Смешанные топологии
Сетевая топология дерево (tree) – можно рассматривать как комбинацию нескольких звезд (рис. ….). Центральные абоненты в этом случае образуют иерархию. Такая топология характерна для локальных сетей большого размера.
В то время как небольшие сети, как правило, имеют типовую топологию – звезда, кольцо или общая шина, для крупных сетей характерно наличие произвольных связей между компьютерами. В таких сетях можно выделить отдельные произвольно связанные фрагменты (подсети), имеющие типовую топологию, поэтому их называют сетями со смешанной (или комбинированной) топологией.
Многозначность понятия топологии (физическая и логическая топология)
Когда мы говорим о связях, нужно разделять два вида связи. Конфигурация физических связей определяется электрическими соединениями компьютеров между собой и может отличаться от конфигурации логических связей между узлами сети. Логические связи представляют собой маршруты передачи данных между узлами сети.
В том случае, если соединяемые компьютеры расположены по контуру круга, они могут соединяться, как звезда (рис. ….). Или сеть с логической топологией шина может иметь физическую топологию звезда или дерево.
Строго говоря, в литературе при упоминании о топологии сети, авторы могут подразумевать четыре совершенно разные понятия, относящиеся к различным уровням сетевой архитектуры:
- Физическая топология (географическая схема расположения компьютеров и прокладки кабелей).
- Логическая топология (структура связей, характер распространения сигналов по сети). Это наиболее правильное определение топологии.
- Топология управления обменом (принцип и последовательность передачи права на захват сети между отдельными компьютерами).
- Информационная топология (направление потоков информации, передаваемой по сети).
2.4 Смешанная топология
Смешанная топология — топология, преобладающая в крупных сетях с произвольными связями между компьютерами. В таких сетях можно выделить отдельные произвольно связанные фрагменты (подсети), имеющие базовую топологию, поэтому их называют сетями со смешанной топологией.
Компьютерная сеть — объединение нескольких ЭВМ для совместного решения информационных, вычислительных, учебных и других задач.
Основное назначение компьютерных сетей — совместное использование ресурсов и осуществление интерактивной связи как внутри одной фирмы, так
Рождение компьютерных сетей было вызвано практической потребностью — иметь возможность для совместного использования данных. Персональный компьютер — прекрасный инструмент для создания документа, подготовки таблиц, графических данных и других видов информации, но при этом нет возможности быстро поделиться своей информацией с другими.
Локальная компьютерная сеть — это совокупность компьютеров, соединенных линиями связи, обеспечивающая пользователям сети потенциальную возможность совместного использования ресурсов всех компьютеров. С другой стороны, проще говоря, компьютерная сеть — это совокупность компьютеров и различных устройств, обеспечивающих информационный обмен между компьютерами в сети без использования каких-либо промежуточных носителей информации.
Глобальная вычислительная сеть (ГВС или WAN — World Area NetWork) — сеть, соединяющая компьютеры, удалённые географически на большие расстояния друг от друга. Отличается от локальной сети более протяженными коммуникациями (спутниковыми, кабельными и др.). Глобальная сеть объединяет локальные сети.
Internet — глобальная компьютерная сеть, охватывающая весь мир.
Фактически Internet состоит из множества локальных и глобальных сетей, принадлежащих различным компаниям и предприятиям, связанных между собой различными линиями связи.
Смешанные топологии
Сетевая топология дерево (tree)– можно рассматривать как комбинацию нескольких звезд (рис. ….). Центральные абоненты в этом случае образуют иерархию. Такая топология характерна для локальных сетей большого размера.
В то время как небольшие сети, как правило, имеют типовую топологию – звезда, кольцо или общая шина, для крупных сетей характерно наличие произвольных связей между компьютерами. В таких сетях можно выделить отдельные произвольно связанные фрагменты (подсети), имеющие типовую топологию, поэтому их называют сетями со смешанной(или комбинированной) топологией.
Многозначность понятия топологии (физическая и логическая топология)
Когда мы говорим о связях, нужно разделять два вида связи. Конфигурация физических связейопределяется электрическими соединениями компьютеров между собой и может отличаться от конфигурации логических связей между узлами сети.Логические связипредставляют собой маршруты передачи данных между узлами сети.
В том случае, если соединяемые компьютеры расположены по контуру круга, они могут соединяться, как звезда (рис. ….). Или сеть с логической топологией шина может иметь физическую топологию звезда или дерево.
Строго говоря, в литературе при упоминании о топологии сети, авторы могут подразумевать четыре совершенно разные понятия, относящиеся к различным уровням сетевой архитектуры:
- Физическая топология(географическая схема расположения компьютеров и прокладки кабелей).
