1.1.2. Сети lan, man, wan –типа

Прежде, чем приступить к рассмотрению проблем, вынесенных в заголовок параграфа, выскажем несколько предварительных «сетевых» суждений. Эти суждения связаны с функциями пользователя и его финансовыми возможностями. В зависимости от композиции указанных выше функций и возможностей могут быть реализованы следующие версии сетевых структур.

Первую версию сетевой структуры (СС) можно считать абстрактной, она предполагает наличие у каждого пользователя выделенных (монополизированных) шин (линий связи), каждая из которых подключена к распределяемым информационным ресурсам. Эта версия топологически представляет собой матричную структуру, строки которой образованы шинами, подключенными к конкретным носителям (источникам или приемникам) распределяемых информационных ресурсов, а столбцы – шинами, подключенными к конкретным пользователям. Такая СС, конечно, с пользовательской точки зрения обладает очевидными положительными свойствами, но является безумно дорогой. На множестве всех возможных пользователей она использована быть не может, реализуется только частично для богатых пользователей, важных государственных служб и в задачах дистанционного управления и контроля состояния уникального технологического оборудования.

Вторую версию сетевой структуры также можно считать абстрактной, она не предполагает наличие у каждого пользователя выделенных (монополизированных) шин (линий связи), каждая из которых подключена к распределяемым информационным ресурсам. Для всех пользователей выделяется одна единственная шина, которая с помощью коммутационного оборудования переключается (коммутируется) от одного пользователя к другому. Эта версия топологически представляет собой столбцовую матричную структуру, строки которой образованы шинами, подключенными к конкретным носителям (источникам или приемникам) распределяемых информационных ресурсов, а единственный столбец – шина, подключаемая к конкретным пользователям с помощью коммутационного оборудования по заявкам пользователй . Такая СС, конечно, с пользовательской точки зрения обладает очевидными недостатками, главным из которых является опасность возникновения очередей при ожидании подключения к носителю необходимого информационного ресурса, но является достаточно дешевой. Рассмотренная структура СС использовалась на первой стадии создания информационных сетей, она частично сохранилась в телефонии прежних поколений.

Третью версию сетевой структуры можно считать реальной, она предполагает наличие конечного числа выделенных шин, обслуживающих уникальных VIP–пользователей, и конечного числа коммутируемых шин для обслуживания демократических пользователей.

Последняя версия сетевых структур является носителем проблем, вынесенных в заголовок параграфа.

Современные информационные сети классифицируются по пространственному принципу, т.е. по размеру той территории, которую обслуживает (покрывает) данная сеть. В этой связи сети делятся на три типа:

– локальные информационные сети (по-русски: ЛИС; по-английски:LAN–LocalAreaNetwork), информационные сетиLAN–типа;

– городские информационные сети или информационные сети мегаполиса(по-английскиMAN–MetropolitanAreaNetwork), информационные сетиMAN–типа;

– глобальные информационные сети (по-английскиWAN–WideAreaNetwork), информационные сетиWAN–типа.

Дадим краткую характеристику каждому из приведенных типу сетей.

Информационные сети LAN–типаобразуется объединением компъютеров, сосредоточенных на небольшой территории, реализованной в виде здания, группы зданий, цеха, научного отдела, заводского корпуса или жилого дома, в котором проживают индивидуальные пользователи компъютеров, с радиусом покрытия территории не более 1–2-х километров. Чаще локальная сеть представляет коммуникационную среду, принадлежащую одной организации или обслуживаемую одним провайдером. Современные локальные информационные сети (ИС) легко конфигурируются (формируются), для их создания достаточно иметь;

• стандартный кабель типа коаксиал или витая пара;

• стандартные разъемы RJ–45;

• сетевые адаптеры одного стандарта;

• сетевую операционную систему, устанавливаемую на пользовательском компъютере, типа NovellNetWare,MicrosoftWindows,MacOSилиUnix.

Следует заметить, что качество и скорость работы локальной информационной сети в основном определяется сетевым адаптером, активными сетевым оборудованием и выбранным кабелем. Скорость работы ЛИС на конец ХХ-го века не превышала величины V=10мбит/c, на начало ХХI-го века не менее величиныV=100мбит/c.

При проектировании ИС LAN–типа предъявляются следующие требования:

• она должна быть способна к обработке трафика данных, так как это основной для них трафик;

• в рамках принятой сетевой технологии она должна иметь максимальную скорость по сравнению сетями MANиWAN–типа;

• она должна быть проста в управлении, т.к. оператором сети LAN–типа является пользователь,а не специалист по телекоммуникациям;

• она должна быть дешевой в приобретении и обслуживании.

Информационные сети МAN–типа представляют собой промежуточный вариант информационной сети, который возник в результате сближения сетейLAN–типа и глобальных сетейWAN–типа, они предназначены для обслуживания территории крупного города, радиус покрытия территории сетью МAN–типа составляет величину не более десятков и сотен километров.

Информационные сети WAN–типа хронологически появились первыми в формировании сетевой технологии, они строятся на объединении территориально рассредоточенных локальных сетяхLAN–типа и даже отдельных компъютерах, находящихся в различных городах и странах. Отработка основных идей и сетевых технологий производилась на сетяхWAN–типа, а также сетевого оборудования; маршрутизаторы, повторители, концентраторы, мосты, сетевые адаптеры. Так как физическая среда, на которой строились глобальные сетиWAN–типа, была изначально телефонная сеть, то была отработана модемная техника. Были отработаны и способы коммутации каналов, а со временем и информационных пакетов для целей оптимизации информационного трафика (потока).

Несколько слов о базовых топологиях в сетях LAN,MANиWAN–типа. Топология современных сетей в основном представлена следующими ее структурными реализациями:

• радиальная,

• магистральная (по английски: bus–в переводе: автобус, средство передвижения),

• кольцевая,

• типа «звезда»,

• комбинированная (древовидная).

Следует различать два вида топологий:

• топология физических связей,

• топология логических (геометрических) связей.

Топология физических связей определяется электрическими соединениями компъютеров так, что связь реализуется в форме отрезка кабеля. Топология логических связей представляет собоймаршруты передачи пакетовданных между узлами сети и образуется средствами коммуникационного оборудования.

Так средствами гальванической магистральной топологии (что имеет место, к примеру, в информационной технологии типа Ethernet) могут быть реализованы геометрические топологии типа кольцо, звезда и т.д..

Необходимо также отметить, что при графическом изображении конкретной сетевой топологии используется практика теории графов, при начертании которых используются понятия: узел (вершина) и связь

(линия, ребро). Причем узлом в сетевой топологии может быть: персональный компъютер (ПК), повторитель, маршрутизатор, т.е. любой «хаб» ( по английски: hub– ступица колеса), а также локальнаяLAN–сеть.