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 топологией
Ввиду 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 топологией
В 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 топологией
В 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.
Типы компьютерных сетей
Как правило, сети различаются в зависимости от их географического охвата. Сеть может быть такой же малой, как расстояние между вашим мобильным телефоном и его наушниками Bluetooth и размером с самый Интернет, охватывающий весь географический мир.
Персональная сеть
Личная сеть (PAN) — это самая маленькая сеть, которая очень личная для пользователя. Она может включать устройства с поддержкой Bluetooth или инфракрасные устройства. PAN имеет диапазон подключения до 10 метров. PAN может включать беспроводную компьютерную клавиатуру и мышь, Bluetooth-совместимые наушники, беспроводные принтеры и пульты для телевизора.
Например, Piconet — это личная сеть с поддержкой Bluetooth, которая может содержать до 8 устройств, соединенных вместе в режиме ведущего-подчиненного.
Локальная сеть
Компьютерная сеть, развернутая внутри здания и работающая под единой административной системой, обычно называется локальной вычислительной сетью (LAN). Обычно LAN охватывает офисы организации, школы, колледжи или университеты. Количество систем, подключенных к локальной сети, может варьироваться от двух до 16 миллионов.
LAN обеспечивает полезный способ совместного использования ресурсов между конечными пользователями. Такие ресурсы, как принтеры, файловые серверы, сканеры и Интернет, легко распространяются среди компьютеров.
LAN состоят из недорогого сетевого и маршрутного оборудования. Она может содержать локальные серверы, обслуживающие хранилище файлов и другие локально распространенные приложения. В основном работает на частных IP-адресах и не требует большой маршрутизации. LAN работает в своем собственном локальном домене и контролируется централизованно.
LAN использует технологию Ethernet или Token-ring. Ethernet является наиболее широко используемой технологией LAN и использует топологию Star, в то время как Token-ring встречается редко.
LAN может быть подключена к сети, беспроводной или в обеих формах одновременно.
Городская вычислительная сеть
Городская вычислительная сеть (Metropolitan Area Network, MAN) обычно расширяется по всему городу, например, сеть кабельного телевидения. Он может быть в виде Ethernet, Token-ring, ATM или Fiber Distributed Data Interface (FDDI).
Metro Ethernet — это услуга, предоставляемая провайдерами. Эта услуга позволяет своим пользователям расширять свои локальные сети. Например, MAN может помочь организации подключить все свои офисы в городе.
Основой MAN является высокопроизводительная и высокоскоростная волоконная оптика. MAN работает между локальной сетью и глобальной сетью. MAN обеспечивает восходящую линию связи для локальных сетей в WAN или Интернет.
Глобальная вычислительная сеть (WAN)
Как следует из названия, глобальная сеть (WAN) охватывает широкую область, которая может охватывать провинции и даже целую страну. Как правило, телекоммуникационные сети являются глобальной сетью. Эти сети обеспечивают подключение к MAN и LAN. Поскольку они оснащены очень высокоскоростной магистралью, WAN используют очень дорогое сетевое оборудование.
WAN может использовать передовые технологии, такие как режим асинхронной передачи (ATM), Frame Relay и синхронная оптическая сеть (SONET). WAN может управляться несколькими администрациями.
Internetwork
Это межсетевое взаимодействие или просто интернет. Это самая большая сеть, существующая на этой планете. Интернет чрезвычайно соединяет все WAN-сети и может иметь подключение к локальным сетям и домашним сетям. Интернет использует пакет протоколов TCP/IP и использует IP в качестве протокола адресации. В настоящее время Интернет широко внедряется с использованием IPv4. Из-за нехватки адресных пространств он постепенно переходит с IPv4 на IPv6.
Интернет позволяет своим пользователям делиться и получать доступ к огромному количеству информации по всему миру. Он использует WWW, FTP, почтовые службы, потоковое аудио и видео и т.д. На огромном уровне интернет работает на модели Client-Server.
Интернет использует очень высокоскоростную основу волоконной оптики. Для соединения различных континентов волокна прокладываются под морем, известным нам как подводный коммуникационный кабель.
Интернет широко используется в службах World Wide Web, используя страницы, связанные с HTML, и доступен через клиентское программное обеспечение, известное как веб-браузер. Когда пользователь запрашивает страницу с использованием какого-либо веб-браузера, расположенного на каком-либо веб-сервере в любой точке мира, веб-сервер отвечает соответствующей HTML-страницей. Задержка связи очень низкая.
Интернет обслуживает множество предложений и участвует во многих аспектах жизни. Некоторые из них:
- Веб-сайты
- Эл. почта
- Мгновенные сообщения
- Ведение блогов
- Социальные медиа
- Маркетинг
- Построение сетей
- Обмен ресурсами
- Потоковое аудио и видео
Насколько публикация полезна?
Нажмите на звезду, чтобы оценить!