25. Понятие вычислительных сетей

Вычислительная сеть - ВС [network] – это совокупность ЭВМ, объединённых средствами передачи данных. Средства передачи данных в ВС в общем случае состоят из следующих элементов: связных ЭВМ, каналов связи (спутниковых, телефонных, волоконно-оптических и др.), коммутирующей аппаратуры и др.

В зависимости от удалённости ЭВМ, входящих в ВС, сети условно разделяют на локальные и глобальные.

Локальная сеть - ЛВС [local area network - LAN] – это группа связанных друг с другом ЭВМ, расположенных в ограниченной территории, например, в здании. Расстояния между ЭВМ в локальной сети может достигать нескольких километров. Локальные сети развёртываются обычно в рамках некоторой организации, поэтому их называют такжекорпоративными сетями.

Если сеть выходит за пределы здания, то такая ВС называется глобальной [wide area network -WAN]. Глобальная сеть может включать в себя другие глобальные сети, локальные сети и отдельные ЭВМ.

Глобальные сети практически имеют те же возможности, что и локальные. Но они расширяют область их действия. Польза от применения глобальных сетей ограничена в первую очередь скоростью работы: глобальные сети работают с меньшей скоростью, чем локальные.

Сети предназначены для выполнения многих задач, в том числе:

• организация совместного использования файлов для повышения целостности информации;

• организация совместного использования периферийных устройств, например, принтеров, для уменьшения общих расходов на оборудование офиса;

• обеспечения централизованного хранения данных для облегчения их защиты и архивирования.

Глобальные сети придают всему этому большие масштабы и добавляют такую удобную вещь, как электронная почта.

26. Базовые топологии локальных компьютерных сетей.

Термин топология сетей характеризует физическое расположение компьютеров, узлов коммутации и каналов связи в сети. Проблема синтеза структуры (топологии) сети является одной из важнейших, но до конца не решенной задачей. В связи с тем, что при решении задач определения числа и взаимосвязи компонентов сети используются приближенные, эмпирические методы.

Все сети строятся на основе трех базовых топологий: звезда, кольцо, шина.

Топология звезда характерна тем, что в ней все узлы соединены с одним центральным узлом.

Достоинство подобной структуры заключается в экономичном удобстве с точки зрения организации управления взаимодействием компьютеров. Звездообразную сеть легко расширить, поскольку для добавления нового компьютера нужен только один новый канал связи. Недостатком такой топологии является низкая надежность: при отказе центрального узла выходит из строя вся сеть.

Топология кольцо

Компьютеры подключаются к повторителям (репитерам) сигналов, связанных в однонаправленное кольцо. По методу доступа к каналу связи различают два основных типа кольцевых сетей:

Маркерные кольца – по кольцу передается специальный управляющий маркер (метка), который разрешает передачу сообщений из компьютера. Если компьютер получил маркер и у него есть сообщение для передачи, то происходит захват маркера и передается сообщение в кольцо. Данные проходят все повторителя, пока не окажутся на том повторители к которому подключен компьютер с адресом, указанным в данных. Получив подтверждение, передающий компьютер создает новый маркер и возвращает его в сеть. При отсутствии у компьютера сообщения для передачи он пропускает движущийся по кольцу маркер.

Тактированные кольца – по сети непрерывно вращается замкнутая последовательность тактов – специально закодированных интервалов фиксированной длины. В каждом такте имеется бит – указатель занятости. Свободные такты могут заполняться передаваемыми сообщениями по мере необходимости.

Достоинствами кольцевых сетей являются равенство компьютеров по доступу к сети и высокая разрешимость. К недостаткам – выход из строя одного повторителя остановка всей сети, при изменении конфигурации тоже происходит остановка всей сети.

Топология шина

В этой топологии все компьютеры подключены к единому каналу связи с помощью трансиверов (приемопередатчиков). Канал оканчивается с двух сторон пассивными терминаторами, которые поглощают передаваемые сигналы. Данные от передаваемого компьютера передаются всем компьютерам сети, однако воспринимаются только тем компьютером, адрес которого указан в сообщении. Каждый момент времени только один компьютер может вести передачу. Шина – пассивная топология. Поэтому если один компьютер выйдет из строя, это не скажется на работе других, что является достоинством шинной топологии. Другими достоинствами этой технологии является высокая расширяемость и экономичность в организации каналов связи. К недостаткам относится – уменьшение пропускной способности сети при значительных объемах трафика (объем данных).

В настоящее время часто используются топологии, комбинирующие базовые: «звезда-шина», «звезда-кольцо».