Компьютерные сети

Назначение компьютерных сетей Сетью называют группу компьютеров, соединенных между собой при по- мощи специального оборудования, которое, при установленных специальных программных средствах, обеспечивает обмен информацией в реальном режиме времени. Компьютеры объединяют в сеть в целях: - объединения ресурсов для увеличения мощности информационно-вычисли- тельного комплекса; - разделения информационных потоков для систематизации данных и повышения производительности комплекса; - дублирования информационных ресурсов для повышения надежности информационной системы; - разграничения доступа к данным для повышения уровня информационной безопасности; - организации коллективной работы над документами и проектами, оперативной связи между сотрудниками; - повышения экономической эффективности за счет гибкости в организации работы и автоматизации документооборота и делопроизводства - формализация, учет, контроль, анализ, прогноз.

Передача информации Обмен информацией производится по каналам передачи информации. Каналы передачи информации могут использовать различные физические принципы (коаксиал, радио, ИК, витая пара, «оптика»). Общая схема передачи информации включает в себя отправителя информации, канал передачи информации и получателя информации. Отправитель информации Получатель информации Канал передачи информации

Пропускная способность канала информации Пропускная способность канала информации измеряется обычно в битах в секунду (бит/с), Кбит/с и Мбит/с. Однако, иногда в качестве единицы ис- пользуется и байт в секунду (байт/с), Кбайт/с и Мбайт/с. Соотношения между единицами пропускной способности канала передачи информации такие же, как между единицами измерения количества информации: 1 байт/с = 2 3 бит/с = 8 бит/с 1 Кбит/с = 2 10 бит/с = 1024 бит/с 1 Мбит/с = 2 10 Кбит/с = 1024 Кбит/с 1 Гбит/с = 2 10 Мбит/с = 1024 Мбит/с

Классификация компьютерных сетей LAN - Local Area Network - локальная сеть, компьютеры расположены на близком расстоянии, как правило в пределах одного здания – ЛКС. HAN - Home Area Network - домашняя сеть. MAN - Metropolitan Area Network - районная сеть, компьютеры расположены в пределах городского района или небольшого города. WAN - Wide Area Network - глобальная сеть, охватывающая страну, континент. Критерием для классификации сетей является их масштаб.

Локальные компьютерные сети ( ЛКС ) Локальная компьютерная сеть объединяет небольшое количество компьютеров и позволяет пользователям совместно использовать ресурсы компьютеров, а также периферийных устройств (принтеров, плоттеров, дисков, модемов и др.), подключённых к сети. Подключение компьютера к локальной сети осуществляется с помощью специальной платы - сетевого адаптера. Основной функцией сетевого адаптера является приём и передача информации в сети. Некоторые сетевые адаптеры (напри- мер EtherNet) позволяют объединять в сеть компьютеры различных аппаратных и программных платформ (IBM-совместимые, Macintosh, Unix- компьютеры). Сетевой адаптер Скорость передачи данных по локальной сети обычно находится в диапазоне от 10 до 100 Мбит/с.

Топология ЛКС определяет общую схему соединения компьютеров в сети. Существуют три базовые топологии ЛКС: шина, звезда и кольцо. Топология ЛКС Выбор топологии влияет на: - состав оборудования; - возможности оборудования; - возможности расширения сети; - способ управления сетью.

Топология « Шина » Один кабель используется всеми рабочими станциями по очереди. Пассивная топология. Сообщение, посылаемое одним компьютером, принимается всеми остальными компьютерами. Компьютеры только «слушают» кабель, но не перемещают сообщения от отправителя к получателю. Выход из строя одного компьютера не нарушает работу сети. Терминатор Трансивер

Топология « Звезда » Каждая рабочая станция подключена к объединяющему устройству - концентратору (hub). По этой схеме могут быть объединены несколько сетей с образованием разветвленной конфигурации. Используются как активные, так и пассивные концентраторы. Неисправность концентратора выводит из строя всю сеть.

Топология « Кольцо » Данные, ведомые маркером, передаются последовательно от одной рабочей станции к другой и проходят через каждый компьютер. Пакет, адресованный другой станции, передается дальше до тех пор, пока не достигнет получателя. МММ П Каждый компьютер выступает в роли повторителя, усиливая сигналы. Неисправность любого компьютера выводит из строя всю сеть.

Комбинированные топологии Сегменты сети с топологией «звезда» объединяются при помощи магистральной линейной шины. Топология «Звезда-шина» Hub Топология «Звезда-кольцо» Все концентраторы подключены к главному концентратору, образуя «звезду». Кольцо реализуется внутри главного концентратора. Hub

Одноранговые сети Сети на основе сервера Существует два принципиальных способа организации программного обеспечения ЛКС: одноранговые сети и сети с централизованным управлением на основе сервера. - все компьютеры равноправны, каждый компьютер функционирует как клиент и как сервер, то есть нет иерархии сети и ответственного за всю сеть; - пользователи сами решают, какие ресурсы на своем компьютере сделать доступными в сети и обеспечивают защиту информации. - объединяют обычно не более 10 компьютеров; Стали промышленным стандартом. Работают под управлением сетевых ОС. Круг задач, которые выполняет сервер, многообразен и сложен. Чтобы серверы отвечали современным требованиям пользователей, в больших сетях их делают специализированными: серверы файлов и печати; приложений; почтовые; факсов; связи (коммуникационные); служб каталога. Администрирование сети. Типы ЛКС

Технологии ЛКС Arcnet (Attached Resource Computer NETwork) – 1980-е годы назначаемый принцип доступа рабочих станций, то есть право на передачу имеет станция, получившая от сервера так называемый программный маркер: детерминированный сетевой трафик Token ring - с 1985 года кольцо с «маркерным доступом». Трёхбайтовый фрейм (маркер) предоставляет право обладателю передавать информацию на носителе. Кадры кольцевой сети с маркерным доступом перемещаются в цикле. Ethernet - середина 1990-х годов пакетная передача данных. Метод управления доступом: множественный доступ с контролем несущей и обнаружением коллизий (CSMA/CD, Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection). С 1995 года – полный дуплекс.