Вычислительная сеть — это совокупность вычислительных систем и терминалов, соединенных с помощью каналов связи в единую систему.
Абонентами сети (т.е. объектами, генерирующими или потребляющими информацию в сети) могут быть отдельные компьютеры, комплексы ЭВМ, терминалы, промышленные роботы, станки с числовым программным управлением и т. д.
Вычислительные сети подразделяются на два вида: локальные и глобальные.
Локальные вычислительные сети (ЛВС) представляют собой совокупность однородных технических систем, объединенных каналами связи и обеспечивающих на небольшой территории (до нескольких километров) пользователям доступ к распределенным вычислительным и информационным ресурсам.
Глобальные вычислительные сети обеспечивают взаимодействие ЛВС на большой территории, расстояния между ЛВС могут достигать десятки тысяч километров. Глобальные вычислительные сети могут быть объединены между собой с помощью Интернета.
Разработка любого сетевого проекта начинается с выбора архитектуры будущей компьютерной сети.
Под архитектурой вычислительной сети принято понимать объединение топологий сети, определяющих ее конфигурацию, а также сетевых протоколов и стандартов, обеспечивающих ее работоспособность.
Топология вычислительной сети определяет ее логическую структуру, т.е. маршруты передачи данных между узлами сети, требования к соответствующему коммутационному оборудованию и его настройке. В сетях с относительно небольшим количеством компьютеров чаше всего используется одна из следующих типовых топологий: «кольцо», «общая шина», «звезда».
Шинная структура широко применяется в локальных сетях. Соединение компьютеров производится посредством одного кабеля (все компьютеры подключены к единому каналу). Данные от компьютера передаются всем компьютерам сети, однако воспринимаются только тем компьютером, адрес которого указан в передаваемом сообщении. При этом в каждый момент времени только один компьютер может вести передачу. К недостаткам шинной топологии сети относится уменьшение пропускной способности сети при значительных объемах передаваемой информации. Преимуществом шинной топологии является гибкость сети, выражающаяся в том, что подключение и отключение машин не требует прерывания работы сети.
Кольцевая структура предусматривает объединение всех компьютеров с помощью кабельной системы, имеющей форму замкнутого круга.
К недостаткам кольцевых сетей следует отнести малую гибкость архитектуры. Выход из строя любого из элементов сети приводит к потере ее работоспособности.
Звездная структура предполагает наличие центрального компьютера, с которым связаны все остальные ЭВМ. Основным преимуществом такой топологии является ее устойчивость к сбоям, возникающим вследствие неполадок на отдельных ПК или из-за повреждения сетевого кабеля, а также высокая скорость обмена информацией в вычислительной сети.
В настоящее время используется полносвязнаятопология, комбинирующая базовые топологии: звезда — шина, звезда — кольцо, при которой каждый компьютер непосредственно соединен со всеми компьютерами вычислительной сети.