ПОНЯТТЯ КОМП’ЮТЕРНОЇ МЕРЕЖІ.КЛАСИФІКАЦІЯ МЕРЕЖ. ЛОКАЛЬНІ ОБЧИСЛЮВАЛЬНІ МЕРЕЖІ

Комп'ютерна мережа (інформаційно – обчислювальна мережа (ІОМ)) – два або більше комп'ютерів, з'єднаних за допомогою каналів передачі даних (ліній провідний або радіозв'язку, ліній оптичного зв'язку) з метою об'єднання ресурсів та обміну інформацією.

Під ресурсами розуміються апаратні засоби та програмні засоби.
З'єднання комп'ютерів в мережу забезпечує наступні основні можливості:

1. Об'єднання ресурсів – можливість резервувати обчислювальні потужності і засоби передачі даних на випадок виходу з ладу окремих з них з метою швидкого відновлення нормальної роботи мережі;

2. Розподіл ресурсів – можливість стабілізувати та підвищити рівень завантаження комп'ютерів та дорогого периферійного обладнання, управляти периферійними пристроями;

3. Поділ даних – можливість створювати розподілені бази даних, що розміщуються в пам'яті окремих комп'ютерів, і управляти ними з периферійних робочих місць;

4. Розподіл програмних засобів – можливість спільного використання програмних засобів;

5. Поділ обчислювальних ресурсів – можливість організувати паралельну обробку даних, використовуючи для обробки даних інші системи, що входять в мережу;

6. Режим для багатьох користувачів.

Обчислювальні мережі класифікують за різними ознаками:
а) по території

- Локальні обчислювальні мережі (ЛОМ) охоплюють невеликі території діаметром до 5-10 кмвсередині окремих контор (офісів), бірж, банків, установ, ВНЗ, науково-дослідних організацій і т.п. За допомогою загального каналу зв'язку ЛОМ може об'єднувати від десятків до сотень абонентських вузлів, включають персональні комп'ютери, зовнішні запам'ятовуючі пристрої, дисплеї та ін

- Регіональні та глобальні ІОМ утворюються шляхом об'єднання локальних ІОМ на окремих територіях або по всій планеті. Найбільшою глобальної комп'ютерної мережі є мережа INTERNET.

б) за способом управління

- Мережі з централізованим управлінням, в яких виділяється одна або кілька машин, які керують процесом обміну даних по мережі. Ці машини називаються серверами. Інші комп'ютери називаються робочими станціями. Робочі станції мають доступ до дисків сервера і спільно використовуваних принтерів, однак з робочої станції не можна працювати з дисками інших робочих станцій і для обміну даними користувачі змушені використовувати диски сервера.

- Децентралізовані (однорангові) мережі не містять у своєму складі виділених серверів. Функції управління мережею передаються по черзі від однієї робочої станції до іншої. Як правило, робочі станції мають доступ до дисків і принтерів інших робочих станцій.

в) за характером виконуваних функцій:

- Обчислювальні;

- Інформаційні.

г) за складом обчислювальних засобів:

- Однорідні – об'єднують однорідні обчислювальні засоби;

- Неоднорідні – об'єднують різні обчислювальні засоби.

д) за типом організації передачі даних:

- Комутація каналів;

- Комутація повідомлень;

- Комутація пакетів.

З'єднання комп'ютера через телефонну лінію здійснюється за допомогою модему. Телефонна лінія призначена для передачі тільки аналогових звукових сигналів. Щоб передати по ній цифрові імпульси, що їх потрібно промоделювати, тобто перетворити на коливання звукової частоти.

Локальною обчислювальною мережею (ЛОМ) називають спільне підключення декількох окремих комп'ютерів до єдиного каналу передачі даних. Поняття ЛОМ відноситься до географічно обмеженого (територіально або виробничо) аппаратно – програмним комплексам, в яких кілька комп'ютерних систем зв'язані між собою за допомогою відповідних засобів комунікацій.

ЛОМ надає можливість одночасного використання програм і баз даних декількома користувачами, а також можливість взаємодії з іншими робочими станціями, підключеними до мережі. За допомогою ЛОМ у систему об'єднуються персональні комп'ютери, розташовані на багатьох віддалених робочих місцях, що використовують спільно устаткування, програмні засоби й інформацію. Робочі місця співробітників перестають бути ізольованими й об'єднуються в єдину систему.

Найважливішою характеристикою ЛОМ є швидкість передачі інформації. В ідеалі, при посиланні і отриманні даних через мережу час відгуку повинен бути майже таким же, як якби вони були отримані з ПК користувача, а не з іншого місця мережі. Це вимагає передачі даних зі швидкістю 10 Мбіт/с і вище. Реально досягаються наступні швидкості:

• Коаксіальний кабель - 10 – 50 Мбіт;

• Вита пара - до 10 Мбіт;

• Спеціальна вита пара 5 категорії - до 100 Мбіт;

• оптичне волокно - до 1Гбіт;

• Телефонна лінія - від 2400 біт до 56 кбіт;

• Супутник 10000 комп'ютерів одночасно і швидкість близько 1 Мбіт.

