Виды компьютерных сетей

Сеть- это набор соединенных между собой устройств, предоставляющих возможность пользователям сохранять, обмениваться и получать доступ к необходимой информации.

Наиболее популярными устройствами, соединяющимися в сеть, являются микрокомпьютеры, миникомпьютеры, мэйнфреймы, терминалы, принтеры, факсы, пейджеры и различные устройства для хранения данных.

Компьютерная сеть - это совокупность, по крайней мере, двух компьютеров, которые соединены между собой таким образом, чтобы был возможен обмен данными между ними.

Работу компьютерных сетей обеспечивают компоненты трех основных типов:

1) компьютеры;

2) средства передачи, такие, как кабели, телефонные иди радиолинии;

3) некоторая совокупность рабочих процедур, или протоколов.

Сеть предоставляет пользователю практически такие же возможности, что и большая мощная ЭВМ, но за гораздо меньшую стоимость.

Компьютерные (информационно-вычислительные) сети представляют собой совокупность компьютеров, объединенных посредством телефонной сети, а также специализированными сетями передачи данных.

Передача информационных потоков на значительные расстояния осуществляется с помощью проводных, кабельных, радиорелейных и спутниковых линий связи. В ближайшее время можно ожидать широкого применения оптической связи по стекловолоконным кабелям.

По географическим масштабам вычислительные сети подразделяются на два вида: локальные и глобальные. Локальная сетьможет иметь протяженность до 10 км. Глобальная сетьможет охватывать значительные расстояния - до сотен и десятков тысяч километров.

1. ЛВС. Такие сети имеют относительно небольшую протяженность и обычно принадлежат какой-либо одной организации, например, предприятию бизнеса или университету.

Для них характерны, как правило, множественный доступ и высокие скорости передачи данных. При разработке ЛВС главная проблема состоит в том, чтобы избежать столкновения посланного сообщения с сообщениями других компьютеров.

Для решения этой проблемы применяются два способа: принцип состязательной конкуренции и эстафетная передача маркера доступа.

Локальная сеть существенно отличается от глобальной сети. ЛС часто называют сетью для автоматизированного учреждения.

Существует два основных типа сетей: одноранговые и сети на основе сервера. В одноранговой сети все компьютеры равноправны: нет иерархии среди компьютеров и нет выделенного сервера. Если к сети подключено более 10 пользователей, то одноранговая сеть, где компьютеры выступают в роли и клиентов, и серверов, может оказаться недостаточно производительной. Поэтому большинство сетей используют выделенные серверы. Выделенным называется такой сервер, который функционирует только как сервер (исключая функции клиента или рабочей станции). Они специально оптимизированы для быстрой обработки запросов от сетевых клиентов и для управления защитой файлов и каталогов. Сети на основе сервера стали промышленным стандартом.

2. Территориальные сети. Такие сети соединяют между собой территориально удаленные друг от друга компьютеры; по своей протяженности они могут быть региональными, общегосударственными или глобальными. Обычно они эксплуатируются как сети с открытым доступом или находятся под совместным управлением многих организаций.

В территориальных сетях используется коммутируемая среда передачи, так: что информация, посылаемая по таким сетям, прежде чем она достигнет своего пункта назначения, проходит через один или большее число промежуточных пунктов, называемых коммутаторами. Примерами коммутируемых сетей могут служить телефонная, телеграфная и почтовая системы. Территориальные сети обычно строят на базе существующих систем связи, хотя для них могут использоваться также выделенные микроволновые каналы, радиоканалы для связи с мобильными объектами и спутниковые каналы.

В большинстве территориальных сетей применяют метод пакетной коммутации, при котором подлежащие передаче данные группируются в небольшие пакеты. Каждый пакет содержит в себе адреса посылающего и принимающего компьютеров, а также информацию для управления. Сеть использует эту информацию для отправки пакетов адресатам и их сборки в надлежащем порядке.

Преимущество пересылки отдельных пакетов по сравнению с непрерывным процессом передачи состоит в том, что каналы связи можно в этом случае использовать более эффективно. Пакеты, приходящие по разным линиям от разных отправителей, могут вперемежку пересылаться по одному и тому же участку сети, так что пропускная способность сети не будет оставаться неиспользуемой, когда какой-либо из каналов не загружен. Кроме того, пакеты, приходящие по одной и той же линии, могут посылаться в свои пункты назначения по разным маршрутам, что позволяет распределять трафик по многим каналам и реагировать на неисправность в какой-либо части сети.

По способу передачи информации различают следующие типы глобальной информационно-вычислительной сети (ИВС).

Спутниковая связь. Линия связи через спутниковый транслятор обладает большой пропускной способностью, перекрывает огромные расстояния, передает информацию с высокой надежностью вследствие низкого уровня помех. Эти достоинства делают спутниковую связь уникальным и эффективным средством передачи информации. Почти весь объем пересылаемой информации спутниковой связи приходится на геостационарные спутники. Но спутниковая связь весьма дорога, так как необходимо иметь наземные станции, антенны, собственно спутник, а также на спутнике необходимо иметь корректирующие двигатели и соответствующие системы управления для удержания его на орбите. В общем балансе связи на спутниковые системы пока приходится примерно 3 % мирового трафика. Но потребности в спутниковых линиях продолжают расти, поскольку при дальности свыше 800 км спутниковые каналы становятся экономически более выгодными по сравнению с другими видами дальней связи.

Оптоволоконная связь. Благодаря огромной пропускной способности и помехозащищенности, оптический кабель становится незаменимым в информационно-вычислительных сетях, где требуется передавать большие объемы информации с исключительно высокой надежностью, в местных телевизионных сетях и локальных вычислительных сетях. Быстрые темпы развития производства световодов и соответствующей аппаратуры ведут к снижению стоимости оптических линий связи и к их более широкому распространению.

Радиосвязь. К сожалению, радио как беспроволочный вид связи несвободно от недостатков. Атмосферные и промышленные помехи, взаимное влияние радиостанций, замирание на коротких волнах, высокая стоимость специальной аппаратуры - все это затрудняет использование радиосвязи в ИВС.

Радиорелейная связь. Освоение диапазона ультракоротких волн позволило создать радиорелейные линии. Недостатком радиорелейных линий связи является необходимость установки через определенные промежутки ретрансляционных станций, их обслуживание и т. д.

Модемная связь. Наиболее распространенным вариантом сетей сегодня является модемная телефонная сеть на основе стандартной телефонной линии и персонального компьютера. Она позволяет создавать информационно-вычислительные сети практически на неограниченной территории, при этом по указанной сети могут передаваться как данные, так и речевая информация. Основным преимуществом организации информационно-вычислительной сети на основе телефонной линии связи является стандартность и доступность всех ее компонентов, а также охват телефонной сетью, хотя и неравномерный, почти всего земного шара. Количество абонентов такой информационно-вычислительной сети практически неограниченно.

Для соединения компьютера с телефонной сетью используется специальная плата, называемая модемом, а также соответствующее программное обеспечение.

Преимущества, которые имеют сети ЭВМ для деловых применений заключаются в следующем:

— разделение файлов;

— передача файлов;

— доступ к информации;

— разделение прикладных программ;

— одновременный ввод данных в прикладные программы;

— разделение дорогостоящего оборудования;

— электронная почта и др.