Обобщённая структура компьютерной сети: абоненты, станции, абонентские системы, передающая среда, коммуникационные сети

Объединение в один комплекс средств вычислительной техники, аппаратуры связи и каналов передачи данных предъявляет специфические требования со стороны каждого элемента многомашинной ассоциации, а также требует формирования специальной терминологии.

Абоненты сети — объекты, генерирующие или потребляющие информацию в сети.

К абонентам сети могут быть отнесены отдельные компьютеры, комплексы компьютеров, терминалы, промышленные роботы, станки с числовым программным управлением и т.д. Любой абонент сети подключается к станции.

Станция — аппаратура, которая выполняет функции, связанные с передачей и приемом информации.

Совокупность абонента и станции принято называть абонентской системой.

Для организации взаимодействия абонентов необходима физическая передающая среда.

Физическая передающая среда — линии связи или пространство, в котором распространяются электрические сигналы, и аппаратура передачи данных.

На базе физической передающей среды строится коммуникационная сеть, которая обеспечивает передачу информации между абонентскими системами. Коммуникационная сеть – это совокупность физической передающей среды, программных средств (компьютерных программ) и правил её использования, обеспечивающая обмен информацией в компьютерной сети.

Такой подход позволяет рассматривать любую компьютерную сеть как совокупность абонентских систем и коммуникационной сети. Обобщенная структура компьютерной сети может быть представлена как совокупность абонентских систем, каждая из которых имеет выход в коммуникационную среду. А коммуникационная среда обеспечивает обмены информацией между абонентскими системами. В такой структуре компьютерной сети абонентские системы связаны не непосредственно каждая с каждой, а только между собой через посредство коммуникационной среды.

Классификация компьютерных сетей по уровням

В зависимости от территориального расположения абонентских систем компьютерные сети можно разделить на три основных класса по уровням:

• глобальные сети (WAN — Wide Area Network);

• региональные сети (MAN — Metropolitan Area Network);

• локальные сети (LAN — Local Area Network).

Глобальная компьютерная сеть объединяет абонентов, расположенных в различных странах, на различных континентах. Взаимодействие между абонентами такой сети может осуществляться на базе телефонных линий связи, радиосвязи и систем спутниковой связи Глобальные компьютерные сети позволяют решать проблему объединения информационных ресурсов всего человечества и организации доступа к этим ресурсам.

Региональная компьютерная сеть связывает абонентов, расположенных на значительном расстоянии друг от друга. Она может включать абонентов внутри большого города, экономического региона, отдельной страны. Обычно расстояние между абонентами региональной компьютерной сети составляет десятки или даже сотни километров.

Локальная компьютерная сеть обычно строится на принципах, существенно отличных от принципов построения региональных и глобальных сетей. В частности, для связи в локальных сетях практически никогда не используются телефонные соединения, а потому не нужны модемы. В локальных сетях, как правило, не нужны специальные программы поиска и копирования информации на компьютер пользователя, поскольку нормой является получение этим пользователем непосредственного доступа к файлам других компьютеров сети, несущественно отличающихся от его доступа к файлам своего компьютера. Для работы в региональных и глобальных сетях такого рода доступ пользователей к файлам обычно не допускается, а для обмена данных компьютеров в сети используются модемы и другие аппаратные средства. Столь существенные различия в аппаратном и программном обеспечении делает обоснованным отделение категории локальных сетей от региональных и глобальных.

В настоящее время не существует четких ограничений на территориальный разброс абонентов локальной компьютерной сети. Обычно такая сеть привязана к конкретному месту и объединяет абонентов, расположенных в пределах небольшой территории, обычно в одной комнате, в одном офисе или в крайнем случае – в соседних знаниях. К классу локальных компьютерных сетей относятся сети отдельных предприятий, фирм, банков, офисов и т.д. Протяженность такой сети обычно ограничена пределами от нескольких метров при расположении в одном помещении до 2 - 2,5 км при расположении в разных зданиях или сооружениях.

Персональные компьютеры, ставшие в настоящее время непременным элементом любой системы управления, привели к буму в области создания локальных компьютерных сетей. Это, в свою очередь, вызвало необходимость в разработке новых информационных технологий.

Практика применения персональных компьютеров в различных отраслях науки, техники и производства показала, что наибольшую эффективность от внедрения компьютерной техники обеспечивают не отдельные автономные компьютеры, а локальные вычислительные сети.

Объединение глобальных, региональных и локальных компьютерных сетей позволяет создавать многосетевые иерархии. Они обеспечивают мощные, экономически целесообразные средства обработки огромных информационных массивов и доступ к неограниченным информационным ресурсам. Локальные компьютерные сети могут входить как компоненты в состав региональной сети, региональные сети — объединяться в составе глобальной сети и, наконец, глобальные сети могут также образовывать сложные структуры.

Например, компьютерная сеть Internet является наиболее популярной глобальной сетью. В ее состав входит множество свободно соединенных сетей. Внутри каждой сети, входящей в Internet, существуют конкретная структура связи и определенная дисциплина управления. Внутри Internet структура и методы соединений между различными сетями для конкретного пользователя не имеют никакого значения. Фактически сеть Internet – это коммуникационное пространство между сетями с конкретной структурой и дисциплиной управления. Это соответствует одному из возможных значений английского понятия Internet: Inter – между, net – сеть, т.е. это сеть между сетями.