Основные характеристики видов компьютерной сети

Компьютерные сети и их классификация

Компьютерная сеть (Computer NetWork) – это совокупность компьютеров и других устройств, соединенных линиями связи и обменивающихся информацией между собой в соответствии с определенными правилами – протоколом.

Протокол играет очень важную роль, поскольку недостаточно только соединить компьютеры линиями связи. Нужно еще добиться того, чтобы они «понимали» друг друга.

Основная цель сети – обеспечить пользователей потенциальную возможность совместного использования ресурсов сети. Ресурсами сети называют информацию, программы и аппаратные средства.

Преимущества работы в сети:

• Разделение дорогостоящих ресурсов – совместное использование периферийных устройств (лучше и дешевле купить один дорогой, но хороший и быстродействующий принтер и использовать его как сетевой чем к каждому компьютеру покупать дешевые, но плохие принтеры), разделение вычислительных ресурсов (возможность использования удаленного запуска программ).
• Совершенствование коммуникаций (доступ к удаленным БД, обмен информации)
• улучшение доступа к информации
• свобода в территориальном размещении компьютеров

В зависимости от среды передачи данных линии связи разделяются на:

• Витая пара (экранированная и неэкранированная)
• Коаксиальный кабель
• Оптоволоконный

• Wi-Fi
• IrDa

Классификации сетей:

• глобальные — вычислительная сеть объединяет абонентов, расположенных в различных странах, на различных континентах. Глобальные вычислительные сети позволяют решить проблему объединения информационных ресурсов человечества и организации доступа к этим ресурсам;
• региональные — вычислительная сеть связывает абонентов, расположенных на значительном расстоянии друг от друга. Она может включать абонентов большого города, экономического региона, отдельной страны;
• локальные — вычислительная сеть объединяет абонентов, расположенных в пределах небольшой территории. К классу локальных сетей относятся сети отдельных предприятий, фирм, офисов и т. д.

По топологии физических связей – по способу соединения компьютеров между собой

Под топологией вычислительной сети понимается конфигурация графа, вершинам которого соответствуют компьютеры сети (а иногда и другое оборудование), а ребрами — физические связи между ними.

	Полносвязная топология – каждый компьютер связан со всеми остальными. Громоздкий и неэффективный вариант, т.к. каждый компьютер должен иметь большое кол-во коммуникационных портов.
	Ячеистая топология – получается из полносвязной путем удаления некоторых связей. Непосредственно связываются только те компьютеры, между которыми происходит интенсивный обмен данными. Даная топология характерна для глобальных сетей
	Общая шина – до недавнего времени самая распространенная топология для локальных сетей. Компьютеры подключаются к одному коаксиальному кабелю. Дешевый и простой способ, недостатки – низкая надежность. Дефект кабеля парализует всю сеть. Дефект коаксиального разъема редкостью не является
	Кольцевая топология – данные передаются по кольцу от одного компьютера к другому, если компьютер распознает данные как свои, он копирует их себе во внутренний буфер.
	Топология Звезда – каждый компьютер отдельным кабелем подключается к общему устройству – концентрат (хаб). Главное преимущество перед общей шиной – большая надежность. Недостаток – высокая стоимость оборудования и ограниченное кол-во узлов в сети (т.к. концентрат имеет ограниченное число портов)
	Иерархическая Звезда (древовидная топология, снежинка) – топология типа звезды, но используется несколько концентратов, иерархически соединенных между собой связями типа звезда. Самый распространенный способ связей как в локальных сетях, так и в глобальных.

Выбор топологии электрических связей существенно влияет на многие характеристики сети. Например, Наличие резервных связей повышает надежность сети. Базовые требования компьютерных сетей:

• открытость — возможность включения дополнительных компьютеров, терминалов, узлов и линий связи без изменения технических и программных средств существующих компонентов;
• живучесть — сохранение работоспособности при изменении структуры;
• адаптивность — допустимость изменения типов компьютеров, терминалов, линий связи, операционных систем;
• эффективность — обеспечение требуемого качества обслуживания пользователей при минимальных затратах;
• безопасность информации. Безопасность — это способность сети обеспечить защиту информации от несанкционированного доступа.

