Территориально-распределенные или глобальные сети

Территориально-распределенные сети обеспечивают те же преимущества, что и локальные, но при этом позволяют охватить большую территорию. Обычно для этого используется коммутируемая телефонная сеть общего пользования (PSTN, Public Switched Telephone Network) с соединением через модем или линии высокоскоростной цифровой сети с предоставлением комплексных услуг (ISDN, Integrated Services Digital Network). Линии ISDN часто применяются для передачи больших файлов, например содержащих графические изображения или видео. Встраивая в базовые локальные сети функциональность территориально-распределенных сетей, реализуемую с помощью модема или сервера удаленного доступа, можно выгодно использовать технологии внешних коммуникаций, в том числе: передачу и прием сообщений с помощью электронной почты (e-mail); доступ к Internet.

Тема 2 Основы организации локальных и глобальных вычислительных сетей.

Основные понятия

Накопленный опыт эксплуатации больших вычислительных сетей, таких как ARPANET и TELNET показал, что около 80% всей генерируемой в таких сетях информации используется лишь местным потребителем. Поэтому в середине 80-х годов выделился специальный класс вычислительных сетей – Локальные Вычислительные Сети (ЛВС), оптимально сочетающие в себе простоту и надежность, высокую скорость передачи и большой набор реализуемых функций.

Локальные вычислительные сети представляют собой самую элементарную форму сетей. Они соединяют вместе группу ПК или связывают их с более мощным компьютером, выполняющим роль сетевого сервера. Все ПК в локальной сети могут использовать специализированные приложения, хранящиеся на сетевом сервере, и работать с общими устройствами: принтерами, факсами и другой периферией. Каждый ПК в локальной сети называется рабочей станцией или сетевым узлом.

Локальные сети позволяют отдельным пользователям легко и быстро взаимодействовать друг с другом. Вот лишь некоторые задачи, которые позволяет выполнять ЛВС:

- совместная работа с документами;

- упрощение документооборота: вы получаете возможность просматривать, корректировать и комментировать документы, не покидая своего рабочего места, не организовывая собраний и совещаний, отнимающих много времени;

- сохранение и архивирование своей работы на сервере, чтобы не использовать ценное пространство на жестком диске ПК;

- простой доступ к приложениям на сервере;

- облегчение совместного использования в организациях дорогостоящих ресурсов, таких как принтеры, накопители CD-ROM, жесткие диски и приложения (например, текстовые процессоры или программное обеспечение баз данных).

Основные понятия, характеризующие ЛВС

К основным понятиям, характеризующим ЛВС относятся:

- среда передачи;

- метод передачи;

- сетевой адаптер;

- узел сети;

- топология ЛВС.

Среда передачи. На сегодняшний день выбор среды передачи для ЛВС ограничивается тремя основными типами кабелей – коаксиальный кабель, витая пара, оптоволоконный кабель, а также беспроводными каналами – радиоканал, инфракрасный канал.

Метод передачи разделяется на цифровой и аналоговый. При цифровом или узкополосном методе данные передаются в их естественном виде на единой частоте. При аналоговом или широкополосном методе используется принцип частотной модуляции, позволяющий нескольким пользователям одновременно передавать информацию на разных частотах по одному и тому же кабелю.

Сетевой адаптер – интерфейсная плата или карта, посредством которой осуществляется подключение вычислительной техники к среде передачи. Сетевой адаптер в сочетании с подключенным к нему оборудованием называют узлом сети.

Компьютеры, подключенные к узлу сети, называются сетевыми станциями.

Топология ЛВС. Топологией называется геометрическая форма плоской проекции среды передачи. Топология ЛВС характеризует физическое расположение компьютеров, сетевых сред передачи данных и других компонентов сети. Топология – это стандартный термин, который используется при описании основной компоновки сети, дает способ сравнивать и классифицировать различные сети.

Топология сети обуславливает ее технические характеристики. В частности, выбор той или иной топологии влияет на:

- состав необходимого сетевого оборудования и его характеристики;

- возможность расширения сети и ее надежность;

- способ управления сетью.

При построении сети просто подключить компьютер к сетевому кабелю, соединяющему другие компьютеры, недостаточно. Различные типы кабелей в сочетании с различными сетевыми адаптерами, сетевыми ОС и другими компонентами требуют и различного взаимного расположения компьютеров.

