Апаратні та програмні засоби комп’ютерних мереж

У будь‒якому офісі, де розміщені хоча б два персональні комп'ютери постає питання швидкого і надійного обміну даними, спільного використання ресурсів: принтера, сканера, CD‒ROMa, модема тощо. А отже, з'являється необхідність об'єднання ПК в локальну обчислювальну мережу (ЛОМ).

З початком використання ПК постала проблема, якої не існувало під час роботи з майнфреймами та міні‒комп'ютерами: обмін дани­ми. Архітектура ПК орієнтована на ізольоване використання ресурсів та даних, тому переда­ти дані на інший ПК можна було, тільки попе­редньо скопіювавши їх на дискету. Минув час — більшість компаній у відповідь на поба­жання своїх клієнтів почали об'єднувати ПК. Так з'явилися перші локальні мережі — LAN (Local Area Network). З'явилося безліч ідей щодо об'єднання ПК у мережу за допомогою додаткової апаратури та програмного забезпе­чення. Згодом ПК почали об'єднувати в ло­кальні мережі в межах окремих підрозділів або всієї компанії. Відтоді потреба в мережах ПК і мережевих технологіях постійно зростає. З розвитком Інтернету настав новий етап ево­люції комп'ютерних мереж.

До сучасних технологій обміну даними ви­сувають такі вимоги:

• максимально можлива швидкість пере­давання даних;

• забезпечення мінімального рівня поми­лок, які можуть виникати під час передаван­ня, прийому даних;

• захищеність від зовнішніх впливів: ме­ханічних, електромагнітних тощо;

• надійність, зручність у використанні.

Мережі розрізняють залежно від площі охоплюваної території. Невелику територію (кімнату, будинок, навчальний клас, устано­ву) покриває локальна обчислювальна мере­жа — ЛОМ (LAN). Більші території покрива­ють регіональні обчислювальні мережі — РОМ та глобальні —Інтернет.

Локальна обчислювальна мережа.

Ця ме­режа прив'язана до споруди або комплексу споруд і об'єднує комп'ютер та периферійні пристрої у групи. Переваги ЛОМ — велика швидкість передавання даних, низький рівень помилок і використання дешевого середовища обміну даними.

Регіональна обчислювальна мережа.

Ця мережа покриває ціле місто (район). Вона має багато спільного з ЛОМ, але за багатьма пара­метрами складніша за неї. Наприклад, окрім підтримки обміну даними й голосового обміну, РОМ може передавати відео‒ та інші типи інфор­мації. При цьому, на відміну від ЛОМ, інформація передається на істотно більшу відстань. Її можна використовувати для об'єднання кількох ЛОМ у високошвидкісні інтегровані мережеві системи. РОМ поєднують найкращі характеристики ЛОМ (низький рівень помилок, високу швидкість передавання інформації) з більшим географічним покриттям.

Глобальна обчислювальна мережа.

Ця мережа покриває великі регіони, країни.

Комунікації у таких мережах проводять за допомогою телефонних ліній, супутникового зв'язку чи наземних радіорелейних або інших мікрохвильових систем. Глобальні мережі часто створюють шляхом об'єднання ЛОМ і РОМ. Об'єднання ізольованих ЛОМ і РОМ є основною тенденцією в галузі сучасних мереж.

Оскільки глобальна мережа є об'єднанням багатьох ЛОМ і РОМ, їх можна розглядати як конгломерат різних технологій.

Незалежно від типу комп'ютерної мережі, обмін даними між учасниками мережі відбувається невеликими пакетами фіксованого розміру — фреймами. Кожен фрейм містить ідентифікатор повідомлення, повідомлення або фрагмент повідомлення з номером фрагмента, ідентифікатор відправника, ідентифікатор одержувача.

З пристрою опрацювання повідомлення передається на пристрій передавання, який розбиває повідомлення на фрагменти (фрейми), доповнює необхідною службовою інформацією. Отримані фрейми кодуються у форму, придатну для передавання наявним середовищем обміну. Під час приймання процес відбувається у зворотному порядку. Фрейми декодуються, збираються у вихідне повідомлення й передаються пристрою опрацювання повідомлень (мал.1).