Вычислительные сети классификация состав

Компьютерные сети и их классификация

Компьютерная сеть (Computer NetWork) – это совокупность компьютеров и других устройств, соединенных линиями связи и обменивающихся информацией между собой в соответствии с определенными правилами – протоколом.

Протокол играет очень важную роль, поскольку недостаточно только соединить компьютеры линиями связи. Нужно еще добиться того, чтобы они «понимали» друг друга.

Основная цель сети – обеспечить пользователей потенциальную возможность совместного использования ресурсов сети. Ресурсами сети называют информацию, программы и аппаратные средства.

Преимущества работы в сети:

• Разделение дорогостоящих ресурсов – совместное использование периферийных устройств (лучше и дешевле купить один дорогой, но хороший и быстродействующий принтер и использовать его как сетевой чем к каждому компьютеру покупать дешевые, но плохие принтеры), разделение вычислительных ресурсов (возможность использования удаленного запуска программ).
• Совершенствование коммуникаций (доступ к удаленным БД, обмен информации)
• улучшение доступа к информации
• свобода в территориальном размещении компьютеров

В зависимости от среды передачи данных линии связи разделяются на:

• Витая пара (экранированная и неэкранированная)
• Коаксиальный кабель
• Оптоволоконный

• Wi-Fi
• IrDa

Классификации сетей:

• глобальные — вычислительная сеть объединяет абонентов, расположенных в различных странах, на различных континентах. Глобальные вычислительные сети позволяют решить проблему объединения информационных ресурсов человечества и организации доступа к этим ресурсам;
• региональные — вычислительная сеть связывает абонентов, расположенных на значительном расстоянии друг от друга. Она может включать абонентов большого города, экономического региона, отдельной страны;
• локальные — вычислительная сеть объединяет абонентов, расположенных в пределах небольшой территории. К классу локальных сетей относятся сети отдельных предприятий, фирм, офисов и т. д.

По топологии физических связей – по способу соединения компьютеров между собой

Под топологией вычислительной сети понимается конфигурация графа, вершинам которого соответствуют компьютеры сети (а иногда и другое оборудование), а ребрами — физические связи между ними.

	Полносвязная топология – каждый компьютер связан со всеми остальными. Громоздкий и неэффективный вариант, т.к. каждый компьютер должен иметь большое кол-во коммуникационных портов.
	Ячеистая топология – получается из полносвязной путем удаления некоторых связей. Непосредственно связываются только те компьютеры, между которыми происходит интенсивный обмен данными. Даная топология характерна для глобальных сетей
	Общая шина – до недавнего времени самая распространенная топология для локальных сетей. Компьютеры подключаются к одному коаксиальному кабелю. Дешевый и простой способ, недостатки – низкая надежность. Дефект кабеля парализует всю сеть. Дефект коаксиального разъема редкостью не является
	Кольцевая топология – данные передаются по кольцу от одного компьютера к другому, если компьютер распознает данные как свои, он копирует их себе во внутренний буфер.
	Топология Звезда – каждый компьютер отдельным кабелем подключается к общему устройству – концентрат (хаб). Главное преимущество перед общей шиной – большая надежность. Недостаток – высокая стоимость оборудования и ограниченное кол-во узлов в сети (т.к. концентрат имеет ограниченное число портов)
	Иерархическая Звезда (древовидная топология, снежинка) – топология типа звезды, но используется несколько концентратов, иерархически соединенных между собой связями типа звезда. Самый распространенный способ связей как в локальных сетях, так и в глобальных.

Выбор топологии электрических связей существенно влияет на многие характеристики сети. Например, Наличие резервных связей повышает надежность сети. Базовые требования компьютерных сетей:

• открытость — возможность включения дополнительных компьютеров, терминалов, узлов и линий связи без изменения технических и программных средств существующих компонентов;
• живучесть — сохранение работоспособности при изменении структуры;
• адаптивность — допустимость изменения типов компьютеров, терминалов, линий связи, операционных систем;
• эффективность — обеспечение требуемого качества обслуживания пользователей при минимальных затратах;
• безопасность информации. Безопасность — это способность сети обеспечить защиту информации от несанкционированного доступа.

