Основные характеристики компьютерных вычислительных сетей

Основные характеристики и классификация компьютерных сетей

По территориальной распространенностисети могут быть локальными, глобальными, и региональными.

• Локальная сеть (LAN – Local Area Network) – сеть в пределах предприятия, учреждения, одной организации.
• Региональнаясеть (MAN – Metropolitan Area Network) – сеть в пределах города или области.
• Глобальнаясеть (WAN – Wide Area Network) – сеть на территории государства или группы государств.

• низкоскоростные сети – до 10 Мбит/с;
• среднескоростные сети – до 100 Мбит/с;
• высокоскоростные сети – свыше 100 Мбит/с.

• проводные (на коаксиальном кабеле, на витой паре, оптоволоконные);
• беспроводные с передачей информации по радиоканалам или в инфракрасном диапазоне.

• Необходимость дополнительной ОС для сервера.
• Более высокая сложность установки и модернизации сети.
• Необходимость выделения отдельного компьютера в качестве сервера

Основные характеристики сетей

Скорость передачи данныхпо каналу связи измеряется количеством битов информации, передаваемых за единицу времени – секунду. Единица измерения – бит в секунду. Часто используется единица измерения скорости — бод. Бод — число изменений состояния среды передачи в секунду. Так как каждое изменение состояния может соответствовать нескольким битам данных, то реальная скорость в битах в секунду может превышать скорость в бодах. Пропускная способность канала связи. Единица измерения пропускной способности канала связи – знак в секунду. Достоверность передачи информацииоценивают как отношение количества ошибочно переданных знаков к общему числу переданных знаков. Единица измерения достоверности: количество ошибок на знак – ошибок/знак. Этот показатель должен лежать в пределах 10 -6 –10 -7 ошибок/знак, т.е. допускается одна ошибка на миллион переданных знаков или на десять миллионов переданных знаков. Надежность каналов связикоммуникационной системы определяется либо долей времени исправного состояния в общем времени работы, либо средним временем безотказной работы. Единица измерения надежности – час. Как минимум, несколько тысяч часов. Время реакции сети– время, затрачиваемое программным обеспечением и устройствами сети на подготовку к передаче информации по данному каналу. Время реакции сети измеряется миллисекундах. Объем информации, передаваемой по сети, называется трафиком.

Источник

3. Основные характеристики компьютерных сетей

Для оценки качества компьютерной сети можно использовать следующие характеристики.

• Скорость передачиданных по каналу связи — измеряется количеством битов информации, передаваемых за единицу времени- секунду. Единица измерения скорости передачи данных — Мегабит в секунду (Мбит/с). Скорость передачи данных зависит от типа и качества канала связи, типа используемых модемов.
• Пропускная способностьканала связи — оценивается количеством знаков, передаваемых по каналу за единицу времени. Теоретическая пропускная способность определяется скоростью передачи данных. Единица измерения пропускной способности канала связи – количествознаков в секунду.
• Достоверностьпередачиинформации — оценивают как отношение количества ошибочно переданных знаков к общему числу переданных знаков. Единица измерения достоверности – количество ошибок на знак.
• Надежность коммуникационной сети определяется либо долей времени исправного состояния в общем времени работы, либо средним временем безотказной работы. Единица измерения надежности — среднее время безотказнойработы в час.
• Время реакции сети – это время, затрачиваемое программным обеспечением и устройствами сети на подготовку к передаче информации по данному каналу. Время реакции сети измеряется миллисекундах.

4. Классификация компьютерных сетей

Современные сети можно классифицировать по различным признакам:

По удаленности компьютеров:

• ЛокальныеLAN (Local Area Network) — сеть в пределах предприятия, учреждения, одной организации. Компьютеры расположены на расстоянии до нескольких километ­ров и обычно соединены при помощи скоростных линий связи.
• РегиональныеMAN (Metropolitan Area Network) — объединяют пользователей области, города, небольших стран. В качестве каналов связи используются телефонные линии. Расстояние между узлами сети составляет от 10 до 1000 км.
• ГлобальныеWAN (Wide Area Network) — включают другие глобальные сети, локальные сети, а также отдельно подключаемые к ней компьютеры.

По назначению и перечню предоставляемых услуг:

• Общееиспользованиефайлов и принтеров — с помощью специальной ЭВМ (файл-сервер, принтер-сервер) организуется доступ пользователей к файлам и принтерам.
• Общееиспользованиебаз данных — с помощью специальной ЭВМ (сервер баз данных) организуется доступ пользователей к базе данных.
• Применениетехнологий Интернет — электронная почта, Всемирная паутина, телеконференции, видеоконференции, передача файлов через Интернет.

По способу организации взаимодействия:

• Одноранговые сети — все компьютеры одноранговой сети равноправны, при этом любой пользователь сети может получить доступ к данным, хранящимся на любом компьютере. Главное достоинство одноранговых сетей – это простота установки и эксплуатации. Главный недостаток состоит в том, что в условиях одноранговых сетей затруднено решение вопросов защиты информации. Поэтому такой способ организации сети используется для сетей с небольшим количеством компьютеров и там, где вопрос защиты данных не является принципиальным.
• Сети свыделеннымсервером (иерархическиесети) — при установке сети заранее выделяются один или несколько серверов — компьютеров, управляющих обменом данных по сети и распределением ресурсов. Любой компьютер, имеющий доступ к услугам сервера называют клиентомсети или рабочейстанцией. Сам сервер может быть клиентом только сервера более высокого уровня иерархии. Иерархическая модель сети является наиболее предпочтительной, так как позволяет создать наиболее устойчивую структуру сети и более рационально распределить ресурсы. Также достоинством иерархической сети является более высокий уровень защиты данных. К недостаткам иерархической сети, по сравнению с одноранговыми сетями, относятся:
• Необходимость дополнительной ОС для сервера.
• Более высокая сложность установки и модернизации сети.
• Необходимость выделения отдельного компьютера в качестве сервера

