1. Классификация компьютерных сетей.
1.1. Понятие и назначение компьютерной сети.
Компьютерная сеть - это совокупность компьютеров, соединенных линиями связи, обеспечивающая пользователям сети потенциальную возможность совместного использования ресурсов всех компьютеров. С другой стороны, проще говоря, компьютерная сеть - это совокупность компьютеров и различных устройств, обеспечивающих информационный обмен между компьютерами в сети без использования каких-либо промежуточных носителей информации.
Основное назначение компьютерных сетей - совместное использование ресурсов и осуществление интерактивной связи как внутри одной фирмы, так и за ее пределами. Ресурсы (resources) - это данные, приложения и периферийные устройства, такие, как внешний дисковод, принтер, мышь, модем или джойстик.
Компьютеры, входящие в сеть выполняют следующие функции:
организацию доступа к сети
управление передачей информации
предоставление вычислительных ресурсов и услуг пользователям сети
1.2. Концепция построения сети
Рождение компьютерных сетей было вызвано практической потребностью - иметь возможность для совместного использования данных. Персональный компьютер - прекрасный инструмент для создания документа, подготовки таблиц, графических данных и других видов информации, но при этом нет возможности быстро поделиться своей информацией с другими. Когда не было сетей, приходилось распечатывать каждый документ, чтобы другие пользователи могли работать с ним, или в лучшем случае - копировать информацию на дискеты. Одновременная обработка документа несколькими пользователями исключалась. Если бы пользователь подключил свой компьютер к другим, он смог бы работать с их данными и их принтерами.
По способу организации сети подразделяются на реальные и искусственные:
Искусственные сети (псевдосети) позволяют связывать компьютеры вместе через последовательные или параллельные порты и не нуждаются в дополнительных устройствах. Иногда связь в такой сети называют связью по нуль-модему (не используется модем). Само соединение называют нуль-модемным. Искусственные сети используются, когда необходимо перекачать информацию с одного компьютера на другой. MS-DOS и windows снабжены специальными программами для реализации нуль-модемного соединения.
Реальные сети позволяют связывать компьютеры с помощью специальных устройств коммутации и физической среда передачи данных.
1.3. Классификация по территориальной направленности.
По территориальной распространенности сети могут быть локальными, глобальными, региональными и городскими.
Локальные - это сети, перекрывающие территорию не более 10 м2
Региональные - расположенные на территории города или области
Глобальные на территории государства или группы государств, например, всемирная сеть Internet.
Городские – расположение в пределах населенного пункта.
Так же, в последнее время специалисты выделяют такой вид сети, как банковская.
В классификации сетей существует два основных термина: LAN и wAN.
LAN (Local Area Network) - локальные сети, имеющие замкнутую инфраструктуру до выхода на поставщиков услуг. Термин "LAN" может описывать и маленькую офисную сеть, и сеть уровня большого завода, занимающего несколько сотен гектаров. Зарубежные источники дают даже близкую оценку - около шести миль (10 км) в радиусе; использование высокоскоростных каналов.
wAN (wide Area Network) - глобальная сеть, покрывающая большие географические регионы, включающие в себя как локальные сети, так и прочие телекоммуникационные сети и устройства. Пример wAN - сети с коммутацией пакетов (Frame relay), через которую могут "разговаривать" между собой различные компьютерные сети.
Рассмотрим подробнее каждую из перечисленных сетей.
Локальная вычислительная сеть (ЛВС) -Local Area Networks (LAN) - это группа (коммуникационная система) относительно небольшого количества компьютеров, объединенных совместно используемой средой передачи данных, расположенных на ограниченной по размерам небольшой площади в пределах одного или нескольких близко находящихся зданий (обычно в радиусе не более 1-2 км) с целью совместного использования ресурсов всех компьютеров.
INCLUDEPICTURE "../Тема%201_1_%20Понятие%20о%20компьютерной%20сети.files/tem1_1-2.gif" \* MERGEFORMAT
Рисунок 1. Пример локальной сети.
