1. Обзор и архитектура компьютерных сетей

1.1. Основные понятия архитектуры компьютерных сетей

В вычислительной технике различают системы централизованной и распределенной обработки информации.

В первом случае функции обработки информации выполняются на одной ЭВМ, а во втором случае они распределены между несколькими компьютерами.

Компьютерные сети являются системами распределенной обработки информации и обладают следующими характерными особенностями:

• размерностью: компьютерные сети охватывает все страны и континенты;

• разделением функцией обработки информации между компьютерами сети;

• необходимостью маршрутизации сообщений: сообщения от одной ЭВМ к другой может быть переданы по различным маршрутам в зависимости от состояния каналов связи.

Абонент сети – это объект, генерирующий или потребляющий информацию в сети. Любой абонент сети подключается к рабочей станции.

Рабочая станция – это аппаратура, выполняющая функции приема или передачи информации в сети.

Физическая передающая среда – это линии связи или пространство, в котором распространяются электрические сигналы, представляющие собой сообщения в сети.

Коммуникационная сеть – система, состоящая из объектов, осуществляющих функции генерации, преобразования, хранения и потребления информации, а также является информационной сетью.

Вычислительная сеть – информационная сеть, в состав которой входит вычислительное оборудование.

Протокол – набор правил, определяющий поведение функциональных блоков сети при приеме или передаче данных.

1.2. Классификация компьютерных сетей

В зависимости от территориального расположения абонентов компьютерные сети классифицируются на:

- локальные (Local Area Network)

- глобальные (Wide Area Network)

- региональные (Metropolitan Area Network)

- корпоративные сети – совокупность связанных между собой локальных сетей, охватывающих территорию одного или нескольких предприятий.

В зависимости от способа организации обработки данных и взаимодействия пользователей различают два типа компьютерных сетей: иерархический, клиент-сервер.

В иерархических сетях все задачи, связанные с хранением и обработкой данных, выполняет центральный компьютер. Пользователь взаимодействует центральным компьютером с помощью терминала. Операции ввода-вывода информации на экран выполняет центральный компьютер.

Достоинства иерархических сетей:

1. Надежная система защиты информации.

2. Отработанная технология хранение данных.

Недостаток иерархических сетей:

Быстродействие и надежность полностью зависят от центрального компьютера.

В сетях клиент – сервер обработка данных разделена между двумя объектами: клиентом и сервером. Клиент формирует запрос для сервера.

Сервер – высокопроизводительный компьютер, выполняющий обработку запросов.

По организации взаимодействия выделяются два вида сетей, использующих метод клиент – сервер:

- одноранговая сеть;

- сеть с выделенным сервером.

Одноранговая сеть – это сеть, в которой нет единого центра управления, взаимодействующего с рабочими станциями.

Операционная система такой сети распределена по всем рабочим станциям. Пользователям такой сети доступны все устройства, подключенные к другим рабочим станциям.

Достоинства:

1. Высокая надежность.

2. Низкая стоимость.

Недостатки:

1. Эффективность работы возможна при наличии рабочих станций в количестве не более 10.

2. Трудность в организации управления взаимодействия с рабочими станциями.

3. Трудность в организации контроля защиты информации.

В сетях с выделенным сервером один из компьютеров является сервером сети, он организует взаимодействие между рабочими станциями, выполняет различные сервисные услуги, на нем установлена сетевая операционная система.

Все периферийные устройства сети взаимодействуют с сервером.

Достоинства:

- надежная система защиты информации.

- простота управления компьютерной сетью по сравнению с одноранговыми сетями.

Недостатки:

- Полная зависимость работоспособности сети от сервера.

- Стоимость такой сети существенно выше стоимости одноранговой сети