Введение в компьютерные сети


Скачать 92.74 Kb.
НазваниеВведение в компьютерные сети
Дата публикации28.02.2014
Размер92.74 Kb.
ТипДокументы
vb2.userdocs.ru > Информатика > Документы




Тема. Введение в компьютерные сети

1. Понятие компьютерной сети

2. Классификация компьютерных сетей

3. Локальная сеть и ее основные компоненты

4. Топология сетей

1. Понятие компьютерной сети

Компьютерной сетью (КС), или сетью ЭВМ, называется комплекс территориально рассредоточенных ЭВМ, связанных между собой каналами передачи данных и сетевым программным обеспечением.

В общем случае КС представляется совокупностью трех вложенных друг в друга подсистем:

  • сеть рабочих станций;

  • сеть серверов;

  • базовая сеть передачи данных.

Компьютер приобретает новое название: рабочая станция, сервер, коммутационный компьютер.

В частном случае КС может вырождаться в одноуровневую сеть рабочих станций (в этом случае КС называется одноранговой) либо двухуровневую - сеть рабочих станций с одним или с несколькими серверами.

Заметим, что успехи развития КС и микроэлектроники привели к тому, что любой компьютер, в том числе и персональный, также можно рассматривать как КС, но в микроминиатюрном исполнении.

^ Сеть рабочих станций - внешняя оболочка КС. Она представлена совокупностью рабочих станций и средств связи, обеспечивающих взаимодействие рабочих станций с сервером и, возможно, между собой. Рабочая станция (клиентская машина, рабочее место, абонентский пункт, терминал) - это компьютер, за которым непосредственно работает абонент КС.

^ Сеть серверов - совокупность серверов и средств связи, обеспечивающих подключение серверов к базовой сети передачи данных. Компьютер, выполняющий общие задачи КС и предоставляющий услуги рабочим станциям, называют сервером.

^ Базовая сеть передачи данных - совокупность средств передачи данных между серверами. Она состоит из каналов связи и узлов связи.

Узел связи — совокупность средств коммутации и передачи данных в одном пункте. Узел связи принимает данные, поступающие по каналам связи, и передает данные в каналы, ведущие к абонентам. Характерным примером узла связи является автоматическая телефонная станция. Заметим, что первая в мире электрическая сеть - телефонная. Именно она легла в основу базовой сети передачи данных и во многом определила принципы построения КС. Узел связи реализуется на основе коммутационного компьютера и аппаратуры передачи данных.

^ Коммутационный компьютер управляет приемом и передачей данных. Базовая сеть передачи данных является ядром КС, обеспечивающим физическое объединение компьютеров и других устройств.

^ 2. Классификация компьютерных сетей

Наиболее значительные особенности реализации КС можно проследить по предложенным базовым классификационным признакам.

^ Классификационный признак

Вид компьютерной сети

Занимаемая территория

• Локальная • Глобальная

Логика соединений (установления канала связи)

• С жесткой логикой соединений. • С программируемой (коммутируемой) логикой соединений

Число уровней иерархии сети

• Одноуровневая (одноранговая) • Многоуровневая

Аппаратно-программная платформа

• Однородная (гомогенная) • Неоднородная (гетерогенная)

Назначение

• Общего назначения • Специального назначения

По территориальному признаку сети делятся на локальные (Local Area Network, LAN) и глобальные (Wide Area Network, WAN). К локальным относят сети, организованные в пределах существенно ограниченной территории (комната, этаж, здание, соседние здания). Глобальные сети простираются на расстояния от десятков до десятков тысяч километров, переплетаются между собой и могут объединять сотни локальных сетей. Понятия «локальная сеть» и «глобальная сеть» очерчивают собой область различных решений КС.

В частности, можно выделять региональную сеть, т.е. КС, расположенную на обширном участке местности (город, район и т.д.). Из раскрытых понятий видно, что четкую грань между сетями различного типа провести достаточно трудно, и это деление представляется достаточно условным.

Чтобы обеспечить быструю передачу больших объемов информации в рамках региональных и глобальных компьютерных сетей используются так называемые опорные сети. Они создаются на базе высокоскоростных каналов связи (оптоволоконные линии, спутниковая связь и т. д.).

