Понятие вычислительных сетей

Лекция 6

Современные вычислительные сети

Понятие вычислительных сетей.

Базовые топологии локальных компьютерных сетей.

Защита информации в сетях.

Понятие вычислительных сетей

Вычислительные сети принято подразделять на два класса: локальные вычислительные сети (ЛВС) и глобальные вычислительные сети (ГВС).

Локальная вычислительная сеть – это программно-аппаратный комплекс, включающий в себя несколько активно взаимодействующих компьютеров, соединенных между собой каналами связи. В локальную сеть включается также коммуникационное оборудование. К нему относятся:

• концентраторы;

• коммутаторы;

• маршрутизаторы.

Концентратор (Hub) позволяет присоединить к нему несколько рабочих станций, логически (по адресам) входящих в одну и ту же сеть.

Коммутатор (Switch) позволяет увеличить полосу пропускания и уменьшить время задержки обработки информации. С его помощью можно сегментировать локальную сеть на канальном уровне иерархической модели протокола TCP/IP, то есть без использования IP-адресации.

Маршрутизатор (router) разбивает логически единую по адресации сеть на подсети. Маршрутизатор служит для соединения сетей с различными протоколами.

Маршрутизаторы предоставляют дополнительные средства защиты данных и контроля трафика. Они играют большую роль в управлении сетью и выявлении нештатных ситуаций.

Пропускная способность локальных сетей зависит от количества включенных в них активно действующих объектов — серверов, рабочих станций, интеллектуальных устройств.

В качестве рабочих мест в ЛВС применяют автономные компьютерные системы, называемые рабочими станциями, автоматизированными рабочими местами (АРМ), или сетевыми станциями.

Управление различными службами в ЛВС осуществляется с использованием одного или нескольких серверов.

Сервер — это один из включенных в сеть компьютеров, располагающих соответствующими программными и достаточными аппаратными мощностями для выполнения какого-либо обслуживания. Принципиальной разницы между сервером и рабочей станцией, снабженной специальным программным обеспечением, нет.

К серверу могут предъявляться некоторые дополнительные требования, связанные с необходимостью обслуживания им большого числа запросов от многих станций и других серверов. Например, типичным требованием к серверам является требование круглосуточной бесперебойной работы.

Для подключения ЭВМ к сети требуются устройства сопряжения, называемые сетевыми адаптерами, или сетевыми интерфейсными картами, вставляемыми в гнездо материнской платы компьютера. В настоящее время широкое распространение приобрели адаптеры, которые могут настраиваться на различную скорость передачи данных: 10 Мбит/с (Ethernet) и 100 Мбит/с (Fast Ethernet).

Глобальные сети объединяют ресурсы компьютеров, расположенных на значительном удалении, таком, что простым кабельным соединением не обойтись и приходится добавлять в межкомпьютерные соединения специальные устройства, позволяющие передать данные без искажения и по назначению. Эти устройства коммутируют (соединяют, переключают) между собой компьютеры сети, и в зависимости от ее конфигурации могут быть, как пассивными коммутаторами, соединяющими кабели, так и достаточно мощными ЭВМ, выполняющие логические функции выбора наименьших маршрутов передачи данных. В глобальных вычислительных сетях, помимо кабельных линий, применяют и другие среды передачи данных. В глобальных сетях компьютеры отдалены друг от друга на расстоянии не менее 1 км и объединяют ресурсные возможности компьютеров в рамках района, города или сельской местности, региона, страны и т.д.

Отдельные локальные и глобальные вычислительные сети могут объединяться, и тогда возникает сложная сеть, которую называют распределенной сетью.

Таким образом, в общем виде, вычислительные сети представляют собой систему компьютеров, объединенных линиями связи и специальными устройствами, позволяющими передавать без искажения и переключать между компьютерами потоки данных.

Линии связи вместе устройствами передачи и приема данных называют каналами связи, а устройства, производящие переключения потоков данных в сети называют узлами коммутации.