Понятие и структура компьютерных сетей

1. Компьютерные сети: определение

Компьютерной сетью, или сетью ЭВМ называется комплекс территориально рассредоточенных ЭВМ, связанных между собой каналами передачи данных.

Сеть можно рассматривать как систему с распределёнными по территории аппаратными, программными и информационными ресурсами.

2. Главные сетевые услуги

Три главные сетевые услуги:

-Обеспечение информацией по всем областям человеческой деятельности.

-Удалённое выполнение программ (наличие в сети суперкомпьютер, позволяет решать сложные коммерческие и научные задачи, а рез-ты выводятся на любую станцию).

3. Обобщённая структура компьютерной сети

Обобщённая структура компьютерной сети:

1) Интерфейсное оборудование – аппаратные средства, позволяющие преобразовывать информацию к виду, удобному для передачи по каналам связи, а также проводить обратное преобразование к виду, пригодному для дальнейшей обработки (сетевая карта, модем).

2) Протоколы обмена информацией – правила взаимодействия устройств в сети (за этот уровень отвечает сетевая операционная система).

3) Прикладные программы (браузеры, почтовые клиенты).

4. Классификация компьютерных сетей

Все компьютерные сети делятся на три большие категории, на каждую из которых есть соответствующие ограничения в монтаже и содержании таких сетей:

-LAN (Local Area Network) — локальная вычислительная сеть, самый распространенный тип вычислительных сетей, встречается в жилых домах, в конторах, в игротеках в офисах мелких и крупных компаний и т. д. Отличается от всех последующих простотой создания и администрирования, то есть мелкому офису при небольшом торговом центре не обязательно нанимать на работу системного администратора, чтобы он следил за локальной сетью и в случае неисправности начинал ее исправлять, это лишнее. Тем более что если куплено хорошее оборудование, то сеть будет работать устойчиво.

—MAN (Metropolitan Area Network) — это городская вычислительная сеть. Состоит из провайдеров — поставщиков сети и обычных пользователей — клиентов, которые используют какую-либо линию связи для соединения с остальными членами сети. Такие сети, на данный момент, у нас встречаются довольно редко. За рубежом создание таких сетей уже давно и плодотворно практикуется.

—WAN (Wide Area Network) — это глобальная (мировая, региональная) вычислительная сеть, соединяющая провайдеров из разных городов мира в одну единую вычислительную сеть, или все LANы и MANы соединены в единое целое. Иными словами, WAN — это по сути тот же Интернет. Глобальные сети могут быть публичными, частными, корпоративными.

По типу среды передачи сети делятся на проводные и беспроводные.

По скорости передачи информации сети можно разделить на низко-, средне- и высокоскоростные.

5. Требования, предъявляемые к компьютерным сетям

Основные – обеспечение пользователю потенциальной возможности доступа к разделяемым ресурсам на всех компьютерах, объединенным в сеть.

1. время реакции
2. пропускная способность (объем данных, переданных сетью или ее частью за единицу времени)
3. задержки передачи и их варианты

1. готовность и коэффициент готовности (availability)
2. вероятность доставки без искажения
3. безопасность(security)
4. отказоустойчивость (fault tolerance)

//Производительность + надежность = качество обслуживания (QoS, Quality of Service)

Расширяемость (extensibility) – возможность добавления отдельных элементов сети, наращивание длины сегментов сети и замена аппаратуры.

Масштабируемость (scalability) – возможность наращивания кол-ва узлов и протяженности связей в очень широких пределах

Прозрачность (transparency) – свойство сети скрывать от пользователя детали своего внутреннего устройства

Поддержка разных видов трафика – возможность совместного использования в одной сети традиционного и мультимедийного видов трафика

Управляемость – возможность централизованно контролировать состояние основных элементов сети

Совместимость – сеть включает в себя различные программные и аппаратные обеспечения.

