Определение и назначение компьютерных сетей.
Компьютерная сеть (информационно-вычислительная сеть) — это система распределенных на территории средств ввода/вывода, хранения и обработки информации, связанных между собой каналами передачи данных.
- удаленный доступ пользователей к ресурсам сети (к базам и банкам данных, высокопроизводительным ЭВМ, принтерам, графопостроителям и т.д.);
- создание распределенных банков данных, что снижает стоимость их эксплуатации и уменьшает время доступа пользователей к информации:
- предоставление пользователям различных услуг (службы информации, электронной почты, телеконференций и др.).
Назовите основные блоки коммутационной системы сети и их назначение.
■ Рабочая станция (PC) — это персональный компьютер, подключенный к сети, на котором пользователь сети выполняет свою работу. Каждая PC обрабатывает свои локальные файлы и использует свою операционную систему, но при этом доступны ресурсы сети (доступный для совместного использования объект сети, такой как принтер, модем, каталог на диске и т.п.). Типы PC:
— PC с локальным диском (операционная система загружается с этого диска);
— бездисковая PC (операционная система загружается с файлового сервера);
— удаленная PC подключается к сети через модем. Модем— это устройство для организации связи между компьютерами с использованием телефонных линий. Оно выполняет функции МОдуляции и ДЕМодуляции информационных сигналов, преобразование сигналов телефонной линии в цифровые биты и наоборот, их сжатие, подавление помех, исправление других ошибок, возникающих при передаче данных.
■ Сервер сети — это компьютер, подключенный к сети и предоставляющий пользователям сети определенные услуги: хранение данных общего пользования, печать, запросы к базам данных и т.д. По выполняемым функциям выделяют:
■ Файловый сервер — компьютер с большим объемом дискового пространства, хранящий данные пользователей сети и обеспечивающий совместный доступ к этим данным. Выполняет следующие группы задач: хранение, передачу и архивирование данных; согласование изменений данных, выполняемых разными пользователями.
■ Сервер баз данных — компьютер, выполняющий функции хранения, обработки и управления файлами баз данных. Выполняемые функции: хранение баз данных, поддержка их целостности, полноты, актуальности, прием и обработка запросов к базам данных и пересылка результатов обработки на рабочую станцию, обеспечение доступа к базам данных, поддержка системы ведения и учета пользователей, разграничение доступа и согласование изменений данных, выполняемых разными пользователями.
■ Сервер прикладных программ — компьютер, используемый для выполнения прикладных программ.
■ Коммуникационный сервер — устройство или компьютер, предоставляющий пользователям локальной сети прозрачный доступ к своим последовательным портам ввода-вывода. Например, с его помощью можно создать разделяемый модем, подключив его к одному из портов сервера. После этого с модемом можно работать так же, как если бы он был подключен к рабочей станции.
■ Сервер доступа — это выделенный компьютер, позволяющий выполнять удаленную обработку заданий.
■ Сервер резервного копирования данных — устройство или компьютер, который решает задачи создания, хранения и восстановления копий данных, расположенных на файловых серверах и рабочих станциях. Функции нескольких типов серверов может выполнять один компьютер сети.
Сетевая карта или порт — необходима для физического соединения компьютеров. Сетевая карта или сетевой адаптер — это плата расширения, вставляемая в разъем материнской платы (main board) компьютера. Также существуют сетевые адаптеры стандарта PCMCIA для нотебуков (notebook), они вставляются в специальный разъем в корпусе нотебука. Или интегрированные для материнской платы компьютера, они подключаются, по какой либо локальной шине. Появились Ethernet сетевые карты подключаемые к USB (Universal Ser. Bus) к порту компьютера.
Программные драйверы — это программные средства для обеспечения информационного взаимодействия между операционной системой рабочей станции или сервера и сетевой картой.
Концентратор — это устройство позволяет следить за загрузкой сети и автоматически отключать отказавшие устройства, генерирующие беспорядочный поток сообщений.
Чтобы соединить различные компьютерные сети, используют специальные сетевые устройства: повторители; мосты; маршрутизаторы и шлюзы.
Повторители используются для соединения двух сегментов сети. Они копируют или повторяют принимаемые сигналы. Кроме этого они усиливают и восстанавливают характеристики сигналов, прежде чем передать их далее.
■ Сетевые мосты — комплекс технических и программных средств для организации взаимодействия между однородными сетями, т.е. в которые входят программно-совместимые ЭВМ. Основная функция моста заключается в поддержке сетевого трафика на одной стороне сети.
■ Сетевые маршрутизаторы — устройство, соединяющее сети одного или разных типов по одному протоколу обмена данными. Маршрутизатор анализирует адрес назначения и направляет данные по оптимально выбранному маршруту.
■ Шлюзы — это устройство для объединения информационных сетей, использующих различные протоколы. Шлюзы работают на Прикладном уровне модели OSI. Самый распространенный их тип используется в электронной почте.
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.