Компьютеры, входящие в сеть, могут совместно использовать:
данные;
принтеры;
факсимильные аппараты;
модемы;
другие устройства.
Данный список постоянно пополняется, так как возникают новые способы совместного использования ресурсов. Самые первые типы локальных сетей не могли соответствовать потребностям крупных предприятий, офисы которых обычно расположены в различных местах. Но как только преимущества компьютерных сетей стали неоспоримы и сетевые программные продукты начали заполнять рынок, перед корпорациями - для сохранения конкурентоспособности - встала задача расширения сетей. Так на основе локальных сетей возникли более крупные системы.
Сегодня, когда географические рамки сетей раздвигаются, чтобы соединить пользователей из разных городов и государств, ЛВС превращаются в глобальную вычислительную сеть [ГВС (WAN)], а количество компьютеров в сети уже может варьироваться от десятка до нескольких тысяч.
Глобальная вычислительная сеть (ГВС или WAN - World Area NetWork) - сеть, соединяющая компьютеры, удалённые географически на большие расстояния друг от друга. Отличается от локальной сети более протяженными коммуникациями (спутниковыми, кабельными и др.). Глобальная сеть объединяет локальные сети.
Городская сеть (MAN - Metropolitan Area NetWork) - сеть, которая обслуживает информационные потребности большого города.
Сеть банка представляет собой частный случай корпоративной сети крупной компании. Очевидно, что специфика банковской деятельности предъявляет жесткие требования к системам защиты информации в компьютерных сетях банка. Не менее важную роль при построении корпоративной сети играет необходимость обеспечения безотказной и бесперебойной работы, поскольку даже кратковременный сбой в ее работе может привести к гигантским убыткам. И, наконец, требуется обеспечить быструю и надежную передачу большого объема данных, поскольку многие прикладные банковские программы должны работать в режиме реального времени. Сеть объединяет в структурированную и управляемую замкнутую систему все принадлежащие компании информационные устройства: отдельные компьютеры и локальные вычислительные сети (LAN), хост-серверы, рабочие станции, телефоны, факсы, офисные АТС, сети банкоматов, онлайновые терминалы.
Касаясь вопроса предпочтительной архитектуры банковской сети, можно отметить, что наиболее распространенной в европейских странах и актуальной на сегодня для российских банков является топология "звезда" *, простая или многоуровневая, с главным офисом в центре, соединенным с региональными отделениями.
1.4. Классификация сетей по принадлежности.
По принадлежности различают ведомственные и государственные сети:Ведомственные принадлежат одной организации и располагаются на ее территории.
Государственные сети - сети, используемые в государственных структурах.
По скорости передачи информации компьютерные сети делятся на низко-, средне- и высокоскоростные.
низкоскоростные (до 10 Мбит/с),
среднескоростные (до 100 Мбит/с),
высокоскоростные (свыше 100 Мбит/с);
Для определения скорости передачи данных в сети широко используется бод (от англ. “baud”):
Baud (бод) - единица скорости передачи сигнала, измеряемая числом дискретных переходов или событий в секунду. Если каждое событие представляет собой один бит, бод эквивалентен бит/сек (в реальных коммуникациях это зачастую не выполняется).
* - понятие звездообразнго построения сети рассмотрим далее.
1.5. Классификация соединения ПК в сеть (топология).
Способ соединения компьютеров в сеть называется её топологией. Наиболее распространенные виды топологий сетей:
Линейная сеть - Содержит только два оконечных узла, любое число промежуточных узлов и имеет только один путь между любыми двумя узлами.
INCLUDEPICTURE "../интернет/Классификация%20компьютерных%20сетей.files/top01.gif" \* MERGEFORMAT
Рисунок 2. Линейная сеть.
Кольцевая сеть - Сеть, в которой к каждому узлу присоединены две и только две ветви.
INCLUDEPICTURE "../интернет/Классификация%20компьютерных%20сетей.files/top02.gif" \* MERGEFORMAT
Рисунок 3. Кольцевая сеть.
Звездообразная сеть - Сеть, в которой имеется только один промежуточный узел.
