Скорость передачи информации по компьютерным сетям это
5.2. КЛАССИФИКАЦИЯ КОМПЬЮТЕРНЫХ СЕТЕЙ
Все многообразие компьютерных сетей можно классифицировать по следующим четырём признакам:
1. по типу среды передачи, то есть физической среды, которая используется для соединения компьютеров;
2. по скорости передачи информации;
3. по ведомственной принадлежности;
4. по территориальной распространенности.
1) Среда передачи называется еще «линией связи». Информация передается по линиям связи в виде различных сигналов, которые, испытывая сопротивление среды, затухают с расстоянием. Поэтому одной из важнейших характеристик линии связи является максимальная дальность, на которую может быть передана по ней информация без искажения.
В качестве линий связи могут использоваться:
· ИК-лучи (обеспечивают передачу информации между компьютерами, находящимися в пределах одной комнаты);
· электрические провода (кабель «витая пара» обеспечивает связь между компьютерами на расстояние до 100м, коаксиальные кабели – до 500м);
· оптоволоконные кабели (обеспечивают связь на расстояние нескольких десятков километров);
· телефонные линии, радиосвязь, спутниковая связь (позволяют соединять компьютеры, находящиеся в любой точке планеты).
2) По скорости передачи информации компьютерные сети делятся на низкоскоростные (скорость передачи информации до 10 Мбит/с), среднескоростные (скорость передачи информации до 100 Мбит/с), высокоскоростные (скорость передачи информации свыше 100 Мбит/с).
3) По принадлежности различают ведомственные и государственные сети. Ведомственные сети принадлежат одной организации и располагаются на ее территории. Государственные сети – это сети, используемые в государственных структурах.
4) По территориальной распространенности сети могут быть локальными, глобальными и региональными. Локальными называются сети, расположенные в одном или нескольких зданиях. Региональными называются сети, расположенные на территории города или области. Глобальными называются сети, расположенные на территории государства или группы государств, например, всемирная сеть Интернет.
В классификации сетей существует два основных термина: локальная сеть ( LAN ) и территориально-распределенная сеть ( WAN ).
Локальная сеть ( Local Area Network ) связывает компьютеры и принтеры, обычно находящиеся в одном здании (или комплексе зданий). Каждый компьютер, подключенный к локальной сети, называется рабочей станцией или сетевым узлом. Как правило, в локальных сетях практикуется использование высокоскоростных каналов.
Локальные сети позволяют отдельным пользователям легко и быстро взаимодействовать друг с другом. Вот лишь некоторые задачи, которые позволяет выполнять локальная сеть:
· совместная работа с документами;
· передача файлов между компьютерами без использования каких-либо носителей;
· упрощение документооборота: вы получаете возможность просматривать, корректировать и комментировать документы, не покидая своего рабочего места, не организовывая собраний и совещаний;
· сохранение и архивирование своей работы на сервере, чтобы не использовать ценное пространство на жестком диске компьютера;
· простой доступ к приложениям на сервере;
· облегчение совместного использования дорогостоящих ресурсов, таких как высокопроизводительные принтеры, пишущие дисковые накопители, профессиональные сканеры, жесткие диски большой емкости и программные приложения (например, текстовые процессоры или программное обеспечение баз данных).
Локальные вычислительные сети подразделяются на два кардинально различающихся класса: одноранговые (одноуровневые или Peer to Peer ) сети и иерархические (многоуровневые).
Одноранговая сеть представляет собой сеть равноправных компьютеров, каждый из которых имеет уникальное имя (имя компьютера) и обычно пароль для входа в сеть во время загрузки операционной системы. Имя и пароль входа назначаются владельцем компьютера. Одноранговые сети могут быть организованы с помощью таких операционных систем, как LANtastic , Windows ’3.11, Novell NetWare Lite . Одноранговые сети могут быть организованы также на базе всех современных 32-разрядных операционных систем – Windows ’95 OSR 2, Windows NT Workstation версии, OS /2) и некоторых других.
