Назначение и классификация компьютерных сетей
Локальные сети на электрическом уровне соединяют компьютеры между собой с помощью кабелей и сетевых плат. На логическом уровне ЛВС представляет собой совокупность двух видов компьютеров:
- Сервер
- Рабочая станция.
Сервер – компьютер, представляющий свои ресурсы пользователям. Рабочая станция – компьютер, через который пользователь получает ресурсы сети. Сеть без единого устройства хранения и обработки информации называется одноранговой. В ней все компоненты равноправны. К достоинствам одноранговой сети относится низкая стоимость и высокая надёжность. В сети с выделенным сервером 1 компьютер выполняет функции хранения и обработки информации и функции управления сетью. Достоинства: высокое быстродействие, надежная защита информации, простота управления. Топология – это способы соединения элементов в системе. При построении локальных сетей используют 3 основные топологии:
- Линейная шина.
- Звезда.
- Кольцо.
С рис. 7.1 еть типа [1] (рис.7.1.) наиболее проста и экономична. Д
15. Понятие и назначение компьютерной сети. Классификация компьютерных сетей.
Компьютерной сетью называется совокупность компьютеров, взаимосвязанных через каналы передачи данных, обеспечивающая пользователей средствами обмена информацией и коллективного использования ресурсов сети: аппаратных, программных и информационных.
Объединение компьютеров в сеть позволяет совместно использовать дорогостоящее оборудование — диски большой емкости, принтеры, модемы, оперативную память, иметь общие программные средства и данные. Глобальные сети предоставляют возможность использовать аппаратные ресурсы удаленных компьютеров. Глобальные сети, охватывая миллионы людей, полностью изменили процесс распространения и восприятия информации, сделали обмен информацией через электронную почту самой распространенной услугой сети, а саму информацию — основным ресурсом человека.
Основным назначением сети является обеспечение простого, удобного и надежного доступа пользователя к распределенным общесетевым ресурсам и организация их коллективного использования при надежной защите от несанкционированного доступа, а также обеспечение удобных и надежных средств передачи данных между пользователями сети. С помощью сетей эти проблемы решаются независимо от территориального расположения пользователей.
В эпоху всеобщей информатизации большие объемы информации хранятся, обрабатываются и передаются в локальных и глобальных компьютерных сетях. В локальных сетях создаются общие базы данных для работы пользователей. В глобальных сетях осуществляется формирование единого научного, экономического, социального и культурного информационного пространства.
Помимо сфер научной, деловой, образовательной, общественной и культурной жизни глобальная сеть охватила и сделала доступным для миллионов людей новый вид отдыха и развлечений. Сеть превратилась в инструмент ежедневной работы и организации досуга людей самого разного круга.
Компьютерные сети можно классифицировать по ряду признаков, например, по степени территориальной распределенности. При этом различают глобальные, региональные и локальные сети.
Глобальные сети объединяют пользователей, расположенных по всему миру, используют волоконно-оптические и спутниковые каналы связи, позволяющие соединять узлы сети связи и компьютеры, находящиеся на расстоянии до 10–15 тыс. км друг от друга.
Региональные сети объединяют пользователей города, области, небольших стран. В качестве каналов связи чаще всего используются волоконно-оптические и телефонные линии. Расстояния между узлами сети составляют 10–1000 км.
Локальные сети связывают абонентов одного или близлежащих зданий одного предприятия, учреждения. Локальные сети получили очень широкое распространение, так как 80–90% информации циркулирует вблизи мест ее появления и только 20–10% связано с внешними взаимодействиями. Локальные сети могут иметь любую структуру, но чаще всего компьютеры в локальной сети связаны единым высокоскоростным каналом передачи данных. Единый для всех компьютеров высокоскоростной канал передачи данных — главная отличительная особенность локальных сетей. В качестве канала передачи данных используется витая пара, коаксиальный кабель либо оптический кабель. В оптическом канале световод сделан из кварцевого стекла толщиной в волос, это — наиболее высокоскоростной, надежный, но и дорогостоящий кабель. Расстояния между компьютерами в локальной сети — до 10 км.
Корпоративные сети являются тем примером, который не укладывается в систему классификации сетей по признаку их территориальной распределенности. Например, сеть банка или авиакомпании может связывать компьютеры как в соседних помещениях, так и расположенные на разных континентах. Корпоративная сеть обычно имеет свою особую систему кодирования и защиты информации, что исключает в ней свободный доступ, характерный для глобальных сетей. Каналы связи в локальных и корпоративных сетях являются собственностью организации, и это серьезно упрощает их эксплуатацию.Функциональные возможности сети определяются теми услугами, которые она предоставляет пользователю. Для реализации каждой из услуг сети и доступа пользователя к этой услуге разрабатывается специальное программное обеспечение.Для обеспечения связи между этими сетями используются средства межсетевого взаимодействия, называемые мостами (Bridge) и маршрутизаторами (Router). В качестве моста и маршрутизатора могут использоваться компьютеры, в которых установлено по два или более сетевых адаптера. Каждый из адаптеров обеспечивает связь с одной из связываемых сетей.
