Виды компьютерных сетей и особенности информационных технологий на их основе
Компьютерная сеть – это совокупность компьютеров и различных устройств, обеспечивающих информационный обмен между компьютерами в сети без использования каких-либо промежуточных носителей информации.
Простейшая сеть образуется при временном соединении двух компьютеров через последовательные (COM) или параллельные (LPT) порты с помощью специальных кабелей, называемых нуль-модемами. Такое соединение, называемое прямым соединением, может быть установлено и затем снято любым конечным пользователем. Прямое соединение использовалось прежде в основном для пересылки файлов, например, между портативным и стационарным офисным компьютером. Однако с помощью прямого соединения также можно, например, использовать CD-ROM «чужого» компьютера для того, чтобы инсталлировать с него программу на свой компьютер.
Объединение в локальную сеть нескольких (от единиц до несколько сотен) персональных компьютеров (ПК) осуществляется специалистами с помощью кабелей различного типа. Кабели присоединяются к ПК через специальное устройство, называемое сетевой картой (сетевым адаптером), которая встраивается в слот расширения на материнской плате компьютера. Существуют различные виды сетевых адаптеров – Ethernet, Token Ring,– различающихся производительностью (скоростью передачи данных) и соответственно стоимостью. Для сети с числом ПК до 50 обычно используются недорогие адаптеры класса Ethernet стандарта RTL8139 (NE2000).
Ethernet:
сеть Ethernet (создана фирмой Xerox в 1976 году, имеет шинную топологию, использует CSMA для управления трафиком в главной линии связи)
стандарт организации локальных сетей, описанный в спецификациях IEEE и других организаций; наиболее популярная реализация Ethernet - локальная сеть 10BaseT; развитием технологии Ethernet является Fast Ethernet (100 Мбит/сек)
Token Ring:
маркерное кольцо (спецификация локальной сети кольцевой топологии, в которой кадр управления (supervisory frame) называемый также маркером (token) последовательно передается от станции к соседней; станция, которая хочет получить доступ к среде передачи, должна ждать получения кадра, и только после этого может начать передачу данных).
Компьютеры могут соединяться кабелями, образуя различную топологию сети (см. рис.1).
а) звездная б) шинная в) кольцевая
Рис.1. Примеры топологии сети
Наряду с локальными сетями, существуют распределенные сети, или MAN (Metropolitan Area Net). По своей идеологии и назначению они близки к локальным сетям. Отдельные компьютеры такой сети могут быть размещены на удаленном расстоянии и связываться специальными телефонными каналами. Существуют способы объединений локальных сетей с помощью радиоканалов. Распределенные сети используются, например, для связи центральных офисов или банков со своими филиалами, в государственных информационных системах и др. Распределенная сеть, в которой организована специальная коммуникационная система обмена сообщениями (электронная почта, факс, совместная работа над документами и т.д.), называется корпоративной. Термин корпоративная сеть также используется для обозначения объединения нескольких сетей, каждая из которых может быть построена на различных технических, программных и информационных принципах.
Рассмотренные виды сетей являются сетями закрытого типа, доступ к ним разрешен только ограниченному кругу пользователей, для которых работа в такой сети непосредственно связана с их профессиональной деятельностью. Этим закрытые сети отличаются от глобальных сетей, ориентированных на обслуживание любых пользователей.
Связь и обмен информацией между ПК с помощью модема представлены на рис.2.
С помощью специальной коммутационной (терминальной) программы, дозванивающейся с вызывающего компьютера до компьютера абонента по телефонному номеру и обеспечивающей дальнейшие действия в процессе сеанса связи. Коммуникационные программы имеются в составе операционных систем. Например, в Windows в качестве такой программы поставляется Программа связи (HyperTerminal) из группы Стандартные.
Терминальная программа позволяет устанавливать прямое соединение и вести интерактивные переговоры, при которых текст, набираемый на клавиатуре одного ПК, немедленно отображается на экране абонента.
Как терминальная программа, так и специальное программное обеспечение, используется для работы досок объявлений - BBS (Bulletin Board Services). Компьютер может соединяться с другим ПК или локальной сетью, на которой имеется база данных и специальные программы, реализующие язык запросов, поиск в базе информации и ее копирование на ПК абонента. Услуги подобных информационных систем, как правило, открыты для всех пользователей и бесплатны, а сами системы называются досками объявлений. Однако имеются BBS, доступ к которым бесплатен, но разрешен только зарегистрированным пользователям. Некоторые BBS, помимо копирования файлов, предоставляют дополнительные возможности (например, адресная переписка между абонентами – почта, помещение сообщений, адресованных группе лиц и т.д.)
Соединение с ПК или локальной сетью посредника. В функции провайдера входит последующее информационное обслуживание абонента. Компьютеры или локальные сети провайдеров представляют собой мощные информационные узлы (сайты), связанные высокоскоростными каналами обмена информацией с узлами других провайдеров во всем мире, в совокупности образуя глобальную сеть (WAN – Wide Area Net) различного масштаба. Сеть, связывающая наиболее крупные сайты мира, называется опорной (backbone – хребет) и обладает сверхскоростными характеристиками. Провайдеры небольших сайтов связываются с опорной сетью через более мощные региональные сайты. Существует несколько глобальных сетей (CompuServe, America On line, MS Network и др.), но наиболее известной является сеть Интернет.
В отличие от BBS провайдер предоставляет услуги на коммерческой основе, и для их получения необходимо предварительное заключение контракта с провайдером. Программное обеспечение, необходимое для работы в глобальных сетях, разнообразно и зависит от вида услуг, от используемой операционной системы и др. и частично может предоставляться провайдером. Среди глобальных сетей особое место занимает сеть Fidonet (или Fido), объединяющая различные BBS и ориентированная на обслуживание учебных и научно-исследовательских учреждений. Доступ к этой сети бесплатный, однако, принципы ее работы отличаются от принятых, например, в Интернет.