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».
6.3. Классификация компьютерных сетей
1. По степени географического распространения компьютерных сетей можно выделить следующие.
Локальные вычислительные сети (ЛВС) – несколько компьютеров объединены в сеть и расположены на незначительном расстоянии друг от друга (в пределах комнаты или здания). В таких сетях не требуется специальных устройств для передачи данных на расстояние.
Глобальные вычислительные сети (ГВС) используют для передачи данных общедоступные каналы для передачи данных (телефонные линии, модемы и др.).
Часто выделяют корпоративные вычислительные сети – это компьютерные сети в рамках одного предприятия, которые характеризуются удаленностью расположения ПЭВМ в сети и, как следствие, наличием скоростных каналов и использованием общедоступных каналов для связи.
Иерархия компьютерных сетей может быть представлена в следующем виде:
2. По степени программной совместимости отдельных ЭВМ, входящих в сеть:
— гомогенные сети – из программно-совместимых ЭВМ;
— гетерогенные сети – из программно-несовместимых ЭВМ.
3. По типу организации передачи данных
2.1. С коммутацией каналов – устанавливается физическая связь непосредственно между абонентами сети. Один из абонентов посылает в канал специальный набор символов, прохождение которых через соответствующие узлы коммутации вызывает установление нужного соединения. После завершения сеанса связь обрывается.
2.2. С коммутацией сообщений – информация, поступающая на узел связи, передаётся в память узла. После этого анализируется адрес получателя. В зависимости от занятости требуемого канала сообщение либо передаётся в память соседнего узла, либо становится для этого в очередь.
2.3. С коммутацией пакетов – перед началом передачи сообщение разбивается на короткие блоки (пакеты) фиксированной длины, которые затем передаются по сети. В пункте назначения пакеты объединяются в целое сообщение.
4. По структуре построения (топологии).
Топология в основном определяется способом физического соединения абонентов – структурой сети связи, указывающей, какие пары узлов могут связываться между собой.
Узел – точка сети, в которой обслуживается пользователь или присоединен коммуникационный канал. Термин узел иногда используется вместо термина рабочая станция.
Топология сети обуславливает её характеристики. Выбор той или иной топологии влияет на:
- состав необходимого сетевого оборудования;
- характеристики сетевого оборудования;
- возможности расширения сети;
- способ управления сетью.
Классическими топологиями ЛВС являются «кольцо», «шина», «звезда». Кольцо –топология ЛВС, в которой каждая рабочая станция соединена с двумя другими рабочими станциями, образуя петлю (кольцо). Данные передаются от одной рабочей станции к другой в одном направлении (по кольцу). Каждый ПК работает как повторитель, ретранслируя сообщения к следующему ПК. При этом данные передаются от одного компьютера к другому как бы по эстафете. Сеть данной топологии имеет хорошо предсказуемое время отклика, определяемое числом рабочих станций. 
Топология «кольцо» Шина–топология ЛВС, к которой все рабочие станции присоединены к единому кабелю. К оконечным контактам кабеля присоединяется оконечная нагрузка (терминатор) – электрическая схема, подавляющая нежелательные отражения сигнала. 
Топология «шина» В такой топологии все станции прослушивают все сообщения в кабеле. Рабочая станция отбирает адресованные ей сообщения, пользуясь адресной информацией, содержащейся в сообщении. До последнего времени шинная топология, как наиболее простая, являлась наиболее распространенной. Звезда– топология, при которой компьютеры объединяются посредством специального устройства, называемого концентратором (hub— хаб). Таким образом, топология «звезда» предполагает присоединение рабочих станций в единой точке. 
Топология «звезда» Выбор топологии.Существует множество факторов, которые необходимо учитывать при выборе наиболее подходящей к данной ситуации топологии. Основные факторы приведены в таблице 6.1.
| Таблица 6.1. | ||
| Сравнение топологий компьютерных сетей | ||
| Топология | Преимущества | Недостатки |
| Шина | Экономный расход кабеля. Сравнительно недорогая и несложная в использовании среда передачи. Простота, надёжность. Легко расширяется. | При значительных объёмах трафика уменьшается пропускная способность сети. Трудно локализовать проблемы. Выход из строя кабеля останавливает работу многих пользователей. |
| Кольцо | Все компьютеры имеют равный доступ. Наличие избыточного соединения позволяет реализовать надежную передачу информации. | Трудно локализовать проблемы. Изменение конфигурации сети требует остановки работы всей сети. |
| Звезда | Легко модифицировать сеть, добавляя новые компьютеры. Централизованный контроль и управление. Выход из строя одного компьютера не влияет на работоспособность сети. | Выход из строя центрального узла выводит из строя всю сеть. |