- 1.Классификация и назначение компьютерных сетей
- Основные компоненты компьютерной сети
- Программные компоненты компьютерной сети
- 1. Компьютерные сети (кс): понятие, компоненты, назначение. Понятие сетевой архитектуры.
- Эволюция кс как результат развития средств вт и телекоммуникаций. История и тенденции развития кс.
1.Классификация и назначение компьютерных сетей
Компьютерная (вычислительная) сеть — это совокупность компьютеров и другого периферийного оборудования (принтеров, графических устройств, мощных накопителей на магнитных и магнито-оптических дисках, модемов и пр.), соединенных с помощью каналов связи в единую систему так, что они могут связываться между собой и совместно использовать ресурсы сети. В зависимости от территории, охватываемой сетью, компьютерные сети подразделяются 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 объединяет абонентов, расположенных в различных странах, на разных континентах. Взаимодействие между абонентами такой сети осуществляется на базе телефонных линий связи, радиосвязи и систем спутниковой связи.
Региональная вычислительная сеть связывает абонентов внутри большого города, экономического региона, страны. Обычно расстояние между абонентами региональной вычислительной сети составляет десятки — сотни километров.
Локальнаявычислительная сеть (ЛВС) включает абонентов, расположенных в пределах небольшой территории. К классу локальных вычислительных сетей относятся сети отдельных предприятий, фирм, банков и т.д. Протяженность такой сети обычно ограничена пределами 2 – 2,5 километра.
Объединение глобальных, региональных и локальных вычислительных сетей позволяет создавать многосетевые иерархии, обеспечивающие мощные средства обработки огромных информационных массивов и доступ к неограниченным информационным ресурсам. Локальные сети могут входить как компоненты в состав региональных сетей, региональные — в глобальные и, наконец, глобальные сети могут образовывать сложные структуры.
Из глобальных наиболее популярной является сеть Internet. В ее состав входит множество свободно соединенных сетей, причем каждая внутренняя сеть может обладать собственной структурой и способами управления. Основными ячейками Internet являются локальные вычислительные сети .
Классификация по модели взаимодействия.
Модель клиент — сервер.
1.Компьютер в сети, предоставляющий свои услуги другим, т.е. выполняющий определенные функции по запросам других.
2.Программа-сервер.Она устанавливается на компьютере-сервере.
Обслуживаемые компьютеры общаются с сервером посредством соответствующей (client-) программы, предназначенной для работы в паре с программой-сервером. Программа клиент работает непосредственно на рабочей станции.
Клиент. Под клиентом понимаются:
2.Прикладная программа, работающая в интересах пользователя для предоставления
неких услуг с сервера где-либо в какой-либо сети.
Клиент-сервер – это технология работы различных программ в сети. Программа, работающая по такой схеме, состоит их двух взаимодействующих частей: клиента и сервера. Клиент находится на
машине пользователя, сервер на соответствующем сервере (компьютере). Сервер по командам клиента выполняет определенные действия, предоставляя услуги клиенту. Т.е., для предоставления услуг в такой схеме необходимы наличие и одновременная слаженная работа обеих указанных частей.
Предоставление услуг в Internet построено по этой схеме, т.е. оно осуществляется совместной работой 2-х процессов: на компьютере пользователя и на компьютере сервере.
По уровню управления сети делятся на одноранговые и двуранговые
Двуранговые сети имеют выделенный сервер, который управляет пересылкой сообщений между рабочими станциями и всеми связями между сетевыми устройствами, хранит разделяемые информационные ресурсы.
Основные проблемы компьютерных сетей связаны с передачей данных. На скорость и надежность передачи данных большое влияние оказывают расстояния. Стоимость физических каналов, коммуникационного оборудования вносит существенный вклад в общую стоимость сети. Поэтому основными классификационными признаками компьютерных сетей являются пространственные характеристики территорий, которые они охватывают. С этой точки зрения сети можно разделить на локальные, региональные, территориальные и глобальные. Точно указать границу между этими классами сетей в настоящее время не представляется возможным. Однако приблизительно можно сказать, что локальные рассположены в пределах зданий, небольших территорий (радиусом до 10км). Повышение скорости передачи в локальных сетях сопровождается ужесточением требований к расстояниям (порядка сотен метров). Региональные сети охватывают территории городов, областей. К территориальным сетям можно отнести сети стран, совокупность региональных сетей. Глобальные сети охватывают территории нескольких стран и континентов.
Основные компоненты компьютерной сети
Типичная компьютерная сеть включает в себя пять основных компонентов.
1. Основным составляющим элементом сети является настольный ПК, такой, как IBM-совместимый компьютер или Macintosh. Его называют «клиентом» или «рабочей станцией» (реже — автоматизированными рабочими местами или сетевыми станциями).
2. Сервером обычно является высокопроизводительный ПК с жестким диском большой емкости. Он играет роль центрального узла, на котором пользователи ПК могут хранить свою информацию, печатать файлы и обращаться к его сетевым средствам. В одноранговых сетях выделенный сервер отсутствует.
