Виды локальных вычислительных сетей

Локальные вычислительные сети можно классифицировать по целому ряду при­знаков (рис. 12.1).

Существует параллельная классификация вычислительных сетей, в которой ло­кальные сети определены несколько иначе: локальной сетью считается компью­терная сеть, обслуживающая нужды одного предприятия, одной корпорации. Среди таких вычислительных сетей выделяют:

Локальные сети рабочих групп, обычно объединяют ряд ПК, работающих под управлением одной операционной среды. В ряду компьютеров часто выделяются специализированные серверы, предназначенные для выполнения функций фай­лового сервера, сервера печати, факс-сервера.

Локальные сети отделов используются небольшой группой сотрудников пред­приятия, работающих в одном подразделении (отдел кадров, бухгалтерия, отдел маркетинга и т. п.). В такой сети может насчитываться до сотни компьютеров. Чаще всего она имеет несколько выделенных серверов, специализированных для таких ресурсов, как программы-приложения, базы данных, лазерные принтеры, модемы и т. д. Эти сети, как правило, задействуют одну сетевую технологию, и также одну (максимум две) операционную систему. Территориально они чаще всего расположены и в одном здании.

Сети кампусов получили название от слова campus — студенческий городок. Основное назначение этих сетей — объединение нескольких мелких сетей в одну. Сети кампусов могут занимать значительные территории и объединять много разнородных сетей. Основное их назначение — обеспечить взаимодействие между сетями отделов и рабочих групп и создать доступ к базам данных предприятия и другим дорогостоящим сетевым ресурсам. На уровне сети кампуса решают­ся многие проблемы интеграции неоднородного программного и технического обеспечения. Ресурсы глобальной сети Интернет сети кампусов не используют.

Корпоративные сети — сети масштаба всего предприятия, корпорации. Они мо­гут охватывать большие территории, вплоть до рассредоточения на нескольких континентах. Ввиду высокой стоимости индивидуальных выделенных коммуни­каций и плохой защищенности от несанкционированного доступа коммутируе­мых каналов связи они чаще всего используют коммуникационные возможности Интернета, и поэтому территориальное размещение для таких сетей роли не играет. Корпоративные сети относят к особой разновидности локальных сетей, имею­щих значительную территорию охвата. Ввиду быстрого развития и больших пер­спектив корпоративных сетей они рассмотрены в отдельном разделе.

По назначению ЛВС можно разделить на:

- вычислительные, выполняющие преимущественно расчетные работы;

- информационно-вычислительные, кроме расчетных операций, осуществляющие
информационное обслуживание пользователей;

- информационные, выполняющие в основном информационное обслуживание
пользователей (создание и оформление документов, доставку пользователю
директивной, текущей, справочной и другой нужной ему информации);

- информационно-поисковые — разновидность информационных, специализи­
рующаяся на поиске информации в сетевых хранилищах по нужной пользо­
вателю тематике сетей;

- информационно-советующие, обрабатывающие текущую организационную, тех­
ническую и технологическую информацию и вырабатывающие результирую­
щую информацию для поддержки принятия пользователем правильных ре­
шений;

- информационно-управляющие, обрабатывающие текущую техническую и тех­
нологическую информацию и вырабатывающие результирующую информа­
цию, на базе которой автоматически вырабатываются воздействия на управ­
ляемую систему и т. д.

 

По количеству подключенных к сети компьютеров сети можно разделить на ма­лые, объединяющие до 10-15 машин, средние — до 50 машин и большие — свыше 50 машин.

По территориальной расположенности ЛВС делятся на компактно размещенные (все компьютеры расположены в одном помещении) и распределенные (компью­теры сети размещены в разных помещениях).

По пропускной способности ЛВС классифицируются на:

- ЛВС с малой пропускной способностью (скорости передачи данных в преде­
лах до десятка мегабитов в секунду), использующие чаще всего в качестве ка­
налов связи тонкий коаксиальный кабель или витую пару;

- ЛВС со средней пропускной способностью (скорости передачи данных — не­
сколько десятков мегабитов в секунду), практикующие чаще всего в качестве
каналов связи толстый коаксиальный кабель или экранированную витую пару;

- ЛВС с большой пропускной способностью (скорости передачи данных состав­
ляют сотни и даже тысячи мегабитов в секунду), задействующие в большин­
стве в качестве каналов связи волоконно-оптические кабели.

 

По топологии ЛВС делятся на шинные, петлевые, радиальные, полносвязные, иерархические и смешанные.

По типам используемых компьютеров среди них можно выделить однородные и неоднородные. В однородных ЛВС используются одинаковые типы компьюте­ров, имеющие одинаковые операционные системы и однотипный состав абонент­ских средств. В однородных сетях значительно проще выполнять многие распре­деленные информационные процедуры (в качестве классического примера можно назвать организацию и использование распределенных баз данных).

По организации управления ЛВС делятся на:

- ЛВС с централизованным управлением;

- ЛВС с децентрализованным управлением.

 

На этих классах ЛВС остановимся немного подробнее.

