Принципы построения компьютерных сетей. Характеристика компьютерных сетей
Компьютерная сеть – сеть обмена и распределенной обработки информации, которая образуется множеством взаимосвязанных абонентских систем и средствами связи. Средства передачи ориентированы на коллективное использование общесетевых ресурсов – аппаратных, информационных и программных.
Абонентская система (АС) – совокупность ЭВМ, ПО, периферийного оборудования, средств связи, ВС, которые выполняют прикладные процессы, коммуникационная подсеть (телекоммуникационная система представляет собой совокупность физической среды передачи информации, аппаратных и программных средств, обеспечивающих взаимодействие АС).
Прикладной процесс – различные процедуры обработки, хранения, вывода информации, которые выполняются в интересах пользователя. С появлением сетей удалось решить две проблемы:
1) обеспечение, в принципе, неограниченного доступа к ЭВМ
пользователей, независимо от их территориального расположения;
2) возможность оперативного перемещения больших массивов информации на любые расстояния.
Для сетей принципиальное значение имеют следующие обстоятельства:
- ЭВМ, находящиеся в разных АС одной сети связываются между собой автоматически;
- каждая ЭВМ сети должна быть приспособлена как для работы в автономном режиме под управлением своей ОС, так и для работы в качестве составного звена сети;
- компьютеры сети могут работать в различных режимах: обмена данными между АС, запроса и выдачи информации, сбора информации, пакетной обработки данных и т.д.
Аппаратное обеспечение сети составляют: ЭВМ различных типов; средства связи; оборудование АС; оборудование узлов связи; аппаратура связи и согласование работы сетей одного и того же уровня или различных уровней. Основные требования к ЭВМ сетей - это универсальность и модульность. Информационное обеспечение сети представляет собой единый информационный ориентированный на решаемые в сети задачи и содержащий массивы данных доступных для всех пользователей сетей и массивы для индивидуальных пользователей.
ПО ВС автоматизирует процессы программирования задач, обработки информации, осуществляет планирование и организацию коллективного доступа к коммуникационным, вычислительным ресурсам сети. Также ПО осуществляет динамическое распределение и перераспределение этих ресурсов.
Виды ПО ВС:
- общесетевое ПО, которое образуется распределенной ОС сети и программными средствами входящих в состав комплекса программ технического обслуживания;
- специальное ПО представленные прикладными программными средствами: функциональными и интегрированными пакетами программ, библиотеками стандартных программ, а также программами, отражающими специфику предметной области;
- базовое ПО ЭВМ, включающее ОС, системы автоматизации программирования, контролирующие и диагностические тест программы.
Классификация компьютерных сетей.
В основу классификации КС положены наиболее характерные, функциональные и информационные признаки.
По степени территориального распределения элементов сети. Таким образом, сети бывают глобальные, региональные и локальные. Глобальная КС объединяет АС рассосредоточенные на большой территории, охватывающие различные страны и континенты. Взаимодействие АС осуществляется на базе различных территориальных сетей связи, в которых используются телефонные линии, радио, спутниковая связь. Региональные КС объединяют АС расположенные друг от друга на значительном расстоянии в пределах одной страны, региона, большого города. Локальная КС связывает АС расположенные в пределах небольшой территории. Её протяженность ограничивается несколькими километрами.
Отдельный класс составляют корпоративные КС. Корпоративная сеть относится к технической базе корпорации. Ей принадлежит ведущая роль задач планирования, организации
производства корпорации.
По способу управления КС делят на сети с централизованным, децентрализованным и смешанным управлением. По топологии сети могут делиться на два класса: широковещательные и последовательные. К широковещательным конфигурациям в любой момент времени на передачу единицу единицы информации может работать только одна рабочая станция, а остальные могут принимать этот кадр. Основные типы широковещательной конфигурации:
Ü общая;
Ü дерево;
Ü звезда с пассивным центром;
В последовательных конфигурациях характерных для сетей с маршрутизацией информации передача данных осуществляется от одной рабочей станции к соседней. Причем на различных участках сети могут использоваться различные виды передающей среды. Передатчикам и приемникам здесь предъявляются более низкие требования, чем в широковещательных конфигурациях.
Ü произвольная ячейка;
Ü иерархическая;
Ü кольцо;
Ü цепочка;
Ü звезда с интеллектуальным центром;
Способы передачи данных
v Проводная связь
Ø Телефонная сеть PSTN
§ Модем и коммутируемый доступ
Ø Выделенные линии
Ø Коммутация пакетов
Ø Frame relay
Ø PDH
Ø Ethernet
Ø RS-232
Ø Передача по оптоволоконному кабелю
§ Synchronous optical networking
§ Fiber distributed data interface
v Беспроводная связь
Ø Ближнего радиуса действия
§ Bluetooth
§ Human Area Network
Ø Среднего радиуса действия
§ IEEE 802.11
§ Netsukuku
§ IEEE 802.16e WiMAX
Ø Дальнего радиуса действия
§ Спутниковая связь
§ MMDS
§ SMDS
§ Передача данных при помощи мобильных телефонов
· CSD
· GPRS
· HSCSD
· EDGE
· UMTS
· HSDPA
· HSUPA
· CDMA
· IEE 802.16e WiMAX
· CDPD
§ Paging networks
· DataTAC
· Mobitex
· Motient