СЕТЕВЫЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

5.1 Общая характеристика и классификация
компьютерных сетей

Компьютерной сетью называется два и более компьютера, взаимодействующих через среду передачу данных. Под средой передачи данных можно понимать как кабельную систему (например, обычный телефонный провод, оптоволоконный кабель), так и различные типы беспроводной связи (инфракрасное излучение, лазер, специальные виды радиопередачи). Устройства в сети должны обладать процессором, а также быть способны передавать сообщения от одного устройства к другому.

По степени географического распространения сети могут быть локальные, городские, корпоративные, глобальные и др.

Глобальная сеть (ГВС или WAN – World Area NetWork) – сеть, соединяющая компьютеры, удаленные географически на большие расстояния друг от друга.

Городская сеть (MAN - Metropolitan Area NetWork) - сеть, которая обслуживает информационные потребности большого города.

Локальная сеть (ЛВС или LAN – Local Area NetWork) – сеть, связывающая ряд компьютеров в зоне, ограниченной пределами одной комнаты, здания или предприятия.

Глобальные сети отличаются от локальных более протяженными коммуникациями (спутниковыми, кабельными и др.). Глобальная сеть объединяет локальные сети. Глобальных сетей много: BITNET (университеты), RELCOM (основана в 1990 г. для стран СНГ), EVRONET, EUNET (восточная Европа и Африка), USENET (телеконференции), FIDONET (любительская сеть), но самая известная глобальная сеть – INTERNET.

Для того чтобы сеть могла функционировать, кроме абонентских пунктов в ней существуют специальные компьютерные узлы связи, функционирующие круглосу­точно (их головные компьютеры называют хост-машинами). Конечный пользователь включается в обмен по своему усмотрению в желаемое для него время. Он соединяется с ближайшей к нему хост-машиной, которая, в свою очередь, соединяется с другими хост-машинами в соответствии с адресом, указываемым пользователем сети, затем происходит обмен информацией (рисунок 5.1).

Рисунок 5.1 - Структура глобальной компьютерной сети

Сети объединяют компьютеры по каналам связи – кабельным (проводным и оптоволоконным) и радиорелейным (наземным и спутниковым). Проводные сети организуют либо по коаксиальным кабелям, либо по кабелям типа витой пары – переплетенных для защиты от наводок групп проводов. Для подключения к линии связи компьютеры оснащают адаптерами– специальными сетевыми платами, включаемыми в свободный слот материнской платы и имеющими разъем для подключения линии связи. Адаптер реализует ту или иную стратегию доступа от одного компьютера к другому.

Для объединения сетей с разными протоколами применяют специальное оборудование, называемое шлюзами.Шлюзы бывают аппаратными и программными, бывают специальные шлюзовые серверы. Для сетевой безопасности и ограничения доступа посторонних (не имеющих специально предоставляемых для работы в сети прав) шлюзы оснащают брандмауэрами,специальными компьютерами или программами, запрещающими несанкционированный доступ.

Каждая сеть отвечает за поток информации, циркулирующий внутри нее − трафик.

Локальные сети покрывают незначительную географическую площадь. ЛВС - это коммуникационная система, поддерживающая в пределах одного здания или некоторой ограниченной территории один или несколько высокоскоростных каналов передачи информации, предоставляемых подключаемым устройствам для кратковременного использования. Географическая область, охваченная ЛВС, скорее определяется технологией, используемой при создании сети, чем какими-либо другими факторами (так, считается, что сеть на технологии Apple Talk работает устойчиво при радиусе до 300 метров, сеть Ethernet – до 2500 метров).

В ЛВС среда передачи данных обычно более скоростная, чем в глобальных сетях. Скорость передачи данных колеблется от нескольких тысяч бит в секунду до 100 млн бит (мегабит) в секунду.

Локальные компьютерные сети также классифицируют по модели взаимодействия сетевых устройств.

Одноранговые сетипозволяют каждому компьютеру взаимодействовать с каждым компьютерным устройством сети. Затраты на организацию одноранговых вычислительных сетей относительно небольшие. Однако при увеличении числа рабочих станций эффективность их использования резко уменьшается. Пороговое значение числа рабочих станций, по оценкам фирмы Novell, составляет 25. Поэтому одноранговые ЛВС используются только для небольших рабочих групп. Основной недостаток работы одноранговой сети - увеличение времени решения прикладных задач. Это связано с тем, что каждый компьютер сети отрабатывает все запросы, идущие к нему со стороны других пользователей. К недостаткам также относятся возможность потери сетевых данных и сложность организации резервного копирования. Структурная схема одноранговой сети изображена на рисунке 5.2.

Рисунок 5.2 - Одноранговая ЛВС

Сети с выделенным сервером, обеспечивающим передачу информации от одной машины к другой, определяющим уровни доступа к данным и обеспечивающим бесперебойную работу сети. На машине-сервере работает и программа-сервер, позволяющая предоставить услуги этого компьютера другому (рисунок 5.3). Клиенты сети общаются с этой обслуживающей сервер-программой посредством соответствующей клиент-программы, работающей непосредственно на обслуживаемом компьютере (на стороне клиента).