Вопрос 46 Классификация сетей. Топология сетей.
1.2 По способу организации сети подразделяются на реальные и искусственные:
Искусственные сети (псевдосети) позволяют связывать компьютеры вместе через последовательные или параллельные порты и не нуждаются в дополнительных устройствах. Иногда связь в такой сети называют связью по нуль-модему (не используется модем). Само соединение называют нуль-модемным. Искусственные сети используются, когда необходимо перекачать информацию с одного компьютера на другой. MS-DOS и WINDOWS снабжены специальными программами для реализации нуль-модемного соединения.
Реальные сети позволяют связывать компьютеры с помощью специальных устройств коммутации и физической среда передачи данных.
1.3 Классификация по территориальной направленности
По территориальной распространенности сети могут быть локальными, глобальными, региональными и городскими.
Локальные — это сети, перекрывающие территорию не более 10 м2
Региональные — расположенные на территории города или области
Глобальные на территории государства или группы государств, например, всемирная сеть Internet.
Городские — расположение в пределах населенного пункта.
Так же, в последнее время специалисты выделяют такой вид сети, как банковская.
1.4 Классификация сетей по принадлежности
По принадлежности различают ведомственные и государственные сети:Ведомственные принадлежат одной организации и располагаются на ее территории.
Государственные сети — сети, используемые в государственных структурах.
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);
сверхскоростные (свыше 1000 Мбит/с)
Для определения скорости передачи данных в сети широко используется бод (от англ. “baud”):
Baud (бод) — единица скорости передачи сигнала, измеряемая числом дискретных переходов или событий в секунду. Если каждое событие представляет собой один бит, бод эквивалентен бит/сек (в реальных коммуникациях это зачастую не выполняется).
1.5 Классификация соединения ПК в сеть (топология)
Способ соединения компьютеров в сеть называется её топологией. Наиболее распространенные виды топологий сетей:
Линейная сеть — Содержит только два оконечных узла, любое число промежуточных узлов и имеет только один путь между любыми двумя узлами.
Кольцевая сеть — Сеть, в которой к каждому узлу присоединены две и только две ветви.
Звездообразная сеть — Сеть, в которой имеется только один промежуточный узел.
Общая шина — В этом случае подключение и обмен данными производится через общий канал связи, называемый общей шиной.
Древовидная сеть — Сеть, которая содержит более двух оконечных узлов и по крайней мере два промежуточных узла, и в которой между двумя узлами имеется только один путь.
Ячеистая сеть — Сеть, которая содержит по крайней мере два узла, имеющих два или более пути между ними.
Полносвязная сеть — Сеть, в которой имеется ветвь между любыми двумя узлами.
1.6 Классификация по организации взаимодействия ПК
С точки зрения организации взаимодействия компьютеров, сети делят на одноранговые (Peer-to-Peer Network) и с выделенным сервером (Dedicated Server Network).
Все компьютеры одноранговой сети равноправны. Любой пользователь сети может получить доступ к данным, хранящимся на любом компьютере.
Одноранговые сети могут быть организованы с помощью таких операционных систем, как LANtastic, windows’3.11, Novell Netware Lite. Указанные программы работают как с DOS, так и с windows. Одноранговые сети могут быть организованы также на базе всех современных 32-разрядных операционных систем — windows 9x\ME\2k, windows NT workstation версии, OS/2 и некоторых других.
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.
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.
Сетевая тополо́гия (от греч. τόπος, — место) — способ описания конфигурации сети, схема расположения и соединения сетевых устройств.
Сетевая топология может быть
- физической — описывает реальное расположение и связи между узлами сети.
- логической — описывает хождение сигнала в рамках физической топологии.
- информационной — описывает направление потоков информации, передаваемых по сети.
- управления обменом — это принцип передачи права на пользование сетью.
Существует множество способов соединения сетевых устройств. Выделяют 3 базовых топологии:
- Шина
- Кольцо
- Звезда
И дополнительные (производные):
- Двойное кольцо
- Ячеистая топология
- Решётка
- Дерево
- Fat Tree
- Полносвязная
Дополнительные способы являются комбинациями базовых. В общем случае такие топологии называются смешанными или гибридными, но некоторые из них имеют собственные названия, например «Дерево».
Типы компьютерных сетей
Сеть – соединение между двумя или более компьютерами, позволяющее им разделять ресурсы. Здесь под ресурсами понимаются хранящиеся в компьютере файлы или подключенные к нему устройства (принтеры, модемы и т.п.).
Хотя, большинство сетей значительно сложнее, все они базируются на принципе предоставления ресурсов в совместное пользование.
Компьютеры могут соединяться друг с другом непосредственно, используя спец. сетевой кабель, либо через промежуточные коммуникационные узлы связи. Компьютер, подключенный к сети называют рабочей станцией, а компьютер, предназначенный для работе с сетью и концентрации данных наз. сервером. Для классификации комп. Сетей можно использовать различные признаки, но чаще всего сети делят на типы по территориальному признаку, т.е. по величине территории, которую покрывает сеть. Это объясняется значительным отличием технологии глобальных и локальных сетей, не смотря на их постоянное сближение.