Мост или маршрутизатор получает пакеты, посылаемые компьютером одной сети компьютеру другой сети, переадресует их и отправляет по указанному адресу. Мосты, как правило, используются для связи сетей с одинаковыми коммуникационными системами, например для связи двух сетей Ethernet или двух сетей Arcnet. Маршрутизаторы связывают сети с разными коммуникационными системами, так как имеют средства преобразования пакетов одного формата в другой. Существуют мосты-маршрутизаторы (Brouter), объединяющие функции обоих средств.Для обеспечения связи сетей с различными компьютерными системами предназначены шлюзы (Gateway). Например, в общей структуре корпоративной сети через шлюз локальная сеть может быть связана с мощным внешним компьютером.
Определение и назначение компьютерных сетей.
Компьютерная сеть (информационно-вычислительная сеть) — это система распределенных на территории средств ввода/вывода, хранения и обработки информации, связанных между собой каналами передачи данных.
- удаленный доступ пользователей к ресурсам сети (к базам и банкам данных, высокопроизводительным ЭВМ, принтерам, графопостроителям и т.д.);
- создание распределенных банков данных, что снижает стоимость их эксплуатации и уменьшает время доступа пользователей к информации:
- предоставление пользователям различных услуг (службы информации, электронной почты, телеконференций и др.).
Назовите основные блоки коммутационной системы сети и их назначение.
■ Рабочая станция (PC) — это персональный компьютер, подключенный к сети, на котором пользователь сети выполняет свою работу. Каждая PC обрабатывает свои локальные файлы и использует свою операционную систему, но при этом доступны ресурсы сети (доступный для совместного использования объект сети, такой как принтер, модем, каталог на диске и т.п.). Типы PC:
— PC с локальным диском (операционная система загружается с этого диска);
— бездисковая PC (операционная система загружается с файлового сервера);
— удаленная PC подключается к сети через модем. Модем— это устройство для организации связи между компьютерами с использованием телефонных линий. Оно выполняет функции МОдуляции и ДЕМодуляции информационных сигналов, преобразование сигналов телефонной линии в цифровые биты и наоборот, их сжатие, подавление помех, исправление других ошибок, возникающих при передаче данных.
■ Сервер сети — это компьютер, подключенный к сети и предоставляющий пользователям сети определенные услуги: хранение данных общего пользования, печать, запросы к базам данных и т.д. По выполняемым функциям выделяют:
■ Файловый сервер — компьютер с большим объемом дискового пространства, хранящий данные пользователей сети и обеспечивающий совместный доступ к этим данным. Выполняет следующие группы задач: хранение, передачу и архивирование данных; согласование изменений данных, выполняемых разными пользователями.
■ Сервер баз данных — компьютер, выполняющий функции хранения, обработки и управления файлами баз данных. Выполняемые функции: хранение баз данных, поддержка их целостности, полноты, актуальности, прием и обработка запросов к базам данных и пересылка результатов обработки на рабочую станцию, обеспечение доступа к базам данных, поддержка системы ведения и учета пользователей, разграничение доступа и согласование изменений данных, выполняемых разными пользователями.
■ Сервер прикладных программ — компьютер, используемый для выполнения прикладных программ.
■ Коммуникационный сервер — устройство или компьютер, предоставляющий пользователям локальной сети прозрачный доступ к своим последовательным портам ввода-вывода. Например, с его помощью можно создать разделяемый модем, подключив его к одному из портов сервера. После этого с модемом можно работать так же, как если бы он был подключен к рабочей станции.
■ Сервер доступа — это выделенный компьютер, позволяющий выполнять удаленную обработку заданий.
■ Сервер резервного копирования данных — устройство или компьютер, который решает задачи создания, хранения и восстановления копий данных, расположенных на файловых серверах и рабочих станциях. Функции нескольких типов серверов может выполнять один компьютер сети.
Сетевая карта или порт — необходима для физического соединения компьютеров. Сетевая карта или сетевой адаптер — это плата расширения, вставляемая в разъем материнской платы (main board) компьютера. Также существуют сетевые адаптеры стандарта PCMCIA для нотебуков (notebook), они вставляются в специальный разъем в корпусе нотебука. Или интегрированные для материнской платы компьютера, они подключаются, по какой либо локальной шине. Появились Ethernet сетевые карты подключаемые к USB (Universal Ser. Bus) к порту компьютера.
Программные драйверы — это программные средства для обеспечения информационного взаимодействия между операционной системой рабочей станции или сервера и сетевой картой.
Концентратор — это устройство позволяет следить за загрузкой сети и автоматически отключать отказавшие устройства, генерирующие беспорядочный поток сообщений.
Чтобы соединить различные компьютерные сети, используют специальные сетевые устройства: повторители; мосты; маршрутизаторы и шлюзы.
Повторители используются для соединения двух сегментов сети. Они копируют или повторяют принимаемые сигналы. Кроме этого они усиливают и восстанавливают характеристики сигналов, прежде чем передать их далее.
■ Сетевые мосты — комплекс технических и программных средств для организации взаимодействия между однородными сетями, т.е. в которые входят программно-совместимые ЭВМ. Основная функция моста заключается в поддержке сетевого трафика на одной стороне сети.
■ Сетевые маршрутизаторы — устройство, соединяющее сети одного или разных типов по одному протоколу обмена данными. Маршрутизатор анализирует адрес назначения и направляет данные по оптимально выбранному маршруту.
■ Шлюзы — это устройство для объединения информационных сетей, использующих различные протоколы. Шлюзы работают на Прикладном уровне модели OSI. Самый распространенный их тип используется в электронной почте.