Характеристики компьютерной сети
Высокоскоростные магистральные сети составляют основу сети. К этим гигантам подсоединяются областные сети поменьше, а уже к ним – Интернет-провайдеры – фирмы, которые подключают обычных пользователей (как организации, так и частным лицам).
Сегодня наиболее передовыми считаются волоконно-оптические сети. Спутниковые, радиоканалы, коаксиальные кабели уступают им в скорости распространения сигнала, пропускной способности и легкости прокладки. Типичная двухкилограммовая катушка оптического кабеля может подменить 700 кг медных проводов. По дну океанов протянуты оптоволоконные линии и соединяют материки. Новые километры подводных кабелей прокладываются ежедневно.
Пользователь, работая в сети, предъявляет определенные требования к ее характеристикам. К примеру, возможно требование, чтобы средний темп передачи информации не была меньше 2 Мбит/с. Различные требования к качеству транспортных услуг сети возможно причислить к одной из последующих групп:
- надежность
- производительность;
- безопасность;
- характеристики, обладающие значением лишь для поставщика.
Три первые категории отвечают трем максимально важным для пользователя чертам транспортных услуг — возможность без перерывов и потерь в обслуживании (надежность) предоставлять с установленной скоростью (производительность) защищенную от несанкционированного допуска и замены данные (безопасность).
Очевидно, что производитель сетевых услуг, стараясь угодить требованиям пользователей, уделяет больше внимание таким характеристикам. И в то же время присутствует ряд значимых характеристик сети для поставщика, которые не волнуют потребителя.
Сеть обслуживает огромное число пользователей и поставщику услуг необходимо таким образом организовать деятельность своей сети, чтобы одновременно удовлетворить все требования. Поставщику нужно находить такое равновесие в распределении ресурсов среди конкурирующих потоков, чтобы условия всех пользователей были исполнены. Урегулирование этой проблемы содержит контроль, планирование и расходования ресурсов в ходе передачи трафика. Поставщик заинтересован в тех характеристиках ресурсов, при помощи которых он обслуживает потребителей. Важна для него производительность коммутатора, потому что необходимо знать, сколько потоков потребителей он может обработать с помощью данного коммутатора.
Ключевые характеристики компьютерной сети
Основными характеристиками сети являются:
- пропускная способность (предельный объем информации, который передается сетью за единицу времени, измеряется в Мбит/с);
- время ответа сети (период времени, который тратится устройствами сети и программным обеспечением на подготовку к передаче данных согласно этому каналу, измеряют в миллисекундах).
Простые критерии, характеризующие компьютерную сеть, можно использовать для сопоставления компьютерных сетей различных типов и, опираясь на результаты этого соизмерения, подбирать решение:
- скорость деятельности;
- цена услуги;
- безопасность работы;
- доступность сети;
- масштабируемость;
- надежность сети;
- топология (конфигурация).
Более подробно рассмотрим их свойства. Скорость работы сети устанавливает, насколько долго будет переходить информация по сети. Можно использовать термин пропускная способность сети или темп передачи сведений. Эта характеристика является для пользователя важнейшей, так как ждать никто не любит.
Второй характеристикой является стоимость компьютерной сети. Эта истинная стоимость частей сети, а кроме того их установка, монтаж и настройка. Компьютерная сеть, как и любой непростой механизм, запрашивает непрерывного обслуживания, эти расходы необходимо принимать во внимание.
Третьим критерием считается безопасность компьютерной сети. Это важная характеристика, которой посвящают много различных книг и учений, так как каждый желает защитить свою сеть от хакерских нападений. Безопасность информации, передаваемой по сети, — очень значимый момент в особенности, если это банк или какое-либо Министерство. Не стоит забывать и о физическом вандализме, могут украсть кабель.
Четвертая характеристик компьютерной сети – это ее доступность. Данный аспект демонстрирует, какой период времени ваша сеть либо какая-то ее часть были недоступны. Причинами, которые оказывают воздействие на доступность, являются: наличие резервного оборудования, резервных линий связи, возможно наличие независимых поставщиков электроэнергии. Также к ним можно отнести то, насколько качественно задокументирована ваша компьютерная сеть. Владея приличной документацией, вы в существенной мере сократите время на локализацию, поиск и ликвидацию предпосылок неисправности на сети.
