Вопросы к экзамену «Компьютерные сети» (заочное)

1. Назначение компьютерных сетей. Основные определения и термины. Преимущества использования компьютерных сетей.

Вычислительная сеть – это сложный комплекс взаимосвязан-

ных и согласованно функционирующих программных и аппарат-

ных компонентов.

Концептуальным преимуществом распределенных систем

(а значит, и сетей) перед централизованными системами являет-

ся их способность выполнять параллельные вычисления. За счет

этого в системе с несколькими обрабатывающими узлами в

принципе может быть достигнута производительность, превы-

шающая максимально возможную на данный момент произво-

дительность любого отдельного, сколь угодно мощного процес-

сора. Распределенные системы потенциально имеют лучшее

соотношение производительность – стоимость, чем централизо-

ванные системы.

Еще одно очевидное и важное достоинство распределенных

систем – это их принципиально более высокая отказоустойчи-

вость. Основой повышенной отказоустойчивости распределен-

ных систем является избыточность. Избыточность обрабаты-

вающих узлов (процессоров в многопроцессорных системах или

компьютеров в сетях) позволяет при отказе одного узла перена-

значать приписанные ему задачи на другие узлы. С этой целью

в распределенной системе могут быть предусмотрены процеду-

ры динамической или статической реконфигурации. В вычисли-

тельных сетях некоторые наборы данных могут дублироваться

на внешних запоминающих устройствах нескольких компьюте-

ров сети, так что при отказе одного их них данные остаются

доступными.

Для пользователя, кроме вышеназванных, распределенные

системы дают еще и такие преимущества, как возможность сов-

местного использования данных и устройств, а также возможность

гибкого распределения работ по всей системе. Такое разделение

дорогостоящих периферийных устройств, таких как дисковые

массивы большой емкости, цветные принтеры, графопостроители,

модемы, оптические диски, во многих случаях является основной

причиной развертывания сети на предприятии.

В последнее время стал преобладать другой побудительный

мотив развертывания сетей, гораздо более важный в современ-

ных условиях, чем экономия средств за счет разделения между

сотрудниками корпорации дорогой аппаратуры или программ.

Этим мотивом стало стремление обеспечить сотрудникам опе-

ративный доступ к обширной корпоративной информации.

В условиях жесткой конкурентной борьбы в любом секторе

рынка выигрывает, в конечном счете, та фирма, сотрудники ко-

торой могут быстро и правильно ответить на любой вопрос

клиента: о возможностях их продукции, об условиях ее приме-

нения, о решении любых возможных проблем и т. п. В боль-

шой корпорации вряд ли даже хороший менеджер может знать

все тонкости каждого из выпускаемых фирмой продуктов, тем

более что их номенклатура обновляется сейчас каждый квар-

тал, если не месяц. Поэтому очень важно, чтобы менеджер

имел возможность со своего компьютера, подключенного к

корпоративной сети, скажем, в Минске, передать вопрос клиен-

та на сервер, расположенный в центральном отделении пред-

приятия в Жодино, и оперативно получить качественный ответ,

удовлетворяющий клиента. В этом случае клиент не обратится

к другой фирме, а будет пользоваться услугами данного ме-

неджера и впредь.

2. Архитектура терминал – главный компьютер. Одноранговая архитектура. Архитектура клиент – сервер.

Архитектура терминал – главный компьютер (terminal –

host computer architecture) – это концепция информационной сети,

в которой вся обработка данных осуществляется одним или груп-

пой главных компьютеров (рис. 2.1).

Рассматриваемая архитектура предполагает два типа обо-

рудования:

− главный компьютер, на котором осуществляется управле-

ние сетью, хранение и обработка данных;

− терминалы, предназначенные для передачи главному ком-

пьютеру команд на организацию сеансов и выполнение заданий,

для ввода данных и получения результатов.

Главный компьютер через мультиплексоры передачи данных

(МПД) взаимодействует с терминалами, как представлено на рис. 2.1.

Классический пример архитектуры сети с главными компьютерами –

системная сетевая архитектура (System Network Architecture, SNA).

2.1.2. Одноранговая архитектура

Одноранговая архитектура (peer-to-peer architecture) – это

концепция информационной сети, в которой ее ресурсы рассредото-

чены по всем взаимодействующим между собой системам (рис. 2.2).

Данная архитектура характеризуется тем, что в ней все системы

равноправны.

К одноранговым сетям относятся малые сети, где любая рабо-

чая станция может выполнять одновременно функции файлового

сервера и рабочей станции. В одноранговых ЛВС дисковое про-

странство и файлы на любом компьютере могут быть общими.

Чтобы ресурс стал общим, его необходимо отдать в общее пользо-

вание, используя службы удаленного доступа сетевых одноранго-

Архитектура сетей

41

вых операционных систем. В зависимости от того, как будет уста-

новлена защита данных, другие пользователи смогут пользоваться

файлами сразу же после их создания. Одноранговые ЛВС доста-

точно хороши только для небольших рабочих групп.

Одноранговые ЛВС являются наиболее легким и дешевым ти-

пом сетей для установки. Они требуют на компьютере, кроме сете-

вой карты и сетевого носителя, наличие пользовательской операци-

онной системы. При соединении компьютеров, пользователи могут

предоставлять ресурсы и информацию в совместное пользование.

Одноранговые сети имеют следующие преимущества:

− легки в установке и настройке;

− отдельные ПК не зависят от выделенного сервера;

− пользователи в состоянии контролировать свои ресурсы;

− малая стоимость и легкая эксплуатация;

− минимум оборудования и программного обеспечения;

− нет необходимости в администраторе;

− хорошо подходят для сетей с количеством пользователей,

не превышающим десяти.

Проблемой одноранговой архитектуры является ситуация,

когда компьютеры отключаются от сети. В этих случаях из сети

исчезают виды сервиса, которые они предоставляли. Сетевую

безопасность одновременно можно применить только к одному

ресурсу, и пользователь должен помнить столько паролей, сколь-

ко сетевых ресурсов. При получении доступа к разделяемому

ресурсу ощущается падение производительности компьютера.

Существенным недостатком одноранговых сетей является отсут-

ствие централизованного администрирования.

Использование одноранговой архитектуры не исключает при-

менения в той же сети также архитектуры терминал – главный

компьютер или архитектуры клиент – сервер.

2.1.3. Архитектура клиент – сервер

Архитектура клиент – сервер (client – server architecture) –

это концепция информационной сети, в которой основная часть ее

ресурсов сосредоточена в серверах, обслуживающих _______своих клиен-

тов (рис. 2.3). Рассматриваемая архитектура определяет два типа

компонентов: серверы и клиенты.

Сервер – это объект, предоставляющий сервис другим объектам

сети по их запросам. Сервис – это процесс обслуживания клиентов.__

Сервер работает по заданиям клиентов и управляет выполне-

нием их заданий. После выполнения каждого задания сервер по-

сылает полученные результаты клиенту, пославшему это задание.

Сервисная функция в архитектуре клиент – сервер описывает-

ся комплексом прикладных программ, в соответствии с которым

выполняются разнообразные прикладные процессы.

3. Топология вычислительной сети. Виды топологий.