Вопрос 25. Понятие вычислительных сетей.

Вычислительной сетью называется совокупность компьютеров, которые соединены посредством определенных линий связи.

Вычислительные сети делятся на три основных класса:

1) локальные вычислительные сети, или ЛВС (LAN — Local Area Network), — это совокупность компьютеров, находящихся в пределах определенной территории и связанных между собой соответствующими средствами коммуникации. Программные и аппаратные ресурсы в ЛВС используются совместно;

2) региональные вычислительные сети (MAN — Metropolitan Area Network) — это сети, которые объединяют между собой несколько локальных вычислительных сетей, расположенных в пределах одной территории (города, области, региона). Данный класс вычислительных сетей появился сравнительно недавно;

3) глобальные вычислительные сети (WAN — Wide Area Network) — это сети, которые объединяют компьютеры, расположенные на любом расстоянии друг от друга (Internet, FIDO). Локальные вычислительные сети в большинстве случаев используются в пределах одного предприятия или организации. Эти сети могут быть направлены на выполнение определенных функций в соответствии с профилем деятельности организации.

Вопрос 26. Базовые топологии локальных компьютерных сетей.

Термин топология сетей характеризует физическое расположение компьютеров, узлов коммутации и каналов связи в сети. Проблема синтеза структуры (топологии) сети является одной из важнейших, но до конца не решенной задачей. В связи с тем, что при решении задач определения числа и взаимосвязи компонентов сети используются приближенные, эмпирические методы. Все сети строятся на основе трех базовых топологий: звезда, кольцо, шина. Топология звезда характерна тем, что в ней все узлы соединены с одним центральным узлом. Достоинство подобной структуры заключается в экономичном удобстве с точки зрения организации управления взаимодействием компьютеров. Звездообразную сеть легко расширить, поскольку для добавления нового компьютера нужен только один новый канал связи.Недостатком такой топологии является низкая надежность: при отказе центрального узла выходит из строя вся сеть.

Топология кольцо. Компьютеры подключаются к повторителям (репитерам) сигналов, связанных в однонаправленное кольцо. По методу доступа к каналу связи различают два основных типа кольцевых сетей:

Маркерные кольца – по кольцу передается специальный управляющий маркер (метка), который разрешает передачу сообщений из компьютера. Если компьютер получил маркер и у него есть сообщение для передачи, то происходит захват маркера и передается сообщение в кольцо. Данные проходят все повторителя, пока не окажутся на том повторители к которому подключен компьютер с адресом, указанным в данных. Получив подтверждение, передающий компьютер создает новый маркер и возвращает его в сеть. При отсутствии у компьютера сообщения для передачи он пропускает движущийся по кольцу маркер.

Тактированные кольца – по сети непрерывно вращается замкнутая последовательность тактов – специально закодированных интервалов фиксированной длины. В каждом такте имеется бит – указатель занятости. Свободные такты могут заполняться передаваемыми сообщениями по мере необходимости.

Достоинствами кольцевых сетей являются равенство компьютеров по доступу к сети и высокая разрешимость. К недостаткам – выход из строя одного повторителя остановка всей сети, при изменении конфигурации тоже происходит остановка всей сети. Топология шина. В этой топологии все компьютеры подключены к единому каналу связи с помощью трансиверов (приемопередатчиков). Канал оканчивается с двух сторон пассивными терминаторами, которые поглощают передаваемые сигналы. Данные от передаваемого компьютера передаются всем компьютерам сети, однако воспринимаются только тем компьютером, адрес которого указан в сообщении. Каждый момент времени только один компьютер может вести передачу. Шина – пассивная топология. Поэтому если один компьютер выйдет из строя, это не скажется на работе других, что является достоинством шинной топологии. Другими достоинствами этой технологии является высокая расширяемость и экономичность в организации каналов связи. К недостаткам относится – уменьшение пропускной способности сети при значительных объемах трафика (объем данных).

В настоящее время часто используются топологии, комбинирующие базовые: «звезда-шина», «звезда-кольцо».