Классификация компьютерных сетей

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ КОМПЬЮТЕРНЫХ СЕТЕЙ

Создание компьютерных сетей обусловлено экономией ресурсов. Экономия достигается несколькими путями:

- сеть обеспечивает быстрый доступ к разным источникам информации;

- сеть уменьшает чрезмерность ресурсов.

Компьютерная сеть – это совокупность компьютеров, которые соединены линиями связи и оснащены коммуникационным оборудованием и коммуникационным программным обеспечением (рис.1).

Рис. 1 Состав компьютерной сети.

Компьютерная сеть обеспечивает:

- коллективную обработку данных пользователями, компьютеры которых подключены к сети, и обмен данными между этими пользователями;

- общее использование программ;

- общее использование принтеров, модемов и других периферийных устройств.

Классификация компьютерных сетей

Существуют разные классификации компьютерных сетей, одна из них отображена на схеме (рис. 2).

Рис. 2. Классификация компьютерных сетей.

Компьютеры, объединенные в сеть, имеют значительно более широкие возможности, чем компьютеры, которые работают в отдельности.

Коммуникационное или сетевое оборудование — это периферийные устройства, которые осуществляют преобразование сигналов, используемых в компьютере, на сигналы, которые передаются через линии связи, и наоборот.

Такими устройствами являются модемы и сетевые адаптеры. Модемы применяются при использовании телефонных линий связи, сетевые адаптеры — при использовании других линий связи.

Линия связи — это оснащение, с помощью которого осуществляется объединение компьютеров в сеть.

Сетевая интерфейсная плата (или сетевой адаптер) специальное аппаратное средство для эффективного взаимодействия персональных компьютеров в сети. Она устанавливается в одно из свободных гнезд расширения шины компьютера, а кабель передачи данных подключается к разъему на этой плате.

Линии связи, которые используют кабели для передачи сигналов, называются проволочными, остальные — беспроволочными.

Телефонная линия — пример линии связи с проводами. Системы спутниковой связи — беспроволочные. Линии связи разные по сложности. Часто для соединения локально расположенных компьютеров используется радиосвязь. Для более мощных телекоммуникаций используется микроволновое или инфракрасное излучения.

Коммуникационное или сетевое программное обеспечение — это набор программ, которые обеспечивают роботу сетевого оборудования и обмен информацией между компьютерами в сети.

Сетевое программное обеспечение делится на две группы программ:

- первые работают с сетью на так называемом низком уровне. Эти программы обеспечивают управление сетевым оборудованием с целью преобразования сигналов с одного вида на другие.

- программы второй группы работают с сетью на высоком уровне, они предназначены для распознавания и обработки информации в зависимости от ее характера и способа организации.

Все компьютерные сети делятся на три группы – локальные, корпоративные и глобальные сети.

Локальная сеть объединяет компьютеры, которые расположены на небольшом расстоянии один от другого, и являются замкнутой системой. Небольшие расстояния между компьютерами дают возможность использовать для связи в локальных сетях обычные проволочные линии.

Как правило, локальная сеть ограничена офисом, кабинетом информатики, одним зданием. Локальные сети должны быть легко адаптированными, то есть иметь гибкую архитектуру, которая разрешает произвольно располагать рабочие места, добавлять или переставлять персональные компьютеры или периферийные устройства. Если такая сеть организована грамотно, то выход из порядка одной из составных не влияет на работу других.

Локальная сеть создается для общего использования и обмена информацией между компьютерами, общего использования ресурсов сети.

Ресурс сети – это устройства, которые входят в аппаратную часть некоторых из компьютеров сети, доступны и могут использоваться любым пользователем сети. Ресурсами сети могут быть принтеры, сканеры, модемы, стриммеры, фотонаборные аппараты, дисковые накопители большой емкости, устройства резервного копирования информации, и т.п.

Компьютер, ресурсы которого предназначены для общего пользования, называется сервером (от англ. to serve – поставлять, обслуживать). Компьютеры, которые используют ресурсы сети, называют рабочими станциями. Современные локальные сети очень разнообразны и могут иметь в своем составе один или несколько серверов, компьютеры, которые одновременно могут быть как сервером, так и рабочей станцией.

Общий тип сервера – файловый, основной ресурс файлового сервера – файлы. Любой компьютер с одним или несколькими жесткими дисками можно использовать как файловый сервер (Pentium, 32-64 Мб RAM).

Взаимодействие серверов и рабочих станций обеспечивается сетевым программным обеспечением каждого компьютера сети. Пользователю рабочей станции доступны ресурсы сети соответственно по заранее обусловленным правилам.

Назначение рабочей станции – выполнять программы, полученные из сети, а назначение сервера – доставлять эти программы к рабочим станциям. Схему работы, если рабочие станции выполняют большую часть обработки данных, а файл-сервер предоставляет файлы для этой обработки, называют распределенной обработкой. Схема обработки, по которой работа распределяется между рабочей станцией и файлом-сервером равномерно, называется системой «клиент-сервер». Как правило, такая среда состоит из сервера баз данных (БД) (высокоскоростной процессор, который обрабатывает запросы к БД) в объединении с рабочими станциями.

Кроме того, сети различаются за другими признаками:

- скоростью передачи;

- типом кабеля, который используется;

- физическим расположением кабеля;

- форматом пакетов (кадров) и т.п..

Глобальная сеть – это соединения локальных сетей и отдельных компьютеров, расположенных далеко один от другого.

В таких сетях есть дополнительные устройства для обработки больших объемов данных и пересылка их на большое расстояние. Прежде всего, это серверы глобальных сетей, которые являются очень мощными компьютерами.

