Обобщенная структура и функции глобальных сетей ЭВМ

Глобальная сеть ЭВМ (Wide Area Networks, WAN) ‑ это компьютерная сеть, обеспечивающая информационное взаимодействие между большим числом разнородных абонентских систем, рассредоточенных на большой территории ‑ в пределах области, региона, страны, континента или всего земного шара.

Ввиду большой протяженности каналов связи построение глобальной сети требует очень больших затрат, в которые входит стоимость кабелей и работ по их прокладке, затраты на коммуникационное оборудование и промежуточную усилительную аппаратуру, обеспечивающую необходимую полосу пропускания каналов связи, а также эксплуатационные затраты на постоянное поддержание в работоспособном состоянии разбросанной по большой территории аппаратуры сети.

Глобальные сети ЭВМ обычно создаются крупными телекоммуникационными компаниями для оказания платных услуг абонентам. Такие сети называют публичными или общественными. Существуют также такие понятия, как оператор сети и поставщик услуг сети. Оператор сети ‑ это компания, которая поддерживает нормальную работу сети. Поставщик услуг (провайдер) ‑ это компания, которая оказывает платные услуги абонентам сети.

В общем случае по каналам связи глобальной сети должны передаваться данные любых типов. В этом случае пользователям сети могут предоставляться следующие услуги:

Основные типы потенциальных потребителей услуг глобальной сети ЭВМ изображены на рис. 5.1.

 

 

Рис. 5.1. Абоненты глобальной сети

 

Типичный пример структуры глобальной компьютерной сети приведен на рис. 5.2.

Сеть строится на основе некоммутируемых (выделенных) каналов связи, которые соединяют коммутаторы глобальной сети между собой. Такие каналы образуют магистраль сети.

Коммутаторы устанавливаются в тех географических пунктах, в которых требуется ответвление или слияние потоков данных конечных абонентов или магистральных каналов, переносящих данные многих абонентов. Естественно, выбор мест расположения коммутаторов определяется многими соображениями, в которые включается также возможность обслуживания коммутаторов квалифицированным персоналом, наличие выделенных каналов связи в данном пункте, надежность сети, определяемая избыточными связями между ком-мутаторами.

 

Рис. 5.2. Типовая структура глобальной сети ЭВМ: К ‑ коммуникатор; М ‑ маршрутизатор; ХК ‑ хост ‑ компьютер; ЛС ‑ локальная сеть; АТС ‑ телефонная станция; ИСС ‑ интерфейс «сеть ‑ сеть»; ИПС ‑ интерфейс «пользователь ‑ сеть»; MUX - мультиплексор

 

Абоненты сети подключаются к коммутаторам в общем случае также с помощью выделенных каналов связи. Эти каналы связи имеют более низкую пропускную способность, чем магистральные каналы, объединяющие коммутаторы, иначе сеть бы не справилась с потоками данных своих многочисленных пользователей. Для подключения конечных пользователей допускается использование коммутируемых каналов, то есть каналов телефонных сетей, хотя в таком случае качество транспортных услуг обычно ухудшается. Принципиально замена выделенного канала на коммутируемый ничего не меняет, но вносятся дополнительные задержки, отказы и разрывы канала по вине сети с коммутацией каналов, которая в таком случае становится промежуточным звеном между пользователем и сетью с коммутацией пакетов. Кроме того, в аналоговых телефонных сетях канал обычно имеет низкое качество из-за высокого уровня шумов. Применение коммутируемых каналов на магистральных связях «коммутатор-коммутатор» также возможно, но по тем же причинам весьма нежелательно. Оконечное оборудование (DTE) принимает и передает в глобальную сеть данные по каналам связи определенного стандарта. Поэтому в состав каждого устройства типа ООД (DTE) должна входить аппаратура передачи данных (DCE), реализующая протокол физического уровня данного канала. Кроме этого, должны быть четко определены все параметры интерфейса «пользователь-сеть» (ИПС).

Для связи ООД с каналами глобальной сети используется АПД трех основных типов:

- модемы для работы по выделенным и коммутируемым аналоговым каналам;

- устройства сопряжения для работы по выделенным цифровым каналам с мультиплексированием на основе разделения времени (технология TDM);

- терминальные адаптеры для работы по каналам цифровых сетей с интеграцией услуг (сети ISDN).

Протоколы взаимодействия коммутаторов внутри глобальной сети образуют интерфейс «сеть-сеть» (ИСС). Они стандартизуются не всегда. Стандартизация указанных протоколов обычно применяется для организации взаимодействия двух и более глобальных сетей различных операторов. Тем не менее, если стандарт ИСС принимается, то в соответствии с ним обычно организуется взаимодействие всех коммутаторов объединенной сети, а не только пограничных.