9. Компьютерные сети

Первые компьютерные сети появились в конце 60-х гг., они были выполнены американскими фирмами IBMиDEC. Одна из самых успешных среди первых компьютерных сетей –Arpanet– была разработкой военного министерства США. Она связала научные центры США с военными учреждениями. В то время в качестве среды передачи данных использовались телефонные и телеграфные каналы. В рамках этого проекта впервые были разработаны протоколы семействаTCP/IP, которое позволило обеспечить передачу данных в глобальных и локальных сетях. В дальнейшем семейство протоколовTCP/IPбыло положено в основу сетевых взаимодействий операционных системUnix.

Существует множество классификаций компьютерных сетей. Например, по типу топологии сети. Топология – это способ размещения узлов в сети и структура соединений между ними.

К базовым сетевым топологиям относят:

1. Произвольную

2. Иерархическую

3. Звездообразную

4. К

   Шинная сетеваятопология

   ольцевую

5. Шинную

6. Сотовую

7. с

   Топология «звезда»

   мешанную

Классификация компьютерных сетей и их функции

Один из принципов классификации компьютерных сетей – территориальное распределение. На основе этого принципа выделяют следующие типы сетей:

• Local-areanetwork(локальные компьютерные сети). Они охватывают отдельные помещения или несколько расположенных рядом зданий, которые находятся на территории, не превышающей в радиусе 10 км;

• Wide-areanetwork(распределенные компьютерные сети) – это сети масштаба студенческого городка или крупной компании (campus-areanetwork), крупного города (metropolitan-areanetwork), нескольких стран или континентов (global-areanetwork).

Компьютерные сети выполняют множество важных функций. В частности, объединение компьютеров в сеть позволяет:

1. Осуществлять быструю и надежную передачу данных для немедленного использования информации;

2. Совместно использовать аппаратные и программные ресурсы компьютеров, что позволяет добиться экономии материальных и технических средств;

3. Организовать доступ к ресурсам всех компьютеров в сети при одновременном обеспечении программных и информационных средств сетей;

4. Получить доступ к удаленным базам данных.

Любая локальная вычислительная сеть обеспечивается аппаратным и программным сопровождением. К аппаратному обеспечению компьютерных сетей относят сетевые адаптеры, коммуникационное оборудование (это так называемая среда передачи данных) и сами персональные компьютеры.

Сетевые адаптеры представляют собой специальные устройства, предназначенные для подключения компьютеров к среде передачи данных. Сетевые адаптеры, как правило, устанавливают на материнскую плату, размещенную в системном блоке компьютера. Выбор сетевого адаптера зависти от типа компьютера, требуемой скорости передачи данных и от характеристик коммуникационного оборудования.

Среда передачи данных – это специальный кабель, к которому можно подключить компьютеры через специальные коннекторы. Одним из способов организации простейшей компьютерной сети является использование концентратора, или «хаба», в виде простой витой пары. Концентратор имеет порты, к которым через специальные кабели подключают компьютеры. В качестве сред передачи данных могут использоваться: коаксиальный кабель, обычные провода в виде витой пары, оптоволоконный кабель, а также беспроводные среды. К беспроводным средам передачи данных относят радиоэфир, микроволны, инфракрасное и лазерное излучение.

При наличии аппаратных средств поддержки компьютерных систем необходимо устанавливать также специальные программные драйверы, которые обеспечивают передачу данных через сетевые адаптеры. К программному обеспечению компьютерных систем относят сетевые операционные системы, которые позволяют управлять работой сети по одному из двух принципов:

• Централизованное управление

• Децентрализованное управление

В соответствии с этими принципами компьютерные сети делят на:

• Одноранговые

• С выделенным сервером

Одноранговые сети – это сети с невыделенным сервером, то есть сети, у которых осуществляется взаимодействие между отдельными компьютерами, входящими в состав компьютерной сети. Все компьютеры таких сетей одновременно исполняют роль и клиента и сервера.

В сетях с выделенным сервером один из компьютеров сети предназначен для обработки запросов, формирования ответов отдельным клиентам компьютерных сетей. В качестве сервера, как правило, используют мощный компьютер, который характеризуется высокой производительностью, большим объемом дисковой памяти, повышенной надежностью.

К достоинствам одноранговых сетей относятся относительно простая структура и непосредственный доступ компьютеров сети к ресурсам друг друга. К их недостаткам относятся невозможность централизованной настройки параметров сети, незначительное количество компьютеров в сети (не более 20), слабая защита компьютеров, так как отдельные пользователи могут влиять на распределение компьютеров в сети.

Сети с выделенным сервером имеют следующие преимущества: хорошая защита данных, возможность создания больших сетей (сотни и даже тысячи компьютеров), высокая пропускная способность сети. К недостаткам таких сетей относятся высокая стоимость сетевых операционных систем и компьютеров-серверов, а также то, что компьютеры-серверы не являются рабочими местами для пользователей, тем самым усложняется конфигурация сетей.

Итак, под сетью ЭВМ понимается взаимосвязанный набор конечного оборудования данных (dataterminalequipment), генерирующего и потребляющего информацию в сети передачи данных, которая обеспечивает обмен информацией между отдельными абонентами сети. Аппаратура канала данных обеспечивает преобразование информации в форму, которую используют для передачи данных в сети. Сеть передачи данных обеспечивает физическую связь удаленных абонентов.