Классификация компьютерных сетей в технологическом аспекте

Итак, начнем с самой разветвленной классификации компьютерных сетей, в которой в качестве критериев классификации используются различные технологические харак­теристики сетей, такие как топология, метод коммутации, метод продвижения пакетов, тип среды передачи и др. Такая классификация может быть названа классификацией в технологическом аспекте.

§ Поскольку до недавнего времени выбор технологии, используемой для построения сети, был в первую очередь обусловлен ее территориальным масштабом, мы начнем нашу классификацию с технологических признаков компьютерной сети, обусловленных территорией покрытия. Все сети по этому критерию можно разделить на две группы:
- локальные сети (Local Area Network, LAN);
- глобальные сети (Wide Area Network, WAN).
Первые локальные и глобальные сети представляли собой два существенно отли­чающихся технологических направления. Мы уже обозначили особенности двух этих направлений, когда рассматривали эволюцию компьютерных сетей (см. главу 1). В частности, в локальных сетях обычно используются более качественные линии связи, которые не всегда доступны (из-за экономических ограничений) на больших расстояни­ях, свойственных глобальным сетям. Высокое качество линий связи в локальных сетях позволило упростить процедуры передачи данных за счет применения немодулирован­ных сигналов и отказа от обязательного подтверждения получения пакета. Благодаря этому скорость обмена данными между конечными узлами в локальных сетях, как правило, выше, чем в глобальных. Несмотря на то что процесс сближения технологий локальных и глобальных сетей идет уже давно, различия между этими технологиями все еще достаточно отчетливы, что и дает основания относить соответствующие сети к различным технологическим типам.
Подчеркнем, что говоря в данном контексте «локальные сети» или «глобальные сети», мы имеем в виду, прежде всего, различия технологий локальных и глобальных сетей, а не тот факт, что эти сети имеют разный территориальный масштаб.
Мы также уже упоминали ранее о так называемых городских сетях, или сетях мегапо­лиса (Metropolitan Area Network, MAN). Эти сети предназначены для обслуживания территории крупного города — мегаполиса, и сочетают в себе признаки как локальных, так и глобальных сетей. От первых они унаследовали большую плотность подключения конечных абонентов и высокоскоростные линии связи, а от последних — большую про­тяженность линий связи. В то же время появление городские сетей не привело к воз­никновению каких-нибудь качественно новых технологий^[20], поэтому мы не выделили их в отдельный технологический тип сетей.

§ В соответствии с технологическими признаками, обусловленными средой передачи, компьютерные сети подразделяют на два класса:
- проводные сети, то есть сети, каналы связи которых построены с использованием медных или оптических кабелей;
- беспроводные сети, то есть сети, в которых для связи используются беспроводные каналы связи, например радио, СВЧ, инфракрасные или лазерные каналы.
Тип среды передачи влияет на технологию компьютерной сети, так как ее протоколы должны учитывать скорость и надежность соединения, обеспечиваемого каналом, а также частоту искажения в нем битов информации. Как вы уже знаете, различие тех­нологий локальных и глобальных сетей во многом определялось различием качества используемых в этих сетях каналов связи.
Качество канала связи зависит от многих факторов, но наиболее кардинально на него влияет выбор проводной или беспроводной среды.
Любая беспроводная среда — будь то радиоволны, инфракрасные лучи или СВЧ- сигналы спутниковой связи — гораздо больше подвержена влиянию внешних помех, чем проводная. Роса, туман, солнечные бури, работающие в комнате микроволновые печи — вот только несколько примеров источников помех, которые могут привести к резкому ухудшению качества беспроводного канала. А значит, технологии бес­проводных сетей должны учитывать типичность таких ситуаций и строиться та­ким образом, чтобы обеспечивать работоспособность сети, несмотря на ухудшение вешних условий. Кроме того, существует ряд других специфических особенностей беспроводных сетей, которые служат основанием для выделения их в особый класс, например естественное разделение радиосреды узлами сети, находящимися в радиу­се действия всенаправленного передатчика; распределение диапазона радиочастот между сетями различного назначения, например между телефонными и компьютер­ными.

§ В зависимости от способа коммутации сети подразделяются на два класса:
- сети с коммутацией пакетов;
- сети с коммутацией каналов.
Вы уже знакомы с особенностями и отличиями методов коммутации пакетов и каналов, поэтому не удивительно, что эти методы приводят к существованию двух фундамен­тально различных типов сетей: хотя в компьютерных сетях преимущественно исполь­зуется техника коммутации пакетов, принципиально допустимо и применение в них техники коммутации каналов.
В свою очередь, техника коммутации пакетов допускает несколько вариаций, отличаю­щихся способом продвижения пакетов:
- дейтаграммные сети, например Ethernet;
- сети, основанные на логических соединениях, например IP-сети, использующие на транспортном уровне протокол TCP;
- сети, основанные на виртуальных каналах, например MPLS-сети.

§ Сети могут быть классифицированы на основе топологии. Топологический тип сети весьма отчетливо характеризует сеть, он понятен как профессионалам, так и пользовате­лям. Мы подробно рассматривали базовые топологии сетей, поэтому здесь только пере­числим их: полносвязная топология, дерево, звезда; кольцо, смешанная топология.

§ Компьютерные сети разделяют также по признаку их первичности:

o Первичные сети занимают особое положение в мире телекоммуникационных се­тей, это своего рода вспомогательные сети, которые нужны для того, чтобы гибко создавать постоянные физические двухточечные каналы для других компьютерных и телефонных сетей. В соответствии с семиуровневой моделью OSI первичные сети подобно простым кабелям выполняют функции физического уровня сетей. Однако в отличие от кабелей первичные сети включают дополнительное коммуникацион­ное оборудование, которое путем соответствующего конфигурирования позволяет прокладывать новые физические каналы между конечными точками сети. Други­ми словами, первичная сеть — это гибкая среда для создания физических каналов связи.

o Наложенные сети в этой классификации — это все остальные сети, которые предо­ставляют услуги конечным пользователям и строятся на основе каналов первичных сетей — «накладываются» поверх этих сетей. То есть и компьютерные, и телефонные, и телевизионные сети являются наложенными.