2. Принципы коммуникации и протоколы сети

В основу функционирования компьютерной сети заложен принцип пакетной коммутации, который первоначально был разработан для передачи сообщений между внутренними сетями, а впоследствии был использован в качестве технической основы глобальной сети Интернет.

Пакетная коммутация – это способ передачи данных с разделением отправляемого сообщения на части (пакеты), которые передаются по сети независимо, а в конечной точке собираются в исходный вид.

Каждый из пакетов снабжается идентифицирующими данными (адресами) начальной и конечной точек соединения. Адресная информация пакетов обеспечивает их прохождение по сети общего пользования (возможно по разным трактам в зависимости от загруженности или работоспособности) до конечной точки соединения, где они собираются в нужной последовательности.

Преимущества пакетной коммутации:

• один канал используется для одновременной передачи множества сообщений;

• сокращается время непроизводительного простоя канала;

• повышается надёжность и скорость передачи;

• отсутствуют приоритеты в порядке передачи.

Для реализации пакетной коммутации был разработан специальный протокол передачи данных.

Протокол передачи – это совокупность правил, регламентирующая формат и процедуру обмена данными между компьютерными сетями. Протокол, обеспечивающий совместимость внутренних сетей различного устройства, называют стандартным.

Стандартный протокол – это общепринятый протокол или набор протоколов, обеспечивающий связь между различными компьютерными сетями. Примером стандартного протокола является взаимоувязанный набор протоколов TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol), который был разработан для передачи сообщений между внутренними компьютерными сетями различных систем.

В основу протокола TCP/IP заложены четыре принципа:

1. Каждая сеть должна сохранять свою индивидуальность. При подключении к другим сетям внутренние сети не должны подвергаться переделкам.

2. Передача данных должна выполняться по принципу "максимум возможного", или иначе – если пакет не прибыл в пункт назначения, то источник должен вскоре повторно передать его.

3. Для связывания сетей должны использоваться компьютеры в виде черных ящиков, которые не хранят информацию о протекающих потоках данных.

4. На эксплуатационном уровне в связанных сетях не должно существовать глобальной системы управления.

3. Классификация компьютерных сетей

Существуют различные системы классификации компьютерных сетей. В распространенной классификации по принципу территориального размещения выделяют следующие категории.

1. Локальные сети. Объединяют компьютеры, расположенные в пределах здания или другой ограниченной территории и соединенные между собой кабелями (чаще всего витой парой).

2. Городские сети. Охватывают группу зданий, реализуются обычно на оптоволоконных кабелях и подразделяются на категории:

• кампусная сеть - объединяет сети в близко расположенных зданиях, например, в учебных зданиях университета;

• сеть городского масштаба - объединяет локальные сети предприятий и организаций в пределах городского района;

• широкомасштабная сеть - объединяет сети в пределах крупного города (мегаполиса).

3. Глобальные сети. Охватывают значительные по величине территории или регионы земного шара, используют разнообразные каналы связи, включая спутниковые.

На практике используют и другие классификационные признаки компьютерных сетей, например:

• по сфере функционирования сети могут быть разделены на банковские сети, сети научных учреждений, университетские сети;

• по форме функционирования можно выделить коммерческие сети и бесплатные сети, корпоративные и сети общего пользования;

• по характеру реализуемых функций сети подразделяются на вычислительные, информационные и смешанные;

• по способу управления делятся на сети с децентрализованным, централизованным и смешанным управлением.