Основні компоненти, з яких будується мережа:

- передавальні – коаксіальний кабель, телефонний кабель, вита пара, оптичне волокно, радіоефір та ін;

- робочі станції – ПК, АРМ або власне мережна станція. Якщо робоча станція підключено до мережі, для неї можуть не знадобитися ні вінчестер, ні флоппі-диски. Проте, в цьому випадку необхідний мережний адаптер - спеціальний пристрій для дистанційної завантаження операційної системи з мережі;

- плати інтерфейсу - мережні плати для організації взаємодії робочих станцій з мережею;

- сервери - окремі комп'ютери з програмним забезпеченням, що виконують функції управління мережними ресурсами загального доступу;
мережне програмне забезпечення.

Топологія, тобто конфігурація з'єднання елементів в ЛВС, привертає до себе увагу більшою мірою, ніж інші характеристики мережі. Це пов'язано з тим, що саме топологія багато в чому визначає найважливіші властивості мережі, такі, наприклад, як надійність і продуктивність.

Зіркоподібна топологія. Топологія мережі у вигляді зірки з активним центром успадкована з області мейнфреймів, де головна машина одержує й опрацьовує всі дані з термінальних пристроїв як активний вузол обробки даних. Вся інформація між периферійними робочими станціями проходить через центральний вузол обчислювальної мережі.

Кабельне з'єднання топології відносно просте,бо кожна робоча станція пов'язана з центральним вузлом, проте витрати на прокладання ліній зв'язку високі, особливо коли центральний вузол географічно розташований не в центрі топології.

Зіркоподібна топологія при гарній продуктивності центрального вузла є однією з найбільш швидкодіючих топологій ЛОМ, оскільки передача інформації між робочими станціями відбувається по виділених лініях, використовуваним тільки цими робочими станціями. Частота запитів на передачу інформації від однієї станції до іншої невисока в порівнянні з іншими топологіями.

Продуктивність ЛОМ зіркоподібної топології в першу чергу визначається параметрами центрального вузла, який виступає в якості сервера мережі. Він може виявитися вузьким місцем мережі.У випадку виходу з ладу центрального вузла порушується робота мережі в цілому.

Кільцева топологія. У кільцевій топології мережі робочі станції ЛОМ пов'язані між собою по колу. Остання робоча станція пов'язана з першою, тобто комунікаційна зв'язок замикається в кільце.
Прокладка ліній зв'язку між робочими станціями може виявитися досить дорогим, особливо якщо територіально робочі станції розташовані далеко від основного кільця.

Повідомлення в кільці ЛОМ циркулюють по колу. Робоча станція посилає по визначеній адресі інформацію, попередньо отримавши з кільця запит.Передача інформації виявляється досить ефективною, тому що повідомлення можна відправляти одне за одним. Так, наприклад, можна зробити кільцевий запит на всі станції. Тривалість передачі інформації збільшується пропорційно кількості робочих станцій, що входять в ЛОМ.

Головна проблема кільцевої топології полягає в тому, що кожна робоча станція повинна брати участь у передачі інформації, і у разі виходу з ладу хоча б однієї з них вся мережа паралізується. Несправності в кабельній системі локалізуються легко.

Шинна топологія. У ЛОМ з шинної топологією основна передавальна середу (шина) - спільна для всіх робочих станцій. Функціонування ЛОМ не залежить від стану окремої робочої станції, тобто робочі станції в будь-який час можуть бути підключені до шини або відключені від неї без порушення роботи мережі в цілому.

Однак у найпростішої мережі Ethernet з шинної топологією в якості середовища передачi використовується тонкий Ethernet-кабель з трійним з'єднувачем (T-конектором), тому розширення такої мережі вимагає розриву шини, що призводить до порушення функціонування мережі. Більш дорогі рішення припускають установку замість T-коннекторів пасивних штепсельних коробок.

Оскільки розширення ЛОМ з шинної топологією можна проводити без переривання мережних процесів і розриву комунікаційного середовища, відвід інформації з ЛВС і, відповідно, прослуховування інформації здійснюються досить легко, внаслідок чого захищеність такий ЛОМ низька.

Деревовидна топологія. Утворюється шляхом різних комбінацій розглянутих вище топологій ЛОМ. Підстава дерева (корінь) розташовується в точці, в якій збираються комунікаційні лінії (гілки дерева).
Мережі з деревовидною структурою застосовуються там, де неможливо безпосереднє застосування базових мережних структур. Для підключення робочих станцій застосовують пристрої, що називаються концентраторами.
Існує два різновиди таких пристроїв. Пристрої, до яких можна підключити максимум три станції, називають пасивними концентраторами. Для підключення більшої кількості пристроїв необхідні активні концентратори з можливістю посилення сигналу.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: