Компьютерные сети и их классификация
Компьютерными сетями называют совокупность компьютеров, которые объединены друг с другом каналами передачи данных и обработки информации. Каналы реализуют надежный и оперативный доступ пользователя ко всем информационным услугам или ресурсам сети.
Особенности компьютерных сетей используют для хранения и обработки информационных данных, предоставления удаленного доступа к ним и передачи данных пользователям с результатами обработки.
Преимущества использования компьютерных сетей:
Осторожно! Если преподаватель обнаружит плагиат в работе, не избежать крупных проблем (вплоть до отчисления). Если нет возможности написать самому, закажите тут.
- общедоступность файлов;
- совместный доступ к устройствам ввода-вывода;
- простота использования;
- надежность через резервное копирование;
- безопасность посредством авторизации.
Назначение и классификация компьютерных сетей
По архитектуре
- Локальные (Local Area Network — LAN). Частные, расположенные на ограниченной несколькими десятками метров территории здания/организации. Используются для совместного доступа к таким ресурсам, как принтер или сканер и обмена данными.
- Региональные (Metropolitan Area Network — MAN). Сеть, ограниченная пределами города. Пример — кабельное телевидение. Региональные сети объединяют локальные.
- Глобальные (Wide Area Network — WAN). Могут покрывать территорию страны или континента. Предназначены для организации связи между различными географическими областями как способа коммуникации в режиме реального времени, постоянного доступа к информационным ресурсам, электронной почте, обмен файлами в сети Интернет.
По масштабу администрирования
- Офисные (сети отделов).
- Учрежденческие (сети кампусов).
- Корпоративные.
- Сети общего доступа (Интернет).
По уровню однородности
- Одноранговые. Равноправные компьютерные сети, которые функционируют как самостоятельные рабочие станции, отвечают на запросы в качестве сервера или отправляют запросы в качестве клиента другим компьютерам. Одноранговые сети просты в использовании и экономичны, но эффективность и безопасность информации зависит от каждого компьютера, способного внепланово отключиться от сети.
- Иерархические. Один или несколько мощных компьютеров назначаются серверами, которые обеспечивают управление сетями и хранят информацию. Остальные компьютеры — клиенты. При таком виде разделения отключение рабочих станций не влияет на функционирование сети, а также достигается высокий уровень защиты информации.
По скорости передачи данных
- Низкоскоростные. Не более 10 Мбит/с.
- Среднескоростные. Не более 100 Мбит/с.
- Высокоскоростные. Более 100 Мбит/с.
По типу передающей среды
- Проводная. Передача сигнала происходит по кабелю в конкретном направлении пути.
- Беспроводная. Передача сигналов происходит на расстоянии при помощи радиоволнового, микроволнового, инфракрасного излучения.
По топологии сети
Топология сети — это физическая или электрическая конфигурация кабелей и соединений сети.
Специальные термины:
- Узел сети — компьютер/устройство коммутации.
- Ветвь сети — путь от одного узла к другому.
- Логическая связь — маршрут передачи сигнала между узлами.
- Шина — соединяющий элемент для передачи сигнала.
Три типа основных топологических конфигураций:
- «Общая шина». Самый простой вариант, когда к кабелю подводятся все компьютеры. Сигналы от компьютера к сети передаются по шине в оба направления к другим компьютерам.
- «Звезда». Для каждого компьютера используется свой кабель, идущий от центрального компьютера, который передает принятые сигналы остальным компьютерам.
- «Кольцо». Компьютеры соединяются друг с другом по замкнутой линии, по кольцу идет передача сигнала в одном направлении. Характеризуется присоединением к узлам только по две ветви. Происходит цикл, где одно устройство является передатчиком, а другое — приемником. Узел-приемник анализирует сигналы, переданные конкретно ему.
Насколько полезной была для вас статья?
Классификация сетей по масштабам
вателей, расположенных на значительном расстоянии друг о друга.
В общем случае компьютер может находиться в любой точке земного шара. Это обстоятельство делает экономически невозможным прокладку линий связи к каждому компьютеру, поэтому используются уже существующие линии связи, например телефонные линии и спутниковые линии связи.
Локальные вычислительные сети (ЛВС, или LAN) объединяют
компьютеры, как правило, одной организации, которые распо-
лагаются компактно в одном или нескольких зданиях. Размер ло-
кальных сетей не превышает нескольких километров (до 10 км).
В качестве физической линии связи в таких сетях применяются
витая пара, коаксиальный кабель, оптико-волоконный кабель.
Локальная вычислительная сеть — это совокупность компьюте-
ров и других средств вычислительной техники (сетевого оборудо-
вания, принтеров, сканеров и т.п.), объединенных с помощью
кабелей и сетевых контроллеров, работающая под управлением
сетевой операционной системы.