Базовые принципы организации компьютерной сети:

• операционные возможности — перечень основных действий по обработке данных. Абоненты сети имеют возможность использовать память и процессоры многих компьютеров для хранения и обработки данных;
• производительность — представляет собой суммарную производительность компьютеров, участвующих в решении задачи пользователя;
• время доставки сообщений — определяется как статистическое среднее время от момента передачи сообщения в сеть до момента получения сообщения адресатом;
• стоимость предоставляемых услуг.

Источник

Виды компьютерных сетей. Их классификация и основные характеристики

Для классификации компьютерных сетей могут быть использованы различные признаки. Чаще всего сети классифицируются по территориальному признаку, то есть по масштабу территории, которые охватывает данная сеть принято делить на три типа:

— локальные сети, к которым относятся системы передачи данных (СПД) между компьютерами (арифмометрами), расположенными на ограниченной территории, то есть предприятии, учреждения, здания;

— региональные сети, которые охватывают территорию некоторого ограниченного административно выделенного региона;

— глобальные сети, которые не имеют явно выраженных границ.

Проведем сравнительный анализ характеристик локальных и глобальных сетей.

1) По протяженности, качеству, способу прокладки канала связи.

Локальные сети отличаются от глобальных малым расстоянием между узлами сети.

Узел сети (связи) – точка сопряжения двух и более каналов связи.

В узлах сетей ЭВМ располагается аппаратура, выполняющая обработку данных. Малые расстояния между узлами сети в локальных вычислительных сетях (ЛВС) позволяют использовать качественные каналы связи. В отличии от локальных сетей в глобальных сетях в значительной мере используются уже существующие линии связи, то есть многие глобальные сети строятся на основе телефонных и телеграфных каналов общего назначения, тогда как в локальных сетях они прокладываются заново.

2) По сложности методов передачи и использованной аппаратуры

Так как надежность связи глобальных сетей ниже, чем локальных, то для них необходимо использование более сложные методы помехоустойчивости кодирования. Соответственно в локально вычислительных сетях (ЛВС) в силу более высокого качества каналов связи можно применять более простые процедуры передачи данных.

3) По скорости обмена данными.

Одним из отличий локальных вычислительных сетей (ЛВС) от глобальных является наличие высокоскоростных каналов связи между узлами. В локально вычислительных сетях (ЛВС) скорость передачи достигает 100 Мбит/сек и сравнима со скоростью работы узлов. Для глобальных сетей характерны более низкие скорости передачи данных и только в магистральных каналах, объединяющих локальные сети в глобальные имеются скорости нескольких Гбит/сек.

4) По объему предлагаемых услуг: как локальные, так и глобальные сети обеспечивают широкий ассортимент услуг.

5) По оперативности выполнения запросов: скорость прохождения пакета через локальную сеть значительно выше, чем у глобальной сети.

Важной особенностью локально вычислительных сетей является неравномерное распределение нагрузки, такой трафик называется пульсирующим. Из-за такого трафика в локально вычислительных сетях для связи узлов применяется метод коммутации пакетов, который в условиях пульсирующего трафика оказываются более эффективным, чем метод коммутации каналов.

Под этим термином в сетях понимается возможность наращивания узлов и уменьшения протяженности локальных сетей в широких пределах без уменьшения производственных сетей.

Вопросы для самопроверки

1. Какие задачи позволяют решать информационные сети?

2. В чем отличие локальных и глобальных сетей?

3. Что обеспечивается при использовании информационных сетей на предприятиях?

4. Перечислить основные классификационные признаки компьютерных сетей.

5. Перечислить существующие виды компьютерных сетей.

7. Перечислите особенности региональных и глобальных сетей.

9. Провести сравнительный анализ характеристик ЛВС и глобальных сетей.

10. Что такое масштабируемость информационной сети?

