В основе любой сети лежит аппаратный слой, который включает компьютеры различных классов. Набор компьютеров в сети должен соответствовать набору разнообразных задач, решаемых сетью.
Второй слой составляет разнообразное сетевое оборудование, необходимое для создания локально-вычислительных сетей, и коммуникационное оборудование для связи с глобальными сетями. Коммуникационные устройства играют не менее важную роль, чем компьютеры, которые являются основными элементами по обработке данных.
Третьим слоем являются операционные системы, которые составляют программную основу сети. При построении сетевой структуры важно учитывать насколько эффективно данная операционная система может взаимодействовать с другими операционными системами сети, насколько она способна обеспечить безопасность и защиту данных и т. д.
Самым верхним слоем сетевых средств являются различные сетевые приложения, такие как сетевые базы данных, почтовые системы, средства архивирования данных и др. Важно знать совместимость различных сетевых приложений.
Сетевое программное обеспечение сети:
Функциональные возможности сети определяются теми услугами, которые она предоставляет пользователю. Для реализации каждой из услуг сети доступа пользователя к этой услуге разрабатывается программное обеспечение.
Программное обеспечение, предназначенное для работы в сети, должно быть ориентировано на одновременное использование многими пользователями. В настоящее время получили распространение две основные концепции построения такого программного обеспечения. В первой концепции сетевое программное обеспечение ориентировано на предоставление многим пользователям ресурсов некоторого общедоступного главного компьютера сети, называемого файловым сервером. Это название он получил потому, что основным ресурсом главное компьютера являются файлы. Это могут быть файлы, содержащие программные модули или данные. Файловый сервер – самый общий тип сервера. Очевидно, емкость дисков файлового сервера должна быть больше, чем на обычном компьютере, так как он используется многими компьютерами. В сети может быть несколько файловых серверов. Можно назвать и другие ресурсы файлового сервера, предоставляемые в совместное использование пользователям сети, например принтер, модем. Сетевое программное обеспечение, управляющее ресурсами файлового сервера и предоставляющее к ним доступ многим пользователям сети, называется сетевой операционной системой. Ее основная часть размещается на файловом сервере; на рабочих станциях устанавливается только небольшая оболочка, выполняющая роль интерфейса между программами, обращающимися за ресурсом, и файловым сервером.
Программные системы, ориентированные на работу в рамках этой концепции, позволяют пользователю использовать ресурсы файлового сервера. Как правило, сами эти программные системы также могут храниться на файловом сервере и использоваться всеми пользователями одновременно, но для выполнения модули этих программ по мере необходимости переносятся на компьютер пользователя – рабочую станцию и там выполняют работу, для которой они предназначены. При этом вся обработка данных, даже если они являются общим ресурсом и хранятся на файловом сервере, производится на компьютере пользователя. Очевидно, что для этого файлы, в которых хранятся данные, должны быть перемещены на компьютер пользователя.
Во второй концепции, называемой архитектурой “клиент-сервер”, программное обеспечение ориентировано не только на коллективное использование ресурсов, но и на их обработку в месте размещения ресурса по запросам пользователей. Программные системы архитектуры клиент-сервер состоят из двух частей: программного обеспечения сервера и программного обеспечения пользователя-клиента. Работа этих систем организуется следующим образом: программы-клиенты выполняются на компьютере пользователя и посылают запросы к программе-серверу, которая работает на компьютере общего доступа. Основная обработка данных производится мощным сервером, а на компьютер пользователя посылаются только результаты выполнения запроса.
Аппаратные компоненты сети:
Сетевые устройства:
· сетевой адаптер – это устройство, предназначенное для передачи и приема сетевых сигналов. Адаптер воспринимает сигнал от операционной системы, преобразует его и передает в сеть и обратно. Для его работы необходимо специальное программное обеспечение, которым является драйверы.
· сетевой кабель – обеспечивает канал связи персонального компьютера с остальными элементами сети. Для организации сети применяется специальный кабель(компьютерный).
Виды сетевых кабелей:
1. Кабель на основе скрученной пары. Наиболее дешевым кабельным соединением является витое двухжильное проводное соединение часто называемое "витой парой". Она позволяет передавать информацию со скоростью до 10 Мбит/с, легко наращивается, однако является помехонезащищенной. Длина кабеля не может превышать 1000м при скорости передачи 1 Мбит/с. Преимуществами являются низкая цена и безпроблемная установка. Для повышения помехозащищенности информации часто используют экранированную витую пару, т.е. витую пару, помещенную в экранирующую оболочку, подобно экрану коаксиального кабеля. Это увеличивает стоимость витой пары и приближает ее цену к цене коаксиального кабеля.
2. Коаксиальный кабель. Коаксиальный кабель имеет среднюю цену, хорошо помехозащитен и применяется для связи на большие расстояния (несколько километров). Скорость передачи информации от 1 до 10 Мбит/с, а в некоторых случаях может достигать 50 Мбит/с. Коаксиальный кабель используется для основной и широкополосной передачи информации.
3. Широкополосный коаксиальный кабель. Широкополосный коаксиальный кабель невосприимчив к помехам, легко наращивается, но цена его высокая. Скорость передачи информации равна 500 Мбит/с.
4. Оптический (оптико-волоконный) кабель состоит из одной или нескольких кварцевых или полимерных волокон, покрытых защитной оболочкой. Передача сигнала осуществляется в оптическом диапазоне, а этот диапазон обладает широкой полосой пропускания. Скорость распространения информации по ним достигает нескольких гигабит в секунду. Допустимое удаление более 50км. Внешнее воздействие помех практически отсутствует. На данный момент это наиболее дорогостоящее соединение для ЛВС. Оптико-волоконные проводники объединяются в JIBC с помощью звездообразного соединения.
· Повторитель – самый простой тип устройства для соединения однотипных ЛВС, он усиливает и ретранслирует все принимаемые пакеты из одной ЛВС в другую.
· Мост – устройство связи, позволяющее соединять ЛВС с одинаковыми и разными системами сигналов.
· Маршрутизатор – устройство связи, аналогичное мосту, которое выполняет передачу пакетов соответствии с определенными протоколами и обеспечивает соединение ЛВС на сетевом уровне.
· Шлюз – устройство соединения ЛВС с глобальной сетью.
· Концентратор – повторитель, имеющий несколько портов, позволяющий соединять несколько сегментов сети.
Наблюдается тенденция совмещения маршрутизаторов с функциями коммутации. Многие фирмы предлагают аппаратуру для организации беспроводных компьютерных сетей: беспроводные сетевые адаптеры, мосты и устройства доступа, антенны и усилители.