1. Компьютерные сети

Компьютерная сеть – комплекс территориально рассредоточенных ЭВМ, связанных между собой каналами передачи данных и сетевым программным обеспечением.

В состав компьютерных сетей входят следующие средства (ресурсы):

1. Технические.

2. Программные.

3. Информационные.

Технические средства:

• ЭВМ различных типов: от микро до суперЭВМ;

• системы передачи данных, включая каналы связи, модемы и сетевые адаптеры (контроллеры) для подключения ЭВМ к линиям связи;

• шлюзы, маршрутизаторы и другое оборудование.

Программные средства служат для:

• организации коллективного доступа к ресурсам сети;

• динамического распределения и перераспределения ресурсов;

• оптимальной загрузки технических средств;

• координации работы основных звеньев сети.

Информационные средства – единый информационный фонд, содержащий данные разных типов для общего и индивидуального применения.

В состав информационных средств входят базы данных и базы знаний.

Целесообразность создания сети обуславливается следующим:

• использованием территориально распределенного ПО, БД и баз знаний, находящихся у различных пользователей;

• организацией распределенной обработки путем привлечения ресурсов многих вычислительных машин;

• оперативному перераспределению нагрузки между компьютерами и ликвидации пиковой нагрузки с учетом часовых поясов;

• специализацией отдельных компьютеров на работе с уникальными программами;

• коллективизацией ресурсов дорогостоящего периферийного оборудования, которым не целесообразно укомплектовывать каждую ЭВМ.

Требования к компьютерным сетям:

1. Простота эксплуатации и доступа к сети.

2. Непрерывность работы – возможность отключения и подключения компонентов сети без прерывания ее работы.

3. Открытость – возможность подключения разнотипных ЭВМ.

4. Развиваемость – возможность наращивания ресурсов сети и абонентов.

5. Автономность – работа пользователя на своей ЭВМ не должна ограничиваться тем, что ЭВМ включена в сеть.

6. Интегральность – возможность обработки и передачи информации различного вида: символьной, графической и др.

7. Защищенность – возможность пресечения несанкционированного доступа к сети.

8. Помехоустойчивость – способность достоверно передавать информацию в условиях помех.

9. Небольшое время ответа, обеспечивающее эффективную работу пользователя в режиме диалога.

10. Высокая надежность и приемлемая стоимость услуг сети.

Классификация компьютерных сетей

Признаки классификации компьютерных сетей:

1. Территориальное размещение.

2. Топология.

3. Тип ЭВМ.

4. Размещение данных.

5. Тип решаемых задач и др.

По территориальному размещению сети делят на:

• локальные (LAN – Local Area Network);

• региональные (MAN – Metropolia Area Network;

• глобальные (WAN – Wide Area Network).

Локальная сеть – сеть небольшой протяженности: в пределах комнаты, этажа, здания. Имеют небольшой радиус действия – порядка 10 км, привязаны к конкретному месту, действуют в пределах одного учреждения. Локальная сеть всегда является ведомственной. Назначение локальных сетей – распределение ресурсов ЭВМ: программ, памяти, периферийных устройств.

Региональная сеть – сеть в пределах города, района, области, страны. Расстояние между абонентами сети: десятки-сотни км. Представляют собой объединение нескольких локальных сетей и является частью некоторой глобальной сети.

Глобальная сеть объединяет абонентов, находящихся в различных странах, на различных континентах. Эти сети решают проблему объединения ресурсов всего мира и организации доступа к этим ресурсам. Пример глобальной сети – Internet.

Существуют корпоративные сети, охватывающие крупные корпорации. Их масштаб и структура определяются потребностями корпораций-владельцев. Она может включать несколько локальных сетей отдельных офисов и производств в различных зданиях и странах.

Топология. Под топологией понимается конфигурация физических соединений компонентов сети. Базовые типы топологий:

1. Звезда (Star)

2. Шина (Bus)

3. Кольцо (Ring, Loop).

Компьютерная сеть Звезда имеет центральный элемент: компьютер-сервер, к которому подключены остальные ЭВМ.

Рис. 3.1. Звездообразная топология

В сети шинной структуры – компьютеры подключаются к общему кабелю (шине), по которому происходит обмен информацией в двух направлениях. На концах линий связи размещаются заглушки-терминаторы для предотвращения отражения волновых сигналов.

Рис.3.2. Шинная топология

В кольцевой сети все узлы соединены в кольцо каналами связи, и включения выполняются в одном направлении по кольцу. Сеть не имеет конечного пункта соединения.

Рис. 3.3. Кольцевая топология

При выборе сетевой топологии учитывают факторы:

• максимальной надежности;

• наименьшей стоимости;

• наиболее удобных: времени ответа, пропускной способности.

По типу ЭВМ сети делят на:

• однородные (гомогенные) – в которых ЭВМ программно совместимы;

• неоднородные (гетерогенные), в которых такой совместимости нет.

По размещению данных сети делят на:

• сети с централизованной базой данных;

• сети с распределенной базой данных.

По типу решаемых задач выделяют сети:

• специализированные;

• универсальные.

Реально чистых типов сетей нет, есть их различные комбинации.