Компьютерные сети. Классификация сетей по территориальному признаку, топологии, методу коммутации.
Компьютерная сеть – множество компьютеров, соединённых линиями связи и работающих под управлением специального программного обеспечения.
Под линией связи понимают совокупность технических устройств и физической среды, обеспечивающих передачу сигналов от передатчика к приёму (напр. участки кабеля и усилители, обеспечивающие передачу сигнала между коммутаторами телефонной сети).
По территориальному признаку комп. сети делятся на:
-локальные –сети, организованные в пределах существенно ограниченной территории (комната, этаж, здание, соседнее здание). Размер локальной сети не превышает нескольких километров.
-региональные (городские)– сети расположены на обширном участке местности. Региональная сеть может соединять комп-ы внутри говора, экономической зоны или отдельно взятой страны.
-глобальные – сети расположены от 10 до десятков тысяч километров и могут объединять сотни локальных.
При организации локальной сети следует различать топологи компьютерных сетей.
Топология – организация внутренних коммуникационных вычислений системы. По этому параметру сети делятся на:
-шина (линейная топология) – предполагает использование общего кабеля с подключением к нему всех компьютеров и терминаторами на концах, позволяющим избежать отражения сигнала.
неполносвязная
шина
полносвязная
шина
-кольцо – каждый компьютер в сети соединяется с двумя другими устройствами, в результате чего образуется замкнутая цепь. В данном виде комп. сети функционирует только один приёмник и один передатчик на каждой линии связи. Благодаря этому не приходится использовать внешние терминаторы.
-двойное кольцо – отличается от обычного кольца резервным каналом. Первое кольцо остаётся основным путём для передачи информации, а второй канал при нормальной работе является неактивным. Когда передача данных нарушается, первое кольцо объединяется со вторым для поддержания работы сети. Данные по кольцам передаются в разных направлениях.
-звезда – все компьютеры подключаются к единому центральному узлу. Обмен данными ведётся только через центральный компьютер(концентратор), что возлагает на него очень большую нагрузку. То есть для подобной сети нужен мощный компьютер, но зато он позволит избежать конфликтов в сети благодаря централизованности.
-ячеистая – каждый компьютер может соединяться с одним или несколькими компьютерами, что обеспечивает высокую отказоустойчивость, но приводит к избыточному расходу кабеля. Сеть этого типа характеризуется сложной настройкой и используется в крупных сетях.
-решётка – узлы в этой компьютерной сети образуют многомерную решётку. При этом каждое из рёбер решётки проходит параллельно оси и используется для соединения двух смежных узлов вдоль данной оси. Достоинства: высокая надёжность и высокая отказоустойчивость. Недостатки: сложность в реализации.
Одной из центральной проблем организации передачи данных по физическим каналам является проблема параллельного использования одного и того же канала несколькими парами абонентов. Методы, лежащие в основе решения проблемы, называются методами коммутации. Существует 2 основных метода коммутации:
- коммутация каналов – предполагает, что перед началом передачи данных должно быть установлено соединение. После окончания связи соединение разрывается и канал освобождается (телефонная связь, т.е. абонент перед началом разговора набирает номер второго абонента, в результате чего образуется непрерывный канал связи между абонентами). Удобна для организации линий связи, в которых подразумевается передача потоков данных постоянной интенсивности, например, телефонный разговор. Для построения компьютерных сетей этот метод оказывается недостаточно гибким.
- коммутация пакетов – основан на разбиении передаваемых по сети данных на небольшие порции. Каждая такая порция передаётся по сети как единое целое и называется пакетом. Такой метод является очень удобным для параллельного использования физического канала несколькими парами абонентов: канал является занятым только во время прохождения пакета. Временные промежутки между передачей пакета одним абонентом могут быть использованы другими для отправки собственных пакетов. Пакет обычно состоит из 2х частей – заголовка, содержащего служебные данные, необходимые для доставки пакета, и собственно данных, подлежащих передаче. Порядок обмена пакетами, а также конкретный состав заголовка определяется сетевым протоколом.