ЛОКАЛЬНЫЕ И ГЛОБАЛЬНЫЕ СЕТИ ЭВМ. ИНТЕРНЕТ.
Компьютерная сеть (КС) образуется при физическом соединении двух или более компьютеров. Назначение КС – обеспечение совместного доступа к общим ресурсам: аппаратным, программным и информационным.
Примеры: аппаратные ресурсы – использование сетевого принтера, файлового сервера (ПК с увеличенной емкостью жесткого диска) и др.; программные – для сложных расчетов подключение к большой ЭВМ; информационные – Интернет – гигантская справочно-информационная система.
Цели использования КС:
– совместное использование ресурсов (предоставление доступа к ресурсам для любого пользователя);
– обеспечение высокой надежности (за счет возможности использования альтернативных источников информации), что особенно важно для военных, банковских задач, управления воздушным транспортом и др.;
– экономия средств (за счет использования модели клиент-сервер);
– масштабируемость, т. е. способность увеличивать производительность системы по мере роста нагрузки;
– ускорение передачи информации, особенно между удаленными пользователями.
В общем случае для создания компьютерной сети необходимо специальное аппаратное обеспечение (сетевая интерфейсная карта, сетевой кабель, сетевой концентратор (хаб), средства связи) и специальное программное обеспечение (сетевые программные средства).
По размеру КС подразделяются на локальные, региональные и глобальные.
Локальные вычислительные сети ЛВС (LAN – Local Area Network) размещаются обычно в одном здании или на территории какой-либо организации в пределах нескольких километров. Обычно ЛВС создаются для совместного доступа к общим ресурсам (например, принтерам) и обмена информацией.
Муниципальные или региональные вычислительные сети МВС (MAN – Metropolitan Area Network) являются увеличенными версиями локальных сетей и обычно используют схожие технологии. МВС может объединять подразделения какой-либо корпорации или города. Например, МВС может включать в себя кабельное телевидение.
Глобальные вычислительные сети ГВС (WAN – Wide Area Network) охватывают значительную территорию, целую страну или даже континент. Они объединяют множество машин – хόстов, которые соединяются коммуникационными подсетями. Задачей подсети является передача сообщений от хоста к хосту.
Кроме того, существуют объединения двух и более сетей, хорошо известным примером такого объединения является Интернет.
Корпоративные сети – Интранет.
Типы сетей
Простейшим видом сети является одноранговая сеть, в которой все ПК имеют одинаковый статус, т. е. являются равноправными. Обычно одноранговые сети объединяют до 10 ПК.
Большинство сетей работают на основе выделенного сервера (это такой ПК, который выполняет в сети особые функции по обслуживанию остальных ПК сети – рабочих станций, он оптимизирован для быстрой обработки запросов от сетевых клиентов и обеспечивает защиту файлов и каталогов).
Топология локальных сетей
Локальные сети в зависимости от назначения и технических решений могут иметь различные конфигурации (=архитектуру, топологию). Топология ЛВС характеризует способ организации физических связей компьютеров и других сетевых компонентов. Существуют базовые топологии, на основе которых возможны различные их комбинации.
В радиальной (звездообразной) ЛВС в центре находится управляющий компьютер-концентратор, последовательно связывающийся с абонентами и связывающий их друг с другом. Такая архитектура получила наибольшее распространение.
В кольцевой ЛВС информация передается по замкнутому каналу. Каждый абонент непосредственно связан с двумя ближайшими соседями.
В шинной конфигурации ПК подключены к общему для них каналу (шине), через который могут обмениваться сообщениями.
В древовидной ЛВС существует «главный» ПК, которому подчинены компьютеры следующего уровня и т. д.
Топологии компьютерных сетей
 | |||
 | |||
Радиальная (звездообразная) Кольцевая
 | |||
 | |||
Шинная
Древовидная
Существуют определенные стратегии доступа от одного ПК к другому:
– маркерные методы доступа (селективная передача): ПК-абонент получает от центрального ПК сети маркер – сигнал на право ведения передачи в течение определенного времени, после чего маркер передается другому абоненту;
– конкурентный метод доступа: абонент начинает передачу данных, если обнаруживает свободную линию, или откладывает передачу на некоторый промежуток времени, если линия занята другим абонентом;
– резервирование времени: у каждого абонента есть определенный промежуток, в течение которого линия принадлежит только ему.
Наиболее часто применяют конкурентную схему (сети Ethernet).
Основной задачей, решаемой при создании КС, является обеспечение совместимости оборудования по электрическим и механическим характеристикам, а также совместимости программ и данных по системе кодирования и формату представления. Решение этой задачи осуществляется на основе модели OSI (модель взаимодействия открытых систем – Model of Open System Interconnections), созданной в Международном институте стандартов ISO (International Standards Organization). Согласно этой модели архитектуру компьютерных сетей рассматривают на разных уровнях (общее число уровней – 7). Самый верхний уровень – прикладной: на этом уровне пользователь взаимодействует с вычислительной системой. Последний уровень (низший) – физический: он обеспечивает обмен сигналами между устройствами.
Обмен данными в сети происходит путем перемещения с верхнего уровня на низший, затем транспортировки и обратным воспроизведением на компьютере клиента с низшего уровня на верхний.