35. Назначение и классификация компьютерных сетей.
Системы, представляющие собой большое количество отдельных, но связанных между собой компьютеров, называются компьютерными сетями. Цели использования компьютерных сетей: совместное использование ресурсов, обеспечение высокой надежности, экономия средств, маштабируемость, ускорение передачи информации.
Имеется два важнейших параметра классификации сетей: технология передачи и размеры.
Существует два типа технологии передачи: широковещательные сети, сети с передачей от узла к узлу. Широковещательные сети обладают единым каналом связи, совместно используемым всеми машинами сети. Короткие сообщения, называемые пакетами, посылаемые одной машиной, принимаются всеми машинами. Сети с передачей от узла к узлу состоят из большого количества соединенных пар машин. В такой сети пакету необходимо пройти через ряд промежуточных машин, чтобы добраться до пункта назначения. Обычно небольшие сети используют широковещательную передачу, в крупных сетях применяется передача от узла к узлу.
Другим критерием классификации сетей является их размер. Сети можно разделить на локальные, муниципальные, глобальные. Существуют объединения двух и более сетей, пример Internet. Локальные сети – сети, размещающиеся, как правило, в одном здании или на территории организации размерами до нескольких километров. Муниципальные или региональные сети – увеличенная версия локальных сетей, может объединять несколько предприятий или город. Глобальные сети охватывают значительную территорию, объединяют множество машин.
Сети подразделяются на два типа: одноранговые и на основе сервера. В одноранговой сети все компьютеры равноправны. Нет отдельного компьютера, ответственного за администрирование сети. Если в сети более 10 компьютеров, то одноранговая сеть становится недостаточно производительной. Поэтому большинство сетей работают на основе выделенного сервера.
36. Основные топологии вычислительных сетей.
Термин топология сети характеризует способ организации физических связей компьютеров и других сетевых компонентов. Выбор той или иной топологии влияет на состав сетевого оборудования, возможности расширения сети и способ управления сетью. Все сети строятся на основе базовых топологий: шина, звезда, кольцо, ячеистая. На практике часто встречаются сложные их комбинации.
Шина (линейная шина) – используется один кабель, называемый магистралью, вдоль которого подключены все компьютеры. Шина – пассивная топология: компьютеры только слушают передаваемые по сети данные, но не перемещают их от отправителя к получателю.
Звезда – все компьютеры с помощью сегментов кабеля подключаются к центральному устройству, называемому концентратором. Сигналы от передающего компьютера поступают через концентратор ко всем остальным.
Кольцо – компьютеры подключены к кабелю, замкнутому в кольцо. Сигналы передаются по кольцу в одном направлении и проходят через каждый компьютер.
Ячеистая топология – каждый компьютер соединен с каждым другим отдельным кабелем.
Кроме базовых топологий существуют их комбинации – комбинированные топологии. Чаще всего используются две комбинированные топологии: звезда–шина, звезда–кольцо. Звезда–шина – несколько сетей с топологией звезда объединяются при помощи магистральной линейной шины (к концентратору подключены компьютеры, а сами концентраторы соединены шиной). Звезда–кольцо – отличие в том, что концентраторы в звезде-шине соединяются магистральной линейной шиной, а в звезде-кольце концентраторы подсоединены к главному концентратору, внутри которого физически реализовано кольцо.
1.Классификация и назначение компьютерных сетей
Компьютерная (вычислительная) сеть — это совокупность компьютеров и другого периферийного оборудования (принтеров, графических устройств, мощных накопителей на магнитных и магнито-оптических дисках, модемов и пр.), соединенных с помощью каналов связи в единую систему так, что они могут связываться между собой и совместно использовать ресурсы сети. В зависимости от территории, охватываемой сетью, компьютерные сети подразделяются на три основных класса:
глобальные сети (WAN — Wide Area Network);
региональные сети (MAN — Metropolitan Area Network);
локальные сети (LAN – Local Area Network).
Глобальная вычислительная сеть объединяет абонентов, расположенных в различных странах, на разных континентах. Взаимодействие между абонентами такой сети осуществляется на базе телефонных линий связи, радиосвязи и систем спутниковой связи.
Региональная вычислительная сеть связывает абонентов внутри большого города, экономического региона, страны. Обычно расстояние между абонентами региональной вычислительной сети составляет десятки — сотни километров.
Локальнаявычислительная сеть (ЛВС) включает абонентов, расположенных в пределах небольшой территории. К классу локальных вычислительных сетей относятся сети отдельных предприятий, фирм, банков и т.д. Протяженность такой сети обычно ограничена пределами 2 – 2,5 километра.
Объединение глобальных, региональных и локальных вычислительных сетей позволяет создавать многосетевые иерархии, обеспечивающие мощные средства обработки огромных информационных массивов и доступ к неограниченным информационным ресурсам. Локальные сети могут входить как компоненты в состав региональных сетей, региональные — в глобальные и, наконец, глобальные сети могут образовывать сложные структуры.
