мя узлами происходит отказ всей сети, поэтому, как правило, в сеть встраиваются переключатели, изменяющие маршрут к узлу.

Дерево: это более развитый вариант сети с шинной топологией Дерево образуется путем соединения нескольких шин активными повторителями или пассивными размножителями («хабами»), каждая ветвь дерева представляет собой сегмент. Отказ одного сегмента не приводит к выходу из строя остальных.

Иерархическая: каждое из устройств обеспечивает непосредственное управление устройствами низшими по иерархии. Отличается простотой управления сетью, хорошими возможностями для расширения сети.

Для построения простой локальной сети используются маршрутизаторы, коммутаторы, модемы и сетевые адаптеры. Реже используются преобразователи (конвертеры) среды, усилители сигнала (повторители разного рода) и специальные антенны.

Маршрутизатор (роутер) — сетевое устройство, принимающее решения о пересылке пакетов сетевого уровня между различными сегментами сети на основании информации о топологии сети и определѐнных правил.

Сетевой коммутатор (switch — переключатель) — устройство, предназначенное для соединения нескольких узлов компьютерной сети в пределах одного сегмента. В отличие от концентратора, который распространяет трафик от одного подключенного устройства ко всем остальным, коммутатор обеспечивает параллельную передачу данных между несколькими парами абонентов.

Сетевой мост (bridge) — сетевое оборудование для объединения сегментов локальной сети.

Контрольные тесты

Независимую связь между несколькими парами компьютеров в сети не

Сетевое программное обеспечение

Основная цель локальной вычислительной сети (ЛВС) — совместное использование ресурсов вычислительной системы, а именно дисковой памяти, программ, принтеров, данных.

Один из ПК, входящих в ЛВС, объявляется главным компьютером сети. Его называют файловым сервером, файл-сервером или просто сервером (от англ. serve - обслужить). Остальные компьютеры объявляются рабочими станциями и соединяются с файл-сервером (а иногда и между собой) с помощью сетевых плат и специальных кабелей. Рабочая станция может по-прежнему

86

исполнять функции автономного компьютера: она сохраняет обычные операционную и файловую системы. Однако в целом работой сети управляет специальная сетевая операционная система, основная часть которой размещается на файл-сервере, но отдельные элементы имеются и на рабочих станциях. В сеть можно включить один или несколько принтеров и другие периферийные устройства. На жестком диске файл-сервера размещают основные файлы и программы информационной системы.

Некоторые сети имеют несколько серверов, однако существуют и так называемые одноранговые ЛВС, в которых все компьютеры равноправны. Сетевая ОС позволяет разграничить права доступа отдельных пользователей к ресурсам сети. Например, некоторым пользователям может быть запрещен доступ к обновлению системной информации сети, некоторым — к чтению каких-то файлов и т.п. Защита сети — непременное условие ее работоспособности, так как неопытный пользователь может мгновенно уничтожить всю информацию на сервере.

Обслуживанием ЛВС занимаются специальные сотрудники — администраторы сетей, однако работа рядового пользователя в сети мало отличается от работы на автономном компьютере. Задача администратора сети состоит в том, чтобы обеспечить бесперебойную работу сети и разрешение конфликтов в случае их возникновения. Для этого он досконально должен знать сетевое программное обеспечение, установленное в данной сети, чтобы суметь настроить сеть в соответствии с задачами пользователей. Все задания на печать, поступающие с рабочих станций, сетевая ОС помещает в очередь, и один и тот же сетевой принтер может последовательно печатать документы разных пользователей.

Глобальные компьютерные сети

Обмен информацией между компьютерами, не ограниченный их месторасположением, реализуется в телекоммуникационных компьютерных сетях. В компьютерных сетях каждый абонент может использовать различные марки компьютеров, типы модемов, линии связи, коммуникационные программы. Чтобы все это оборудование работало согласованно, работа сети обеспечивается специальными техническими соглашениями, которые называются протоколами.

Протоколы — это стандарты, определяющие формы представлений и способы пересылки сообщений, процедуры их интерпретации, правила совместной работы различного оборудования в сетях. Международная организация по стандартизации (ISO) подготовила и ввела в действие многоуровневую (иерархическую) структуру протоколов.

Работу сервера обеспечивает специальная сетевая программа, которая ведет диалог с пользователями и поддерживает все действующие в сети протоколы связи Сегодня в мире используются десятки сетевых программ, имеющих различный пользовательский интерфейс.

87

На скорость передачи данных влияет также выбор линий связи. Так, при использовании коммутируемых, обычных телефонных линий, когда модем подключен параллельно к телефонному аппарату, скорость передачи данных составляет всего несколько тысяч бит.

При выделенных линиях связи (предназначенных только для компьютерной связи) скорость передачи данных увеличивается до нескольких десятков тысяч бит. Такие линии связи выгодны при передаче больших объемов информации или срочной передаче данных.

Применение спутниковой связи и каналов цифровой передачи информации повышает пропускную способность до сотен миллионов килобит.

Internet

Сообщество Internet является на сегодня крупнейшей и наиболее динамично развивающейся глобальной информационной системой. Internet не имеет определенной организационной структуры и представляет собой некий конгломерат самостоятельных компьютерных сетей, созданных усилиями различных правительств, научных, коммерческих и некоммерческих организаций. Объединяет же их то, что все они используют базовые протоколы обмена TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol). Поэтому фраза «подключение к Internet» означает подключение к одной из телекоммуникационных сетей, поддерживающей протоколы TCP/IP и входящей в сообщество Internet.

Internet — всемирная система объединѐнных компьютерных сетей, построенная на использовании протокола IP и маршрутизации пакетов данных. Интернет образует глобальное информационное пространство, служит физической основой для Всемирной паутины и множества систем передачи данных. В качестве магистральных линий связи обычно используют оптоволоконные или спутниковые каналы связи с пропускной способностью ~ 20 Гбит/сек Среди сетей связи различают сети с коммутацией пакетов и сети с коммутацией каналов.

Простейший пример сети с коммутацией пакетов — обычная почта, включая сортировку и доставку писем одновременно с множеством других писем. Телефонная сеть — классический пример структуры с коммутацией каналов, т.е. в распоряжении пользователя вся пропускная способность канала. Компьютерные сети предоставляют пользователю удобства живого диалога, который так нравится нам в телефонном разговоре, но при этом используют сугубо «почтовую» систему доставки информации (с коммутацией пакетов). Все дело в том, что в отличие от обычной почты, компьютерная сеть использует высокоскоростные средства доставки и сортировки пакетов. Протокол Internet (IP) — свод почтовых правил, ответственный за доставку и сортировку попадающих к нему сообщений. В самом упрощенном виде задача компьютерной сети состоит в доставке каких-то битов информации из компьютера А в компьютер В. При этом весьма желательно, чтобы в ходе

88

транспортировки эти биты не были искажены, или утеряны. Содержание передаваемого сообщения для сети совершенно безразлично.

Пересылаемая информация разбивается на части, называемые пакетами. IP-пакет включает в себя информацию, объем которой не превышает 1500 байт, а также IP-адрес отправителя и IP-адрес получателя. Разбиение информации на пакеты не дает возможности монополизации сети одним пользователем.

Очевидно, что очень часто возникает вопрос, связанный с пересылкой объемов информации, превышающих 1500 байт. Для успешного решения проблемы используется протокол управления передачей

(Transmission Control Protocol, TCP).

Он разбивает информацию на части, а так же нумерует их.

Это дает возможность "собрать" информацию в нужном порядке в конечном пункте. В случае отсутствия какого-либо пакета или в случае возникновения сомнений в его достоверности будет выполнен запрос на повторную пересылку пакета.

Теперь становится понятно, почему именно связка TCP/IP лежит в основе Internet. IP отвечает за доставку отдельных пакетов, a TCP следит за тем, чтобы отправляемый материал был правильно по этим пакетам упакован, а потом восстановлен в точности в исходном виде. Именно благодаря TCP, сеть с пакетной коммутацией выглядит для нас почти так же, как сеть с коммутацией каналов: мы видим не какие-то пакеты, а поток данных в привычном каждому человеку виде.

Адресация в Интернете

Каждый компьютер, подключѐнный к Интернету, имеет уникальный 32битный (в двоичной системе) IP - адрес

Общее количество различных адресов более 4 миллиардов

N=232 =4 294 967 296

В десятичном виде IP-адрес состоит из четырѐх чисел, разделѐнных точками, каждое из которых лежит в диапазоне от 0 до 255.

Например, 193.124.5.33

Поскольку Internet состоит из множества сетей, то левая часть адреса показывает, к какому участку сети относится компьютер, правая содержит точное указание компьютера, который должен получить информацию.

Доменная система имѐн

89