Компьютерные сети

Вычислительная (компьютерная) сеть - это совокупность программно-аппаратных средств, обеспечивающих совместное использование общих технических и информационных ресурсов несколькими пользователями.

По степени удаленности рабочих мест различают локальные (LAN - Local Area Network), региональные (MAN - Middle Area Network) и глобальные (WAN - Wide Area Network) вычислительные сети.

С точки зрения технической реализации региональные и глобальные сети во многом схожи. Поэтому, как правило, имеет смысл различать, главным образом, локальные и глобальные сети.

Локальные вычислительные сети (ЛВС) - это вычислительные сети, охватывающие небольшие территории и обеспечивающие высокоскоростной обмен данными.

Оборудование, обычно используемое при создании ЛВС, позволяет передавать данные с большой скоростью, но на относительно небольшие расстояния - десятки и сотни метров, в лучшем случае 1-3 км. Обычно ЛВС связывает компьютеры в пределах одного или нескольких близлежащих зданий. Поэтому обычно ЛВС - это сеть одной организации.

Глобальные вычислительные сети (ГВС) - это вычислительные сети, охватывающие большие территории.

Технологии, используемые при передаче данных в ГВС, не имеют существенных ограничений по дальности передачи данных. Однако, в общем случае, скорость передачи данных в ГВС существенно ниже, чем в ЛВС.

По типу используемого аппаратно-программного обеспечения вычислительные сети делят на однородные, объединяющие ЭВМ одного типа и управляемые “родственными” ОС и неоднородные, объединяющие ЭВМ разных типов и функционирующие под управлением различных ОС. Как правило, ЛВС являются однородными, а ГВС - неоднородными.

По способу организации различают простые (одноранговые) сети и сети с выделенным сервером.

Сервер - это объект, управляющий некоторыми ресурсами и предоставляющий возможность их использования другими объектами.

В качестве объекта может выступать устройство или программа. Под сетевым сервером обычно понимают компьютер, управляющий работой вычислительной сети. Однако часто говорят и о программном сервере. Программа-сервер реализует те или иные функции обработки данных и может исполнять запросы других программ по их исполнению. При этом она может выполняться на том же компьютере, что и программы, использующие ее функции, но может функционировать и на другой ЭВМ вычислительной сети.

Одноранговые сети обычно применяются в тех случаях, когда необходимо объединить относительно небольшое число компьютеров. Сети с выделенным сервером применяются при необходимости объединения большого числа компьютеров или для управления ресурсами, которые интенсивно одновременно используются несколькими пользователями.

Архитектура сетей

Архитектура сети определяет, каким образом компьютеры сети соединены друг с другом.

При использовании архитектуры “Звезда” центральная ЭВМ связывается с каждой ЭВМ сети отдельной линией связи. Благодаря этому просто устранять неисправности, связанные с разрывом отдельной линии связи (не ведет к нарушению работоспособности всей сети), легко расширять сеть (продолжить линию связи от центральной ЭВМ ко вновь подключаемому компьютеру). Однако выход из строя центральной ЭВМ полностью нарушает работу сети.

При кольцевой архитектуре ЭВМ последовательно соединяются друг с другом, образуя петлю. В этом случае сеть легко расширить. Кроме того, требуется существенно меньше кабеля, чем при использовании архитектуры “Звезда”, поскольку компьютеры соединяются последовательно, а длина соединений невелика (друг с другом соединяются близко стоящие ЭВМ). В то же время, выход из строя только одной ЭВМ приводит к нарушению работы всей сети.

При использовании шинной архитектуры все ЭВМ подключаются к одному кабелю. В этом случае требуется наименьшая длина кабеля и довольно просто устраняются неисправности соединений. Однако могут возникать проблемы с ослаблением передаваемого сигнала.

Наряду с перечисленными основными типами сетевой архитектуры используются различные смешанные варианты, когда отдельные сегменты сети строятся разными способами.