Компьютерные сети: топология, операционная система, протоколы, архитектура

Информационно-вычислительные сети (ИВС) в зависимости от территории, ими охватываемой, подразделяются на:

- локальные;

- региональные;

- глобальные.

Региональные сети связывают абонентов города, района, области или небольшой страны. Обычно расстояние между абонентами региональной ИВС составляют десятки или сотни километров.

По принципу организации передачи данных сети можно разделить на две группы:

1. Последовательные, в которых передача данных выполняется последовательно от одного узла к другому и каждый узел ретранслирует принятые данные дальше. Практически все региональные, глобальные и многие локальные сети относятся к этому типу.

2. Широковещательные, где в каждый момент времени передачу может вести только один узел, остальные узлы могут только принимать информацию. К такому типу относятся ЛВС, использующие общий канал связи (моноканал).

По геометрии построения (топологии) ИВС могут быть:

1. Шинные, используют линейный моноканал передачи данных, к которому все узлы подсоединены через интерфейсные платы посредством относительно коротких соединительных линий. Данные от передающего узла сети распространяются по шине в обе стороны. Информация поступает на все узлы, но принимает сообщение только тот, которому оно адресовано.

Шинная технология – одна из наиболее простых. Такую сеть легко наращивать и конфигурировать, а также адаптировать к различным системам; она устойчива к возможным неисправностям отдельных узлов.

2. Кольцевые, где все узлы соединены в единую замкнутую петлю (кольцо) каналами связи. Выход одного узла сети соединяется со входом другого. Информация по кольцу передаётся от узла к узлу, и каждый узел ретранслирует посланное сообщение. Передача данных по кольцу выполняется только в одном направлении. Принимающий узел распознаёт и получает только адресованные ему сообщения.

3. Радиальные, основу в которых составляет специальный компьютер – сервер, к которому подсоединяются рабочие станции, каждая по своей линии связи. Вся информация передаётся через центральный узел, который ретранслирует, переключает и маршрутизирует информационные потоки в сети.

4. Распределённые радиальные (сотовые).

5. Иерархические (древовидные).

Протокол передачи данных – это совокупность правил, регламентирующих формат данных и процедуры их передачи в канале связи.

В протоколе может подробно указываться, как представить данные, какой способ модуляции данных избрать с целью ускорения и защищённости их передачи, как выполнить соединение с каналом, преодолеть действующие в канале шумы и обеспечить достоверность передачи данных.

Стандарт обычно включает в себя совокупность протоколов, реже – один протокол. Протоколы, в основном, разрабатывает МККТТ – Международный консультативный комитет по телеграфии и телефонии.

 

Локальные и глобальные сети

Локальной вычислительно сетью (ЛВС) называют сеть, элементы которой – вычислительные машины, терминалы, связная аппаратура – располагаются на сравнительно небольшом удалении друг от друга (до 10 км).

Локальная сеть обычно предназначается для сбора, передачи и распределённой обработки информации в пределах отдела, фирмы, учреждения.

Основное назначение любой вычислительной сети – предоставление информационных и вычислительных ресурсов подключённым к ней пользователям.

ЛВС классифицируются по целому ряду признаков:

1. По уровню управления:

- сети рабочих групп, объединяют ряд ПК, работающих под управлением одной операционной среды;

   - сети отделов, используются небольшой группой сотрудников организации, работающих в одном подразделении (отделе);

- сети кампусов, объединяют несколько мелких сетей в одну;

- корпоративные сети – сети масштаба всего предприятия, организации.

2. По назначению сети:

- вычислительные, выполняющие преимущественно расчётные работы;

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

- информационные, выполняющие в основном информационное обслуживание пользователей (создание и оформление документов, доставку пользователю информации);

- информационно поисковые – разновидность информационных, специализирующаяся на поиске информации в сетевых хранилищах по нужной пользователю тематике;

- информационно-советующие, обрабатывающие текущую техническую, технологическую и организационную информацию и вырабатывающие результирующую информацию для поддержки принятия пользователем правильных решений;

- информационно-управляющую, обрабатывающую текущую техническую и технологическую информацию и вырабатывающие результирующую информацию, на базе которой автоматически вырабатываются воздействия на управляемую систему.

3. По топологии:

- шинные;

- петлевые;

- радиальные;

- полносвязные;

- иерархические;

- смешанные.

4. По типу используемых компьютеров:

- однородные, используют одинаковые типы компьютеров, имеющих одинаковые операционные системы и однотипный состав абонентских средств;

- неоднородные.

5. По организации управления:

- с централизованным управлением;

- с децентрализованным управлением.

Глобальные сети объединяют абонентов, удалённых друг от друга на значительное расстояние, часто находящихся в различных странах или на разных континентах. Взаимодействие между абонентами такой сети может осуществляться на базе телефонных линий связи, систем радиосвязи или спутниковой связи.

Основу глобальных сетей составляют высокоскоростные телекоммуникационные магистральные сети. К магистральным сетям через точки сетевого доступа подсоединяются автономные системы, каждая из которых уже имеет своё административное управление, свои внутренние протоколы маршрутизации.

Основной ячейкой глобальной сети являются ЛВС или локальные компьютеры.

Каждый подключённый к глобальной сети компьютер имеет свой адрес, по которому его может найти любой абонент сети.