Через большие расстояния между компьютерами использования обычных линий связи в глобальных сетях невозможно. Современные глобальные сети используют телефонную связь. Тем не менее, связь между серверами глобальной сети осуществляется не через обычные телефонные линии, а через выделенные линии или через специальные каналы связи.

Выделенная телефонная линия используется лишь для передачи информации между компьютерами в сети. Она имеет высокую скорость передачи. Каналы связи имеют те самые свойства, однако, с высшими качественными характеристиками.

В глобальных сетях все чаще используются системы спутниковой связи, которая значительно расширяет их масштабы и возможности использования. Чтобы пользоваться глобальной сетью, в компьютере необходимо иметь модем и специальное программное обеспечение.

Наибольшей в мире глобальной сетью - есть сеть Интернет. Она охватывает все континенты Земли.

Основные услуги Интернета.

Широкоизвестной услугой Интернета есть всемирная система рассылки и получение электронной почты, которую называют e-mail. В сущности, электронная почта есть главной частью потока информации в Интернете, и многие люди пользуются лишь этой услугой, поскольку дешевизна электронной почты и оперативность, с которой сообщение можно отправлять многим адресатам по всему миру, делают ее популярной формой связи.

В Интернете также популярные группы новостей Usenet. Их еще называют телеконференциями или электронными досками объявлений, поскольку они разрешают обмениваться информацией некоторому количеству заинтересованных лиц. Для этого на компьютерах-серверах, которые обслуживают телеконференцию, выделяется специальный участок памяти. Существуют тысячи групп новостей, и, если пользователь получил доступ к Usenet, он может подключиться к ним бесплатно.

Часть Интернета, которая называется World Wide Web(WWW или Всемирная паутина), разрешает авторам по-новому использовать старую систему заметок. В частности, если автор обычной журнальной статьи или книжки вводит символ заметки (примечания), мы смотрим вниз страницы и находим ссылки на другую страницу или книжку. Авторы компьютерных документов Интернета, в сущности, делают одно и то же, используя технический прием, с помощью которого в документе подчеркивается или выделяется слово, фраза, рисунок. Выделенный объект говорит читателю, что в Интернете есть дополнительный ресурс (часто это другой документ). Этот документ из Интернета можно вызвать, и он сразу откроется на экране. Web также дает возможность сохранять и воссоздавать графические изображения, видеофильмы, звуковые записи и т.п. Используя так называемые программы-броузеры, можно легко и быстро пересматривать информацию, которую сохраняют компьютеры в разных странах.

В Интернете сохраняется большое количество файлов. Используя сервис FTP (File Transfer Protocol), можно получать и передавать файлы. Этот сервис остается одним из основных способов распространения безвозмездных программ, разных дополнений и поправок к коммерческим программам.

Еще одной популярной услугой Интернета есть Internet Relay Chat (трансляция разговоров в Интернете) или Chat (разговор). Chat разрешает группе людей быстро присылать один одному сообщение. Создаются так называемые Chat-каналы или Chat-комнаты, в которых обсуждается какая-то конкретная тема. Эта система чем-то похожа на группы новостей, но обмен сообщениями в ней осуществляется без задержек. Подключившись к группе, которая обсуждает ту или другую проблему, вы набираете свое сообщение на клавиатуре, и оно мгновенно становится доступным другим участникам разговора. Аналогично можно наблюдать на экране компьютера сообщения других собеседников сразу после того, как они их набрали на клавиатуре своего компьютера.

Для обеспечения пользователей возможностями Интернета используются специальные программы, которые функционируют на компьютерах сети. При этом для обеспечения любого сервиса, например, WWW, FTP ли других, всегда необходимы две программы. Одна - программа-сервер - занимается получением, обработкой, сохранением и передачей информации на запрос других компьютеров, другая - программа-клиент - устанавливается на компьютере пользователя (рабочей станции) и предназначена для отправления запросов на сервер, получение и отображение информации на компьютере пользователя.

Например, WWW-сервер сохраняет Web-страницы и поддерживает специальный протокол передачи гипертекстов (HTTP) для путешествий Всемирной паутиной. Клиентом для WWW-сервера есть программа просмотра Web-страниц. Сервером также называется компьютер, на котором работают программы, которые обеспечивают доступ к сетевым ресурсам. Серверы, как правило, имеют большие ресурсы (аппаратные, программные, информационные), которые могут быть выделены для пользования в сети, и находятся в постоянно рабочем состоянии, обеспечивая передачу данных.

Для того чтобы программа-клиент знала, с какой программой-сервером она работает, используются так называемые порты. Порт в Интернете - это число, которое связывает программы в сети. При работе в Интернете рабочая станция отсылает на узел сети (сайт) номер порта, которая указывает на то, какую программу-сервер следует запустить. В большинстве случаев номер порта задан в программе-клиенте и пользователю не обязательно его знать.

Серфинг Интернета.

Возможность быстрого перехода с одного места Интернета к другому, принято называть серфингом (навигацией) Интернета. Для путешествия по Всемирной паутине, прежде всего, необходимо знать адрес нужных узлов в Интернете. Такую информацию можно получить несколькими способами, в частности:

- узнать из рекламы, периодических изданий;

- воспользоваться поисковыми системами, задав критерий для поиска информации;

- путешествовать по Интернету, начав путешествие в узлах с большим количеством ссылок на другие узлы.

После посещения любого сайта, на котором существует ссылка, следует возвратиться к начальной точке путешествия, после чего можно переходить на другие страницы Интернета. Во время путешествия, кроме интересной информации, можно познакомиться с разными способами оформления Web-страниц и разнообразием узлов в Интернете.