По технологии использования сервера:

• Сети с архитектурой файл-сервер — используется файловый сервер, на котором хранится большинство программ и данных. По требованию пользователя ему пересылаются необходимая программа и данные. Обработка информации выполняется на рабочей станции.
• Сети с архитектурой клиент-сервер — между приложением-клиентом и приложением-сервером осуществляется обмен данными. Хранение данных и их обработка производится на мощном сервере, который выполняет также контроль за доступом к ресурсам и данным. Рабочая станция получает только результаты запроса.

По скорости передачи информации компьютерные сети делятся на низко-, средне- и высокоскоростные:

• Низкоскоростные сети — до 10 Мбит/с;
• Среднескоростные сети- до 100 Мбит/с;
• Высокоскоростные сети — свыше 100 Мбит/с.

По типу среды передачи сети разделяются на

• Проводные (на коаксиальном кабеле, на витой паре, оптоволоконные);
• Беспроводные с передачей информации по радиоканалам или в инфракрасном диапазоне.

По топологии (как соединены компьютеры между собой):

Источник

Характеристики вычислительных сетей.

Главным требованием, предъявляемые к сетям, является выполнение сетью ее основной функции – обеспечение пользователям потенциальной возможности доступа к разделяемым ресурсам всех компьютеров, объединенных в сеть.

Существуют два подхода к обеспечению качества обслуживания сети. Первый подход состоит в том, что сеть гарантирует пользователю соблюдение некоторой числовой величины показателя качества обслуживания.

Второй подход состоит в том, что сеть обслуживает пользователей в соответствии с их приоритетами. Качество обслуживания в данном случае не гарантируется, а гарантируется только уровень привилегий пользователя. Такое обслуживание называется обслуживанием с наибольшим старанием.

Производительность.

Существует несколько основных характеристик производительности сети:

• время реакции – интервал времени между возникновением запроса пользователя к сетевой службе и получением ответа на этот запрос (складывается из времени подготовки запроса на клиентском компьютере, времени передачи запроса между клиентом и сервером, времени обработки запроса сервером, времени передачи ответа от сервера клиенту и времени обработки ответа клиентом;
• пропускная способность – объем данных, передаваемых сетью или ее частью в единицу времени (средняя, мгновенная, максимальная);
• задержка передачи и вариация задержки передачи – задержка между моментом поступления пакета на вход какого-либо сетевого устройства или части сети и моментом его появления на выходе этого устройства

Надежность и безопасность.

• готовность или коэффициент готовности — доля времени, в течение которого система может быть использована;
• сохранность данных;
• согласованность (непротиворечивость) данных;
• вероятность доставки пакета;
• безопасность – способность системы защитить данные от несанкциони­рованного доступа.
• отказоустойчивость.

Расширяемость и масштабируемость.

• расширяемость – возможность сравнительно легкого добавления отдельных элементов сети (пользователей, компьютеров, приложений, служб), наращивания длины сегментов и замены существующего оборудования более мощным;
• масштабируемость – означает, что сеть позволяет наращивать количество узлов и протяженность связей в очень широких пределах, при этом производительность сети не ухудшается.

Прозрачность.

Сеть должна представляться пользователю не как множество отдельных компьютеров, связанных между собой сложной системой кабелей, а как единая вычислительная машина с системой разделения времени. Различают прозрачность расположения, прозрачность перемещения, прозрачность параллелизма.

Поддержка разных видов трафика.

Можно выделить два основных вида трафика

• компьютерный – трафик, порождаемый традиционными сетевыми службами (передача файлов, email, news). Характеризуется крайне неравномерной интенсивностью при отсутствии жестких требований к синхронности доставки сообщений;
• мультимедийный – передача речи и изображения. Главная особенность – наличие жестких требований к синхронности доставки сообщений.

1. Управляемость.

Возможность централизованно контролировать состояние основных элементов сети, выявлять и разрешать проблемы, возникающие при работе сети, выполнять анализ производительности и планировать развитие сети.

Означает, что сеть способна включать в себя самое разнообразное программное и аппаратное обеспечение.

Часть II. Эталонная модель взаимодействия открытых систем.

В широком смысле открытой системой может быть названа любая система, которая построена в соответствии с открытыми спецификациями.

Спецификация – формализованное описание аппаратных и программных компонентов, способов их функционирования, взаимодействия друг с другом, условий эксплуатации, ограничений и особых характеристик.

Открытые спецификации – опубликованные, общедоступные спецификации, соответствующие стандартам.

В модели сетевого взаимодействия под открытой системой понимается сетевое устройство, готовое взаимодействовать с другими сетевыми устройствами с использованием стандартных правил, определяющих формат, содержание и значение принимаемых и отправляемых сообщений.

Преимущества сетей, построенных на принципах открытости:

• возможность использования аппаратных и программных средств разных производителей;
• возможность безболезненной замены отдельных компонентов сети другими, более совершенными;
• возможность легкого сопряжения одной сети с другой;
• простота освоения и обслуживания сети.

Пример открытой системы: сеть Internet.

Источник