Глобальные компьютерные сети
Глобальная компьютерная сеть — это система, обеспечивающая обмен информацией между компьютерами, серверами и маршрутизаторами, охватывающая большие территории в разных странах, городах.
Сегодня существуют две глобальные системы:
- Интернет — всемирная система, объединяющая компьютерные сети для передачи и хранения данных.
- Фидонет — международная любительская некоммерческая система, основанная на принципе соединения двух компьютеров друг с другом напрямую.
Особенностью Фидонета, также известного под названием «Фидо», является бесплатность подключения и пользования — участники платят лишь за пользование выделенной телефонной линией. Проблема системы — низкая скорость передачи данных, отсутствие мультимедиа.
Осторожно! Если преподаватель обнаружит плагиат в работе, не избежать крупных проблем (вплоть до отчисления). Если нет возможности написать самому, закажите тут.
Популярность Фидонета в наши дни стремительно снижается. На начало 1997 года понятие об этой системе имели все владельцы персональных компьютеров. В тот период она насчитывала 40 тысяч узлов. Сегодня это количество сократилось почти в 10 раз, а вместе с ним упала и узнаваемость.
Что под этим понимается, характерные признаки
Характерным признаком глобальной системы является охват ею большого числа узлов на обширной географической территории. Этим она отличается от локальных сетей, для которых выход в глобальную систему и возможность связи с отдаленными абонентами — всего лишь одна из опций.
Глобальная система объединяет разные сети:
Это способствует налаживанию взаимодействия участников вне зависимости от их расположения.
Свои основные признаки глобальная компьютерная сеть унаследовала от телефонных систем. Но есть и отличие: в ней не используется принцип коммутации каналов, являвшийся основой функционирования телефонной связи на протяжении нескольких десятилетий.
Из чего состоит всемирная глобальная сеть
Глобальная сеть — это совокупность 3 компонентов:
Аппаратный компонент
Состав аппаратного компонента представлен:
- компьютерами, рабочими станциями, серверами;
- коммутационным оборудованием, модемами;
- шлюзами, сетевыми адаптерами, брандмауэрами, маршрутизаторами;
- источниками бесперебойного питания;
- кабельными системами передачи.
Все эти элементы могут действовать постоянно или временно. Поломка какого-то одного из них не влияет на функционирование всей сети или других, не связанных с ним на данный момент узлов.
Шлюз — это устройство, позволяющее связываться системам с различными протоколами при помощи специального программного обеспечения.
Маршрутизатор – это устройство, обеспечивающее коммуникацию сетей со схожими протоколами, но различными видами сетевого оборудования. В некоторых источниках обозначается термином «роутер».
Обмен данными между устройствами в Сети происходит при помощи протокола TCP/IP, где TCP — это протокол управления обмена информацией, IP — протокол определения маршрута ее передачи.
Программный компонент
Главной функцией программного компонента выступает достижение слаженного совместного функционирования различного оборудования. Кроме того, использованные для распространения Сети программы позволяют:
- преобразовывать данные, находить варианты для передачи их по разным каналам;
- реализовывать свойственные информатике вычислительные функции;
- воспроизводить и обеспечивать единство информации;
- отслеживать соблюдение единых протоколов;
- перенаправлять информационные потоки при обнаружении перегруженных каналов, участков.
Программный компонент необходим для поиска, хранения и сбора данных, а также для обеспечения информационной безопасности в мировой Сети.
Информационный компонент
Эта составляющая представлена документами различного рода:
Все они хранятся на компьютерах, подключенных к Сети.
Особенностью компонента является способность распределения. К примеру, когда при просмотре книги графика поступает из одного источника, текст, музыка и озвучка — из других. Между собой эти источники связаны целой системой ссылок, формирующей единое информационное пространство из множества документов.
Насколько полезной была для вас статья?
Глобальные сети. Обобщенная структура и функции глобальной сети.
Глобальная вычислительная сеть, ГВС (WAN) — компьютерная сеть, охватывающая большие территории и включающая в себя большое число компьютеров.
ГВС служат для объединения разрозненных сетей так, чтобы пользователи и компьютеры, где бы они ни находились, могли взаимодействовать со всеми остальными участниками глобальной сети.
Некоторые ГВС построены исключительно для частных организаций, другие являются средством коммуникации корпоративных ЛВС с сетью Интернет или посредством Интернет с удалёнными сетями, входящими в состав корпоративных. Чаще всего ГВС опирается на выделенные линии, на одном конце которых маршрутизатор подключается к ЛВС, а на другом концентратор связывается с остальными частями ГВС. Основными используемыми протоколами являются TCP/IP, SONET/SDH, MPLS, ATM и Frame relay. Ранее был широко распространён протокол X.25, который может по праву считаться прародителем Frame relay.
Типичный пример структуры глобальной компьютерной сети приведен на рисунке. Здесь используются следующие обозначения: S (switch) — коммутаторы, К — компьютеры, R (router) — маршрутизаторы, MUX (multiplexor)- мультиплексор, UNI (User-Network Interface) — интерфейс пользователь — сеть и NNI (Network-Network Interface) — интерфейс сеть — сеть. Кроме того, офисная АТС обозначена аббревиатурой РВХ, а маленькими черными квадратиками — устройства DCE,о которых будет рассказано ниже.
Сеть строится на основе некоммутируемых (выделенных) каналов связи, которые соединяют коммутаторы глобальной сети между собой. Коммутаторы называют также центрами коммутации пакетов (ЦКП), то есть они являются коммутаторами пакетов, которые в разных технологиях глобальных сетей могут иметь и другие названия — кадры, ячейки cell. Как и в технологиях локальных сетей принципиальной разницы между этими единицами данных нет, однако в некоторых технологиях есть традиционные названия, которые к тому же часто отражают специфику обработки пакетов.
