4.1.2 Классификация сетей по области действия

Для классификации компьютерных сетей используются различные признаки, на чаще всего сети делятся по территориальному признаку, то есть по величине территории, которую покрывает сеть. При этом выделяют следующие типы компьютерных сетей:

• локальные сети (Local Area Network – LAN);

• городские (Metropolian Area Network – MAN);

• глобальные(Wide Area Network – WAN).

Обычно LAN < MAN < WAN. Менее существенным признаком является размер сети, то есть количество подключенных компьютеров.

4.1.2.1 Локальные сети

Предметом нашего изучения являются широко распространенные локальные вычислительные сети (ЛВС) -Local Area Network (LAN). В толковом словарелокальныйозначает "местный, но не выходящий за определен­ные пределы". Аналогично этому термин "локальная сеть" означает сеть, охватываю­щую ограниченную площадь. Компьютеры, принадлежащие локальной сети, располо­жены недалеко один от другого.

ЛВС позволяют с минимальными затратами осуществить оперативное взаимодействие компьютеров од­ной организации, находящихся в одном здании или в нескольких кило­метрах друг от друга, обычно в радиусе не более 1-2 км (Рис. ).

Количество компьютеров локальной сети может быть ограничено архитектурой сети и типом кабеля. Предельные допустимые расстояния зависят от протоко­лов, которые управляют разделением среды передачи в ЛВС. Эти протоколы не могут эффективно работать на больших расстояниях из-за задержек распространения сигнала.

Рис. 4.3 Пример простой локальной сети

Наиболее широко распространены ЛВС Ethernet,TokenRing,FDDI(fiberdistributeddatainterface, волоконно-оптический распределенный интерфейс данных). Эти ЛВС объединяют до нескольких сотен узлов. Мы ограничимся анализом этих и сетей.

Большую часть ЛВС составляют сети Ethernet, в основном раз­деляемые 10-мегабитные сети. СетиEthernetнедороги и просты в установке, имеют шинную топологию. Многие уже установленные сетиEthernetмодернизируются с целью организации коммутируемых сетей со скоростями передачи до100 Мбит/с (последние на­зываютсяFastEthernet). В июне 1998 года утверждён стандартIEEE802.3zна гигабитную сетьEthernet.

Чтобы облегчить управление большими локальными сетями, их иногда разделяют на рабочие группы. В этом случае в рабочую группу входят пользователи, имеющие доступ к одним и тем же ресурсам, таким как файлы, принтеры или приложения. Например, локальная сеть некоторой компании может быть разделена на рабочие группы в соответствии с такими ее подразделениями, как финансовый отдел, отдел продаж или отдел кадров и т.д.

Городские или глобальные сети могут образоваться путем соединения двух или более локальных сетей.

Характеристики лвс

Во-первых, из-за коротких расстояний в локальных сетях можно использовать относительно дорогие высококачественные линии связи, которые позволяют, применяя простые методы передачи данных, достигать высоких скоростей обмена и высокой надёжности (безошибочности) передачи.

Во-вторых, любой механизм управления обменом может гарантированно работать только при заранее известном количестве узлов, которое может быть подключено к сети. При включении непредвиденно большого числа абонентов любой механизм забуксует вследствие перегрузки.

Основные характеристики ЛВС:

• Высокая скорость передачи, большая пропускная способ­ность.

• Малые задержки распространения сигналов.

• Тип прокладки сети и ее протяженность (не более 1-2 км).

• Защищенность и надежность передачи (вероятность ошибок 10^-7 – 10^-8).

Пропускная способность - это средняя общая скорость передачи в случае предельной загрузки ЛВС. Знание «пропускной способности» позволяет определить сред­нее время, которое придется ждать приложению при приеме боль­шого файла от другого компьютера.

В ЛВС с разделяем канала связи пропускная способность составляет долю от скорости передатчиков. Эта доля называется эффективностью про­токола MAC. Например, сеть, которая использует протокол MAC с эффективностью 65 % и 10-Мбитные передатчики, имеет пропускную способность 6,5 Мбит/с. Такое значение типично для разделяемой сети Ethernet со скоростью передачи 10 Мбит/с. Пропускные способности сетей Token Ring и FDDI близки к их скоростям передачи.

Задержка - это время, которое требуется пакету для преодоления расстояния от сетевого интерфейса отправителя до узла назначения.

Задержка почти всегда не превы­шает долей секунды, а зачастую бывает намного меньше. Подобная задержка обычно приемлема для большей части прило­жений. Тем не менее, в аудио- и видеоприложениях во время перего­воров максимально допустимая задержка составляет около 100 мс.

Тип и протяженность проводной сети

Одни ЛВС используют металлические кабели типа «витая пара», другие - оптическое волокно. Старые ЛВС, а также ЛВС, предназначенные для работы в особых условиях, используют коаксиальные кабели. Максимальная протяженность соединений зависит от типа ЛВС и используемой технологии. Обычно их величины составляют 100 метров для витой пары и несколько километров для волоконно-оптического кабеля. Тонкий коаксиал – до 150 м, толстый коаксиал – до 500 м.

Безопасность сети

Подключиться к оптическому волокну существенно сложнее, чем к витой паре, и это улучшает его «физическую» защищенность. Тем не менее, подслушивающему вовсе не обязательно напрямую «вре­заться» в канал для получения доступа к информации. Более распро­страненный способ атаки- использовать один из подключенных к ЛВС компьютеров и настроить его на прием всех пакетов, проходящих в сети. Как правило,коммутируемые ЛВС более безопасны, чем разделяемые ЛВС, поскольку компьютеры таких сетей видят только пакеты, пред­назначенные для них.

Надежность сети

Наша зависимость от сетей постоянно растет. Соответственно, вопросы надежности сетей становятся все более существенными. Сеть FDDI разработана таким образом, что­бы сохранить работоспособность в условиях выхода из строя канала или узла. Сеть Ethernet продолжает работать, если выходят из строя некоторые каналы или узлы сети. Сети Token Ring могут быть реали­зованы таким образом, чтобы обеспечить подобную надежность.