Традиционно в локальных сетях использовалась жесткая логика соединений: специальный канал связи стандартной топологии (шина, кольцо, звезда), тогда как в глобальных сетях - программируемая (коммутируемая) логика соединений. Именно поэтому в качестве существенного отличия локальных сетей от глобальных до недавнего времени назывался только один путь доставки информации (наличие альтернативных путей в глобальных сетях не отрицалось с момента их зарождения). Бурное развитие глобальных сетей в связи с «открытием» Интернета изменило представление о возможностях и принципах построения локальных сетей. Сейчас локальная сеть может быть миниатюрной копией глобальной сети (технология Интранет).

Глобальные сети реализуют многоуровневый принцип организации сети. В таких сетях каждый следующий (от пользователя) уровень реализует заявки предыдущего. В этом смысле каждый компьютер предыдущего уровня, посылающий заявки на услуги, рассматривается как клиент, а каждый компьютер последующего уровня, предоставляющий услуги клиентам — сервер. В одноуровневых сетях один и тот же компьютер (по отношению к другим) может быть и клиентом, и сервером.

С момента создания первой КС сменилось два поколения компьютеров, резко возросло число их производителей и конструктивных решений. Это явилось объективной причиной появления неоднородных КС.

«Перерождение» однородных сетей в неоднородные следует рассматривать как естественный результат эволюционного развития любой КС.

В зависимости от назначения КС делят на КС общего и специального назначения. Специализация современных КС обычно производится на прикладном уровне (за счет прикладных программ пользователей). Тем не менее, в военной области и банковской сфере имеется множество примеров специализации сетей за счет конструктивных решений. Обычно специализированные КС являются «персональными» сетями организации, или корпоративными сетями. Однако это понятие (корпоративная сеть) в литературе не корректно связывают только с одним классом «персональных» сетей - сетей Интранет, программное обеспечение которых основано на стандартах Интернет.

^ 3. Локальная сеть и ее основные компоненты

Физическая передающая среда в локальных вычислительных сетях (ЛВС) представлена тремя типами кабелей:



Рис. 1 Витая пара


витая пара - состоит из двух изолированных проводов, свитых между собой; скручивание проводов уменьшает влияние внешних электромагнитных полей на передаваемые сигналы; самый дешевый тип кабеля, скорость передачи информации 0,25-1 Мбит/сек;

коаксиальный кабель - отличается более высокой механической прочностью, помехозащищенностью и обеспечивает скорость передачи информации 10-50 Мбит/сек;


оптоволоконный кабель идеальная передающая среда, он не подвержен действию электромагнитных полей, скорость передачи информации более 50 Мбит/сек


Изоляция



Оптическое волокно

Защитное покрытие

Рис. 3. Оптоволоконный кабель

Информационные системы, построенные на базе компьютерных сетей, обеспечивают решение следующих задач:

  • хранение данных,

  • обработка данных,

  • организация доступа пользователей к данным,

  • передача данных и результатов обработки данных пользователям.

Обработка данных в компьютерных сетях распределена между двумя объектами: клиентом и сервером.

^ Сервер - компьютер, подключенный к сети и обеспечивающий ее пользователей определенными услугами.

Клиент - задача, рабочая станция или пользователь компьютерной сети.

В процессе обработки данных клиент может сформировать запрос на сервер для выполнения сложных процедур, чтения из файла, поиска информации в базе данных и т.д.

Архитектура клиент-сервер может использоваться как в одноранговых локальных сетях, так и в сетях с выделенным сервером.

^ Одноранговая сеть - сеть, в которой нет единого центра управления взаимодействием рабочих станций и нет единого устройства для хранения данных. Сетевая операционная система распределена по всем рабочим станциям. Каждая станция сети может выполнять функции, как клиента, так и сервера. Она может обслуживать запросы от других рабочих станций и направлять свои запросы на обслуживание в сеть. Пользователю сети могут быть доступны все устройства, подключенные к другим станциям (диски, принтеры).

Достоинства одноранговых сетей:

  • низкая стоимость;

  • высокая надежность.

Недостатки одноранговых сетей:

  • зависимость эффективности работы от количества станций;

  • сложность обеспечения защиты информации;

  • трудности обновления и изменения программного обеспечения станций.

Сеть с выделенным сервером - сеть, в которой один из компьютеров выполняет функции хранения данных, предназначенных для использования всеми рабочими станциями, управления взаимодействием между рабочими станциями и ряд сервисных функций. Такой компьютер -сервер. Взаимодействие осуществляется через сервер.

Достоинства сетей с выделенным сервером:

  • надежная система защиты информации;

  • высокое быстродействие;

  • отсутствие ограничений на число рабочих станций;

  • простота управления по сравнению с одноранговыми сетями.

