Определение вычислительной сети в информатике

1. Компьютерные сети: определение

Компьютерной сетью, или сетью ЭВМ называется комплекс территориально рассредоточенных ЭВМ, связанных между собой каналами передачи данных.

Сеть можно рассматривать как систему с распределёнными по территории аппаратными, программными и информационными ресурсами.

2. Главные сетевые услуги

Три главные сетевые услуги:

-Обеспечение информацией по всем областям человеческой деятельности.

-Удалённое выполнение программ (наличие в сети суперкомпьютер, позволяет решать сложные коммерческие и научные задачи, а рез-ты выводятся на любую станцию).

3. Обобщённая структура компьютерной сети

Обобщённая структура компьютерной сети:

1) Интерфейсное оборудование – аппаратные средства, позволяющие преобразовывать информацию к виду, удобному для передачи по каналам связи, а также проводить обратное преобразование к виду, пригодному для дальнейшей обработки (сетевая карта, модем).

2) Протоколы обмена информацией – правила взаимодействия устройств в сети (за этот уровень отвечает сетевая операционная система).

3) Прикладные программы (браузеры, почтовые клиенты).

4. Классификация компьютерных сетей

Все компьютерные сети делятся на три большие категории, на каждую из которых есть соответствующие ограничения в монтаже и содержании таких сетей:

-LAN (Local Area Network) — локальная вычислительная сеть, самый распространенный тип вычислительных сетей, встречается в жилых домах, в конторах, в игротеках в офисах мелких и крупных компаний и т. д. Отличается от всех последующих простотой создания и администрирования, то есть мелкому офису при небольшом торговом центре не обязательно нанимать на работу системного администратора, чтобы он следил за локальной сетью и в случае неисправности начинал ее исправлять, это лишнее. Тем более что если куплено хорошее оборудование, то сеть будет работать устойчиво.

—MAN (Metropolitan Area Network) — это городская вычислительная сеть. Состоит из провайдеров — поставщиков сети и обычных пользователей — клиентов, которые используют какую-либо линию связи для соединения с остальными членами сети. Такие сети, на данный момент, у нас встречаются довольно редко. За рубежом создание таких сетей уже давно и плодотворно практикуется.

—WAN (Wide Area Network) — это глобальная (мировая, региональная) вычислительная сеть, соединяющая провайдеров из разных городов мира в одну единую вычислительную сеть, или все LANы и MANы соединены в единое целое. Иными словами, WAN — это по сути тот же Интернет. Глобальные сети могут быть публичными, частными, корпоративными.

По типу среды передачи сети делятся на проводные и беспроводные.

По скорости передачи информации сети можно разделить на низко-, средне- и высокоскоростные.

5. Требования, предъявляемые к компьютерным сетям

Основные – обеспечение пользователю потенциальной возможности доступа к разделяемым ресурсам на всех компьютерах, объединенным в сеть.

1. время реакции
2. пропускная способность (объем данных, переданных сетью или ее частью за единицу времени)
3. задержки передачи и их варианты

1. готовность и коэффициент готовности (availability)
2. вероятность доставки без искажения
3. безопасность(security)
4. отказоустойчивость (fault tolerance)

//Производительность + надежность = качество обслуживания (QoS, Quality of Service)

Расширяемость (extensibility) – возможность добавления отдельных элементов сети, наращивание длины сегментов сети и замена аппаратуры.

Масштабируемость (scalability) – возможность наращивания кол-ва узлов и протяженности связей в очень широких пределах

Прозрачность (transparency) – свойство сети скрывать от пользователя детали своего внутреннего устройства

Поддержка разных видов трафика – возможность совместного использования в одной сети традиционного и мультимедийного видов трафика

Управляемость – возможность централизованно контролировать состояние основных элементов сети

Совместимость – сеть включает в себя различные программные и аппаратные обеспечения.

Источник

33.Понятие вычислительных сетей

Вычислительная сеть — ВС [network] – это совокупность ЭВМ, объединённых средствами передачи данных. Средства передачи данных в ВС в общем случае состоят из следующих элементов: связных ЭВМ, каналов связи (спутниковых, телефонных, волоконно-оптических и др.), коммутирующей аппаратуры и др.

В зависимости от удалённости ЭВМ, входящих в ВС, сети условно разделяют на локальные и глобальные.

Локальная сеть — ЛВС [local area network — LAN] – это группа связанных друг с другом ЭВМ, расположенных в ограниченной территории, например, в здании. Расстояния между ЭВМ в локальной сети может достигать нескольких километров. Локальные сети развёртываются обычно в рамках некоторой организации, поэтому их называют также корпоративными сетями.

