Классификация по территориальному охвату
Классификация компьютерных сетей по их размеру приведена в табл. 9.1.
Таблица 9.1. Классификация компьютерных сетей по размеру
| Порядок расстояния | Расположение | Класс |
| 1 м | Территория возле одного человека | Персональная |
| Юм | Комната (квартира) | Локальная |
| 100 м | Здание | Локальная |
| 1 км | Район города | Локальная |
| 10 км | Город | Муниципальная |
| 100 км | Страна | Глобальная |
| 1000 км | Континент | Глобальная |
| 10 000 км и более | Планета | Интернет |
Персональная сеть создается в случае, когда несколько компьютерных устройств находятся в персональном пользовании одного человека, причем требуется передавать данные с одного устройства на другое (с наладонника или ноутбука на настольный стационарный компьютер, с мобильного телефона на наладонный компьютер, с коммуникатора на беспроводную гарнитуру).
Локальная сеть (Local Area Network, LAN) в зависимости от назначения и расположения может быть и предельно простой, и очень сложной. Тем не менее ее отличительным признаком можно считать то, что она обычно не требует сложного телекоммуникационного оборудования. Кабель прокладывается при необходимости подключения к сети того или иного абонента, и структура сети в основном, определяется размещением абонентов. Локальная сеть учреждения, находящегося в одном здании, может быть по геометрическим размерам меньше, чем локальная] сеть студенческого городка, но при этом иметь более сложную структуру по причинам, определяемым бизнес-логикой.
Муниципальная сеть (Metropolitan Area Network, MAN) прокладывается в масштабах города. В зависимости от размеров города и уровня технической оснащенности такая сеть может создаваться по мере необходимости (в малых городах) или планироваться заранее и даже закладываться в строительные планы зданий и муниципальных коммуникаций. Отличается от локальной сети высокой степенью вовлечения телекоммуникационного оборудования и оптоволоконной связи, а также высокой степенью интеграции с поставщиками телекоммуникационных услуг (кабельное телевидение, мобильная связь, телефонная связь).
Глобальные сети (Wide Area Networking, WAN) планируются и строятся в масштабах стран или регионов. Их признаком являются наличие высоко- и сверхвысокоскоростных магистралей (backbon) передачи данных и узлов связи, объединяющих локальные и муниципальные сети и создающих распределенные маршруты прохождения пакетов.
Интернет объединяет основные магистрали глобальных сетей, обеспечивая передачу данных из одной глобальной сети в другую и тем самым создавая единое информационное пространство для всего населения планеты.
Надо отметить, что данная классификация достаточно условна. В некоторых случаях принято делить сети всего на три: локальные, глобальные и Интернет.
Классификация по скорости передачи данных
По скорости передачи данных различают сети:
– низкоскоростные (до 10 Мбит/с);
– среднескоростные (до 100 Мбит/с);
– высокоскоростные (до 1 Гбит/с);
– сверхвысокоскоростные (до 10 Гбит/с).
Классификация по иерархической организации
По иерархической организации различают одноранговые сети и сети с выделенным сервером.
В одноранговой сети все компьютеры являются равноправными, то есть имеют одинаковый ранг.
В сети с выделенным сервером один или более компьютеров выполняют дополнительные функции по предоставлению услуг остальным компьютерам сети. Это могут быть услуги по хранению и выдаче файлов (файловый сервер), распространению электронной почты (почтовый сервер) и другие. Если сервер только хранит файлы и передает их клиентам, а клиенты полностью осуществляют обработку данных, то такую конфигурацию принято называть файл-серверной. Второй тип конфигурации – клиент-серверная. В этом случае обработка данных ведется и на клиентской, и на серверной частях (выборка данных и некоторые расчеты). В клиент-серверной архитектуре работает большинство современных серверов управления базами данных.