Базовые принципы организации компьютерной сети:

• операционные возможности — перечень основных действий по обработке данных. Абоненты сети имеют возможность использовать память и процессоры многих компьютеров для хранения и обработки данных;
• производительность — представляет собой суммарную производительность компьютеров, участвующих в решении задачи пользователя;
• время доставки сообщений — определяется как статистическое среднее время от момента передачи сообщения в сеть до момента получения сообщения адресатом;
• стоимость предоставляемых услуг.

Источник

Классификация вычислительных сетей

· Территориальные вычислительные сети (болшие, глобальные, региональные), не имеют ограничений.

· Информационная (например телеграф);

· Сети распределённых вычислений.

3. По размещению информации в сети:

· С централизованным банком данных (легче работать, защитить);

· С распределёнными банками данных (более надёжны и экономичны).

4. По типу используемых средств:

· Однородные (одинаковые средства связи);

· Не однородные (разные средства связи).

· Со стационарными объектами;

7. По организации взаимодействия:

· С выделенным сервером (зависимость от сервера);

· Одноранговая (более надёжна);

· Сервер существует, но не привязан к определённой машине.

· Вещательные сети (сообщения поступают на все хосты сети, и каждый хост разбирает какое сообщение ему, а какое нет, этот способ отличается простотой оборудования и реализации передач);

· Точка-точка (Сообщения передаются непосредственно только между двумя узлами);

· Смешанная коммутация пакетов и каналов.

4.Каналы связи в вычислительных сетях, их сравнительная характеристика

Средой передачи информации называются те линии связи (или каналы связи), по которым производится обмен информацией между компьютерами. В подавляющем большинстве компьютерных сетей (особенно локальных) используются проводные или кабельные каналы связи, хотя существуют и беспроводные сети, которые сейчас находят все более широкое применение, особенно в портативных компьютерах.

Промышленностью выпускается огромное количество типов кабелей, например, только одна крупнейшая кабельная компания Belden предлагает более 2000 их наименований. Но все кабели можно разделить на три большие группы:

• электрические (медные) кабели на основе витых пар проводов (twisted pair), которые делятся на экранированные (shielded twisted pair, STP) и неэкранированные (unshielded twisted pair, UTP);
• электрические (медные) коаксиальные кабели (coaxial cable);
• оптоволоконные кабели (fiber optic).

Коаксиальный кабель представляет собой электрический кабель, состоящий из центрального медного провода и металлической оплетки (экрана), разделенных между собой слоем диэлектрика (внутренней изоляции) и помещенных в общую внешнюю оболочку (рис. 2.3).

Существует два основных типа коаксиального кабеля:

• тонкий (thin) кабель, имеющий диаметр около 0,5 см, более гибкий;
• толстый (thick) кабель, диаметром около 1 см, значительно более жесткий. Он представляет собой классический вариант коаксиального кабеля, который уже почти полностью вытеснен современным тонким кабелем.

Кабели на основе витых пар

Витые пары проводов используются в дешевых и сегодня, пожалуй, самых популярных кабелях. Кабель на основе витых пар представляет собой несколько пар скрученных попарно изолированных медных проводов в единой диэлектрической (пластиковой) оболочке. Он довольно гибкий и удобный для прокладки. Скручивание проводов позволяет свести к минимуму индуктивные наводки кабелей друг на друга и снизить влияние переходных процессов.

Оптоволоконный (он же волоконно-оптический) кабель – это принципиально иной тип кабеля по сравнению с рассмотренными двумя типами электрического или медного кабеля. Информация по нему передается не электрическим сигналом, а световым. Главный его элемент – это прозрачное стекловолокно, по которому свет проходит на огромные расстояния (до десятков километров) с незначительным ослаблением.