Если сеть выходит за пределы здания, то такая ВС называется глобальной [wide area network -WAN]. Глобальная сеть может включать в себя другие глобальные сети, локальные сети и отдельные ЭВМ.

Глобальные сети практически имеют те же возможности, что и локальные. Но они расширяют область их действия. Польза от применения глобальных сетей ограничена в первую очередь скоростью работы: глобальные сети работают с меньшей скоростью, чем локальные.

Сети предназначены для выполнения многих задач, в том числе:

• организация совместного использования файлов для повышения целостности информации;
• организация совместного использования периферийных устройств, например, принтеров, для уменьшения общих расходов на оборудование офиса;
• обеспечения централизованного хранения данных для облегчения их защиты и архивирования.

Глобальные сети придают всему этому большие масштабы и добавляют такую удобную вещь, как электронная почта. 34.Базовые топологии локальный компьютерных сетей Под топологией локальной сети понимают конфигурацию физических соединений компонентов локальной сети (сервер, рабочие станции). Тип топологии определяет производительность и надежность в эксплуатации сети рабочих станций, для которых имеет значение также время обращения к файловому серверу. Топология типа «звезда» Концепция топологии сети в виде звезды пришла из области больших ЭВМ, где головная машина принимает и обрабатывает все данные с периферийных устройств. Этот принцип применяется в системах передачи данных, например в электронной почте Relcom. Вся информация между двумя периферийными рабочими станциями проходит через центральный узел сети. Пропускная способность сети определяется мощностью узла и гарантируется каждой рабочей станцией. Коллизий (столкновений) данных не возникает. Каждая рабочая станция связана непосредственно с узлом. Рис. 1. Топология типа «звезда» Топология в виде звезды (рис. 1) является наиболее быстродействующей из всех топологий сетей, поскольку передача данных между рабочими станциями происходит через центральный узел по отдельным линиям, используемым только этими рабочими станциями. Частота передачи запросов от одной станции к другой невысокая, по сравнению с достигаемой в других топологиях. Производительность сети в первую очередь зависит от мощности сервера. Он может быть узким местом сети. В случае выхода из строя узла нарушается работа всей сети. Стандартно для организации топологии типа «звезда» применяются сетевые карты ARCnet. Кольцевая топология При кольцевой топологии сети (рис. 2) рабочие станции связаны одна с другой по кругу. Коммуникационная связь замкнута в кольцо. Сетевые сообщения циркулируют по кругу. Рабочая станция посылает по определенному конечному адресу информацию, предварительно получив из кольца запрос. Рис. 2. Топология типа «кольцо» Пересылка сообщений является очень эффективной, так как большинство сообщений можно отправлять в дорогу по кабельной системе одно за другим. Очень просто можно сделать кольцевой запрос на все станции. Продолжительность передачи информации увеличивается пропорционально количеству рабочих станций, входящих в сеть. Основная проблема при кольцевой топологии состоит в том, что каждая рабочая станция должна активно участвовать в пересылке информации. В случае выхода из строя хотя бы одной из них парализуется работа всей сети. Ограничения на протяженность сети не существует, так как она определяется исключительно расстоянием между двумя рабочими станциями. Специальной формой кольцевой топологии является логическая кольцевая сеть. Физически она монтируется как соединение звездных топологий. Отдельные звезды включаются с помощью специальных коммутаторов (Hub — концентратор). В зависимости от числа рабочих станций, типа кабеля и сетевых адаптера применяют активные или пассивные концентраторы. Активные концентраторы дополнительно содержат усилитель для подключения от 4 до 16 рабочих станций. Пассивный концентратор является исключительно разветвительным устройством (максимум на три рабочие станции). Управление отдельной рабочей станцией в логической кольцевой сети происходит так же, как и в обычной кольцевой сети. Стандартно для реализации кольцевой топологии применяют сетевые карты Token Ring. Шинная топология При шинной топологии (рис. 3) среда передачи информации представляется в форме коммуникационного пути, доступного для всех рабочих станций, к которому они все должны быть подключены. Все рабочие станции могут непосредственно вступать в контакт с любой рабочей станцией, имеющейся в сети. Рабочие станции в любое время, без перерыва работы всей сети, могут быть подключены к ней или отключены. Функционирование сети не зависит от состояния отдельной рабочей станции. Рис. 3. Топология типа «шина» В стандартной ситуации для шинной сети Ethernet часто используют тонкий Ethernet с тройниковыми соединителями. Разрыв шины вызывает остановку всей сети. Этого недостатка лишена сеть, построенная на витой паре с использованием активных концентраторов. Обрыв кабеля в этом случае вызывает отключение только одного компьютера. Наряду с описанными базовыми топологиями, на практике применяются различные их комбинации

Источник