INCLUDEPICTURE "../интернет/Классификация%20компьютерных%20сетей.files/top03.gif" \* MERGEFORMAT
Рисунок 4. Звездообразная сеть.
Общая шина - В этом случае подключение и обмен данными производится через общий канал связи, называемый общей шиной.
INCLUDEPICTURE "../интернет/Классификация%20компьютерных%20сетей.files/top04.gif" \* MERGEFORMAT
Рисунок 5. Общая шина.
Древовидная сеть - Сеть, которая содержит более двух оконечных узлов и по крайней мере два промежуточных узла, и в которой между двумя узлами имеется только один путь.
INCLUDEPICTURE "../интернет/Классификация%20компьютерных%20сетей.files/top05.gif" \* MERGEFORMAT
Рисунок 6. Древовидная сеть.
Ячеистая сеть - Сеть, которая содержит по крайней мере два узла, имеющих два или более пути между ними.
INCLUDEPICTURE "../интернет/Классификация%20компьютерных%20сетей.files/top06.gif" \* MERGEFORMAT
Рисунок 7. Ячеистая сеть.
Полносвязная сеть - Сеть, в которой имеется ветвь между любыми двумя узлами.
1.6. Классификация по организации взаимодействия ПК.
С точки зрения организации взаимодействия компьютеров, сети делят на одноранговые (Peer-to-Peer Network) и с выделенным сервером (Dedicated Server Network).
Одноранговые сети
Все компьютеры одноранговой сети равноправны. Любой пользователь сети может получить доступ к данным, хранящимся на любом компьютере.
Одноранговые сети могут быть организованы с помощью таких операционных систем, как LANtastic, windows'3.11, Novell Netware Lite. Указанные программы работают как с DOS, так и с windows. Одноранговые сети могут быть организованы также на базе всех современных 32-разрядных операционных систем - windows 9x\ME\2k, windows NT workstation версии, OS/2) и некоторых других.
Достоинства одноранговых сетей:1. Наиболее просты в установке и эксплуатации.2. Операционные системы DOS и windows обладают всеми необходимыми функциями, позволяющими строить одноранговую сеть.
Недостатки:В условиях одноранговых сетей затруднено решение вопросов защиты информации. Поэтому такой способ организации сети используется для сетей с небольшим количеством компьютеров и там, где вопрос защиты данных не является принципиальным.
Иерархические сети
В иерархической сети при установке сети заранее выделяются один или несколько компьютеров, управляющих обменом данных по сети и распределением ресурсов. Такой компьютер называют сервером.
Любой компьютер, имеющий доступ к услугам сервера называют клиентом сети или рабочей станцией.
Сервер в иерархических сетях - это постоянное хранилище разделяемых ресурсов. Сам сервер может быть клиентом только сервера более высокого уровня иерархии. Поэтому иерархические сети иногда называются сетями с выделенным сервером.
Серверы обычно представляют собой высокопроизводительные компьютеры, возможно, с несколькими параллельно работающими процессорами, с винчестерами большой емкости, с высокоскоростной сетевой картой (100 Мбит/с и более).
Иерархическая модель сети является наиболее предпочтительной, так как позволяет создать наиболее устойчивую структуру сети и более рационально распределить ресурсы.
Также достоинством иерархической сети является более высокий уровень защиты данных.
К недостаткам иерархической сети, по сравнению с одноранговыми сетями, относятся:1. Необходимость дополнительной ОС для сервера. 2. Более высокая сложность установки и модернизации сети.3. Необходимость выделения отдельного компьютера в качестве сервера.
Таким образом, соединения персональных компьютеров в сеть можно классифицировать массой различных способов. На современном этапе все больше граждан подключают сеть INTERNET, а предприятия соединяют свои отделы в единую сеть, т.к. это существенно упрощает работу. Эффективность совместного использования ресурсов сети состоит в:
разделении дорогостоящих ресурсов
совершенствовании коммуникаций
улучшении доступа к информации
быстром и качественном принятии решений
свободном, в территориальном отношении, размещении компьютеров.