18. Топологии компьютерных сетей, сетевые протоколы, роль информационно-вычислительных сетей в информационных системах.

Топология ЛВС - это усредненная геометрическая схема соединений узлов сети. Узел – любое устройство, непосредственно подключенное к сети. Топология имеет важное значение, поскольку она определяет такие свойства сети, как надежность и производительность сети.

Топологии сетей могут быть самыми различными, но для локальных вычислительных сетей типичными являются всего три: кольцевая, шинная, звездообразная. Иногда для упрощения их называют - кольцо, шина и звезда. Не следует думать, что рассматриваемые типы топологий представляют собой идеальное кольцо, идеальную прямую или звезду.

Кольцевая топология предусматривает соединение узлов сети замкнутой кривой - кабелем передающей среды. Выход одного узла сети соединяется со входом другого. Информация по кольцу передается от узла к узлу. Каждый промежуточный узел между передатчиком и приемником ретранслирует посланное сообщение. Принимающий узел распознает и получает только адресованные ему сообщения.

Шинная топология - одна из наиболее простых. Она связана с использованием в качестве передающей среды коаксиального кабеля. Данные от передающего узла сети распространяются по шине в обе стороны. Промежуточные узлы не транслируют поступающих сообщений. Информация поступает на все узлы, но принимает сообщение только тот, которому оно адресовано. Дисциплина обслуживания параллельная.

Звездообразная топология базируется на концепции центрального узла, к которому подключаются периферийные узлы. Каждый периферийный узел имеет свою отдельную линию связи с центральным узлом. Вся информация передается через центральный узел, который ретранслирует, переключает и маршрутизирует информационные потоки в сети.

Сетевые протоколы

Передача и прием сообщений в любых компьютерных сетях осуществляется с помощью специальных протоколов обмена данными, представляющих набор семантических и синтаксических правил, определяющих поведение функциональных блоков в сети. Специалисты отмечают, что интернет-протокол, как стандарт передачи данных, используется для проектирования и создания сетей практически любого масштаба и назначения.

Протокол сети (англ. «Network Protocol») – это стандарт на взаимодействие одноименных уровней и процессов взаимодействия между собой; документ, определяющий правила и процедуру совместного взаимодействия систем и ЭВМ.

В Интернете данные пересылаются в пакетах с помощью протокола IP. IP-протокол (англ. «Internet Protocol») является межсетевым протоколом. Он обеспечивает доставку сетевых пакетов с информацией и межмашинные коммуникации. Протокол управляет адресацией пакетов, направляя их по разным маршрутам между узлами сети, и позволяет объединять различные сети.

Правила работы с пакетами данных называются протоколом TCP. TCP-протокол (англ. «Transmission Control Protocol») служит для организации надёжной полнодуплексной связи между конечными пунктами (узлами) обмена информацией в Интернете. Он преобразует сообщения в поток пакетов на передающей стороне и собирает полученные пакеты в сообщения на приемной стороне. Протокол TCP основан на протоколе IP, поэтому их обычно обозначают вместе и называют стеком TCP/IP. Эти межсетевые протоколы управляют передачей данных в сети.

Помимо протокола TCP/IP существует большое количество других протоколов. Например, для приема и отправки сообщений в Интернете используются специальные протоколы POP3 и SMTP. HTTP (англ. «HyperText Transfer Protocol») – это гипертекстовый транспортный протокол для связи веб-серверов и веб-клиентов. Он является протоколом прикладного уровня, разработанным для обмена гипертекстовой информацией в Интернете.

FTP (англ. «File Transfer Protocol») – это протокол файлового обмена, используемый для пересылки файлов с одного компьютера на другой, например, для получения клиентом файлов с FTP-сервера. Telnet – это протокол эмуляции удаленного терминала. Он служит для управления в сети (в т.ч. Интернете) одним компьютером с другого.

Роль информационно-вычислительных сетей в ИСЗа исключением одиночных ИС, которые функционируют на автономных персональных компьютерах, технической основой большинства современных ИС являются информационно-вычислительные сети. Особенности сети (локальная или корпоративная), на которой построена и функционирует ИС, зависят от архитектуры ИС.Архитектура информационной системы – концепция, определяющая модель, структуру, выполняемые функции и взаимосвязь компонентов информационной системы.

Выделяют следующие типы архитектур ИС:

• файл-сервер;

• клиент-сервер;

• многоуровневая архитектура

Все эти архитектуры построены на вычислительных сетях. Архитектура «файл-сервер» обычно функционирует на базе локальной сети, «клиент-сервер» – на базе локальной или корпоративной, многоуровневая архитектура строится на основе корпоративной сети.