В идеале глобальная вычислительная сеть должна передавать данные абонентов любых типов, которые есть на предприятии и нуждаются в удаленном обмене информацией. Для этого глобальная сеть должна предоставлять комплекс услуг: передачу пакетов локальных сетей, передачу пакетов мини-компьютеров и мейнфреймов, обмен факсами, передачу трафика офисных АТС, выход в городские, междугородные и международные телефонные сети, обмен видеоизображениями для организации видеоконференций, передачу трафика кассовых аппаратов, банкоматов и т. д. и т. п.
Сети isdn, x25, Frame Relay.
ISDN (англ. Integrated Services Digital Network) — цифровая сеть с интеграцией обслуживания. Позволяет совместить услуги телефонной связи и обмена данными. Основное назначение ISDN — передача данных со скоростью до 64 кбит/с по абонентской проводной линии и обеспечение интегрированных телекоммуникационных услуг (телефон, факс, и пр.). Использование для этой цели телефонных проводов имеет два преимущества: они уже существуют и могут использоваться для подачи питания на терминальное оборудование.
X.25 — семейство протоколов сетевого уровня сетевой модели OSI. Предназначалось для организации WAN на основе телефонных сетей с линиями с достаточно высокой частотой ошибок, поэтому содержит развитые механизмы коррекции ошибок. Ориентирован на работу с установлением соединений. Исторически является предшественником протокола Frame Relay.
X.25 обеспечивает множество независимых виртуальных каналов (Permanent Virtual Circuits, PVC и Switched Virtual Circuits, SVC) в одной линии связи, идентифицируемых в X.25-сети по идентификаторам подключения к соединению (идентификаторы логического канала (Logical Channel Identifyer, LCI) или номера логического канала (Logical Channel Number, LCN).
Frame relay («ретрансляция кадров», FR) — протокол канального уровня сетевой модели OSI. Служба коммутации пакетов Frame Relay в настоящее время широко распространена во всём мире. Максимальная скорость, допускаемая протоколом FR — 34,368 мегабит/сек (каналы E3). Коммутация: точка-точка.
Frame Relay был создан в начале 1990-х в качестве замены протоколу X.25 для быстрых надёжных каналов связи, технология FR архитектурно основывалась на X.25 и во многом сходна с этим протоколом, однако в отличие от X.25, рассчитанного на линии с достаточно высокой частотой ошибок, FR изначально ориентировался на физические линии с низкой частотой ошибок, и поэтому большая часть механизмов коррекции ошибок X.25 в состав стандарта FR не вошла. В разработке спецификации принимали участие многие организации; многочисленные поставщики поддерживают каждую из существующих реализаций, производя соответствующее аппаратное и программное обеспечение.
Frame relay обеспечивает множество независимых виртуальных каналов (Virtual Circuits, VC) в одной линии связи, идентифицируемых в FR-сети по идентификаторам подключения к соединению (Data Link Connection Identifier, DLCI). Вместо средств управления потоком включает функции извещения о перегрузках в сети. Возможно назначение минимальной гарантированной скорости (CIR) для каждого виртуального канала.
В основном применяется при построении территориально распределённых корпоративных сетей, а также в составе решений, связанных с обеспечением гарантированной пропускной способности канала передачи данных (VoIP, видеоконференции и т. п.).
Глобальная сеть Internet
На примере всемирной глобальной сети Internet рассмотрим структуру глобальной сети. Сеть Internet представляет собой совокупность взаимосвязанных коммуникационных центров, к которым подключаются региональные поставщики сетевых услуг и через которые осуществляется их взаимодействие, т.е. Internet имеет типичную для глобальных сетей структуру (рис. 1). До 1995 года сеть Internet контролировалась National Science Foundation (NSF), которая создала три мощных коммуникационных центра: в Нью-Йорке, Чикаго и Сан-Франциско. Затем были созданы центры на Восточном и Западном побережье и много других федеральных и коммерческих коммуникационных центров. Между этими центрами устанавливаются договорные отношения о передаче информации и поддержании высокоскоростной связи. Совокупность коммуникационных центров образует подсеть связи, поддерживаемую рядом мощных компаний. С точки зрения пользователя в Internet выделяются поставщики услуг, поддерживающие информацию на серверах, и потребители этих услуг — клиенты. Взаимодействие поставщиков с потребителями осуществляется через коммуникационную систему с множеством узлов (рис. 2). Рис.2. Логическая схема глобальной сети Internet Принципы работы глобальной сети Работа Internet возможна потому, что разработаны стандартные способы общения между компьютерами и прикладными программами. Это позволяет компьютерам разного типа связываться между собой без особых проблем. IAB ответственен за стандарты; он решает, когда стандарт необходим и каким ему следует быть. Когда требуется стандарт, совет рассматривает проблему, принимает стандарт и по сети оповещает о нем мир. IAB также следит за различными номерами (и другими вещами), которые должны оставаться уникальными. Например, каждый компьютер в Internet имеет свой уникальный 32-разрядный двоичный адрес. Как присваивается этот адрес? IAB заботится о такого рода проблемах. Он не присваивает адресов самолично, но разрабатывает правила, как эти адреса присваивать. Адрес присваивает конкретный провайдер, обеспечивающий подключение компьютера к сети. Рассмотрим в самых общих чертах принципы работы глобальной сети с коммутацией пакетов, использующей протокол TCP/IP. Этот протокол лежит в основе как сети Internet, так и многих других. Знание основ построения сети позволяет понять смысл многих действий, которые придется выполнять пользователю для получения доступа к многочисленным и разнообразным ресурсам сети.