7.7. Классификация вычислительных сетей Классификация по территориальному признаку
В настоящее время информационно-вычислительные системы принято делить на 3 основных типа:
— LAN (Lokal Area Network) — локальная сеть в пределах предприятия, учреждения, одной организации. Размер локальной сети не превышает нескольких километров. Пропускная способность современных локальных сетей достигает нескольких Гбит/с. Время обращения к сетевым ресурсам соизмеримо со временем обращения к локальным ресурсам рабочей станции. Локальные сети обладают плохой масштабируемостью, так как используемые технологии накладывают жесткие ограничения на длину линий связи и количество компьютеров.
— MAN (Metropolitan Area Network) — городская или региональная сеть, т.е. сеть в пределах города, области и т.п.. Обычно они используют цифровые магистральные линии связи, часто оптоволоконные, со скоростями от 45 Мбит/с, и предназначены для связи локальных сетей в масштабах города и соединения локальных сетей с глобальными.
— WAN (Wide Area Network) — глобальная сеть, соединяющая абонентов страны, континента, всего мира. Так как прокладка высококачественных линий связи на большие расстояния обходится очень дорого, то, обычно, при организации WAN-сетей используются уже существующие линии связи, например, телефонные линии. Скорость обмена данными существенно ниже, чем в LAN-сетях. Глобальные сети обладают хорошей масштабируемостью. Подключение дополнительных компьютеров практически не влияет на общие показатели всей сети.
Сейчас наблюдается взаимное проникновение технологий LAN и WAN. Процесс переноса технологий глобальных сетей в локальные сети получил в последнее время широкое развитие. Появилось понятие intranet-технология, которое обозначает применение служб глобальных сетей для реализации целей локальных сетей. Масштабы локальных сетей перестали определяться лишь территориальными признаками.
Классификация по масштабу сети
Еще одним популярным способом классификации сетей является их классификация по масштабу производственного подразделения, в пределах которого действует сеть. Различают сети отделов, сети кампусов и корпоративные сети.
Сети отделов – это сети, которые используются сравнительно небольшой группой сотрудников, работающих в одном отделе предприятия.
Главной целью сети отдела является разделение локальных ресурсов, таких как приложения, данные, принтеры и т.п. Обычно сети отделов имеют один или два файловых сервера и не более 30 пользователей. Сети отделов обычно не разделяются на подсети. В этих сетях локализуется большая часть трафика предприятия.
Существует и другой тип сетей, близкий к сетям отделов, — сети рабочих групп. К таким сетям относятся совсем небольшие сети (до 10 – 20 компьютеров). Характеристики сетей рабочих групп практически не отличаются от описанных выше характеристик сетей отделов.
Сети кампусов – это название используют сейчас для обозначения сетей любых предприятий и организаций.
Сети этого типа объединяют множество сетей различных отделов одного предприятия в пределах отдельного здания или в пределах одной территории, покрывающей площадь в несколько квадратных километров. При этом глобальные соединения в сетях кампусов не используются. Службы такой сети включают взаимодействие между сетями отделов, доступ к общим базам данных предприятия, доступ к общим факс-модемам и т.п.
Именно на уровне сети кампуса возникают проблемы интеграции неоднородного аппаратного и программного обеспечения, которое может отличаться в каждом отделе.
Информационные системы, в которых средства передачи данных принадлежат одной компании и используются только для нужд этой компании принято называть Сеть Масштаба Предприятия или Корпоративная Сеть (Enterprise Network). Они могут покрывать город, регион или даже континент. Число пользователей и компьютеров может измеряться тысячами, а число серверов – сотнями, расстояния между сетями отдельных территорий могут оказаться такими, что становится необходимым использование глобальных связей.
5.2. Классификация компьютерных сетей
По территориальному признаку компьютерные сети можно разделить на три основных класса:
Локальные сети (Local Area Network)— сети, организованные в пределах существенно ограниченной территории (комната, этаж, здание, соседние здания). Размер локальной сети не превышает нескольких километров.
Глобальные сети (Wide Area Network)— сети, которые простираются на расстояния от десятков до десятков тысяч километров и могут объединять сотни локальных сетей. Протяженность глобальных сетей может составлять тысячи километров, и они интегрированы с сетями масштаба страны.
Региональные сети (Metropolitan Area Network)— сети, расположенные на обширном участке местности. Региональная сеть может соединять компьютеры внутри города (их часто называют городские сети или сети мегаполисов), экономической зоны или отдельно взятой страны. Размер региональных сетей — сотни километров, обычно они связывают локальные сети в масштабах города с возможностью выхода в глобальные.