Топология компьютерных сетей
Топология сети – схема сетевых соединений на физическом уровне, определяющую, как компьютеры соединяются один с другим и по каким маршрутам могут передаваться данные. По топологии компьютерные сети можно разделить следующим образом: общая шина, звезда, дерево, кольцо, смешанная топология. Есть еще один тип топологии, который применяется крайне редко, в случаях, когда от сети требуется исключительная надежность. Эта топология называется полносвязной.
Полносвязная топология
В случае полносвязной топологии каждый компьютер сети связан с каждым компьютером отдельным дуплексным (двусторонним) физическим каналом связи (рис. 9.2).
Рис. 9.2. Пример полносвязной топологии
При всей простоте принципа, присутствует большое число соединений между компьютерами, причем добавление каждого компьютера в полносвязную сеть увеличивает количество связей на число, равное числу компьютеров в сети. Если представить себе организацию с числом компьютеров 100, при условии, что компьютеры расположены в разных помещениях на разных этажах, то даже просто начертить полносвязную топологию на листе бумаги уже будет трудно, а уж реализовать ее просто невозможно.
По этой причине сеть с полносвязной топологией является скорее теоретической моделью, из которой можно получить все другие топологии сети путем отбрасывания связей.
В топологии с общей шиной между компьютерами прокладывается кабель, который является общей для всех компьютеров шиной передачи данных. Все компьютеры сети подключаются к этой шине (рис. 9.3).
Рис. 9.3. Топология с общей шиной
В качестве шины выступает обычно коаксиальный кабель, отрезками которого через специальные разъемы соединяются компьютеры, или электромагнитный сигнал радиочастоты (например, в технологии Wi-Fi).
В звездообразной топологии каждый компьютер подключается при помощи отдельного кабеля к общему устройству, называемому концентратором, или хабом. В качестве кабеля в этом случае может быть использована как витая пара, так и коаксиальный либо оптоволоконный кабель. В качестве концентратора может выступать как специальное устройство, так и еще один компьютер. Преимуществом звездообразной топологии является то, что при выходе из строя одного из компьютеров или повреждении отдельного кабеля вся сеть продолжает функционировать, поскольку компьютеры полностью автономны друг от друга.
Рис. 9.4. Звездообразная топология
В кольцевой топологии компьютеры объединяются между собой круговой связью (рис. 9.5). При этом каждый компьютер связывается с последующим отдельным кабелем (нет общей шины). Это значит, что на каждом из компьютеров должно быть два сетевых устройства: для связи с предыдущим компьютером и с последующим. Кроме наличия дополнительного сетевого устройства в каждом компьютере, в кольцевой топологии есть еще один недостаток: выход из строя одного компьютера разрушает всю сеть. Этот недостаток кольцевой топологии компенсируется тем, что каждый компьютер в сети служит повторителем сигнала (данных) предыдущего компьютера, что повышает надежность передачи данных.
Рис. 9.5. Кольцевая топология
Древовидная, или иерархическая, топология получается при объединении концентраторов нескольких звезд в иерархическом порядке. При этом возникает древовидная структура с одним путем передачи для каждого из компьютеров (рис. 9.6).
Рис. 9.6. Древовидная топология
Смешанная топология
Смешанная топология обычно возникает при объединении различных топологий, поэтому большие сети обычно строятся на основе смешанной топологии (рис. 9.7).
Рис. 9.7. Смешанная топология
Исторически компьютерные сети развивались достаточно хаотично, при этом приходилось решать возникающие тактические задачи. Не было генерального плана, в котором после длительных научных изысканий был бы выбран один и только один правильный метод и одна правильная технология. Напротив, множество лабораторий и университетов искали решение одних и тех же задач и находили их. Естественно, решения оказались разными, в результате на сегодняшний день мы имеем большое количество вариантов (каждый со своими достоинствами и недостатками) организации компьютерных сетей.
41. Виды компьютерных сетей и особенности информационных технологий на их основе.
1. Одноранговые — не имеющие выделенного сервера. В которой функции управления поочередно передаются от одной рабочей станции к другой; 2. Многоранговые — это сеть, в состав которой входят один или несколько выделенных серверов. Остальные компьютеры такой сети (рабочие станции) выступают в роли клиентов.
1. «Прямое соединение»- два персональных компьютера соединяются отрезком кабеля. Это позволяет одному компьютеров (ведущему) получить доступ к ресурсам другого (ведомого); 2. «Общая шина» — подключение компьютеров к одному кабелю; 3. «Звезда» — соединение через центральный узел; 4. «Кольцо» — последовательное соединение ПК по двум направлениям.
- Локальная сеть (сеть, в которой компьютеры расположены на расстоянии до километра и обычно соединены при помощи скоростных линий связи.) Узлы ЛВС находятся в пределах одной комнаты, этажа, здания. 2. Корпоративная сеть (в пределах находятся в пределах одной организации, фирмы, завода). Количество узлов в КВС может достигать нескольких сотен. Корпоративная сеть позволяет облегчить руководство предприятием и управление технологическим процессом, установить четкий контроль за информационными и производственными ресурсами.
3. Глобальная сеть (сеть, элементы которой удалены друг от друга на значительное расстояние) — до 1000 км. В состав глобальной сети входят отдельные локальные и корпоративные сети. 4. Всемирная сеть — объединение глобальных сетей (Internet).
Классификация сетевых технологий.
40 Классификация сетевых технологий.
1. Технологии Wi-Fi Беспроводные сети, работающие по стандарту IEEE 802.11b, используют тот же диапазон (2.4 ГГц), что и многие портативные телефоны, беспроводные громкоговорители и устройства систем безопасности. В последние время применение этих некомпьютерных устройств стало потенциальным источником интерференции с беспроводными сетями.
VoIP-система связи, обеспечивающая передачу речевого сигнала по сети Интернет или по любым другим IP-сетям. Сигнал по каналу связи передается в цифровом виде и, как правило, перед передачей преобразовывается (сжимается) с тем, чтобы удалить избыточность, свойственную человеческой речи.
Данная технология получила название VoIP. Одним из частных приложений данной технологии является IP-телефония — услуга по передаче телефонных разговоров абонентов по протоколу IP. Основными преимуществами технологии VoIP является сокращение требуемой полосы пропускания, что обеспечивается учётом статистических характеристик речевого трафика
3. Виртуальные частные сети
VPN — логическая сеть, создаваемая поверх другой сети, например, интернет. Несмотря на то, что коммуникации осуществляются по публичным сетям, с использованием небезопасных протоколов, за счёт шифрования создаются закрытые от посторонних каналы обмена информацией. VPN позволяет объединить, например, несколько офисов организации в единую сеть с использованием для связи между ними неподконтрольных каналов.
Классифицировать VPN решения можно по нескольким основным параметрам:
По типу используемой среды
* Защищённые Наиболее распространённый вариант приватных частных сетей. C его помощью возможно создать надежную и защищенную подсеть на основе ненадёжной сети.
* Доверительные Используются в случаях, когда передающую среду можно считать надёжной и необходимо решить лишь задачу создания виртуальной подсети в рамках большей сети.
По способу реализации
* В виде специального программно-аппаратного обеспечения
* В виде программного решения
* Intranet VPN Используют для объединения в единую защищённую сеть нескольких распределённых филиалов одной организации, обменивающихся данными по открытым каналам связи.
Используют для создания защищённого канала между сегментом корпоративной сети (центральным офисом или филиалом) и одиночным пользователем, который, работая дома, подключается к корпоративным ресурсам с домашнего компьютера или, находясь в командировке, подключается к корпоративным ресурсам при помощи ноутбука.
- Extranet VPN Используют для сетей, к которым подключаются «внешние» пользователи (например, заказчики или клиенты).
По типу протокола Существуют реализации виртуальных частных сетей под TCP/IP, IPX и AppleTalk. По уровню сетевого протокола
По уровню сетевого протокола на основе сопоставления с уровнями эталонной сетевой модели ISO/OSI.