Для ускорения передачи информации между компьютерами в
локальной сети используются специальные сетевые контролле-
ры, а все компьютеры в сети работают под управлением сетевого
Типы компьютерных сетей
Компьютер, подключенный к локальной компьютерной сети,
является рабочей станцией или сервером в зависимости от вы-
полняемых им функций. Эффективно эксплуатировать мощности
локальной сети позволяет применение технологии ≪Клиент—Сер-
вер≫. В этом случае приложение делится на две части: клиентскую
и серверную. Один или несколько наиболее мощных компьютеров
сети конфигурируются как серверы приложений: на них выпол-
няются серверные части приложений. Клиентские части выполня-
ются на рабочих станциях. Именно здесь формируются запросы к
серверам приложений и обрабатываются полученные результаты.
Различают сети с одним или несколькими выделенными сер-
верами и сети без выделенных серверов, называемые одноранго-
Локальные сети с выделенным сервером
В сетях с выделенным сервером именно ресурсы сервера, чаще
всего дисковая память, доступны всем пользователям. Серверы,
разделяемым ресурсом которых является дисковая память, назы-
ваются файл-серверами (файловыми серверами). Файл-сервер обыч
но используется администратором сети и не предназначен для
решения прикладных задач. Файловые серверы содержат несколько
быстродействующих дисковых накопителей. Сервер должен быть
высоконадежным, поскольку выход его из строя приведет к оста-
Сетевое программное обеспечение, управляющее ресурсами
файлового сервера и предоставляющее к нему доступ всех абонен-
тов сети, — это сетевая операционная система (например,
WINDOWS SERVER 2008). Как правило, основная часть этой си-
стемы находится в файловом сервере, а ее небольшая часть разме-
щается в компьютерах пользователей, получивших название ра-
бочих станций. На рабочих станциях может использоваться любая
операционная система, и должна быть запущена программа —
драйвер, обеспечивающий доступ к локальной сети.
При выборе компьютера на роль файлового сервера необходи-
мо учитывать следующие факторы:
• скорость доступа к файлам, размещенным на жестком диске;
. • уровень надежности сервера.
Требуемое высокое быстродействие процессора файлового сер-
вера обусловлено тем, что во время работы большой ЛВС он обра-
батывает огромное количество запросов на обслуживание фай-
лов, а на это затрачивается значительное процессорное время.
Наиболее важным компонентом файлового сервера является
дисковый накопитель. На нем хранятся все файлы пользователей
сети. Быстрота доступа, емкость и надежность накопителя во мно-
гом определяют, насколько эффективным будет использование сети.
Значительного повышения производительности сервера мож-
но добиться, увеличивая его оперативную память.
Такой способ называется кэшированием жесткого диска. Если поступает обращение к файлу, данные которого находятся в кэше, сервер может передать информацию, не обращаясь к диску. В результате достигается значительный временной выигрыш.
Сетевой контроллер, установленный на сервере, — это устрой-
ство, через которое проходят практически все данные, циркули-
рующие в локальной сети, поэтому к быстродействию этого кон-
троллера предъявляются повышенные требования. Пути удовлет-
ворения этих требований — в повышении разрядности сетевого
контроллера и увеличении объема его оперативного запоминаю-
Важной функцией файлового сервера является управление се-
тевым принтером. Сетевой принтер подключается к файловому
серверу, но пользоваться им можно с любой рабочей станции.
Каждый пользователь может отправить на сетевой принтер мате-
риалы, предназначенные для печати. Регулировать очередность
доступа к файловому принтеру будет файловый сервер.
На рабочих станциях устанавливается обычная операционная
система, например Windows. Рабочая станция — это индивидуаль-
ное рабочее место пользователя. Полноправным владельцем всех
ресурсов рабочей станции является пользователь. В то же время
ресурсы файлового сервера разделяются между всеми пользовате-
лями. В качестве рабочей станции может использоваться ПК, кон-
фигурация которого определяется теми приложениями, которые
используются на этом компьютере.
Задачи, которые решаются с помощью персонального компьютера, работающего в составе ЛВС, и которые достаточно трудно решить с помощью отдельного компьютера:
1. Разделение файлов. ЛВС позволяет многим пользователям одновременно работать с одним файлом, хранящимся на центральном файл-сервере.
3. Доступ к информации и файлам. ЛВС позволяет запускать прикладные программы с любой из рабочих станций.
4. Разделение прикладных программ и БД. ЛВС позволяет двум пользователям использовать одну и ту же копию программы. При этом, конечно, они не могут одновременно редактировать один и тот же документ или запись в БД.
5. Одновременный ввод данных в прикладные программы. Сетевые прикладные программы позволяют нескольким пользователям одновременно вводить данные, необходимые для работы этих программ. Например, вести записи в БД.
6. Разделение принтера или другого технического устройства.
7. Электронная почта. Можно использовать ЛВС как почтовую службу и рассылать служебные записки, доклады, сообщения другим пользователям.