Основные понятия: сеть, каналы связи, логический канал, протокол, трафик, метод доступа, топология, архитектура. Преимущества использования сетей.
Вычислительная сеть- совокупность ПК, соединенных линиями связи. Сеть – это совокупность объектов, образуемых устройствами передачи и обработки данных. Канал связи — путь или средство, по которому передаются сигналы. Каналы связи (data link) создаются по линиям связи при помощи сетевого оборудования и физических средств связи. Физические средства связи построены на основе витых пар, коаксиальных кабелей, оптических каналов.Между взаимодействующими ИС через физические каналы коммуникационной сети и узлы коммутации устанавливаются логические каналы. Логический канал – это путь для передачи данных от одной системы к другой. Логический канал прокладывается по маршруту в одном или нескольких физических каналах. Логический канал можно охарактеризовать как маршрут, проложенный через физические каналы и узлы коммутации. Информация в сети передается блоками данных по процедурам обмена между объектами. Эти процедуры называют протоколами передачи данных. Протокол – это совокупность правил, устанавливающих формат и процедуры обмена информацией между двумя или несколькими устройствами. Загрузка сети характеризуется параметром, называемым трафиком. Трафик (traffic) – это поток сообщений в сети передачи данных. Под ним понимают количественное измерение в выбранных точках сети числа проходящих блоков данных и их длины, выраженное в битах в секунду. Существенное влияние на характеристику сети оказывает метод доступа. Метод доступа – это способ определения того, какая из рабочих станций сможет следующей использовать канал связи и как управлять доступом к каналу связи (кабелю). В сети все рабочие станции физически соединены между собою каналами связи по определенной структуре, называемой топологией. Топология – это описание физических соединений в сети, указывающее какие рабочие станции могут связываться между собой. Тип топологии определяет производительность, работоспособность и надежность эксплуатации рабочих станций, а также время обращения к файловому серверу. В зависимости от топологии сети используется тот или иной метод доступа. Состав основных элементов в сети зависит от ее архитектуры. Архитектура – это концепция, определяющая взаимосвязь, структуру и функции взаимодействия рабочих станций в сети. Она предусматривает логическую, функциональную и физическую организацию технических
и программных средств сети. Архитектура определяет принципы построения и функционирования аппаратного и программного обеспечения элементов сети. Преимущества использования сетей. Работы по созданию вычислительных сетей (ВС) начались еще в 60-х годах. Прообразом ВС явились системы телеобработки данных (СТД), построенные на базе больших (а позже и миниЭВМ). В качестве средств передачи данных использовалась существующая телефонная сеть. Основным недостатком СТД является невысокое быстродействие (9600 бит/с, реально 2400 бит/с). Поэтому аналоговую речь предлагалось переводить в дискретную форму. передача данных по каналу связи производилась в один и тот же момент времени только с одной скоростью. Этот недостаток был преодолен использованием впервые в 70-х годах в США коммуникаций кабельного телевидения, позволяющих вести широкополосную передачу (ШП). ШП позволяет по одному кабелю вести передачу данных одновременно с различными скоростями. Так же велась разработка высокоскоростных шин для обеспечения взаимодействия нескольких больших ЭВМ.
Главными преимуществами работы в сети являются возможность совместного доступа пользователей к сетевым ресурсам и возможность передачи данных между компьютерами без промежуточных носителей информации. Совместный доступ к информационным ресурсам позволяет во многих случаях избежать непроизводительного дублирования или разночтения одной и той же информации и экономить дисковое пространство. Совместный доступ к техническим ресурсам ПК дает возможность значительной экономии на приобретении периферийных устройств (принтеров, сканеров, модемов и т. д.). Использование сетей повышает производительность труда за счет значительной экономии времени, затрачиваемого на передачу
информации между подразделениями и сотрудниками. Наконец, использование глобальных сетей, и, в частности, Internet, открывает практически неограниченные возможности коммуникации между
пользователями ПК, находящимися в любой точке мира. Можно использовать ЛВС как почтовую службу и рассылать служебные записки, доклады и сообщения другим пользователям.
Друзья! Приглашаем вас к обсуждению. Если у вас есть своё мнение, напишите нам в комментарии.
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:
Структура информационно-вычислительной сети
Информационно-вычислительная сеть (ИВС) включает три взаимосвязанных подсети: базовую сеть передачи данных, компьютерную сеть (сеть ЭВМ) и терминальную сеть (рис. 27).
