислительные сети. Способы построения сетей. Одноранговые сети. Проводные и беспроводные каналы. Протоколы передачи данных.

История развития локальных вычислительных сетей. Составление транспортной задачи с помощью вычислительных средств Microsoft Office Excel. Классификация и архитектура ЛВС. Многослойная модель сети. Подбор программного обеспечения с помощью сети интернет.

Общая характеристика локальных вычислительных сетей, типы их топологии: «звезда», «кольцо», «шина» либо смешанная. Понятие сервера и компьютера — рабочей станции. Состав необходимого сетевого оборудования, параметры его производительности и надежности.

Источник