Цель лекции – изучение основных типов ЛВС, их топологий, разновидностей, основных характеристик каналов связи.

— изучить способы управления в информационных сетях, основные виды топологий информационных сетей.

— изучить разновидности, основные характеристики каналов связи.

Вопросы, рассматриваемые на лекции:

1. Виды информационных сетей, особенности топологий информационных сетей

2. Разновидности, основные характеристики каналов связи.

Источник

Виды компьютерных сетей, их классификация и основные характеристики

Для классификации компьютерных сетей могут быть использованы различные характеристические признаки. Однако чаще всего информационные сети классифицируют по территориальному признаку, т.е. по масштабу территории, которую охватывает данная сеть. Согласно этой классификации сети принято делить на три типа:

1) Локальная сеть. К ним относятся системы ПД, охватывающие ограниченную территорию (здание, предприятие).

2) Региональная сеть. Это сеть передачи данных, охватывающая территорию некоторого ограниченного административно выделенного региона (город, область).

3) Глобальная сеть. Это есть сеть передачи данных, пределы действия которой могут быть ограничены только размерами Земного шара (и более).

Приведем сравнительный анализ характеристик локальных и глобальных сетей (с учетом, что региональные сети – промежуточное звено, обладающее свойствами как локальных, так и глобальных сетей).

1. Протяженность, качество и способ прокладки каналов связи. Локальные сети отличаются от глобальных сетей малым расстоянием между узлами сети. Узел сети — точка сопряжения двух или более каналов связи. В узлах сетей ЭВМ обычно располагается аппаратура, выполняющая обработку данных. Небольшое расстояние между узлами в локальных сетях позволяет использовать качественные каналы связи. В отличие от локальных сетей в глобальных сетях, в значительной степени используют уже существующие линии связи. Т.е. многие глобальные сети строятся на основе телефонных и телеграфных каналов общего назначения, тогда как в локальных сетях они прокладываются заново.

2. Сложность методов передачи и аппаратуры. Так как надежность связи глобальных сетей ниже, чем локальных, то для них требуется более сложные методы помехоустойчивого кодирования и т.д. С другой стороны в локальных сетях в силу значительно более высокого качества каналов связи можно применять более простые процедуры передачи данных.

3. Скорость обмена данными. Одним из отличий локальных сетей от глобальных является наличие высокоскоростных каналов связи между узлами.

В локальных сетях скорость передачи обычно лежит в диапазоне от 10 до 100 Мега бит в секунду и сравнима со скоростью работы узлов в компьютерных устройствах. Для глобальных сетей характерны довольно низкие скорости передачи данных (10 кило бит в секунду) и только магистральных каналах, объединяющих локальные сети в глобальную сеть, скорости могут достигать несколько гигабит в секунду.

4. Объем предлагаемых услуг. Локальные сети обеспечивают, как правило, весьма широкий набор услуг. Глобальные сети предоставляют следующие услуги: система телеконференций, электронная почта, доступ к файловым архивам и т.д.

5. Оперативность выполнения запросов. Время прохождения пакета через локальную сеть несколько мили секунд, тогда как в глобальной сети-несколько секунд. Поэтому низкая скорость пеердачи данных в глобальных сетях затрудняет работу служб в режиме Online.

6. Использование метода коммутации пакета. Важной особенностью локальных сетей является неравномерное распределение нагрузки. Такой трафик называют пульсирующим. Из-за этой особенности трафика-локальных сетей для связи узлов в них применяется метод коммутации пакетов, который в условиях пульсирующего трафика сказывается более эффективным, чем метод коммутации каналов.

7. Масштабируемость. Под этим термином в сетях понимается возможность наращивать количество узлов и увеличение протяженности линий связи в широких пределах без ухудшения производительности сети. Классические варианты локальных сетей обладают плохой масштабируемостью из-за жесткости базовых технологий (топологий), что определяет возможности подключения дополнительных станций. Локальным сетям, напротив, присуща хорошая масштабируемость, так как они изначально разрабатывались в расчете на работу с произвольными топологиями.

Источник