На какие виды делится компьютерная сеть

Виды компьютерных сетей

Компьютерные сети в зависимости от территории, ими охватываемой, подразделяются на:

• локальные (ЛВС или LAN — Local Area Network);
• региональные (РВС или MAN — Metropolitan Area Network);
• глобальные (ГВС или WAN — Wide Area Network).

Локальной называется сеть, абоненты которой находятся на небольшом расстоянии друг от друга. Обычно ЛВС «привязана» к конкретному объекту, различают локальные сети предприятий, фирм, банков, офисов и т. д. ЛВС могут использовать и технологии глобальной сети Интернет, входить в состав корпоративной сети. Региональные сети связывают абонентов города, района, области или даже небольшой страны. Обычно расстояния между абонентами региональной КС составляют десятки — сотни километров. Глобальные сети объединяют абонентов, удаленных друг от друга на значительное расстояние, часто находящихся в различных странах или на разных континентах. Взаимодействие между абонентами такой сети может осуществляться на базе телефонных линий связи, систем радиосвязи и даже спутниковой связи. Объединение глобальных, региональных и локальных вычислительных сетей позволяет создавать многосетевые иерархии. Они обеспечивают мощные, эффективные системы обработки огромных информационных массивов и доступ к неограниченным информационным ресурсам. Локальные вычислительные сети могут входить как компоненты в состав региональной сети, региональные сети — объединяться в составе глобальной сети и, наконец, глобальные сети могут также образовывать сложные структуры. Именно такая структура принята в наиболее известной и популярной сейчас всемирной суперглобальной информационной сети Интернет. По принципу организации передачи данных сети можно разделить на две группы:

• последовательные;
• широковещательные.

В последовательных сетях передача данных выполняется последовательно от одного узла к другому и каждый узел ретранслирует принятые данные дальше. Практически все глобальные, региональные и многие локальные сети относятся к этому типу. В широковещательных сетях в каждый момент времени передачу может вести только один узел, остальные узлы могут только принимать информацию. К такому типу сетей относится значительная часть ЛВС, использующая один общий канал связи (моноканал) или одно общее пассивное коммутирующее устройство. По геометрии построения (топологии) КС могут быть:

• шинные (линейные, bus);
• кольцевые (петлевые, ring);
• радиальные (звездообразные, star);
• распределенные радиальные (сотовые, cellular);
• иерархические (древовидные, hierarchy);
• полносвязные (сетка, mesh);
• смешанные (гибридные).

Сети с шинной топологией используют линейный моноканал передачи данных, к которому все узлы подсоединены через интерфейсные платы посредством относительно коротких соединительных линий. Данные от передающего узла сети распространяются по шине в обе стороны. Промежуточные узлы не ретранслируют поступающих сообщений. Информация поступает на все узлы, но принимает сообщение только тот, которому оно адресовано. Шинная топология — одна из наиболее простых топологий. Такую сеть легко наращивать и конфигурировать, а также адаптировать к различным системам; она устойчива к возможным неисправностям отдельных узлов. Сеть шинной топологии применяют широко известная сеть Ethernet, и организованная на ее адаптерах сеть Novell NetWare, очень часто используемая в офисах, например. Условно такую сеть можно изобразить, как показано на рис. 16.2. В сети с кольцевой топологией все узлы соединены в единую замкнутую петлю (кольцо) каналами связи. Выход одного узла сети соединяется со входом другого. Информация по кольцу передается от узла к узлу и каждый узел ретранслирует посланное сообщение. В каждом узле для этого имеются свои интерфейсная и приемо-передающая аппаратура, позволяющая управлять прохождением данных в сети. Передача данных по кольцу с целью упрощения приемо-передающей аппаратуры выполняется только в одном направлении. Принимающий узел распознает и получает только адресованные ему сообщения. Рис. 16.2. Сеть с шинной топологиейВвиду своей гибкости и надежности работы, сети с кольцевой топологией получили также широкое распространение на практике (например, сеть Token Ring). Условная структура такой сети показана на рис. 16.3. Основу последовательной сети с радиальной топологией составляет специальный компьютер — сервер, к которому подсоединяются рабочие станции, каждая по своей линии связи. Вся информация передается через центральный узел, который ретранслирует, переключает и маршрутизирует информационные потоки в сети. По своей структуре такая сеть, по существу, является аналогом системы телеобработки, у которой все абонентские пункты являются интеллектуальными (содержат в своем составе компьютер). Рис. 16.3. Сеть с кольцевой топологиейВ качестве недостатков такой сети можно отметить:

• большую загруженность центральной аппаратуры;
• полную потерю работоспособности сети при отказе центральной аппаратуры;
• большую протяженность линий связи;
• отсутствие гибкости в выборе пути передачи информации.

Последовательные радиальные сети используются в офисах с явно выраженным централизованным управлением. Но используются и широковещательные радиальные сети с пассивным центром — вместо центрального сервера в таких сетях устанавливается коммутирующее устройство, обычно концентратор, обеспечивающий подключение одного передающего канала сразу ко всем остальным. Рис.16.4. Сеть с радиальной топологиейВ общем случае топологию многосвязной компьютерной сети можно представить на примере топологии «сетка» в следующем виде — рис. 16.5: Рис. 16.5. Обобщенная структура компьютерной сети В структуре сети можно выделить коммуникационную и абонентскую подсети. Коммуникационная подсеть является ядром вычислительной сети, связывающим рабочие станции и серверы сети друг с другом. Звенья коммуникационной подсети (в данном случае — узлы коммутации) связаны между собой магистральными каналами связи, обладающими высокой пропускной способностью. В больших сетях коммуникационную подсеть часто называют сетью передачи данных. Звенья абонентской подсети (хост-компьютеры, серверы, рабочие станции) подключаются к узлам коммутации абонентскими каналами связи — обычно это среднескоростные телефонные каналы связи. В зависимости от используемой коммуникационной среды сети делятся на сети с моноканалом, иерархические, полносвязные сети и сети со смешанной топологией.

