5.2. Классификация компьютерных сетей
По территориальному признаку компьютерные сети можно разделить на три основных класса:
Локальные сети (Local Area Network)— сети, организованные в пределах существенно ограниченной территории (комната, этаж, здание, соседние здания). Размер локальной сети не превышает нескольких километров.
Глобальные сети (Wide Area Network)— сети, которые простираются на расстояния от десятков до десятков тысяч километров и могут объединять сотни локальных сетей. Протяженность глобальных сетей может составлять тысячи километров, и они интегрированы с сетями масштаба страны.
Региональные сети (Metropolitan Area Network)— сети, расположенные на обширном участке местности. Региональная сеть может соединять компьютеры внутри города (их часто называют городские сети или сети мегаполисов), экономической зоны или отдельно взятой страны. Размер региональных сетей — сотни километров, обычно они связывают локальные сети в масштабах города с возможностью выхода в глобальные.
Указанные выше сети различаются следующими параметрами:
1. Методами передачи данных. В локальных сетях, как правило, используются методы, не требующие предварительной установки соединения — данные просто передаются в канал связи без подтверждения готовности их принять. Глобальные сети ориентированы на соединение, т.е. еще до начала передачи данных между компьютерами сети устанавливается соединение, которое подтверждается обменом компьютеров между собой специальными сигналами.
2. Скоростью передачи данных. Локальные сети обеспечивают наивысшую скорость обмена информацией между компьютерами, глобальные сети работают на относительно низких скоростях, а региональные занимают промежуточное положение.
3. Разнообразием услуг. В локальных сетях существует широкий набор услуг, таких как файловые службы, услуги печати, услуги баз данных и т.д. Глобальные сети предоставляют в основном услуги, связанные с поиском информации, почтой и обменом файлами;
4. Масштабируемостью(возможностью расширения при сохранении качества). Локальные сети обладают плохой масштабируемостью. Глобальным сетям присуща хорошая масштабируемость, так как они изначально разрабатывались для неограниченного числа пользователей.
В современном мире большую популярность приобрели корпоративные компьютерные сети, которые могут содержать различные сочетания всех выше перечисленных признаков и представляют собой сложный комплекс технических, системных и программных средств, функционирующих в рамках отдельных предприятий или корпораций. Территориальный признак в них не имеет никакого значения.
Корпоративная сеть— это, как правило, закрытая компьютерная сеть, в состав которой могут входить сегменты локальных сетей малых, средних и крупных отделений корпорации, объединенные с центральным офисом региональными и глобальными компьютерными сетями с использованием сетевых технологий глобальных компьютерных сетей.
5.3. Локальные компьютерные сети
Главная отличительная особенность локальных сетей — единый для всех компьютеров высокоскоростной канал передачи данных и малая вероятность возникновения ошибок в коммуникационном оборудовании.
С помощью персональных компьютеров, работающих в локальной сети, выполняются следующие задачи:
разделение файлов— одновременная работа различных пользователей с одним и тем же файлом, который хранится на центральном файл-сервере;
передача файлов— быстрое копирование файлов с одного компьютера на другой;
доступ к информации и файлам— запуск прикладных программ с любой рабочей станции компьютерной сети;
разделение прикладных программ— применение различными пользователями одной и той же копии программы;
одновременный ввод данныхв прикладные программы несколькими пользователями;
разделение принтера и другого оборудования— совместное использование принтера или других устройств пользователями на различных рабочих станциях;
работа с электронной почтой— рассылка пользователям служебных записок, докладов, сообщений и т.п.
Архитектура компьютерной сети на физическом уровне определяет топологию— описание физических соединений (геометрическую схему) в локальной сети, указывающее, какие пары узлов могут связываться между собой.
Архитектура компьютерной сети на логическом уровне определяет структуру взаимодействия пользователей, компьютеров и ресурсов сети. Именно на этом уровне руководитель определяет, кто из пользователей или групп пользователей имеет право доступа к тем или иным ресурсам компьютерной сети (компьютерам, сетевым устройствам, файлам и т.д.) и где находятся эти ресурсы.
На логическом уровне локальные сети могут быть одноранговые и с выделенным сервером.
Одноранговая компьютерная сеть — это сеть, в которой все компьютеры равноправны и могут выступать в роли как пользователей (клиентов) ресурсов, так и их поставщиков (серверов), предоставляя другим узлам право доступа ко всем или к некоторым из имеющихся в их распоряжении локальным ресурсам (файлам, принтерам, программам). Компьютеры одноранговой сети могут объединяться в рабочую группу, которой присваивается уникальное имя. Понятие «рабочая группа» является чисто логическим и никак не привязано к физическому расположению компьютеров и тем функциям, которые они выполняют. Доступ к ресурсам в одноранговой сети осуществляется на уровне ресурсов.
Для эффективного администрирования компьютерных сетей используются сети с выделенным сервером. Существует много серверов компьютерной сети, например, сервер печати, сервер баз данных, сервер приложений, файл-сервер и т.д. В отличие от них, выделенный сервер осуществляет управление сетью (или ее частью) и на нем, в частности, находятся базы данных, содержащие учетные записи пользователей сети и определяющие политику их доступа к ресурсам сети. В компьютерных сетях с выделенным сервером рабочие станции подключаются к выделенным серверам, а серверы в свою очередь группируются вдомены— группы компьютеров и периферийных устройств, с общей системой безопасности.
Доменная организация сети позволяет:
1. Упростить централизованное управление сетью;
2. Облегчить создание сетей методом объединения существующих сетевых фрагментов;
3. Обеспечить пользователям однократную регистрацию в сети для доступа ко всем серверам и ресурсам информационной системы независимо от места регистрации.
48.Классификация компьютерных сетей.
