Глава 6
ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ О КОМПЬЮТЕРНЫХ СЕТЯХ И ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЯХ
Как правило, во всех организациях, внедряющих информационные технологии для автоматизации процессов обработки данных, возникает потребность взаимного обмена информацией между различными подразделениями. Такая передача в условиях территориальной разобщенности подразделений и групп исполнителей в приемлемые сроки невозможна без средств локальных компьютерных сетей и телекоммуникаций. Глобальные информационные сети открывают возможности создания хранилищ информации практически неограниченного объема, и доступ к ним становится важным фактором научно-технического прогресса. Более того, даже традиционные виды связи, такие, как почта и телефон, становятся электронными, вовлекая в число пользователей информационных технологий самые широкие слои населения. Специалисты говорят о формировании новой научно-технической дисциплины «телематики» (производное от слов «телекоммуникации» и «информатика»), предметом которой являются методы и средства передачи информации на расстояния, существенно превышающие линейные размеры площади, занимаемой участниками связи.
6.1. Основные понятия
Информационная сеть - это система, состоящая из объектов (узлов сети), выполняющих функции генерации, преобразования, хранения и использования информации, и линий связи (связей, коммуникаций, соединений), осуществляющих передачу информации между узлами. Компьютерная (вычислительная) сеть - это информационная сеть, в состав которой входит компьютерное (вычислительное) оборудование. Узлами компьютерной сети могут быть ЭВМ и периферийные устройства (принтеры, плоттеры и т.п.), являющиеся источниками и приемниками данных, передаваемых по сети. Эти компоненты называют оконечным оборудованием данных. Собственно пересылка данных происходит с помощью некоторой физической среды и технических средств, объединяемых под названием среда передачи данных.
Компьютеры, входящие в состав сети, выполняют достаточно широкий круг функций, основными из которых являются:
116
организация доступа к сети;
управление передачей информации;
предоставление вычислительных ресурсов и услуг абонентам сети.
При рассмотрении компьютерных сетей широко используются понятия клиент и сервер. На структурном уровне под сервером понимается компьютер, предоставляющий свои ресурсы другим компьютерам, называемым клиентами. На программном уровне под сервером и клиентом подразумеваются программы, выполняющие, соответственно, функции предоставления и использования сетевых ресурсов. Компьютеры, с помощью которых пользователи получают доступ к ресурсам компьютерной сети, принято называть рабочими станциями.
В соответствии с функциональным назначением компьютеров, сети принято делить на одноранговые и сети на основе серверов (серверные сети). В одноранговой сети все компьютеры равноправны, каждый из них может выступать в качестве, как клиента, так и сервера. При этом ресурсы каждого компьютера (периферийные устройства, внешняя память, процессор) условно делятся на локальные и сетевые. Локальными называются собственные ресурсы каждого из компьютеров, независимо от того, подключен ли он к сети. Сетевыми называется часть локальных ресурсов,
которые каждый компьютер предоставляет в общее пользование другим компьютерам. Если один из компьютеров сети использует ресурсы другого
компьютера, то он выступает в качестве клиента. Соответственно, компьютер, предоставляющий ресурсы рассматривается в этот момент в качестве сервера. Одноранговая организация, как правило, используется в небольших сетях, включающих не более 10 компьютеров.
В сетях на основе серверов выделяются отдельные компьютеры для серверов и клиентов. Для каждого вида сетевых ресурсов может быть создан свой сервер: файловый сервер, сервер печати, сервер базы данных и т.п.
Каждая компьютерная сеть имеет определенную архитектуру, которая определяется топологией, протоколами, интерфейсами, сетевыми техническими и программными средствами (рис. 6.1).
Топология компьютерной сети определяется структурой связей между ее основными элементами. Протоколы представляют собой правила взаимодействия функциональных элементов сети. Интерфейсы- средства сопряжения
117
функциональных элементов сети. В качестве функциональных элементов интерфейса могут выступать как отдельные устройства, так и программные модули. В соответствии с этим различают аппаратные и программные интерфейсы. Сетевые технические средства - это устройства, обеспечивающие объединение компьютеров в единую компьютерную сеть. Сетевое программное обеспечение осуществляет управление работой компьютерной сети и обеспечивает соответствующий интерфейс с пользователями. К этому классу ПО относятся сетевые операционные системы и вспомогательные сервисные программы.
рис, 6.1. Понятие архитектуры компьютерной сети.
Каждая из составляющих архитектуры компьютерной сети характеризует ее отдельные свойства, и только их совокупность характеризует всю сеть в целом. Таким образом, выбор компьютерной сети сводится к выбору ее топологии, протоколов, аппаратных средств и сетевого программного обеспечения.
В зависимости от расстояний между связываемыми узлами различают: глобальные сети (WAN- Wide Area Network);
региональные (городские) сети (MAN – Metropolitan Area Network);
локальные сети (LAN – Local Area Network).
Глобальные сети позволяют организовать взаимодействие между абонентами на больших расстояниях (тысячи километров). Протяженность региональных сетей находится в пределах от десятков до сотен километров. Глобальные и региональные сети часто объединяют одним понятием - «территориальные сети». Локальные вычислительные сети (ЛВС) связывают абонентов, располагающихся на расстояниях
118
от нескольких десятков до 1-2 км друг от друга. Типичная локальная сеть занимает пространство в одно здание.
В последнее время стали использоваться понятия «сеть кампуса» и «корпоративная сеть». Сеть кампуса- это совокупность связанных между собой локальных сетей, обеспечивающих работу одной организации и размешенных в одном или нескольких рядом расположенных зданиях. Корпоративная сеть - это одна или несколько взаимосвязанных сетей кампуса организации, удаленных друг от друга на значительное расстояние.
Особо выделяют единственную в своем роде глобальную сеть Internet - это совокупность взаимосвязанных сетей со своей технологией. В настоящее время используемые в Internet методы передачи и обработки данных стали использовать для построения корпоративных сетей, которые называют Intranet -сетями. Intranet - это компьютерная сеть организации, использующая технологии глобальной сети Internet.