• В сетях с моноканалом данные могут следовать только по одному и тому же пути; в них доступ абонентов к информации осуществляется на основе селекции (выбора) передаваемых кадров или пакетов данных по адресной части последних. Все пакеты доступны всем пользователям сети, но «вскрыть» пакет может только тот абонент, чей адрес в пакете указан.
• Иерархические, полносвязные и сети со смешанной топологией в процессе передачи данных требуют маршрутизации последней, то есть выбора в каждом узле пути дальнейшего движения информации. Правда, альтернативная неоднозначная маршрутизация выполняется только в сетях, имеющих замкнутые контуры каналов связи (ячеистую структуру). Такие сети называются сетями с маршрутизацией информации.

Источник

Компьютерные сети и их классификация

Известно, что сетью называют комплекс каких-либо объектов с некоторыми одинаковыми признаками, объединенных между собой. При этом связь между ними непосредственная либо опосредованная. Цель подобного объединения заключается в экономии ресурсов. В случае компьютеров также допустимо формирование сетей.

Компьютерная сеть представляет собой объединение компьютеров с помощью каналов связи, которые обеспечены коммуникациями и программами для общего пользования информацией и технологическим оснащением.

Сеть с вышеперечисленными особенностями создана специально, чтобы упростить и повысить надежность доступа пользователя к ресурсам, которые распределены внутри общей сети, а также организовать коллективное применение данных ресурсов. Задачи, решаемые путем создания компьютерной сети:

Осторожно! Если преподаватель обнаружит плагиат в работе, не избежать крупных проблем (вплоть до отчисления). Если нет возможности написать самому, закажите тут.

• распределение файлов;
• транспортировка данных;
• обеспечение доступности информации и файлов;
• возможность вводить данные в программное обеспечение в одно время;
• работа с принтером несколькими пользователями;
• работа с электронными письмами;
• повышение уровня защиты;
• поиск информационных данных.

Виды компьютерных сетей и их классификация

Сетевая архитектура представляет собой комплекс спецификаций для определения следующих факторов:

• топология с точки зрения физики и логики;
• разновидности кабелей;
• лимиты по удаленности;
• способы доступа к сети;
• объем пакетов;
• состав заголовков.

Деятельность по формулировке стандартов для вычислительных сетей осуществляют несколько организаций. Сегодня самыми востребованными архитектурами локальных сетей считают Ethernet и Token Ring.

Краткая группировка компьютерных сетей по архитектуре представлена таким образом:

В зависимости от масштаба администрирования и территории выделяют следующие сети:

• офисные, то есть отделов;
• учрежденческие, то есть кампусов;
• корпоративные;
• общего доступа, то есть Интернет.

Скорость, с которой транспортируется информация в рамках какой-либо сети, также определяет ее тип:

• с низкой скоростью до 10 Мбит/сек;
• со средней скоростью до 100 Мбит/сек;
• с высокой скоростью более 100 Мбит/сек.

Среда, в которой осуществляется обмен данными по компьютерной сети, может отличаться. Исходя из этого признака, выделяют следующие виды сетей:

Топология обозначает способ соединения отдельных компьютеров в общей сети. Существует несколько методов объединения:

Ниже представлено наглядное изображение перечисленных схем подключения сетевых компьютеров:

Стандарты связи и каналы передачи

Решением многих проблем относительно несовместимости устройств, протоколов и программного обеспечения в компьютерных сетях стала формулировка особых правил. Со временем вводились стандарты, совершенствующие сети. На сегодняшний день действует пара типов правил:

1. Стандарты, прописанные официально, которые разработаны организациями, обладающими соответствующими разрешениями и возможностями с точки зрения законодательства.
2. Правила, сформированные в процессе практической деятельности, являются негласными законами, которые не зафиксированы юридически, но сформулированы по итогам взаимодействия с Глобальной сетью.

Правила, регулирующие компьютерные сети, в настоящее время представлены в огромном количестве. Однако существует четыре основных и наиболее значимых категории стандартов:

1. Правила, направленные на совершенствование работы сетей открытого доступа, созданные «ИСО».
2. Общие стандарты методов и специфики передачи информации от «IEEE».
3. Единые законы функционирования протоколов Интернета авторства организации, занимающейся строительством и архитектурой Глобальной сети.
4. Правила на «Веб» от организации «W3C».

Наличие публичных правил позволяет любому пользователю без ограничений на используемое устройство подключаться к сети Интернет. Общие стандарты определяют качество и эффективность эксплуатации компьютерных сетей.

Канал представляет собой особую транслирующую структуру, обеспечивающую условия для эффективного взаимодействия компьютеров в сети.

Функции сетевых объединений реализованы с помощью ключевых видов каналов:

• аналоговые;
• цифровые;
• широкополосные и узколинейные;
• радио, спутник;
• оптоволоконный кабель.

Передающие системы аналогового типа начали применяться прежде всех остальных для передачи информации в объединениях электронно-вычислительных машин и позволили внедрить взаимодействие посредством единой телефонной службы.

Сетевые протоколы, их уровни

Сетевой протокол представляет собой сборник правил, регламентирующих принципы, по которым взаимодействуют компьютеры в сети.

Данные передаются в обе стороны успешно при условии, что каждый из компонентов сети работает, согласно протоколу. Поддержка протоколов зашита в аппаратную часть, то есть оборудование, и/или в программное обеспечение, то есть системный код.

Ниже представлены сетевые протоколы с уровнями:

Источник