Недостатки сетей с выделенным сервером:

  • более высокая стоимость, т.к. нужно выделять один компьютер под
    сервер;

  • меньшая гибкость по сравнению с одноранговыми сетями.

4. Топология сетей

Топология сетей - геометрическая схема соединений узлов сети.

ЛКС имеет геометрическую схему соединения узлов и каналов связи (конфигурацию физического подключения), называемую топологией

сети. Выделяют три базовых варианта топологии сети: шина, кольцо, звезда. Другие топологии являются производными от перечисленных.

Шина (рис. 5). Канал связи, объединяющий узлы в сеть, образует ломаную линию - шину. Любой узел может (если у него есть на то разрешение) принимать информацию в любое время, а передавать - только тогда, когда шина свободна. Примером использования шинной топологии является сеть Ethernet.

Кольцо (рис. 6). Узлы объединены в сеть замкнутой кривой. Передача данных осуществляется только в одном направлении. Каждый узел, помимо всего прочего, реализует функции ретранслятора. Он принимает и передает все сообщения, воспринимает только адресованные ему. Такую топологию используют в сети Token Ring.

Звезда. Узлы сети объединены с "центром" лучами. Вся информация передается через центр, что позволяет выполнять поиск неисправностей и добавлять новые узлы без прерывания работы сети. Однако расходы на организацию каналов связи здесь обычно выше, чем у шины и кольца. Пример данной топологии - Arcnet.

^ Комбинация базовых топологий — гибридная топология — обеспечивает получение широкого спектра решений, аккумулирующих достоинства и недостатки базовых.

Выбор той или иной топологии определяется областью применения ЛКС, географическим расположением ее узлов и размерностью сети в целом.

Маршрутизатор (роутер) - устройство, соединяющее сети разного типа, но использующее одну операционную систему.

Маршрутизатор выбирает наилучший путь для передачи сообщения абоненту сети, фильтрует информацию, проходящую через него, направляя в одну из сетей только ту информацию, которая ей адресована.

Маршрутизаторы конструктивно выполняются в виде плат, которые устанавливаются в компьютерах.


Похожие:

Введение в компьютерные сети iconПеречень вопросов для подготовки к экзамену по учебной дисциплине Компьютерные сети

Введение в компьютерные сети iconРубежанский филиал инженерно-экономический факультет кафедра высшей...
Компьютерные сети. Курс лекций. (для направления 0802 "Прикладная математика", специальность 080200 “Информатика”) Сост: Волков С....
Введение в компьютерные сети iconСергей Лукьяненко Лабиринт отражений
Сети. `Лабиринт отражений` – это настольная книга российских хакеров. `Лабиринт отражений` – это киберлюбовь и кибервойна, виртуальные...
Введение в компьютерные сети iconМетодические указания к выполнению курсовой работы по курсу «Алгоритмические...
«Алгоритмические языки и программирование» (для студентов направления «Компьютерные науки») /Сост. Савкова Е. О., Светличная В. А.,...
Введение в компьютерные сети iconЯнуш Вишневский Одиночество в Сети «Одиночество в Сети»: Азбука Классика;...
Герои «Одиночества в сети» встречаются в интернет чатах, обмениваются эротическими фантазиями, рассказывают истории из своей жизни,...
Введение в компьютерные сети iconЯнуш Вишневский Одиночество в Сети «Одиночество в Сети»: Азбука Классика;...
Герои «Одиночества в сети» встречаются в интернет чатах, обмениваются эротическими фантазиями, рассказывают истории из своей жизни,...
Введение в компьютерные сети iconIP: определение, назначение, виды, важность
Адрес состоит из двух логических частей номера сети и номера узла в сети. ( Рис. 1)
Введение в компьютерные сети iconКомплексное задание на тему: «Фрагмент транспортной сети ngn»
В существующей сети sdh уровня stm-64, состоящей из 8 сетевых узлов (СУ) организовать шлюз для передачи пакетного трафика между двумя...
Введение в компьютерные сети iconПол А. Тот Сети Посвящается Кэтрин благодарность
Шейлы, написать ее портрет. А читатель в это время попадает в сети, наброшенные фокусником Полом А. Тотом, и как зачарованный следит...
Введение в компьютерные сети icon«Расчет сети для электроснабжения промышленного района» пояснительная...
Пояснительная записка: 47 листов, 7 таблиц, 6 рисунков, 9 источников, 2 приложения
Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2014
контакты
vb2.userdocs.ru
Главная страница