Основные понятия компьютерных сетей

Существует масса задач, решение которых просто невозможно представить без соединения между собой различных компьютеров. Это и перенос информации на значительные расстояния, и совместное использование несколькими компьютерами дорогостоящих аппаратных или информационных ресурсов — например, высокопроизводительного процессора, дорогостоящего цветного лазерного принтера, общих баз данных, программного обеспечения и т. д. Учет географических характеристик позволяет классифицировать компьютерные сети, когда среди них выделяют локальные, городские, корпоративные, глобальные и др.

Локальная сеть или локальная вычислительная сеть (ЛВС), или LAN (англ. Local Area NetWork — локальная сеть), связывает не¬сколько компьютеров в зоне, ограниченной пределами одной комнаты, здания или предприятия.

Городская сеть или MAN (англ. Metropolitan Area NetWork — городская сеть), предназначена для соединения компьютеров в пределах города.

Глобальная сеть или глобальная вычислительная сеть (ГВС), или WAN (англ. World Area NetWork — всемирная сеть), соединяет компьютеры, удаленные географически на большие расстояния друг от друга. Отличается от локальной сети более протяженными коммуникациями (спутниковыми, кабельными и др.). Глобальная сеть объединяет локальные сети.

К числу наиболее распространенных способов организации связи между компьютерами относятся:

  • соединение двух соседних компьютеров с помощью специального кабеля через их коммуникационные порты;
  • использование модема для передачи данных между компьютерами по проводным или спутниковым линиям связи;
  • объединение компьютеров в компьютерную сеть.

Серверы и клиенты

Далеко не всегда связанные между собой компьютеры являются равноправными. Часто один из компьютеров является поставщиком ресурсов (данных, программ и др.), а другие — пользователями этих ресурсов. В этом случае первый компьютер называется сервером, а остальные компьютеры, имеющие доступ к услугам сервера, называются клиентами или рабочими станциями.

Как правило, сервер — это высокопроизводительный компьютер с большим объемом внешней памяти. Очень часто на сервере размещается база данных, а клиенты работают с программами, которые по мере необходимости запрашивают данные с сервера. В некоторых случаях компьютер может быть одновременно и клиентом, и сервером. Это значит, что он может предоставлять свои ресурсы и хранимые данные другим компьютерам и одновременно использовать их ресурсы и данные.

Сетевые протоколы

Для решения проблем, связанных с возможной несовместимостью интерфейсов отдельных компьютеров, разработаны специальные стандарты, которые называются сетевыми протоколами. Эти стандарты включают набор конкретных правил обмена информацией между разными устройствами передачи данных.

Для передачи информации по компьютерным сетям требуется специальное программное обеспечение, обеспечивающее передачу данных в соответствии с конкретным протоколом. Сетевые протоколы предписывают разбивку передаваемых данных на пакеты — отдельные информационные блоки фиксированного размера. Пакеты нумеруются, что позволяет при получении собрать их в правильной последовательности. В случае сбоя направляется запрос на повторную передачу пакета.

Топология и архитектура компьютерной сети

Компьютерная сеть представляет собой совокупность узлов (компьютеров и сетевого оборудования) и ветвей (каналов связи), соединяющих эти узлы. Ветвь сети — это путь, соединяющий два смежных узла. В соответствии с их расположением различают следующие типы узлов: оконечные, расположенные в конце только одной ветви; промежуточные, расположенные на концах более чем одной ветви; смежные, которые соединены, по крайней мере, одним путем, не содержащим никаких других узлов.

Объединение компьютеров в сеть может выполняться по-разному. Соответственно, говорят об определенной топологии сети — логическом и физическом способах соединения компьютеров, кабелей и других компонентов, в целом составляющих сеть. Топология характеризует свойства сетей, не зависящие от их размеров и не учитывающие производительность и принцип работы. К числу наиболее распространенных относятся следующие топологии сетей:

  • линейная или шинная — только два оконечных узла, произвольное количество промежуточных узлов и только один путь между любыми двумя узлами;
  • кольцевая — к каждому узлу присоединены две и только две ветви;
  • древовидная — более двух оконечных узлов и, по крайней мере два промежуточных узла, при этом, между двумя узлами имеется только один путь;
  • звездообразная — только один промежуточный узел;
  • ячеистая — по крайней мере два узла, имеющих не менее двух путей между ними;
  • полносвязанная — между любыми двумя узлами имеется ветвь.

Архитектура компьютерной сети, представляющая собой реализованную структуру сети передачи данных, в которой определена топология, набор устройств с правилами их взаимодействия, безусловно, относится к числу важнейших характеристик сети.

Среди наиболее распространенных архитектур необходимо выделить следующие:

  • Ethernet (англ. ether — эфир) — широковещательная сеть, в которой все станции могут принимать все сообщения. Топология — линейная или звездообразная. Скорость передачи данных — от 10 Мбит/с (стандартная Ethernet) до 100 Мбит/с (Fast Ethernet) и даже 1Гбит/с (Gigabit Ethernet).
  • Token Ring (англ. token — знак, ring — кольцо) кольцевая сеть с передачей маркера. Топология — кольцевая. Принцип передачи данных основан на ожидании каждым узлом кольца прибытия некоторой короткой уникальной последовательности битов (маркера) из смежного предыдущего узла. Поступление маркера указывает на то, что можно передавать сообщение из данного узла дальше по ходу потока. Скорость передачи данных 4 Мбит/с (старые компоненты) или 16 Мбит/с для современных компонентов Token Ring.
  • ARCnet (англ. Attached Resource Computer Network — компьютерная сеть соединенных ресурсов) — широковещательная сеть. К числу наиболее распространенных относятся следующие топологии сетей:
  • линейная или шинная — только два оконечных узла, произвольное количество промежуточных узлов и только один путь между любыми двумя узлами;
  • кольцевая — к каждому узлу присоединены две и только две ветви;
  • древовидная — более двух оконечных узлов и, по крайней мере два промежуточных узла, при этом, между двумя узлами имеется только один путь;
  • звездообразная — только один промежуточный узел;
  • ячеистая — по крайней мере два узла, имеющих не менее двух путей между ними;
  • полносвязанная — между любыми двумя узлами имеется ветвь.

Архитектура компьютерной сети, представляющая собой реализованную структуру сети передачи данных, в которой определена топология, набор устройств с правилами их взаимодействия, безусловно, относится к числу важнейших характеристик сети.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *