Перечислите виды компьютерных сетей в зависимости от скорости передачи

Классы компьютерных сетей

В зависимости от количества вовлеченных в сети устройств и пользователей, их делят на:

• персональные (Personal area network, PAN);
• локальные (Local area network, LAN);
• сети широкого охвата (Wide area network, WAN; Metropolitan area network, MAN);
• глобальные сети.

Персональные предназначены для индивидуального использования, поскольку в настоящее время у каждого человека может быть несколько личных устройств: смартфон, настольный компьютер, «умные часы», голосовой помощник и т.п. Как правило, PAN представляют собой сети с малым радиусом действия и средней или малой пропускной способностью. Назначение таких сетей — синхронизация данных между устройствами, хранение персональных и защищенных данных и т.п.

Локальные сети организуются в рамках домохозяйств, малых и средних предприятий. С их помощью пользователи получают доступ к совместным ресурсам: базам данных, распределенным файловым системам, веб-серверам и т.п. Локальные сети могут быть построены по одноранговому или иерархическому принципу (например, по технологии Active Directory от Microsoft).

Сети широкого охвата применяются в рамках крупных сообществ: корпораций, городов, регионов, государств.

Глобальные компьютерные сети, такие как Интернет, охватывают все страны Земли.

Сети, организованные на основе протокола TCP/IP, делятся на классы A, B. C, D, E в зависимости от количества машин, которые можно с их помощью объединить. IP-адрес состоит из адреса сети и адреса хоста (компьютера) в ней. Чем больше бит отведено под адреса хостов — тем крупнее сеть можно построить.

Рисунок 1. Классификация сетей TCP/IP. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Классификация компьютерных сетей по технологии передачи информации

По технологии передачи информации компьютерные сети делятся на:

• кабельные: в них информация передается по металлическим проводам; в зависимости от типа кабеля могут применяться модемы, ADSL (сигнал передается по обычным проводам городской телефонной сети), коаксиальный кабель с центральной жилой и наружной оплеткой (применяется для передачи высокочастотных сигналов, например телевизионных), технология Etherhet (известна также как «витая пара» — 4-8 жил, скрученных особым образом для уменьшения помех); каждая из этих технологий характеризуется дальностью передачи сигнала: ADSL — до нескольких километров, Ethernet — до 200 метров, коаксиал — несколько десятков метров;
• оптоволоконные: сигнал передается с помощью лазерного луча по сверхтонкому стеклянному волокну, которое, благодаря особым свойствам материала, может изгибаться; свет, отражаясь многократно от внутренних стенок волокна, может преодолевать до нескольких километров, после чего его можно усилить и передать на следующий участок; оптоволокно характеризуется высокой пропускной способностью и скоростью передачи; волокна собирают в толстые кабели, по которым можно передавать сверхбольшие объемы информации между городами, странами, континентами;
• WiFi, Bluetooth — передача сигналов с помощью радиопередатчиков малой мощности в разрешенных правительствами на международном уровне диапазонах волн (2,4 гигагерц); применяется в локальных сетях при дальности связи в несколько десятков метров;
• спутниковые технологии: сигнал передается провайдером на спутник, откуда распространяется на приемники потребителей; от потребителей до провайдера запросы поступают по традиционным сетям: ADSL, оптоволокно и т.п.

Современные компьютерные сети являются гетерогенными с точки зрения физической среды прохождения сигнала: информация от источника к приемнику может идти по сложным маршрутам, включающим участки, построенные с применением кабельных, оптоволоконных, радиоволновых и др. технологий.

Классификация по скорости прохождения сигнала

Наименьшей скоростью передачи характеризуются каналы, организованные на основе традиционных телефонных линий (модемы, ADSL). Из-за большого количества помех они способны пропускать от нескольких килобит до сотен килобит в секунду. Ethernet, WiFi, коаксиальный кабель пропускают до десятков мегабит в секунду.

Особенностью спутниковых каналов является малая скорость приема данных провайдером и высокая (десятки мегабит) скорость передачи.

Наиболее скоростным и энергоэффективным способом передачи данных на сегодня является оптоволокно, позволяющее передавать информацию со скоростью, измеряющейся гигабитами в секунду.

Рисунок 2. Принцип работы оптоволокна. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Классификация сетей по назначению

В зависимости от назначения, среди компьютерных сетей можно выделить

• сети для хранения информации (Storage area network, SAN );
• сети предприятий (Enterprise private network, EPN );
• виртуальные частные сети (Virtual private network, VPN ).

Сети для хранения информации в настоящее время называют «облачными хранилищами». Они состоят из множества разнесенных в пространстве хостов, оснащенных емкими устройствами хранения и технологиями, позволяющими оптимизировать процесс хранения информации. Примерами могут служить такие сервисы, как Яндекс.Диск, Google Drive, Dropbox и т.п.

Сети предприятий могут частично использовать общедоступную инфраструктуру (Интернет), частично быть построены на собственных коммуникациях. В них, как правило, особое внимание уделяется иерархическому доступу к информации и ее защите.

Виртуальные приватные сети строятся «поверх» обычных сетей. Передаваемая информация дополнительно шифруется и обрабатывается таким образом, что компьютер, помимо подключения к обычной сети, становится еще и участником дополнительной сети, доступ к которой получают только определенные участники, например, с помощью паролей или файлов-ключей.

Рисунок 3. Принцип работы VPN. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Следует иметь в виду, что понятие «социальные сети» не относится к классификации компьютерных сетей, поскольку такие сообщества обслуживаются обычными клиент-серверными технологиями. Слово «сеть» здесь относится к связям между людьми, а не между компьютерами.

Источник

Классификация по скорости передачи данных

По иерархической организации различают одноранговые сети и сети с выде­ленным сервером.

В одноранговой сети все компьютеры являются равноправными, то есть имеют одинаковый ранг.

В сети с выделенным сервером один или более компьютеров выполняют до­полнительные функции по предоставлению услуг остальным компьютерам сети. Это могут быть услуги по хранению и выдаче файлов (файловый сервер), распро­странению электронной почты (почтовый сервер) и другие. Если сервер только хранит файлы и передает их клиентам, а клиенты полностью осуществляют обра­ботку данных, то такую конфигурацию принято называть файл-серверной. Второй тип конфигурации — клиент-серверная. В этом случае обработка данных ведется и на клиентской, и на серверной частях (выборка данных и некоторые расчеты). В клиент-серверной архитектуре работает большинство современных серверов управления базами данных.

Топология компьютерных сетей

Топологией сети обычно называют схему сетевых соединений на физическом уровне, определяющую, как компьютеры соединяются один с другим и по каким маршрутам могут передаваться данные. По топологии компьютерные сети можно разделить следующим образом: общая шина, звезда, дерево, кольцо, смешанная топология. Есть еще один тип топологии, который применяется крайне редко, в случаях, когда от сети требуется исключительная надежность. Эта топология называется полносвязной.

Полносвязная топология

Рис. 13.4.Пример полносвязной топологии

В случае полносвязной топологии каждый компьютер сети связан с каждым компьютером отдельным дуплексным (двусторонним) физическим каналом связи (рис. 13.4).

Глава 13. Основы построения компьютерных сетей

Обратите внимание, что при всей простоте принципа построения такой сети даже на рисунке видно, как много связей приходится устанавливать между компью­терами, причем добавление каждого компьютера в полносвязную сеть увеличивает количество связей на число, равное числу компьютеров в сети. Если представить себе организацию с числом компьютеров 100, при условии, что компьютеры рас­положены в разных помещениях на разных этажах, то даже просто начертить полносвязную топологию на листе бумаги уже будет трудно, а уж реализовать ее просто невозможно.

По этой причине сеть с полносвязной топологией является скорее теорети­ческой моделью, из которой можно получить все другие топологии сети путем отбрасывания связей.

В топологии с общей шиной между компьютерами прокладывается кабель, который является общей для всех компьютеров шиной передачи данных. Все ком­пьютеры сети подключаются к этой шине (рис. 13.5).

Рис. 13.5. Топология с общей шиной

В качестве шины выступает обычно коаксиальный кабель, отрезками которого через специальные разъемы соединяются компьютеры, или электромагнитный сигнал радиочастоты (например, в технологии Wi-Fi).

В звездообразной топологии каждый компьютер подключается при помощи от­дельного кабеля к общему устройству, называемому концентратором, или хабом. В качестве кабеля в этом случае может быть использована как витая пара, так и коаксиальный либо оптоволоконный кабель. В качестве концентратора может выступать как специальное устройство, так и еще один компьютер.

Преимуществом звездообразной топологии является то, что при выходе из строя одного из компьютеров или повреждении отдельного кабеля вся сеть про-

13.4. Топология компьютерных сетей

должает функционировать, поскольку компьютеры полностью автономны друг от друга.

Рис. 13.6. Звездообразная топология

В кольцевой топологии компьютеры объединяются между собой круговой связью (рис. 13.7). При этом каждый компьютер связывается с последующим от­дельным кабелем (нет общей шины). Это значит, что на каждом из компьютеров должно быть два сетевых устройства: для связи с предыдущим компьютером и с последующим. Кроме наличия дополнительного сетевого устройства в каждом компьютере, в кольцевой топологии есть еще один недостаток: выход из строя одного компьютера разрушает всю сеть. Этот недостаток кольцевой топологии компенсируется тем, что каждый компьютер в сети служит повторителем сигнала (данных) предыдущего компьютера, что повышает надежность передачи данных.

Рис. 13.7. Кольцевая топология

Древовидная, или иерархическая, топология получается при объединении концентраторов нескольких звезд в иерархическом порядке. При этом возника-

Источник

1. Классификация локальных сетей

Известен довольно широкий набор признаков, используемых для классификации локальных сетей. Наиболее обобщенными из них являются:

• скорость передачи в ЛВС,

• методы доступа в ЛВС,

• топология ЛВС,

• физическая среда передачи,

• методы доступа в ЛВС.

2. Скорость передачи в лвс

• низкоскоростные — сети, имеющие скорость передачи не более 1 Мбит/с,

• среднескоростные — скорость передачи 1-10 Мбит/с,

• высокоскоростные — сети со скоростью свыше 10 Мбит/с.

• сверхвысокоскоростные — сети со скоростью свыше 100 Мбит/с.

• повысить битовую скорость передачи данных до 100 Мбит/с;

• повысить отказоустойчивость сети за счет стандартных процедур восстановле­ния ее после отказов различного рода — повреждения кабеля, некорректной работы узла, концентратора, возникновения высокого уровня помех на линии и т. п.;
• максимально эффективно использовать потенциальную пропускную способность сети как для асинхронного, так и для синхронного (чувствительного к задержкам) трафиков.

• качество обслуживания;
• избыточные связи;
• тестирование работоспособности узлов и оборудования (в последнем случае — за исключением тестирования связи порт — порт, как это делается для Ethernet 10Base-T и 10Base-F и Fast Ethernet).

Источник