Из глобальных наиболее популярной является сеть Internet. В ее состав входит множество свободно соединенных сетей, причем каждая внутренняя сеть может обладать собственной структурой и способами управления. Основными ячейками Internet являются локальные вычислительные сети .
Классификация по модели взаимодействия.
Модель клиент — сервер.
1.Компьютер в сети, предоставляющий свои услуги другим, т.е. выполняющий определенные функции по запросам других.
2.Программа-сервер.Она устанавливается на компьютере-сервере.
Обслуживаемые компьютеры общаются с сервером посредством соответствующей (client-) программы, предназначенной для работы в паре с программой-сервером. Программа клиент работает непосредственно на рабочей станции.
Клиент. Под клиентом понимаются:
2.Прикладная программа, работающая в интересах пользователя для предоставления
неких услуг с сервера где-либо в какой-либо сети.
Клиент-сервер – это технология работы различных программ в сети. Программа, работающая по такой схеме, состоит их двух взаимодействующих частей: клиента и сервера. Клиент находится на
машине пользователя, сервер на соответствующем сервере (компьютере). Сервер по командам клиента выполняет определенные действия, предоставляя услуги клиенту. Т.е., для предоставления услуг в такой схеме необходимы наличие и одновременная слаженная работа обеих указанных частей.
Предоставление услуг в Internet построено по этой схеме, т.е. оно осуществляется совместной работой 2-х процессов: на компьютере пользователя и на компьютере сервере.
По уровню управления сети делятся на одноранговые и двуранговые
Двуранговые сети имеют выделенный сервер, который управляет пересылкой сообщений между рабочими станциями и всеми связями между сетевыми устройствами, хранит разделяемые информационные ресурсы.
Основные проблемы компьютерных сетей связаны с передачей данных. На скорость и надежность передачи данных большое влияние оказывают расстояния. Стоимость физических каналов, коммуникационного оборудования вносит существенный вклад в общую стоимость сети. Поэтому основными классификационными признаками компьютерных сетей являются пространственные характеристики территорий, которые они охватывают. С этой точки зрения сети можно разделить на локальные, региональные, территориальные и глобальные. Точно указать границу между этими классами сетей в настоящее время не представляется возможным. Однако приблизительно можно сказать, что локальные рассположены в пределах зданий, небольших территорий (радиусом до 10км). Повышение скорости передачи в локальных сетях сопровождается ужесточением требований к расстояниям (порядка сотен метров). Региональные сети охватывают территории городов, областей. К территориальным сетям можно отнести сети стран, совокупность региональных сетей. Глобальные сети охватывают территории нескольких стран и континентов.
Тема 6. Компьютерные сети. Определение, назначение и классификация сетей
Назначение сетей: организация оперативного обмена информацией и совместного ее использования, разделение (совместное использование) и более равномерная загрузка дорогостоящих ресурсов (дисковых систем, принтеров и т.п.), создания гибкой рабочей среды (возможность организации работы по гибким графикам, на удаленных рабочих местах).
Сеть (с точки зрения ее пользователей) можно определить как группу компьютеров (ЭВМ и терминалов), соединенных между собой при помощи коммутационного оборудования (специальной аппаратуры) и программного обеспечения, обеспечивающего обмен информацией между компьютерами данной группы.
Основное назначение компьютерных сетей — совместное использование ресурсов и осуществление интерактивной связи как внутри одной фирмы, так и за ее пределами.
Вычислительной сетью назовем совокупность взаимосвязанных и распределенных по некоторой территории ЭВМ.
Основные типы сетей. В настоящее время вычислительные сети принято делить на 3 основных типа:
- LAN(LokalAreaNetwork) — локальная сеть в пределах предприятия, учреждения, одной организации. Данное название соответствует объединению компьютеров, расположенных на сравнительно небольшой территории (одного предприятия, офиса, одной комнаты). Существующие стандарты для ЛВС обеспечивают связь между компьютерами на расстоянии от 2,5 км до 6 км. ЛВС — набор аппаратных средств и алгоритмов, обеспечивающих соединение компьютеров, других периферийных устройств (принтеров, дисковых контроллеров и т.п.) и позволяющих им совместно использовать общую дисковую память, периферийные устройства, обмениваться данными. ЛВС нашли широкое применение в системах автоматизированного проектирования и технологической подготовки производства, системах управления производством и технологическими комплексами, в конторских системах, бортовых системах управления и т.д. ЛВС является эффективным способом построения сложных систем управления различными производственными подразделениями. ЛВС интенсивно внедряются в медицину, сельское хозяйство, образование, науку и др.
- MAN(MetropolitanAreaNetwork) — городская или региональная сеть, т.е. сеть в пределах города, области и т.п.;
- WAN(WideAreaNetwork)— глобальная сеть, соединяющая абонентов страны, континента, всего мира.
Локальные вычислительные сети
- размера предприятия;
- необходимого уровня безопасности;
- вида бизнеса;
- уровня доступности административной поддержки;
- объема сетевого трафика;
- потребностей сетевых пользователей; финансовых затрат