Источник

12.1 Обобщённая структура компьютерных сетей

Согласно /25, 28/, компьютерная сеть(КС) – это система распределённой обработки информации, состоящая из территориально рассредоточенных компьютеров и телекоммуникационного оборудования, взаимодействующих между собой с помощью средств связи. Основным назначением КС является предоставление большому числу пользователей доступа к её вычислительным ресурсам. В соответствии с /28/, все компьютеры КС по функциональному назначению можно разделить на 3 группы: 1) Абонентские системы– компьютеры, ориентированные на работу в сети и обеспечивающие конечным пользователям доступ к её вычислительным ресурсам (файлам, дискам, ПУ и т.п.), а также программный (ПО, реализующее сетевые функции в абонентской системе) и аппаратный ( сетевой адаптер) интерфейсы. 2) Коммутационные системы(узлы коммутации–УК) — специализированные компьютеры или устройства, обеспечивающие организацию составных каналов передачи данных между абонентскими системами. УК во многом определяют архитектуру КС и характер её функционирования. 3) Главные системы(серверы) – специальные компьютеры, выполняющие основные сервисные функции в сети: управление сетью, сбор, хранение, обработку и предоставление информации абонентам КС. В свою очередь, в зависимости от выполняемых функций также можно выделить несколько видов серверов. Например,файл-сервер – это сетевой компьютер, осуществляющий операции по хранению, обработке и предоставлению файлов информации абонентам сети по их запросам. Компьютер, обеспечивающий абонентским системам эффективный доступ к КС, называетсясервером доступа. Управление КС (контроль доступа в сеть, проверка оборудования, управление передачей данных и т.п.) осуществляетсервер сети. На основе вышесказанного обобщённую структуру КС можно представить следующим образом (Рисунок 12.1) /28/: Рисунок 12.1 – Обобщённая структура КС Совокупность узлов коммутации и каналов передачи данных образуют сеть передачи данных(коммуникационную сеть). Каналы передачи данных состоят, в свою очередь, из линий связи и аппаратуры передачи данных, которая территориально, как правило, располагается в УК, абонентских системах или серверах. Абонентские системы могут подключаться к сети либо непосредственно в УК, либо через сервер доступа в сеть. В случае непосредственного подключения абонентских систем к КС функции сопряжения реализуются самим и абонентскими системами. Сервер доступа целесообразно использовать для коллективного подключения абонентов к сети. Управление КС может осуществляться децентрализовано, когда управляющие функции распределяются между несколькими серверами, так и централизованно, когда работой сети управляет специально выделенной для этого сервер – сервер сети (как показано на рисунке 12.1). Кроме того, отдельные сети могут объединяться между собой в более большие сети – сети сетей. В этом случае для обеспечения соединения и согласованной работы отдельных подсетей между собой используются специальные межсетевые устройства –шлюзы. Использование ВМ (компьютеров) в составе сети обеспечивает дополнительные возможности информационного обслуживания пользователей и позволяет наиболее дорогие ресурсы использовать коллективно /2/. КС очень разнообразны по своим функциональным возможностям, назначению, составу оборудования, ПО, вследствие чего их целесообразно классифицировать по ряду признаков.

Для продолжения скачивания необходимо пройти капчу:

Источник

1. Понятие компьютерных сетей

Компьютерной сетью называется совокупность взаимосвязанных через каналы передачи данных компьютеров,обеспечивающих пользователей средствами обмена информации и коллективного использования ресурсов сети.Объединение компьютеров в сеть позволяет совместно использовать дорогостоящее оборудование: диски большой емкости, принтеры, основную память, иметь общие программные средства и данные.

Сеть (network) – это группа компьютеров, соединённых между собой кабелем или какой- то другой средой передачи. Если компьютеры имеют возможность обмениваться информацией, то они могут работать сообща. Характер работы может быть различным:предоставление ресурсов для совместного использования ;распределение нагрузки при выполнении определённой задачи или обмен сообщениями.

Отправной точкой для осуществления возможности совместных вычислений послужило распространение больших ЭВМ, подключаемых несколькими терминалами, каждый из которых обслуживал отдельного пользователя. Но время шло, и технологии развивались. Инженеры стали соединять ЭВМ уже друг с другом, так что они могли взаимодействовать и между собой. В то же время вычислительная техника становилась всё меньше по размерам и дешевела. Первые компьютерные сети использовали одиночные линии связи, такие как телефонные провода, для соединения только 2 отдельных компьютеров. Компьютеры, связанные сетью, могли использовать всего один принтер, что, по экономическим соображениям, гораздо предпочтительней оснащения каждого компьютера отдельным принтером. Когда же возникла необходимость передачи файла от одного пользователя к другому, сеть позволяла обходиться без привычных дискет. Проблема, тем не менее, оставалась. И заключалась она в том, что соединить дюжину офисных компьютеров одиночным двухточечными каналами связями было практически невозможно. Окончательным решением этой проблемы стала появление локальных вычислительных сетей (LAN, local area network).

Основным назначением сети является обеспечение простого и удобного доступа пользователя к распределенным общесетевым ресурсам и организация их коллективного использования при надежной защите от несанкционированного доступа, а также обеспечения средств передачи данных между пользователями сети.

В локальных сетях создается общая база данных для работы пользователей.

В глобальных сетях осуществляется формирование единого научного, экономического, социального и культурного информационного пространства.

2.Общие принципы организации и функционирования компьютерных сетей

Компьютерные сети включают в себя 3 составляющих:

1) Техническое обеспечение – это:

оборудование абонентских пунктов.

Основные требования, которые предъявляются к сети, это универсальность, т.е. возможность выполнения практически неограниченного круга задач пользователей, и модульность, обеспечивающая возможность наращивания и изменения конфигурации сети.

2)Информационное обеспечение.

Информационное обеспечение сети представляет собой единый информационный фонд, ориентированный на решаемые в сети задачи. В состав информационного обеспечения входят база знаний, банки данных и т.д.

3)Программное обеспечение

Программное обеспечение сети предназначено для организации коллективного доступа к ее ресурсам, динамического распределения и перераспределения ресурсов сети с целью максимальной загрузки технических средств.

Основным компонентом программного обеспечения сети являются сетевые операционные системы, которые представляют собой комплекс управляющих и обслуживающих программ.

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.

Источник