Рис. 27. Структура информационно-вычислительной сети
Базовая сеть передачи данных (БСПД) – это совокупность средств для организации обмена информацией между отдельными компьютерами (отдельными ЭВМ) и состоит из узлов и линий связи.
Узел связи – это система средств коммутации и передачи данных, расположенных в одном месте. Он принимает поступающие по каналам связи данные для компьютеров, расположенных в данном пункте, и передает их в каналы, соединяющие его с другими узлами связи, если данные предназначены для компьютеров в этих узлах связи. Обычно в основе узла связи находится коммутационная вычислительная машина и аппаратура передачи данных. Коммутационная машина предназначена для определения маршрута передачи данных и выполнения правил организации передачи.
Базовая сеть передачи данных – это ядро вычислительной системы. Именно она обеспечивает объединение компьютеров в сеть, в которую могут входить главные вычислительные машины (ГВМ), выполняющие обработку запросов пользователей, терминальные вычислительные машины, предназначенные для сопряжения терминалов сети с базовой сетью.
Терминальная сеть – это совокупность терминалов, с помощью которых абоненты (пользователи) сети осуществляют связь с сетью и отправляют и получают данные. В терминальной сети могут использоваться интеллектуальные терминалы и абонентские пункты.
Линии или каналы связи – это различные средства, обеспечивающие прохождение информационных сигналов между узлами связи. Линии связи и пространство, в котором распространяются электрические сигналы, и аппаратура передачи данных образуют физическую передающую среду.
Таким образом, информационно-вычислительная сеть – это территориально распределенная система коллективного пользования средствами связи и вычислительными ресурсами. Подобное объединение средств вычислительной техники для совместной работы обеспечивает более эффективное использование линий передачи информации и средств вычислительной техники при решении сложных задач обработки информации и рост оперативности ее обработки, что позволяет решать задачи, выполнение которых без создания сети невозможно.
Объекты, генерирующие или потребляющие информацию в сети, являются ее абонентами. Абонентами сети могут быть отдельные ЭВМ, комплексы ЭВМ, терминалы, промышленные роботы и т. д. Любой абонент сети подключается к станции. Станция – это аппаратура, которая выполняет функции, связанные с передачей и приемом информации.
На базе физической передающей среды строится коммуникационная сеть, которая обеспечивает передачу информации между абонентскими системами. Такой подход позволяет рассматривать любую компьютерную сеть как совокупность абонентских систем и коммуникационной сети.
В структуре ИВС выделяют два основных компонента: средства сбора, хранения и обработки информации, которые строятся на основе компьютеров (ЭВМ) с устройствами хранения информации и аппаратуры ее ввода-вывода, и средства передачи информации, которые служат для обеспечения взаимодействия между компьютерами. ИВС может содержать и средства дистанционного доступа к компьютерам удаленных абонентских пунктов.
Средства передачи информации в ИВС при локализации сети в пределах небольшого пространства обычно состоят из кабельных линий связи и нескольких сетевых контроллеров, обычно размещаемых внутри компьютеров.
Контроль состояния ИВС и управление ее работой обеспечивает административная система, в которую входят компьютеры, терминальное оборудование и программные средства, обеспечивающие включение и выключение сети в целом и отдельных ее составляющих, контроль работоспособности и управление режимом работы отдельных компонентов, систем и сети, а также их взаимодействие с пользователями.
Отдельные ИВС через узлы межсетевой связи могут объединяться в более мощные сети. Узел межсетевой связи должен обеспечивать согласование данных и их преобразование при обмене между сетями.
Разворачиваемые в пределах организации, учреждения сети не требуют передавать информацию на большие расстояния, не нуждаются в мощных узлах связи, используют более простые правила обмена информацией. Такие сети часто называют компьютерными сетями. Компьютерная сеть – это группа персональных компьютеров с необходимыми средствами вычислительной техники, связанных между собой для организации совместной работы.
Компьютерные сети строятся из персональных компьютеров (ЭВМ) и связанных с ними устройств сбора, ввода, отображения и вывода информации. Компьютеры сети называются рабочими станциями, или терминалами сети. Одна из рабочих станций, чаще всего построенная на основе более мощного компьютера, называется сервером. Назначение сервера – организация работы в сети, распределение ее ресурсов между отдельными пользователями, устранение конфликтов между ними, обеспечение ее безопасной работы и сохранение информации, используемой и создаваемой в процессе ее работы.