- Логическая топология(структура связей, характер распространения сигналов по сети). Это наиболее правильное определение топологии.
- Топология управленияобменом (принцип и последовательность передачи права на захват сети между отдельными компьютерами).
- Информационная топология(направление потоков информации, передаваемой по сети).
4.2.5 Смешанные топологии
На практике существует множество комбинаций главных сетевых топологий. Рассмотрим основные из них.
Смешанная топология Star Bus (звезда на шине) объединяет топологии Шина и Звезда (рис. 4.5).
Топология Star Ring (звезда на кольце) известна также под названием Star-wired Ring, поскольку сам концентратор выполнен как кольцо.
Эта сеть идентична топологии «звезда», но на самом деле концентратор соединен проводами как логическое кольцо.
Также как и в физическом кольце, в этой сети посылаются маркеры для определения порядка передачи данных компьютерами.
Рисунок 4.5 – Топология «звезда на шине»
Поскольку реализация настоящей топологии Mesh в крупных сетях может быть дорогой, сеть топологии Hybrid Mesh может предоставить некоторые из существенных преимуществ настоящей сети Mesh.
В основном применяется для соединения серверов, хранящих критически важные данные (рис. 4.6).
Рисунок 4.6 – Топология «гибридная ячейка»
5 Глобальная сеть интернет
5.1 Теоретические основы Интернета
Ранние эксперименты по передаче и приему информации с помощью компьютеров начались еще в 50-х годах и имели лабораторный характер. Лишь в конце 60-х годов на средства Агентства Перспективных Разработок министерства обороны США была создана сеть национального масштаба. Она получила название ARPANET. Эта сеть связывала несколько крупных научных, исследовательских и образовательных центров. Ее основной задачей была координация групп коллективов, работающих над едиными научно-техническими проектами, а основным назначением стал обмен электронной почтой файлами с научной и проектно-конструкторской документацией.
Сеть ARPANET заработала в 1969 году. Немногочисленные узлы, входившие в нее в то время, были связаны выделенными линиями. Прием и передача информации обеспечивались программами, работающими на узловых компьютерах. Сеть постепенно расширялась за счет подключения новых узлов, а к началу 80-х годов на базе наиболее крупных узлов были созданы свои региональные сети, воссоздающие общую архитектуру ARPANET на более низком уровне (в региональном или локальном масштабе).
По-настоящему рождением Интернета принято считать 1983 год. В этом году произошли революционные изменения в программном обеспечении компьютерной связи. Днем рождения Интернета в современном понимании этого слова стала дата стандартизации протокола связи TCP/IP, лежащего в основе Всемирной сети по нынешний день.
TCP/IP — это не один сетевой протокол, а несколько протоколов, лежащих на разных уровнях сетевой модели OSI (это так называемый стек протоколов). Из них протокол TCP — протокол транспортного уровня. Он управляет тем, как происходит передача информации. Протокол IP— адресный. Он принадлежит сетевому уровню и определяет, куда происходит передача.
Протокол TCP.
Согласно протоколу TCP, отправляемые данные «нарезаются» на небольшие пакеты, после чего каждый пакет маркируется таким образом, чтобы в нем были данные, необходимые для правильной сборки документа на компьютере получателя.
Для понимания сути протокола TCP можно представить игру в шахматы по переписке, когда двое участников разыгрывают одновременно десяток партий. Каждый ход записывается на отдельной открытке с указанием номера партии и номера хода. В этом случае между двумя партнерами через один и тот же почтовый канал работает как бы десяток соединений (по одному на партию). Два компьютера, связанные между собой одним физическим соединением, могут точно так же поддерживать одновременно несколько TCP-соединений. Так, например, два промежуточных сетевых сервера могут одновременно по одной линии связи передавать друг другу в обе стороны множество TCP-пакетов от многочисленных клиентов.
Протокол IP.
Суть адресного протокола — IP (Internet Protocol) — состоит в том, что у каждого участника Всемирной сети должен быть свой уникальный адрес (IP-адрес). Без этого нельзя говорить о точной доставке TСР-пакетов на нужное рабочее место. Этот адрес выражается очень просто — четырьмя байтами, например: 195.38.46.11.
Поскольку один байт содержит до 256 различных значений, то теоретически с помощью четырех байтов можно выразить более четырех миллиардов уникальных IР-адресов (256 4 за вычетом некоторого количества адресов, используемых в качестве служебных). На практике же из-за особенностей адресации к некоторым типам локальных сетей количество возможных адресов составляет порядка двух миллиардов, но и это по современным меркам достаточно большая величина.