Масштабируемость компьютерной сети очень важна в том случае, когда ваша сеть находится в постоянном развитии и расширении. При плохой масштабируемости вряд ли вы сможете удовлетворять все потребности пользователей в должной мере. Этот критерий, при правильном подходе, должен быть заложен еще до того, как будет проложен первый сантиметр кабеля.
Надежность компьютерной сети полностью и целиком соединена с ее элементами и их безотказностью (коммутаторы, пк, маршрутизаторы и линии передачи информации), все эти составляющие формируют компьютерную сеть и их характеристики оказывают большое влияние на ее безопасность. Вместо надежности сети иногда можно встретить термин возможность отказа или же средний период времени между отказами. В случае с устройствами все очевидно, как же со сферой передачи данных. Обычный пример не безопасной среды: скрученная пара типа UTP хорошо подходящая для офисной или домашней прокладки не подойдет для наружной, к примеру, оплетка такого кабеля способна легко треснуть от мороза.
Кроме того не стоит забывать, что у любого устройства имеются правила эксплуатации, которые забывают читать. Поэтому, если в зимнее время посмотреть в коммуникационный шкафчик провайдера, там иногда можно увидеть лампочку накаливания, задачей которой является не дать оснащению замерзнуть, ее тепла обычно хватает. Кроме того не стоит пренебрегать напряжением питания, требуемой мощностью, влажностью помещения, запыленностью и многими другими характеристиками, которые также имеют влияние на надежность работы компьютерной сети.
Необходимо выделить два типа топологий: физическая, которая показывает где и как введены физические элементы компьютерной сети, а также, в каком порядке и чем они объединены, и логическая топология, которая может помочь осознать, как работает сеть.
Невозможно точно выделить самую важную характеристику или критерий компьютерной сети для конкретной сети, — в зависимости от того, для чего она предназначена, эти характеристики будут меняться. Есть субъективные характеристики, сложившиеся из ощущений пользователей, а есть объективные, выработанные инженерами.
Основные характеристики современных компьютерных сетей
Качество работы сети характеризуют следующие свойства: производительность, надежность, совместимость, управляемость, защищенность, расширяемость и масштабируемость.
Существуют два основных подхода к обеспечению качества работы сети. Первый — состоит в том, что сеть гарантирует пользователю соблюдение некоторой числовой величины показателя качества обслуживания. Например, сети frame relay и АТМ могут гарантировать пользователю заданный уровень пропускной способности. При втором подходе (best effort) сеть старается по возможности более качественно обслужить пользователя, но ничего при этом не гарантирует.
К основным характеристикам производительности сети относятся: время реакции, которое определяется как время между возникновением запроса к какому-либо сетевому сервису и получением ответа на него; пропускная способность, которая отражает объем данных, переданных сетью в единицу времени, и задержка передачи, которая равна интервалу между моментом поступления пакета на вход какого-либо сетевого устройства и моментом его появления на выходе этого устройства.
Для оценки надежности сетей используются различные характеристики, в том числе: коэффициент готовности, означающий долю времени, в течение которого система может быть использована; безопасность, то есть способность системы защитить данные от несанкционированного доступа; отказоустойчивость — способность системы работать в условиях отказа некоторых ее элементов.
Расширяемость означает возможность сравнительно легкого добавления отдельных элементов сети (пользователей, компьютеров, приложений, сервисов), наращивания длины сегментов сети и замены существующей аппаратуры более мощной.
Масштабируемость означает, что сеть позволяет наращивать количество узлов и протяженность связей в очень широких пределах, при этом производительность сети не ухудшается.
Прозрачность — свойство сети скрывать от пользователя детали своего внутреннего устройства, упрощая тем самым его работу в сети.
Управляемость сети подразумевает возможность централизованно контролировать состояние основных элементов сети, выявлять и разрешать проблемы, возникающие при работе сети, выполнять анализ производительности и планировать развитие сети.
Совместимость означает, что сеть способна включать в себя самое разнообразное программное и аппаратное обеспечение.
Топология – конфигурация физических связей между узлами сети. Характеристики сети зависят от типа устанавливаемой топологии. В частности, выбор той или иной топологии влияет:
— на состав необходимого сетевого оборудования;
— возможности сетевого оборудования;
— возможности расширения сети;
Под термином «топология КС» может подразумеваться физическая топология (конфигурация физических связей) или логическая топология – маршруты передачи сигналов между узлами сети. Физическая и логическая топологии КС могут совпадать или различаться. Локальные сети строятся на основе трех базовых топологий, известных как: