Архітектура мережі
Комп’ютери, які входять у склад мережі, виконують достатньо широке коло функцій, основними серед яких є організація доступу до мережі, управління передачею інформації, представлення обчис-лювальних ресурсів і послуг абонентам мережі. У відповідності до цього за функціональним призначенням, всю множину систем комп’ютерної мережі можна поділити на абонентські, комунікаційні та головні системи (сервери).
Абонентська система являє собою комп’ютер, орієнтований на роботу в складі комп’ютерної мережі, який забезпечує користувачам доступ до її обчислювальних ресурсів.
Комунікаційні системи – це вузли комутації мережі, які забезпечують організацію складових каналів передачі даних між абонентськими системами.
Сервером прийнято називати спеціальний комп’ютер, який виконує основні сервісні функції, а саме: управління мережею, збір, обробку, зберігання та надання інформації абонентам мережі. За функціональним призначенням прийнято розрізняти сервери на файл-сервери та сервери доступу. Файл-сервер визначається як мережний комп’ютер, який здійснює операції по збереженню, обробці та представленню файлів даних абонентам. Сервер доступу – це комп’ютер, який забезпечує абонентським системам ефективний доступ до комп’ютерної мережі
Классификация компьютерных сетей
Многообразие компьютерных сетей можно классифицировать по ряду признаков.
По технологии передачи данных сети делятся на два типа:
вещание (или соединение один – ко многим). При вещании сообщение, отправленное одним компьютером, получают все компьютеры сети;
соединение точка-точка. Соединение точка-точка подразумевает использование индивидуального канала связи для обменивающихся информацией компьютеров.
По принципу организации обмена данными между абонентами различают сети, основанные на коммутации:
каналов;
сообщений;
пакетов.
Под коммутацией понимается технология выбора направления и организации передачи данных в сетях, имеющих несколько альтернативных маршрутов, по которым может производиться обмен информацией между двумя узлами.
Передаваемые при этом по сети информационные потоки называются сетевым трафиком (от англ. traffic – движение).
При коммутации каналов образуется непосредственное соединение двух узлов посредством организации последовательности физических каналов связи.
Сеть с коммутацией каналов — тип коммуникационной сети, в которой каждой паре абонентов в течение сеанса их информационного взаимодействия предоставляется физическое соединение.
При этом на время, в течение которого осуществляется сеанс связи между двумя абонентами, канал связи становится недоступным для использования другими абонентами.
Коммутация сообщений подразумевает передачу между абонентами информации в виде логически завершенных порций данных, например телеграмм, писем или отчетов.
При этом сеть с коммутацией сообщений работает аналогично сети с коммутацией каналов, но физические каналы связи занимаются не на период всего сеанса связи, а только на период передачи сообщения.
Сети с коммутацией сообщений явились прообразом для создания сетей с коммутацией пакетов и в настоящее время практически не используются.
Коммутация пакетов – технология доставки сообщений, при которой данные, разбитые на отдельные блоки малых размеров, называемые пакетами, могут пересылаться из исходного пункта в пункт назначения по различным маршрутам. Пакеты могут разными маршрутами достигать своего места назначения, в котором после прибытия пакетов производится сборка исходных данных.
Сеть с коммутацией пакетов – коммуникационная сеть, состоящая из соединенных друг с другом магистральными каналами узлов коммутации, в которой данные передаются в виде пакетов, с промежуточным хранением этих пакетов на узлах коммутации. В силу малых размеров пересылаемых пакетов физические каналы связи оказываются занятыми в течение минимальных интервалов времени, что позволяет практически всегда обеспечить передачу данных между любыми узлами сети без длительных задержек, вызванных необходимостью ожидать освобождения требуемого канала связи.
По территориальной распространенности сети могут быть: локальные, кампусные, городские, глобальные.
Кампусная сеть – (от англ. campus – университет, территория университета) сеть, охватывающая территорию университета или студенческого городка. В России аналогом кампусной сети можно рассматривать домовую сеть, объединяющую несколько соседних ломов.
Городская сеть (Metropolitan Area Network – MAN) объединяет компьютеры на территории городского района или всего города целиком.
Глобальная сеть (Wide Area Network – WAN) – совокупность сетей, объединяющих территориально рассредоточенные компьютеры, находящиеся в различных городах и странах.
Кроме того, сети могут различаться по топологии. Топология сети может быть шина, звезда, кольцо, дерево, сетчатая и смешанная.
По скорости передачи данных сети делятся на:
• низкоскоростные (до 10 Мбит/с);
• среднескоростные (до 100 Мбит/с);
• высокоскоростные (свыше 100 Мбит/с).
По типу среды передачи данных сети разделяются на проводные (коаксиальные, на витой паре, оптоволоконные) и беспроводные (радиопередача, спутниковые каналы).
По принципу организации иерархии компьютеров сети бывают одноранговые и с выделенным сервером.
Сервер (от англ. server – служащий, служитель) – это некий объект, предоставляющий другим объектам, обычно называемым клиентами, некоторые услуги.
В компьютерных сетях сервером обычно называют компьютер или программу, которая предоставляет клиентам доступ по сети к своим службам и ресурсам с целью обмена информацией. Компьютер или программа, обменивающиеся с сервером информацией и использующие предоставляемые им службы и ресурсы, называются клиентом.
В одноранговых сетях все компьютеры имеют одинаковые, равные права (ранги). В сетях с выделенным сервером различают две архитектуры использования сервера:
файл-сервер – данные и программы по требованию пользователя пересылаются с сервера ему на компьютер, являющийся клиентом, где могут быть выполнены и обработаны;
клиент-сервер – выполнение программ и обработка данных происходят на сервере по запросу пользователя, компьютер-клиент которого получает только результаты запроса.