Указанные выше сети различаются следующими параметрами:
1. Методами передачи данных. В локальных сетях, как правило, используются методы, не требующие предварительной установки соединения — данные просто передаются в канал связи без подтверждения готовности их принять. Глобальные сети ориентированы на соединение, т.е. еще до начала передачи данных между компьютерами сети устанавливается соединение, которое подтверждается обменом компьютеров между собой специальными сигналами.
2. Скоростью передачи данных. Локальные сети обеспечивают наивысшую скорость обмена информацией между компьютерами, глобальные сети работают на относительно низких скоростях, а региональные занимают промежуточное положение.
3. Разнообразием услуг. В локальных сетях существует широкий набор услуг, таких как файловые службы, услуги печати, услуги баз данных и т.д. Глобальные сети предоставляют в основном услуги, связанные с поиском информации, почтой и обменом файлами;
4. Масштабируемостью(возможностью расширения при сохранении качества). Локальные сети обладают плохой масштабируемостью. Глобальным сетям присуща хорошая масштабируемость, так как они изначально разрабатывались для неограниченного числа пользователей.
В современном мире большую популярность приобрели корпоративные компьютерные сети, которые могут содержать различные сочетания всех выше перечисленных признаков и представляют собой сложный комплекс технических, системных и программных средств, функционирующих в рамках отдельных предприятий или корпораций. Территориальный признак в них не имеет никакого значения.
Корпоративная сеть— это, как правило, закрытая компьютерная сеть, в состав которой могут входить сегменты локальных сетей малых, средних и крупных отделений корпорации, объединенные с центральным офисом региональными и глобальными компьютерными сетями с использованием сетевых технологий глобальных компьютерных сетей.
5.3. Локальные компьютерные сети
Главная отличительная особенность локальных сетей — единый для всех компьютеров высокоскоростной канал передачи данных и малая вероятность возникновения ошибок в коммуникационном оборудовании.
С помощью персональных компьютеров, работающих в локальной сети, выполняются следующие задачи:
разделение файлов— одновременная работа различных пользователей с одним и тем же файлом, который хранится на центральном файл-сервере;
передача файлов— быстрое копирование файлов с одного компьютера на другой;
доступ к информации и файлам— запуск прикладных программ с любой рабочей станции компьютерной сети;
разделение прикладных программ— применение различными пользователями одной и той же копии программы;
одновременный ввод данныхв прикладные программы несколькими пользователями;
разделение принтера и другого оборудования— совместное использование принтера или других устройств пользователями на различных рабочих станциях;
работа с электронной почтой— рассылка пользователям служебных записок, докладов, сообщений и т.п.
Архитектура компьютерной сети на физическом уровне определяет топологию— описание физических соединений (геометрическую схему) в локальной сети, указывающее, какие пары узлов могут связываться между собой.
Архитектура компьютерной сети на логическом уровне определяет структуру взаимодействия пользователей, компьютеров и ресурсов сети. Именно на этом уровне руководитель определяет, кто из пользователей или групп пользователей имеет право доступа к тем или иным ресурсам компьютерной сети (компьютерам, сетевым устройствам, файлам и т.д.) и где находятся эти ресурсы.
На логическом уровне локальные сети могут быть одноранговые и с выделенным сервером.
Одноранговая компьютерная сеть — это сеть, в которой все компьютеры равноправны и могут выступать в роли как пользователей (клиентов) ресурсов, так и их поставщиков (серверов), предоставляя другим узлам право доступа ко всем или к некоторым из имеющихся в их распоряжении локальным ресурсам (файлам, принтерам, программам). Компьютеры одноранговой сети могут объединяться в рабочую группу, которой присваивается уникальное имя. Понятие «рабочая группа» является чисто логическим и никак не привязано к физическому расположению компьютеров и тем функциям, которые они выполняют. Доступ к ресурсам в одноранговой сети осуществляется на уровне ресурсов.
Для эффективного администрирования компьютерных сетей используются сети с выделенным сервером. Существует много серверов компьютерной сети, например, сервер печати, сервер баз данных, сервер приложений, файл-сервер и т.д. В отличие от них, выделенный сервер осуществляет управление сетью (или ее частью) и на нем, в частности, находятся базы данных, содержащие учетные записи пользователей сети и определяющие политику их доступа к ресурсам сети. В компьютерных сетях с выделенным сервером рабочие станции подключаются к выделенным серверам, а серверы в свою очередь группируются вдомены— группы компьютеров и периферийных устройств, с общей системой безопасности.
Доменная организация сети позволяет:
1. Упростить централизованное управление сетью;
2. Облегчить создание сетей методом объединения существующих сетевых фрагментов;
3. Обеспечить пользователям однократную регистрацию в сети для доступа ко всем серверам и ресурсам информационной системы независимо от места регистрации.