В иерархических локальных сетях имеется один или несколько специальных компьютеров – серверов, на которых хранится информация, совместно используемая различными пользователями.
Сервер в иерархических сетях – это постоянное хранилище разделяемых ресурсов. Сам сервер может быть клиентом только сервера более высокого уровня иерархии. Поэтому иерархические сети иногда называются сетями с выделенным сервером. Серверы обычно представляют собой высокопроизводительные компьютеры, возможно, с несколькими параллельно работающими процессорами, с винчестерами большой емкости, с высокоскоростной сетевой картой (100 Мбит/ с и более). Компьютеры, с которых осуществляется доступ к информации на сервере, называются клиентами.
2) Территориально-распределенная сеть ( Wide Area Network ) соединяет несколько локальных сетей, географически удаленных друг от друга. Территориально-распределенные сети обеспечивают те же преимущества, что и локальные, но при этом позволяют охватить большую территорию. Обычно для этого используется коммутируемая телефонная сеть общего пользования (PSTN, Public Switched Telephone Network ) с соединением через модем или линии высокоскоростной цифровой сети с предоставлением комплексных услуг (ISDN, Integrated Services Digital Network ). Линии ISDN часто применяются для передачи больших файлов, например содержащих графические изображения или видео.
Ethernet — самая популярная технология построения локальных сетей. Основанная на стандарте IEEE 802.3, Ethernet передает данные со скоростью 10 Мбит/с. В сети Ethernet устройства проверяют наличие сигнала в сетевом канале («прослушивают» его). Если канал не использует никакое другое устройство, то устройство Ethernet передает данные. Каждая рабочая станция в этом сегменте локальной сети анализирует данные и определяет, предназначены ли они ей.
Технология Клиент-сервер. Характер взаимодействия компьютеров в локальной сети принято связывать с их функциональным назначением. Как и в случае прямого соединения, в рамках локальных сетей используется понятие клиент и сервер. Технология клиент-сервер — это особый способ взаимодействия компьютеров в локальной сети, при котором один из компьютеров (сервер) предоставляет свои ресурсы другому компьютеру (клиенту). В соответствии с этим различают одноранговые сети и серверные сети.
При одноранговой архитектуре в сети отсутствуют выделенные серверы, каждая рабочая станция может выполнять функции клиента и сервера. В этом случае рабочая станция выделяет часть своих ресурсов в общее пользование всем рабочим станциям сети. Как правило, одноранговые сети создаются на базе одинаковых по мощности компьютеров.
Наличие распределенных данных и возможность изменения своих серверных ресурсов каждой рабочей станцией усложняет защиту информации от несанкционированного доступа, что является одним из недостатков одноранговых сетей. Другим недостатком одноранговых сетей является их более низкая производительность. Это объясняется тем, что сетевые ресурсы сосредоточены на рабочих станциях, которым приходится одновременно выполнять функции клиентов и серверов.
В серверных сетях осуществляется четкое разделение функций между компьютерами: одни их них постоянно являются клиентами, а другие — серверами. Учитывая многообразие услуг, предоставляемых компьютерными сетями, существует несколько типов серверов, а именно: сетевой сервер, файловый сервер, сервер печати, почтовый сервер и др.
Сетевой сервер представляет собой специализированный компьютер, ориентированный на выполнение основного объема вычислительных работ и функций по управлению компьютерной сетью.
3. По скорости передачи
По скорости передачи информации компьютерные сети делятся на низко-, средне- и высокоскоростные.
- низкоскоростные (до 10 Мбит/с),
- среднескоростные (до 100 Мбит/с),
- высокоскоростные (свыше 100 Мбит/с);
4. По типу среды передачи
По типу среды передачи сети разделяются на: проводные коаксиальные, на витой паре, оптоволоконные беспроводные с передачей информации по радиоканалам, в инфракрасном диапазоне.
