Вычислительные сети классификация и архитектура вычислительных сетей

8.Классификация и архитектура вычислительных сетей.

Сеть — это совокупность объектов, образуемых устройствами передачи и обработки данных. Международная организация по стандартизации определила вычислительную сеть как последовательную бит-ориентированную передачу информации между связан­ными друг с другом независимыми устройствами.

По территориальному признаку разделяются на:

локальные вычислительные сети (ЛВС) или Local Area Network (LAN), расположен­ные в одном или нескольких близко расположенных зданиях. ЛВС обычно разме­щаются в рамках какой-либо организации (корпорации, учреждения), поэтому их на­зывают корпоративными;

— распределенные компьютерные сети, глобальные или Wide Area Network (WAN), расположенные в разных зданиях, городах и странах. В зависимости от этого гло­бальные сети бывают четырех основных видов: городские, региональные, нацио­нальные и транснациональные. В качестве примеров распределенных сетей очень большого масштаба можно назвать: Internet, EUNET, Relcom, FIDO;

8.2.Основные компоненты вычислительной сети

В компьютерной сети можно выделить три основных аппаратных компонента и два программных. Для корректной и согласованной работы устройств в сети они должны быть правильно инсталлированы и настроены. Основными аппаратными компонентами сети являются:

. абонентские системы: компьютеры (рабочие станции или клиенты и серверы); принтеры; сканеры и др.

2. сетевое оборудование: сетевые адаптеры; концентраторы (хабы); мосты; мар­шрутизаторы и др.

3. коммуникационные каналы: кабели; разъемы; устройства передачи и приема данных в беспроводных технологиях.

Основными программными компонентами сети являются:

1. сетевые ОС, например, Microsoft Windows NT; Novell NetWare; Unix; Linux и

2. сетевое ПО (Сетевые службы): клиент сети; протокол; служба удаленного дос­тупа, драйвер сетевого адаптера и др.

Рабочая станция (workstation) — это абонентская система, специализированная для решения определенных задач пользователя и использующая сетевые ресурсы. К сетевому программному обеспечению рабочей станции относятся следующие службы: клиент для сетей; служба доступа к файлам и принтерам; сетевые протоколы для данного типа сетей; драйвер сетевого адаптера; контроллер удаленного доступа.

В отличие от автономного ПК рабочая станция: оснащается сетевым адаптером и каналом связи;

перед началом работы на рабочей станции необходимо выполнить процедуру входа в сеть;

— после подключения рабочей станции к ЛВС появляются дополнительные сетевые дисковые накопители и появляется возможность использования удаленного обору­дования.

Сервер — это компьютер, предоставляющий свои ресурсы (диски, принтеры, катало­ги, файлы и т.п.) другим пользователям сети. Кроме своей первичной функции (предос­тавление ресурсов), сервер может выполнять ряд дополнительных функций: функции маршрутизации, аутентификации и контроля доступа пользователей и т.д.

По мере усложнения возлагаемых на серверы функций и увеличения числа обслужи­ваемых ими клиентов происходит все большая специализация серверов. Существует мно­жество типов серверов:

первичный контроллер домена, сервер, на котором хранится база бюджетов пользо­вателей и поддерживается политика защиты;

вторичный контроллер домена, сервер, на котором хранится резервная копия базы бюджетов пользователей и политики защиты;

универсальный сервер, предназначенный для выполнения несложного набора раз­личных задач обработки данных в локальной сети;

сервер базы данных, выполняющий обработку запросов, направляемых базе данных; proxy-сервер, необходимый для организации доступа пользователей ЛВС в Internet; web-сервер, предназначенный для предоставления гипертекстовой информации; почтовый сервер, предоставляющий сервис электронной почты и т.д.

Для подключения рабочей станции к информационной сети требуется устройство сопряжения, которое называют сетевым адаптером (модулем или картой). Сетевой адап­тер устанавливается в РС1- или ISA-разъем материнской платы. Современный материн­ские могут оснащаться встроенным сетевым адаптером.

Сетевые адаптеры вместе с сетевым программным обеспечением способны распо­знавать и обрабатывать ошибки, которые могут возникнуть из-за электрических помех, коллизий или плохой работы оборудования

Различные типы сетевых адаптеров отличаются не только методами доступа к кана­лу связи и протоколами, но еще и следующими параметрами (на все эти параметры следу­ет обращать внимание при выборе адаптеров):

скорость передачи, объем буфера для пакета;

совместимость с различными микропроцессорами;

использованием прямого доступа к памяти (DMA);

— адресация портов ввода/вывода и запросов прерывания;

Если для построения локальных связей между компьютерами используются различ­ные виды кабельных систем, сетевые адаптеры, концентраторы и повторители, то для свя­зей между сегментами ЛВС используются концентраторы, мосты, коммутаторы, маршру­тизаторы и шлюзы, а для подключения ЛВС к глобальным сетям могут используются:

специальные выходы (WAN-порты) мостов и маршрутизаторов,

— аппаратура передачи данных по длинным линиям — модемы,

— устройства подключения к цифровым каналам (ТА — терминальные адаптеры сетей ISDN, устройства обслуживания цифровых выделенных каналов типа CSU/DSU и т.п.).

Сетевая операционная система (Network Operating System — NOS) — это операцион­ная система со встроенными или надстроенными сетевыми функциями, обеспечивающая доступ рабочей станции в информационную сеть.

Сетевая операционная система необходима для управления потоками сообщений между рабочими станциями и серверами. Она является прикладной платформой, предос­тавляет разнообразные виды сетевых служб и поддерживает работу прикладных процес­сов, реализуемых в сетях

Сетевая ОС определяет группу протоколов, обеспечивающих основные функции се­ти. К ним относятся:

адресация объектов сети; функционирование сетевых служб;

— обеспечение безопасности данных; управление сетью.

Сетевое программное обеспечение

Клиент для сетей обеспечивает связь с другими компьютерами выбранного вида се­ти, а также доступ к файлам и принтерам,

Драйвер сетевой карты является программной, организующей связь ОС с сетевым адаптером.

Протоколы используются для установления правил обмена информацией в сетях

Служба удаленного доступа позволяет делать файлы и принтеры доступными для компьютеров в сети.

Источник

Классификация и архитектура информационно-вычислительных сетей

Информационно-вычислительная сеть (возможные названия — вычислительная сеть, компьютерная сеть) представляет собой систему компьютеров, объединенных кана­лами передачи данных.

Основное назначение информационно-вычислительных сетей (ИВС) — обеспече­ние эффективного предоставления различных информационно-вычислительных ус­луг пользователям сети посредством организации удобного и надежного доступа к ресурсам, распределенным в этой сети.

Информационные системы, построенные на базе ИВС, обеспечивают эффективное выполнение следующих за­дач:

• хранение данных;
• обработка данных;
• организация доступа пользователей к данным;
• передача данных и результатов обработки данных пользователям.

• распределенными в сети аппаратными, программными и информационными ре­сурсами:
• дистанционным доступом пользователя к любым видам этих ресурсов;
• возможным наличием централизованной базы данных наряду с распределенны­ми базами данных;
• высокой надежностью функционирования системы, обеспечиваемой резервиро­ванием ее элементов;
• возможностью оперативного перераспределения нагрузки в пиковые периоды;
• специализацией отдельных узлов сети на решении задач определенного класса;
• решением сложных задач совместными усилиями нескольких узлов сети;
• оперативным дистанционным информационным обслуживанием клиентов.

1. Полнота выполняемых функций. Сеть должна обеспечивать выполнение всех предусмотренных для нее функций:

• по доступу ко всем ресурсам;
• по совмест­ной работе узлов;
• по реализации всех протоколов и стандартов работы.

1. Производительность — среднее количество запросов пользователей сети, испол­няемых за единицу времени. Производительность зависит от времени реакции системы на запрос пользователя. Это время складывается из трех составляю­щих:

• времени передачи запроса от пользователя к узлу сети, ответственному за его исполнение;
• времени выполнения запроса в этом узле;
• времени передачи ответа на запрос пользователю.

1. Важной потребитель­ской характеристикой сети является достоверность ее результирующей информации (показатель своевременности информации поглощается достоверностью: если информация поступила несвоевременно, то в нужный момент на выходе систе­мы информация недостоверна). Существуют технологии, обеспечивающие вы­сокую достоверность функционирования системы даже при ее низкой надежно­сти.
2. Современные сети часто имеют дело с конфиденциальной информацией, поэто­му важнейшим параметром сети является безопасность информации в ней. Безо­пасность — это способность сети обеспечить защиту информации от несанкцио­нированного доступа.
3. Прозрачность сети — означает невидимость особенностей внутренней архитектуры для пользователя: в оптимальном случае он должен обращаться к ресурсам сети как к локальным ресурсам своего собственного компьютера.

1. Масштабируемость — возможность расширения сети без заметного снижения ее производительности.
2. Универсальность сети — возможность подключения к сети разнообразного тех­нического оборудования и программного обеспечения от разных производи­телей.

Источник