3. Каждый компьютер сети, включая сервер, оснащен платой сетевого адаптера (сетевым интерфейсом, модулем, картой). Адаптер вставляется в свободное гнездо (слот) материнской платы. Эти адаптеры связывают компьютер с сетевым кабелем. Многие ПК поставляются уже готовыми к работе в сети и включают в себя сетевой адаптер. Для построения сетей применяют 8-, 16- и 32-битовые сетевые платы. Сервер обычно оснащают 32-битовой картой. Для обычных рабочих станций используют недорогие 16-битовые.
4. Сетевые кабели связывают друг с другом сетевые компьютеры и серверы. В качестве сетевого кабеля могут применяться и телефонные линии. Основные типы сетевого кабеля:
— Витая пара (twisted pair) — позволяет передавать информацию со скоростью 10 Мбит/с (либо 100 Мбит/с), легко наращивается. Длина кабеля не может превышать 1000 м при скорости передачи 10 Мбит/с. Иногда используют экранированную витую пару, т. е. витую пару, помещенную в экранирующую оболочку.
— Толстый Ethernet — коаксиальный кабель с волновым сопротивлением 50 Ом. Его называют также желтый кабель (yellow cable). Обладает высокой помехозащищенностью. Максимально доступное расстояние без повторителя не превышает 500 м, а общее расстояние сети Ethernet — около 3000 м.
— Тонкий Ethernet — это также 50-омный коаксиальный кабель со скоростью передачи информации в 10 Мбит/с. Соединения с сетевыми платами производятся при помощи специальных (байонетных) разъемов и тройниковых соединений. Расстояние между двумя рабочими станциями без повторителей может составлять максимум 185 м, а общее расстояние по сети — 1000 м.
— Оптоволоконные линии — наиболее дорогой тип кабеля. Скорость передачи по ним информации достигает нескольких гигабит в секунду. Допустимое удаление более 50 км. Внешнее воздействие помех практически отсутствует.
5. Совместно используемые периферийные устройства — жесткие диски большой емкости, принтеры, цветные и слайд-принтеры, дисководы CD-ROM и накопители на магнитной ленте для резервного копирования. Поскольку сети ПК состоят в основном из «клиентов» и «серверов», их часто называют сетями клиент/сервер.
Программные компоненты компьютерной сети
Сеть включает в себя три основных программных компонента:
1. Сетевую операционную систему, которая управляет функционированием сети. Например, она обеспечивает совместное использование ресурсов и включает в себя программное обеспечение для управления сетью. Операционная система состоит из серверного ПО, которое функционирует на сервере, и клиентского программного обеспечения, работающего на каждом настольном ПК.
Сетевая операционная система (network operating system) выполняется на сервере и обеспечивает его функционирование. Среди сетевых операционных систем преобладают Novell NetWare, Windows NT, Unix.
2. Сетевые приложения и утилиты — это программы, инсталлируемые и выполняемые на сервере. Они включают в себя ПО коллективного пользования и поддержки рабочих групп, такие как электронная почта, средства ведения календаря и планирования. Кроме того, в число таких программных средств могут входить сетевые версии персональных приложений, например, текстовых процессоров, электронных таблиц, программ презентационной графики и приложений баз данных. Наконец, к данному ПО относятся такие утилиты, как программы резервного копирования, позволяющие архивировать хранимые на сервере файлы и приложения.
3. Бизнес-приложения — это программы, реализующие в компании конкретные бизнес-функции. По своей природе они могут быть «горизонтальными» и применяться в компаниях самого разного типа для общих деловых операций (таких как бухгалтерский учет и ввод заказов) либо «вертикальными» и поддерживать осуществление конкретных коммерческих операций, например, оценку недвижимости, страхование либо использоваться в области здравоохранения или фирмах, оказывающих юридические услуги.
1. Компьютерные сети (кс): понятие, компоненты, назначение. Понятие сетевой архитектуры.
- Автономная среда
- Сетевая среда
Компьютерная сеть (вычислительная сеть, сеть передачи данных) – это совокупность компонентов, предназначенная для обработки информации (генерирования, изменения, хранения и передачи). Компоненты компьютерной сети:
- Серверы – компьютер с программным обеспечением, предоставляющий доступ к своим ресурсам.
- Клиенты – это компьютеры, осуществляющие доступ к сетевым ресурсам.
- Среда передачи определяет способ соединения компьютеров (беспроводная и кабельная).
- Коммутационное оборудование осуществляет преобразование информации в форму, доступную для передачи и осуществляет эту передачу.
- Ресурсы – файлы, периферийные устройства, время работы процессора, дисковое пространство.
Назначение компьютерных сетей:
- Повышение эффективности работы за счёт ускорения обмена данными.
- 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:
- Поведение компонента в сети при передаче данных.
- Способ представления данных.
- 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