Существуют два различных типа оптоволоконного кабеля:

• многомодовый или мультимодовый кабель, более дешевый, но менее качественный;
• одномодовый кабель, более дорогой, но имеет лучшие характеристики по сравнению с первым.

Бескабельные каналы связи

Кроме кабельных каналов в компьютерных сетях иногда используются также бескабельные каналы. Их главное преимущество состоит в том, что не требуется никакой прокладки проводов (не надо делать отверстий в стенах, закреплять кабель в трубах и желобах, прокладывать его под фальшполами, над подвесными потолками или в вентиляционных шахтах, искать и устранять повреждения). К тому же компьютеры сети можно легко перемещать в пределах комнаты или здания, так как они ни к чему не привязаны.

Радиоканал использует передачу информации по радиоволнам, поэтому теоретически он может обеспечить связь на многие десятки, сотни и даже тысячи километров. Скорость передачи достигает десятков мегабит в секунду (здесь многое зависит от выбранной длины волны и способа кодирования).

Эффективность связи в компьютерных сетях существенно зависит от следующих основных характеристик каналов связи:

• пропускной способности (скорость передачи данных), измеряемой количеством бит информации, переданных по сети в секунду;
• надёжности — способности передавать информацию без искажений и потерь;
• стоимости;
• возможности расширения (подключения новых компьютеров и устройств).

Пропускная способность Мбит\с

Возможность расширения

Электрические кабели: витая пара коаксиальный кабель

Источник

Вопрос 14. Классификация локальных вычислительных сетей

• по способу организаиии управления однородные вычислительные сети подразделяются на:

• сети с централизованным управлением; они имеют центральную ЭВМ, управляющую их работой, и характеризуются простотой обеспечения взаимодействия между ЭВМ. Применение таких сетей целесообразно при небольшом числе абонентских систем;

• сети с децентрализованным, распределенным управлением; в них функции управления распределены между системами сети Применение таких систем целесообразно при большом числе абонентских систем;

*/ по характеру организаиии передачи данных ЛВС подразделяются на»

• сети с маршрутизацией информации В них абонентские системы могут взаимодействовать по различным маршрутам передачи блоков данных;

• сети с селекцией информации. В них взаимодействие абонентских систем производится выбором (селекцией) адресованных им блоков данных;

• по характеру физической среды различают сети, физической средой которых могут быть: /

• коаксиальный кабель (наиболее распространенная в настоящее время среда);

• по методу управления средой передачи данных различают сети с методом детерминированного и случайного доступа к моноканалу.

2. Выделяют несколько причин популярности ЛВС.

• повсеместное распространение персональных компьютеров — относительно недорогой и высокопроизводительной техники, с помощью которой решаются сложные задачи управления;

• потребность пользователей персональных компьютеров обмениваться информацией; совместно использовать общие сетевые программные, аппаратные и информационные ресурсы; получать доступ к ресурсам вычислительных сетей других организаций;

• появление на рынке широкого спектра аппаратных и программных коммуникационных средств, позволяющих легко объединять отдельные персональные компьютеры в вычислительную сеть;

• возможность более экономного использования в сети относительно дорогих ресурсов;

• возможность повышения производительности труда за счет введения в сети специализированных компонентов, таких как файл-серверы, серверы баз данных и др.

Развитие ЛВС привело к возникновению более крупных корпоративных сетей, а развитие последних — к появлению сети Internet, объединяющей в себе множество глобальных сетей.

3. Особенности ЛВС:

• наличие единого для всех абонентов сети высокоскоростного канала связи, способного передавать самую разнообразную информацию;

• отсутствие значительных помех, а поэтому достаточно большая достоверность передаваемой информации;

• возможность включения в состав сети разнообразных и независимых устройств;

• достаточно простая возможность изменения конфигурации сети и среды передачи.

Источник