Любая топология сети может диктовать не только тип кабеля, но и способ его прокладки, а также определять метод доступа компьютеров в сеть.

Топологии сетей

Все сети строятся на основе трех базовых топологий: шина (bus); звезда (star); кольцо (ring). Если компьютеры подключены вдоль одного кабеля (сегмента), топология называется "шина". В том случае, когда компьютеры подключены к сегментам кабеля, исходящим из одной точки (или концентратора), топология называется "звезда". Если кабель, к которому подключены компьютеры, замкнут, то такая топология носит название "кольцо".

Топология типа «шина»

Данная топология относится к наиболее простым и широко распространенным топологиям. В ней используется один сетевой кабель, именуемый магистралью или сегментом, вдоль которого подключены все ПК сети (рис. 2.1).

Рис. 2.1. Топология типа «шина»

При передаче пакетов данных каждый компьютер адресует его конкретному компьютеру ЛВС, передавая его по сетевому кабелю в виде электрических сигналов.

Пакет в виде электрических сигналов передается по шине в обоих направлениях всем компьютерам сети.

Однако информацию принимает только тот адрес, который соответствует адресу получателя, указанному в заголовке пакета. Так как в каждый момент времени в сети может вести передачу только одна ПК, то производительности ЛВС зависит от количества ПК, подключенных к шине. Чем их больше, тем больше ожидающих передачи данных, тем ниже производительности сети. Однако, нельзя указать прямую зависимость пропускной способности сети от количества ПК, так как на нее также влияет:

- характеристики аппаратного обеспечения ПК сети;

- частота, с которой передают сообщения ПК;

- тип работающих сетевых приложений;

- тип кабеля и расстояние между ПК в сети

Шина – пассивная топология. Это значит, что компьютеры только «слушают» передаваемые по сети данные, но не перемещают их от отправителя к получателю. Поэтому, если один из компьютеров выйдет из строя, это не скажется на работе всей сети.

Достоинством топологии типа «шина» является простота создания сети. Недостатками – невысокая надежность и затрудненный поиск неисправности.

Топология типа «звезда»

При топологии «звезда» все компьютеры с помощью сегментов кабеля подключаются к центральному компоненту – концентратору (Hub) (рис. 2.2).

Рис. 2.2. Топология типа «звезда»

Пакеты данных от каждого компьютера направляются к центральному концентратору. Он, в свою очередь, перенаправляет пакеты к месту назначения. Основное достоинство этой топологии в том, что если повреждена какая-либо ПК или отдельное соединение между ПК и концентратором, вся сеть остается работоспособной. Положительным является и то, что подключение кабеля и управление конфигурацией сети централизовано, а также просто конфигурировать сеть при добавлении новых ПК. Как недостатки организации такой топологии следует отметить следующее:

- Так как все ПК подключены к центральной точке, то для больших ЛВС значительно увеличивается расход кабеля.

- Если поврежденным оказался сам концентратор, то нарушится и работа всей сети, хотя ПК останутся работоспособными.

Концентраторы являются центральным узлом в топологии «звезда». От его надежности зависит надежность сети.

При необходимости можно объединить вместе несколько сетей с топологией «звезда». Для этого концентраторы можно соединить между собой. При такой топологии разрыв кабеля, подключенного к концентратору, нарушит работу только одного конкретного сегмента сети (рис. 2.3).

Рис. 2.3. Вариант соединения нескольких «звезд»

Топология типа «кольцо»

При этой топологии сеть замкнута, образуя неразрывное кольцо (рис. 2.4). Поэтому у кабеля просто не может быть свободного конца, к которому надо подключить терминатор. Начав движение в какой-либо точке кольца (ПК₁), пакет данных в конце концов попадает в его начало. Из-за такой особенности данные в кольце движутся всегда в одном направлении.

Рис. 2.4. Топология типа «кольцо»

В отличие от пассивной топологии «шина», здесь каждый компьютер выступает в роли репитера, усиливая сигналы и передавая их следующему компьютеру. В отличие от «звезды» «кольцу» необходим неразрывный путь между всеми сетевыми ПК. Поэтому при выходе из стоя какой-либо одной ПК сеть прекращает функционировать.

Другое слабое место «кольца» состоит в том, что данные проходят через каждый сетевой компьютер, что не обеспечивает конфиденциальность информации и защиту от не санкционированного доступа к ней. Кроме того, изменение конфигурации сети или подключение новой ПК требует остановки всей сети.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: