Виды локальных компьютерных сетей информатика

Виды компьютерных сетей

Компьютерные сети в зависимости от территории, ими охватываемой, подразделяются на:

• локальные (ЛВС или LAN — Local Area Network);
• региональные (РВС или MAN — Metropolitan Area Network);
• глобальные (ГВС или WAN — Wide Area Network).

Локальной называется сеть, абоненты которой находятся на небольшом расстоянии друг от друга. Обычно ЛВС «привязана» к конкретному объекту, различают локальные сети предприятий, фирм, банков, офисов и т. д. ЛВС могут использовать и технологии глобальной сети Интернет, входить в состав корпоративной сети. Региональные сети связывают абонентов города, района, области или даже небольшой страны. Обычно расстояния между абонентами региональной КС составляют десятки — сотни километров. Глобальные сети объединяют абонентов, удаленных друг от друга на значительное расстояние, часто находящихся в различных странах или на разных континентах. Взаимодействие между абонентами такой сети может осуществляться на базе телефонных линий связи, систем радиосвязи и даже спутниковой связи. Объединение глобальных, региональных и локальных вычислительных сетей позволяет создавать многосетевые иерархии. Они обеспечивают мощные, эффективные системы обработки огромных информационных массивов и доступ к неограниченным информационным ресурсам. Локальные вычислительные сети могут входить как компоненты в состав региональной сети, региональные сети — объединяться в составе глобальной сети и, наконец, глобальные сети могут также образовывать сложные структуры. Именно такая структура принята в наиболее известной и популярной сейчас всемирной суперглобальной информационной сети Интернет. По принципу организации передачи данных сети можно разделить на две группы:

• последовательные;
• широковещательные.

В последовательных сетях передача данных выполняется последовательно от одного узла к другому и каждый узел ретранслирует принятые данные дальше. Практически все глобальные, региональные и многие локальные сети относятся к этому типу. В широковещательных сетях в каждый момент времени передачу может вести только один узел, остальные узлы могут только принимать информацию. К такому типу сетей относится значительная часть ЛВС, использующая один общий канал связи (моноканал) или одно общее пассивное коммутирующее устройство. По геометрии построения (топологии) КС могут быть:

• шинные (линейные, bus);
• кольцевые (петлевые, ring);
• радиальные (звездообразные, star);
• распределенные радиальные (сотовые, cellular);
• иерархические (древовидные, hierarchy);
• полносвязные (сетка, mesh);
• смешанные (гибридные).

Сети с шинной топологией используют линейный моноканал передачи данных, к которому все узлы подсоединены через интерфейсные платы посредством относительно коротких соединительных линий. Данные от передающего узла сети распространяются по шине в обе стороны. Промежуточные узлы не ретранслируют поступающих сообщений. Информация поступает на все узлы, но принимает сообщение только тот, которому оно адресовано. Шинная топология — одна из наиболее простых топологий. Такую сеть легко наращивать и конфигурировать, а также адаптировать к различным системам; она устойчива к возможным неисправностям отдельных узлов. Сеть шинной топологии применяют широко известная сеть Ethernet, и организованная на ее адаптерах сеть Novell NetWare, очень часто используемая в офисах, например. Условно такую сеть можно изобразить, как показано на рис. 16.2. В сети с кольцевой топологией все узлы соединены в единую замкнутую петлю (кольцо) каналами связи. Выход одного узла сети соединяется со входом другого. Информация по кольцу передается от узла к узлу и каждый узел ретранслирует посланное сообщение. В каждом узле для этого имеются свои интерфейсная и приемо-передающая аппаратура, позволяющая управлять прохождением данных в сети. Передача данных по кольцу с целью упрощения приемо-передающей аппаратуры выполняется только в одном направлении. Принимающий узел распознает и получает только адресованные ему сообщения. Рис. 16.2. Сеть с шинной топологиейВвиду своей гибкости и надежности работы, сети с кольцевой топологией получили также широкое распространение на практике (например, сеть Token Ring). Условная структура такой сети показана на рис. 16.3. Основу последовательной сети с радиальной топологией составляет специальный компьютер — сервер, к которому подсоединяются рабочие станции, каждая по своей линии связи. Вся информация передается через центральный узел, который ретранслирует, переключает и маршрутизирует информационные потоки в сети. По своей структуре такая сеть, по существу, является аналогом системы телеобработки, у которой все абонентские пункты являются интеллектуальными (содержат в своем составе компьютер). Рис. 16.3. Сеть с кольцевой топологиейВ качестве недостатков такой сети можно отметить:

• большую загруженность центральной аппаратуры;
• полную потерю работоспособности сети при отказе центральной аппаратуры;
• большую протяженность линий связи;
• отсутствие гибкости в выборе пути передачи информации.

Последовательные радиальные сети используются в офисах с явно выраженным централизованным управлением. Но используются и широковещательные радиальные сети с пассивным центром — вместо центрального сервера в таких сетях устанавливается коммутирующее устройство, обычно концентратор, обеспечивающий подключение одного передающего канала сразу ко всем остальным. Рис.16.4. Сеть с радиальной топологиейВ общем случае топологию многосвязной компьютерной сети можно представить на примере топологии «сетка» в следующем виде — рис. 16.5: Рис. 16.5. Обобщенная структура компьютерной сети В структуре сети можно выделить коммуникационную и абонентскую подсети. Коммуникационная подсеть является ядром вычислительной сети, связывающим рабочие станции и серверы сети друг с другом. Звенья коммуникационной подсети (в данном случае — узлы коммутации) связаны между собой магистральными каналами связи, обладающими высокой пропускной способностью. В больших сетях коммуникационную подсеть часто называют сетью передачи данных. Звенья абонентской подсети (хост-компьютеры, серверы, рабочие станции) подключаются к узлам коммутации абонентскими каналами связи — обычно это среднескоростные телефонные каналы связи. В зависимости от используемой коммуникационной среды сети делятся на сети с моноканалом, иерархические, полносвязные сети и сети со смешанной топологией.

• В сетях с моноканалом данные могут следовать только по одному и тому же пути; в них доступ абонентов к информации осуществляется на основе селекции (выбора) передаваемых кадров или пакетов данных по адресной части последних. Все пакеты доступны всем пользователям сети, но «вскрыть» пакет может только тот абонент, чей адрес в пакете указан.
• Иерархические, полносвязные и сети со смешанной топологией в процессе передачи данных требуют маршрутизации последней, то есть выбора в каждом узле пути дальнейшего движения информации. Правда, альтернативная неоднозначная маршрутизация выполняется только в сетях, имеющих замкнутые контуры каналов связи (ячеистую структуру). Такие сети называются сетями с маршрутизацией информации.

Источник

§ 1. Локальная компьютерная сеть

Отдельные компьютеры связаны между собой не только дискетами, но и помощью других средств передачи информации. Многие компьютеры входят в состав локальных компьютерных сетей.

Локальная компьютерная сеть, или локальная сеть, или локальновычислительная сеть (ЛВС) — это множество компьютеров, соединенных между собой специальными кабелями, используемыми для передачи информации между компьютерами.

1.2. Функции локальной сети

Локальная сеть выполняет следующие функции:

1) совместное использование данных;

2) обмен данными, например, электронную почту — отправку сообщений в сети указанным адресатам. Электронная почта изначально появилась в локальных сетях; с развитием глобальных сетей глобальная электронная почта заняла лидирующее положение;

3) совместное использование программ;

4) совместное использование модемов, принтеров и других устройств.

1.3. Оборудование

Для организации локальной сети необходимо специальное оборудование и программное обеспечение. Из оборудования назовем:

1) сетевую карту, или сетевой контроллер, которая вставляется в компьютер в системную плату и позволяет компьютеру получать данные из локальной сети и передавать данные в сеть;

2) кабели с сетевыми разъемами для подключения к сетевым картам;

3) хабы, или концентраторы, к которым и подключаются непосредственно все компьютеры.

Скорость обмена информацией составляет 10 Мбит/с и 100 Мбит/с.

1.4. Одноранговая сеть

Когда все компьютеры в сети равноправны, одного ранга, такая сеть называется одноранговой.

В качестве программного обеспечения в одноранговых сетях может использоваться Windows. Их основной недостаток — слабая или низкая защиты передаваемой по сети информации от другого пользователя, работающего за другим компьютером. Такие сети — для дружных коллективов.

1.5. Принт-сервер

Как уже отмечалось, принтер можно совместно использовать в локальной сети. Эффективней, когда он подключен к сети независимо, как равноправное устройство, и называется принт-сервером. Совместное использование принтера, подключенного к какому-нибудь компьютеру, ведет к дополнительной нагрузке на компьютер, к которому он подключен. Такая же дополнительная нагрузка на компьютер происходит, если на компьютере хранятся какие-либо данные общего пользования.

1.6. Сервер и локальные станции

Чаще в локальных сетях ставится сервер — выделенный компьютер, который занимается исключительно обслуживанием локальной сети и совместно используемых данных. В этом случае получаем локальную сеть с выделенным сервером.

На сервере пользователи не работают, поэтому он обычно размещается в недоступном для них месте. Простые компьютеры, подключенные к серверу, называются локальными, или рабочими, станциями.

В вышеприведенную схему объединения компьютеров в локальную сеть сервер вписывается очень просто: один из подключенных к хабу компьютеров, обычно специализированный и самый мощный, назначается сервером, после чего на него ставится специальная операционная система — серверное программное обеспечение.

На сервере используются операционные системы Novell NetWare, Microsoft (Windows NT Server, Windows Server Foundation, Windows Server Enterprise Edition и т.п.), UNIX, Linux и FreeBSD, Sun Solaris (операционная система HP-UX, разработанная в компании Hewlett-Packard), AIX (является клоном UNIX производства IBM), Mac OS X, созданная компанией Apple совместно с рядом университетских ученых, основана на BSD UNIX.

Источник