По территориальному признаку компьютерные сети можно разделить на три основных класса:Локальные сети- сети, организованные в пределах существенно ограниченной территории (комната, этаж, здание, соседние здания). Размер локальной сети не превышает нескольких километров. Глобальные сети — сети, которые простираются на расстояния от десятков до десятков тысяч километров и могут объединять сотни локальных сетей. Протяженность глобальных сетей может составлять тысячи километров, и они интегрированы с сетями масштаба страны.Региональные сети — сети, расположенные на обширном участке местности. Региональная сеть может соединять компьютеры внутри города (их часто называют городские сети или сети мегаполисов), экономической зоны или отдельно взятой страны. Размер региональных сетей — сотни километров, обычно они связывают локальные сети в масштабах города с возможностью выхода в глобальные. Указанные выше сети различаются следующими параметрами:1. Методами передачи данных. В локальных сетях, как правило, используются методы, не требующие предварительной установки соединения — данные просто передаются в канал связи без подтверждения готовности их принять. Глобальные сети ориентированы на соединение, т.е. еще до начала передачи данных между компьютерами сети устанавливается соединение, которое подтверждается обменом компьютеров между собой специальными сигналами.2. Скоростью передачи данных. Локальные сети обеспечивают наивысшую скорость обмена информацией между компьютерами, глобальные сети работают на относительно низких скоростях, а региональные занимают промежуточное положение. 3. Разнообразием услуг. В локальных сетях существует широкий набор услуг, таких как файловые службы, услуги печати, услуги баз данных и т.д. Глобальные сети предоставляют в основном услуги, связанные с поиском информации, почтой и обменом файлами;4. Масштабируемостью (возможностью расширения при сохранении качества). Локальные сети обладают плохой масштабируемостью. Глобальным сетям присуща хорошая масштабируемость, так как они изначально разрабатывались для неограниченного числа пользователей. Корпоративная сеть — это, как правило, закрытая компьютерная сеть, в состав которой могут входить сегменты локальных сетей малых, средних и крупных отделений корпорации, объединенные с центральным офисом региональными и глобальными компьютерными сетями с использованием сетевых технологий глобальных компьютерных сетей.
49.Основные технологии и оборудование локальных сетей.
Для организации локальной сети необходимы технические, программные и информационные средства.Технические средства сети включают:1. Компьютеры, технические характеристики которых во многом определяют потенциальные возможности образованной с их помощью сети. Сервер сети — это компьютер, подключенный к сети и предоставляющий пользователям сети набор некоторых услуг по использованию и распределению ресурсов сети, например, одновременный доступ пользователей к общим данным, печать заданий, прием и обработка запросов к базам данных и т.д. Например: сервер телекоммуникаций, обеспечивающий услуги по связи данной локальной сети с внешним миром;вычислительный сервер, дающий возможность производить вычисления, которые невозможно выполнить на рабочих станциях; Web-сервер, на котором размещаются HTML-страницы;Mail-сервер — почтовый сервер организации;и др. Рабочая станция — это подключенный к сети компьютер, на котором пользователь непосредственно выполняет свою работу. На рабочей станции установлена своя операционная система, с помощью которой пользователь имеет доступ к аппаратным, программным и информационным ресурсам сети. 2. Линии связи или каналы передачи данных. При построении локальных сетей в качестве линий связи используются различные типы физических сред передачи данных: проводные, построенные на основе коаксиального кабеля или витой пары (с электрическим сигналом передачи данных) либо волоконно-оптического кабеля (с оптическим сигналом передачи);беспроводные (с радиосигналом, микроволновым или инфракрасным сигналом передачи данных) — каналы наземной и спутниковой связи. 3. Коммутационное оборудование (концентраторы, повторители, коммутаторы, маршрутизаторы, шлюзы и др.), которое используется для организации топологии компьютерной сети и поддержания ее в рабочем состоянии. Концентратор или хаб (HUB) — устройство для объединения нескольких физических сегментов сетей. Повторитель — устройство для соединения сегментов одной сети, обеспечивающее промежуточное усиление сигнала и уменьшение шума (помех) сигналов. Позволяет расширять сеть по расстоянию и количеству подключенных узлов. Коммутаторы — аппаратное средство, обеспечивающее прием, контроль поступления и маршрутизацию информационных пакетов — используются для логической структуризации сетей с целью повышения пропускной способности сети. Маршрутизатор — устройство, предназначенное для организации взаимосвязи между несколькими локальными сетями и распределения потоков информации между сегментами сетей. Шлюз — специальный программно-аппаратный комплекс, предназначенный для обеспечения совместимости между неоднородными сетями. В локальных сетях традиционно используется некоммутируемая линия связи и для физического подключения компьютера в сеть применяется специальное устройство — сетевой адаптер (сетевая карта), устанавливаемый обычно в компьютере и соединяющий его с линией связи. Для соединения по коммутируемой (телефонной) линии используется модем. 4. Соединительное оборудование (коннекторы, различные кабельные адаптеры и разветвители и др.) — используется для стыковки разных типов кабелей и обеспечивает возможность подключения различных сетевых устройств к линиям связи. Программные средства сети предназначены для организации коллективного доступа к ее ресурсам, динамического распределения и перераспределения ресурсов сети с целью максимальной загрузки различных технических средств, администрирования компьютерных сетей, автоматизации программирования. Программные средства сети включают общее, специальное и системное программное обеспечение. К общему программному обеспечению сети относят:операционную систему, систему программирования, систему технического обслуживания. Специальное и системное программное обеспечение сети предназначено для рационального использования вычислительных ресурсов сети, анализа ее состояния и выработки рекомендаций для принятия решений в случае возникновения непредвиденных ситуаций. Информационные средства сети:включают базы знаний, автоматизированные банки данных.