В ЛВС наиболее важными (видимыми) для пользователя являются два струк­турно-функциональных звена: рабочие станции и серверы. Не все ЛВС имеют в своем составе выделенные серверы, в некоторых случаях функции сервера ока­зываются как бы распределенными между рабочими станциями сети. С этой точ­ки зрения и можно говорить о двух типах ЛВС в зависимости от присутствия централизованного управления.

Одноранговые локальные сети

В сетях без централизованного управления (часто их называют одноранговыми сетями — peer-to-peer) нет единого центра управления взаимодействием рабочих станций и нет единого устройства для хранения данных. Функции управления сетью передаются от одной станции к другой. Сетевая операционная система распределена по всем рабочим станциям (на каждом компьютере должны быть программные средства администрирования сети). Каждая станция сети может выполнять функции как клиента, так и сервера. Она может обслуживать за­просы от других рабочих станций и направлять свои запросы на обслуживание в сеть. Пользователю сети доступны все периферийные устройства, подключен­ные к другим станциям (магнитные и оптические диски, принтеры, сканеры, плоттеры и т. д.). Но отсутствие серверов в сети не позволяет администратору централизованно управлять ресурсами. Каждый компьютер, включенный в одно­ранговую сеть, имеет свои собственные сетевые программные средства, а необхо­димость прямого взаимодействия компьютеров друг с другом по мере расшире­ния системы приводит к слишком большому количеству связей между рабочими станциями. Эффективно управлять такой системой практически невозможно.

Достоинства одноранговых сетей:

- низкая стоимость;

- высокая надежность.

Недостатки одноранговых сетей:

- возможность подключения небольшого числа рабочих станций (не более 10);

- сложность управления сетью;

- трудности обновления и изменения программного обеспечения станций;

- сложность обеспечения защиты информации.

Одноранговые сети создаются на базе таких сетевых операционных систем, как Artisoft LANtastic, Novell NetWare Lite, оболочки MS Windows for Workgroups.

Серверные локальные сети

В сетях с централизованным управлением (часто их называют двухранговыми или серверными сетями) один из компьютеров (сервер) реализует процедуры, предназначенные для использования всеми рабочими станциями, управляет взаимодействием рабочих станций и выполняет целый ряд сервисных функций. В процессе обработки данных клиент может сформировать запрос на сервер для выполнения тех или иных процедур: чтение файла, поиск информации в базе данных, печать файла и т. п.

Сервер выполняет запрос, поступивший от клиента. Результаты выполнения запроса передаются клиенту. Сервер обеспечивает хранение данных общего использования, организует доступ к этим данным и передает данные клиенту. Клиент обрабатывает полученные данные и представляет результаты обработ­ки в виде, удобном для пользователя. Обработка данных может быть выполнена и на сервере.

Следует отметить, что в серверных сетях клиенту непосредственно доступны ре­сурсы сети, имеющиеся только на сервере (серверах, если имеется несколько специализированных серверов). Данные и программы, хранящиеся на дисках чужих рабочих станций, могут быть доступны пользователю только через сервер или с помощью установленной в сети специальной программы доступа к ресур­сам рабочих станций.

Системы, в которых сервер выполняет только процедуры организации, хранения и выдачи клиентам нужной информации, называются системами «файл-сервер» или сетями с выделенным сервером; те же системы, в которых на сервере наряду с хранением выполняется и содержательная обработка информации, принято на­зывать системами «клиент-сервер».

В системе «клиент-сервер» сервер играет активную роль: он не просто выдает на запрос весь файл, а может предварительно обработать информацию и вы­дать клиенту результаты решения задачи или отобрать именно те записи файла, которые и интересуют клиента, в удобном для клиента представлении. Такая технология, кроме всего прочего, способствует и меньшей загрузке каналов свя­зи сети.

Клиент-серверные системы иногда подразделяют также на две группы:

- системы, в которых клиент, решая свои задачи на сервере, использует свое прикладное программное обеспечение (такие системы часто называют системами с толстым клиентом);

- системы, в которых клиент, решая свои задачи на сервере, прибегает к прикладному программному обеспечению, размещенному на сервере (такие системы обычно называют системами с тонким клиентрм); типичным примеромэтих систем являются ЛВС, где в качестве рабочих станций выступают сетевые компьютеры.

Сервер, работающий по технологии «файл-сервер», сам называется файл-серве­ром; работающий по технологии «клиент-сервер» — сервером приложений.

Достоинства серверных локальных вычислительных сетей:

- отсутствие ограничений на число рабочих станций;

- простота управления по сравнению с одноранговыми сетями;

- высокое быстродействие;

- надежная система защиты информации.

Недостатки серверных локальных вычислительных сетей:

- высокая стоимость из-за выделения одного или нескольких компьютеров под сервер;

- зависимость быстродействия и надежности сети от сервера;

- меньшая гибкость по сравнению с одноранговой сетью.

Серверные сети являются весьма распространенными; примеры сетевых опера­ционных систем для таких сетей: LAN Manager (Microsoft), Token Ring (IBM) и NetWare (Novell).