1.4. Компьютерные сети
В настоящее время одним из наиболее важных в применении компьютеров становится создание сетей, обеспечивающих единое информационное пространство для многих пользователей. Компьютерной сетью называется совокупность взаимосвязанных через каналы передачи информации компьютеров, обеспечивающих пользователей средствами обмена информацией и коллективного использования ресурсов сети (аппаратных, программных и информационных).
Объединение компьютеров в сеть позволяет совместно использовать дорогостоящее оборудование – внешнюю память большой емкости, устройства ввода и вывода, основную память, иметь общие программные средства и данные. Подавляющее большинство персональных компьютеров в мире работают в сетях. Функциональные возможности сети определяются теми услугами, которые она предоставляет пользователю. Услуги могут быть разного типа. Для их реализации и доступа к ним пользователя разрабатывается соответствующее типу услуг программное обеспечение.
1.4.1. Основные особенности компьютерных сетей
Сети различаются целями использования, возможностями предоставления услуг, расстояниями, на которых обеспечивается связь. Компьютеры в сети обладают разными возможностями и используются с разными целями (одни – поставщики услуг, другие – получатели).
Компьютер-сервер комплектуется множеством сетевых плат (адаптеров), обеспечивающих подключение к сети, и по своим возможностям (память, производительность и т.д.) значительно превосходит компьютеры пользователей.
В режиме терминала можно лишь послать запрос и получить результат его выполнения. В режиме рабочей станции, кроме этого, возможна еще и обработка полученной информации.
В сети имеются общедоступные компьютеры, которые предоставляют информационные и вычислительные услуги всем пользователям, чьи компьютеры объединены данной сетью. Такие компьютеры называются серверами. Кроме этого, в глобальных сетях сервером называют место в сети, выполняющее какие-либо услуги, которое может представлять собой не только компьютер, но и локальную сеть. Пользовательские ЭВМ могут работать в двух режимах: режим терминала и режим рабочей станции.
Главная отличительная особенность локальной сети заключается в том, что, как правило, все объединяемые ею компьютеры связаны единым высокоскоростным каналом связи. Существуют проводные и беспроводные (радио) каналы. Обычно в локальных сетях создаются общие базы данных для работы пользователей.
На больших расстояниях этот способ неприемлем из-за неизбежного затухания высокочастотных сигналов, в этих случаях приходится прибегать к дополнительным техническим (например, цифро-аналоговым преобразованиям) и программным (например, протоколам коррекции ошибок) решениям.
Для функционирования глобальных сетей используют разные каналы связи (проводные, радио-, спутниковые каналы). Такие сети предоставляют возможность использовать ресурсы компьютеров, удаленных на огромные расстояния. Как правило, имеют узловую структуру: состоят из подсетей связи, каждая из которых включает в себя коммуникационные узлы и каналы связи. Серверы и пользователи подключаются к глобальным сетям чаще всего через поставщиков услуг доступа к сети – провайдеров.
Спутниковые каналы связи позволяют соединять узлы связи и ЭВМ, находящиеся на расстоянии 10–15 тыс. км друг от друга.
Коммуникационные узлы подсети связи предназначены для быстрой передачи информации по сети, выбора оптимального маршрута передачи информации и т.п., то есть обеспечивают эффективность функционирования сети в целом. К ним подключаются все компьютеры.
В настоящее время существуют разные виды сетей: локальные (связывают ЭВМ одного или нескольких близлежащих зданий одного учреждения), глобальные (объединяют пользователей, расположенных по всему миру), интрасети (объединяют пользователей, работающих в одной организации).
Интрасеть может связывать людей, находящихся как в одном здании, так и в разных местах мира. Часто используют возможности имеющихся сетей (локальных и глобальных).
Интрасеть, представляющая собой объединение в единую сеть локальных сетей и отдельных компьютеров через открытую внешнюю среду передачи информации, называется виртуальной сетью. Виртуальная сеть, обеспечивающая безопасность циркулирующих в ней данных, называется защищенной.
Представление информации и передача ее по сети производится в соответствии со стандартными соглашениями. Наборы таких стандартных соглашений называются протоколами.