5. Топологии компьютерных сетей
Введем определения. Узел сети представляет собой компьютер, либо коммутирующее устройство сети. Способ соединения компьютеров в сеть называется её топологией Наиболее распространенные виды топологий сетей:
| Кольцевая сеть | Сеть, в которой каждая рабочая станция соединяется с двумя другими рабочими станциями, образуя кольцо. Как правило, данные передаются в одном направлении. |
 | |
| Звездообразная сеть | Каждый компьютер при топологии «звезда» подключается отдельным кабелем к общему устройству, называемому концентратор, который находятся в центре сети. В функцию концентратора входит направление передаваемой компьютером информации одному или всем компьютерам сети |
 | |
| Общая шина | В этом случае компьютеры подключаются к единому кабелю. Передавая, информация может распространяться обе стороны. В такой топологии все станции прослушивают все сообщения в кабели. |
 | |
| Древовидная сеть | Топология «дерево» является более сложной реализацией топологии «звезда». Между двумя узлами существует только один маршрут. Для создания этой топологии необходим, чтобы концентраторы нижнего уровня подключались к концентраторам верхнего уровня. |
 | |
| Смешанная сеть | Характерна для крупных сетей. В таких сетях необходимо выделить отдельную произвольно связанную фрагменты, имеющие типовую топологию |
 |
6. Одноранговые и иерархические сети
С точки зрения организации взаимодействия компьютеров, сети делят на одноранговые (Peer-to-Peer Network) и с выделенным сервером (Dedicated Server Network). Одноранговые сети. Все компьютеры одноранговой сети равноправны. Любой пользователь сети может получить доступ к данным, хранящимся на любом компьютере. Достоинства одноранговых сетей: 1.Наиболее просты в установке и эксплуатации. 2.Операционные системы DOS и windows обладают всеми необходимыми функциями, позволяющими строить одноранговую сеть. Недостатки: В условиях одноранговых сетей затруднено решение вопросов защиты информации. Поэтому такой способ организации сети используется для сетей с небольшим количеством компьютеров и там, где вопрос защиты данных не является принципиальным. Иерархические сети В иерархической сети при установке сети заранее выделяются один или несколько компьютеров, управляющих обменом данных по сети и распределением ресурсов. Такой компьютер называют сервером. Любой компьютер, имеющий доступ к услугам сервера называют клиентом сети или рабочей станцией. Сервер в иерархических сетях — это постоянное хранилище разделяемых ресурсов. Сам сервер может быть клиентом только сервера более высокого уровня иерархии. Поэтому иерархические сети иногда называются сетями с выделенным сервером. Серверы обычно представляют собой высокопроизводительные компьютеры, возможно, с несколькими параллельно работающими процессорами, с винчестерами большой емкости, с высокоскоростной сетевой картой (100 Мбит/с и более). Иерархическая модель сети является наиболее предпочтительной, так как позволяет создать наиболее устойчивую структуру сети и более рационально распределить ресурсы. Также достоинством иерархической сети является более высокий уровень защиты данных. К недостаткам иерархической сети, по сравнению с одноранговыми сетями, относятся: 1.Необходимость дополнительной ОС для сервера. 2.Более высокая сложность установки и модернизации сети. 3. Необходимость выделения отдельного компьютера в качестве сервера. Две технологии использования сервера Различают две технологии использования сервера: технологию файл-сервера и архитектуру клиент-сервер. В первой модели используется файловый сервер, на котором хранится большинство программ и данных. По требованию пользователя ему пересылаются необходимая программа и данные. Обработка информации выполняется на рабочей станции. В системах с архитектурой клиент-сервер обмен данными осуществляется между приложением-клиентом (front-end) и приложением-сервером (back-end). Хранение данных и их обработка производится на мощном сервере, который выполняет также контроль за доступом к ресурсам и данным. Рабочая станция получает только результаты запроса. Разработчики приложений по обработке информации обычно используют эту технологию. Использование больших по объему и сложных приложений привело к развитию многоуровневой, в первую очередь трехуровневой архитектуры с размещением данных на отдельном сервере базы данных (БД). Все обращения к базе данных идут через сервер приложений, где они объединяются.