25. Структура сети передачи данных. Основные типы коммутации устройств в компьютерных сетях.
Сеть коммутации каналов. Клиенты сети связаны физически до конца взаимодействия.
Достоинства: взаимодействие идет с постоянной скоростью, равной минимальной скорости каналов, составляющих магистраль передачи данных.
Недостатки: такая организация может блокировать другие магистрали (если мы связали машины 1 и 2, то 1 и 3 машины связаться не смогут, так как каналы уже заняты). Примером могут служить телефонные соединения.
Сеть коммутации пакетов. Сообщение разбивается на порции данных одинакового объема (пакеты), которые передаются по сети.
все пакеты одинакового размера — это гарантирует достаточно быстрое соединение, т.к. практически нет ситуаций, когда какие-то каналы заблокированы;
из-за разбиения на пакеты можно качественно лучше исправлять ошибки — для исправления ошибки следует лишь передать повторно тот пакет, в котором она произошла.
Недостатки: возникает проблема нагрузки на коммуникационные машины в связи с возможно неравномерным количеством и объемом сообщений от разных машин. (Это проблема реальных сетей, DOS-атак на них.)
26. Локальные и глобальные сети. Основные особенности и характеристики.Примеры локальных сетей.
Локальные сети (ЛВС, LAN — Local Area Network) покрывают незначительную географическую площадь . ЛВС — это коммуникационная система, поддерживающая в пределах одного здания или некоторой ограниченной территории один или несколько высокоскоростных каналов передачи информации, предоставляемых подключаемым устройствам для кратковременного использования.
Географическая область , охваченная ЛВС, определяется технологией, используемой при создании сети (например, сеть на технологии Apple Talk работает устойчиво при радиусе до 300 м, сеть Ethernet – до 2500 метров).
В ЛВС среда передачи данных обычно более скоростная , чем в глобальных сетях. Скорость передачи данных колеблется от нескольких тысяч бит в секунду до 100 млн. бит (мегабит) в секунду.
Глобальные сети GAN — распределенные компьютерные сети, позволяющие объединить компьютеры на значительной географической области (часть страны, несколько стран и даже целый мир).
Среда передачи данных более медленная, чем в ЛВС . Географический размах ЛВС и GAN может расширяться за счет возможностей удаленного доступа.
27. Классификация сетей по модели взаимодействия сетевых устройств.
Одноранговые сети позволяют каждому компьютеру взаимодействовать с каждым компьютерным устройством сети. Затраты на организацию одноранговых вычислительных сетей относительно небольшие.
При увеличении числа рабочих станций эффективность их использования резко уменьшается. Пороговое значение числа рабочих станций, по оценкам фирмы Novell, составляет 25. Поэтому одноранговые ЛВС используются только для небольших рабочих групп.
Основной недостаток работы одноранговой сети — увеличение времени решения прикладных задач.
Каждый компьютер сети отрабатывает все запросы, идущие к нему со стороны других пользователей.
Возможность потери сетевых данных и сложность организации резервного копирования.
Сети с выделенным сервером, обеспечивающим передачу информации от одной машины к другой, определяющим уровни доступа к данным и обеспечивающим бесперебойную работу сети.
На машине-сервере работает и программа- сервер, позволяющая предоставить услуги этого компьютера другому. Клиенты сети общаются с этой обслуживающей сервер- программой посредством соответствующей клиент-программы, работающей непосредственно на обслуживаемом компьютере (на стороне клиента).
Схема взаимодействия программ в сети называется архитектурой клиент-сервер . Сервер по командам клиента выполняет определенные действия, предоставляя клиенту услуги.
5.6. Типы коммутации
Комплекс технических решений обобщенной задачи коммутации в своей совокупности составляет основу любой сетевой технологии. Как уже отмечалось, к этим частным задачам относятся:
□ определение потоков и соответствующих маршрутов;
□ фиксация маршрутов в конфигурационных параметрах и таблицах сетевых устройств;
□ распознавание потоков и передача данных между интерфейсами одного устройства;
□ разделение среды передачи.
Сети с коммутацией каналов имеют более богатую историю, они происходят от первых телефонных сетей. Сети с коммутацией пакетов сравнительно молоды, они появились в конце 60-х годов как результат экспериментов с первыми глобальными компьютерными сетями. Каждая из этих схем имеет свои достоинства и недостатки, но по долгосрочным прогнозам многих специалистов будущее принадлежит технологии коммутации пакетов, как более гибкой и универсальной.
Поясним достаточно абстрактное описание обобщенной модели коммутации на примере работы традиционной почтовой службы. Почта также работает с потоками, которые в данном случае составляют почтовые отправления. Основным признаком почтового потока является адрес получателя. Для упрощения будем рассматривать в качестве адреса только страну, например, Индия, Норвегия, Россия, Бразилия и т. д. Дополнительным признаком потока может служить особое требование к надежности или скорости доставки. Например, пометка «Avia» на почтовых отправлениях в Бразилию выделит из общего потока почты в Бразилию подпоток, который будет доставляться самолетом.
Для каждого потока почтовая служба должна определить маршрут, который будет проходить через последовательность почтовых отделений, являющихся аналогами коммутаторов. В результате многолетней работы почтовой службы уже определены маршруты для большинства адресов назначения. Иногда возникают новые маршруты, связанные с появлением новых возможностей — политических, транспортных, экономических. После выбора нового маршрута нужно оповестить о нем сеть почтовых отделений. Как видно, эти действия очень напоминают работу телекоммуникационной сети. Информация о выбранных маршрутах следования почты представлена в каждом почтовом отделении в виде таблицы, в которой задано соответствие между страной назначения и следующим почтовым отделением. Например, в почтовом отделении города Саратова все письма, адресованные в Индию, направляются в почтовое отделение Ашхабада, а письма, адресованные в Норвегию, — в почтовое отделение Санкт-Петербурга. Такая таблица направлений доставки почты является прямой аналогией таблицы коммутации коммуникационной сети.
Каждое почтовое отделение работает подобно коммутатору. Все поступающие от абонентов и других почтовых отделений почтовые отправления сортируются, то есть происходит распознавание потоков. После этого почтовые отправления, принадлежащие одному «потоку», упаковываются в мешок, для которого в соответствии с таблицей направлений определяется следующее по маршруту почтовое отделение.