К локальным вычислительных сетям – ЛВС (Local Area Network — LAN) относят сети компьютеров, сосредоточенные на не большой территории (обычно в радиусе до 2км). В общем случае, ЛВС представляет из себя коммуникационную систему, принадлежащую одному предприятию. Относительно небольшие расстояния в ЛВС дают возможность использовать относительно дорогие высококачественные линии связи: на первых парах построения ЛВС использовались коаксиальные типы кабелей (тонкий и толстый коаксиальный кабель), различные типы кабелей вида «витая пара» (как экранированные, так и не экранированные), оптоволоконные кабели (как одномодовые, так и многомодовые). Использование этих кабелей обеспечивает низкий уровень ошибок и высокую скорость передачи данных по линиям связи (в зависимости от сетевого кабеляи и метода доступа к данным, который определяется используемой технологией ЛВС). Эта скорость находится в диапазоне от 10Мбит/с до 1000Мбит/с и более.
Глобальные вычислительные сети – ГВС (Wide Area Network — WAN) объединяет территориально рассредоточенные компьютеры, которые могут находиться в различных городах и странах. Поскольку прокладка высококачественных линий связи обходится очень дорого, в ГВС используются уже существующие линии связи, изначально предназначенные для других целей. Например, часто ГВС строят на основе телефонных/телеграфных линий общего назначений, спутниковой связи и наземных микроволновых систем.
Региональная вычислительная сеть – РВС (Metropolitan Area Network — MAN) является менее распространенным типом сетей. Они появились сравнительно недавно и предназначены для обслуживания крупного города (мегаполиса). В то время, как ЛВС наилучшим образом подходит для разделения ресурсов на коротких расстояниях и широковещательных передач, а ГВС обеспечивают работу на больших расстояниях, но с ограниченной скоростью и не богатым набором услуг, сети мегаполисов (РВС) занимают промежуточное положение. Они используют цифровые магистральные линии связи (часто оптоволоконные) и в основном предназначены для связи множества ЛВС в масштабах города. РВС изначально разрабатывались для передачи данных, однако в наше время данные сети поддерживают и такие услуги как видеоконференции, интегральная передача голоса и текста. Сети мегаполисов являются общественными сетями, поэтому их услуги обходятся дешевле, чем построение собственной (частной) сети в пределах города.
Еще одним популярным способом классификации сетей является классификация по масштабу производственного подразделения, в пределах которого действует сеть. По этому признаку различают:
Сети отделов – сети, используемые небольшой группой сотрудников, работающих в одном отделе или лаборатории предприятия. Эти сотрудники решают общие задачи, например: ведут бухгалтерский учет или занимаются маркетингом. Главной задачей сети отдела является разделение локальных ресурсов: приложение, данные, принтеры, модемы и т.д. Обычно сети отделов имеют один или два сервера и не более 30 рабочих станций. Обычно сети отделов не разделяются на подсети. В этих сетях локализуется большая часть траффика предприятия.
Примечание: Трафик – характеристика нагрузки коммутационной линии. В компьютерной технике – состояние обмена информацией между компьютерами. Выражение «трафик 100Мбайт/сутки» обозначает состояние, при котором за фиксированный промежуток времени (сутки) по данной линии, соединяющей друг с другом два компьютера было передано 100Мбайт информации.
Сети отделов обычно создаются на основе какой-либо одной сетевой технологии LAN (до недавнего времени Ethernet, в настоящее время это Fast Ethernet или Gigabit Ethernet и т.д.). Для такой сети характерен один или максимум – 2 типа сетевых операционных систем (Windows Server 2008 или Linux Server). Задачи управления сетью на уровне отдела достаточно просты: добавление новых пользователей, устранение простых отказов, установка (с настройкой) новых узлов сети (рабочих станций), инсталляция новых версий ПО.
Сети кампусов от англ. Campus – студгородок, именно на территории студгородков возникала необходимость объединения нескольких маленьких сетей в одну большую сеть. Сейчас это название никак не связывают со студгородками, а используют для обозначения сетей любых предприятий. К особенностям сетей кампусов можно отнести:
- Сети этого типа объединяют множество сетей различных отделов одного предприятия в пределах отдельного здания или в пределах одной территории, покрывающих площадь нескольких кв. км.
- Глобальные соединения в сетях кампусов не используются.
- Службы сети кампуса включают взаимодействие между сетями, доступ к базам данных предприятия, доступ к общим высокоскоростным модемам, принтерам и т.п.
- На уровне сети кампуса возникают проблемы гетерогенности – интеграции неоднородного как аппаратного, так и программного обеспечений. Эта проблема возникает по тому, что типы компьютеров, сетевых ОС, сетевого аппаратного обеспечения могут отличаться в разных отделах.
Корпоративные сети называют так же сетями масштаба предприятия, что соответствует дословному переводу термина «Enterprise-wide networks». Этот термин используется в англоязычной литературе для обозначения данного типа сетей. Для корпоративной сети характерны:
- Масштабность – тысячи рабочих станций, сотни серверов, огромные объемы хранимых и передаваемых по линиям связи данных, множество разнообразных приложений.
- Высокая степень гетерогенности – типы компьютеров, коммуникационно-сетевое оборудование, ОС-мы и их приложения различны.
- Использование глобальных связей – сети филиалов соединяются с помощью телекоммуникационных средств, включая, например, телефонные или радиоканалы, спутниковую связь.