Назовём задачи, которые трудно или невозможно решить без организации информационной связи между различными компьютерами:
- перенос информации на большие расстояния (сотни, тысячи километров);
- совместное использование несколькими компьютерами дорогостоящих аппаратных, программных или информационных ресурсов — мощного процессора, ёмкого накопителя, высокопроизводительного лазерного принтера, баз данных, программного обеспечения и т.д.;
- перенос информации с одного компьютера на другой при несовместимых флоппи-дисководах (5,25 и 3,5 дюйма);
- совместная работа над большим проектом, когда исполнили должны всегда иметь последние (актуальные) копии общих данных во избежание путаницы, и т.д.
Есть три основных способа организации межкомпьютерной связи:
- объединение двух рядом расположенных компьютеров через их коммуникационные порты посредством специального кабеля;
- передача данных от одного компьютера к другому посредством модема с помощью проводных или спутниковых линий связи;
- объединение компьютеров в компьютерную сеть.
Часто при организации связи между двумя компьютерами за одним компьютером закрепляется роль поставщика ресурсов (программ, данных и т.д.), а за другим — роль пользователя этих ресурсов. В этом случае первый компьютер называется сервером, а второй — клиентомили рабочей станцией. Работать можно только на компьютере-клиенте под управлением специального программного обеспечения.
Сервер (англ. serve — обслуживать) — это высокопроизводительный компьютер с большим объёмом внешней памяти, который обеспечивает обслуживание других компьютеров путем управления распределением дорогостоящих ресурсов совместного пользования (программ, данных и периферийного оборудования). |
Клиент (иначе, рабочая станция) — любой компьютер, имеющий доступ к услугам сервера. |
Компьютерная сеть (вычислительная сеть, сеть передачи данных) — система связи компьютеров или вычислительного оборудования (серверы,маршрутизаторы и другое оборудование)
Компьютерную сеть представляют как совокупность узлов (компьютеров и сетевого оборудования) и соединяющих их ветвей (каналов связи).
Линейная сеть. Содержит только два оконечных узла, любое число промежуточных узлов и имеет только один путь между любыми двумя узлами.Кольцевая сеть. Сеть, в которой к каждому узлу присоединены две и только две ветви.Древовидная сеть. Сеть, которая содержит более двух оконечных узлов и по крайней мере два промежуточных узла, и в которой между двумя узлами имеется только один путь.Звездообразная сеть. Сеть, в которой имеется только один промежуточный узел.Ячеистая сеть. Сеть, которая содержит по крайней мере два узла, имеющих два или более пути между ними.Полносвязанная сеть. Сеть, в которой имеется ветвь между любыми двумя узлами. Важнейшая характеристика компьютерной сети — её архитектура.
Под компьютерной сетью понимают комплекс аппаратных и программных средств, предназначенных для обмена информацией и доступа пользователей к единым ресурсам сети.
Основное назначение компьютерных сетей - обеспечить совместный доступ пользователей к информации (базам данных, документам и т.д.) и ресурсам (жесткие диски, принтеры, накопители CD-ROM, модемы, выход в глобальную сеть и т.д.).
^
Абоненты сети – объекты, генерирующие или потребляющие информацию.
Абонентами сети могут быть отдельные ЭВМ, промышленные роботы, станки с ЧПУ (станки с числовым программным управлением) и т.д. Любой абонент сети подключён к станции.
^
Станция – аппаратура, которая выполняет функции, связанные с передачей и приёмом информации.
Для организации взаимодействия абонентов и станции необходима физическая передающая среда.
^
Физическая передающая среда – линии связи или пространство, в котором распространяются электрические сигналы, и аппаратура передачи данных.
Одной из основных характеристик линий или каналов связи является скорость передачи данных (пропускная способность).
^
Скорость передачи данных - количество бит информации, передаваемой за единицу времени.
Обычно скорость передачи данных измеряется в битах в секунду (бит/с) и кратных единицах Кбит/с и Мбит/с.
Соотношения между единицами измерения:
1 Кбит/с =1024 бит/с;
1 Мбит/с =1024 Кбит/с;
1 Гбит/с =1024 Мбит/с.
На базе физической передающей среды строится коммуникационная сеть.
Таким образом, компьютерная сеть – это совокупность абонентских систем и коммуникационной сети.
^
Виды сетей
По типу используемых ЭВМ выделяют однородные и неоднородные сети. В неоднородных сетях содержатся программно несовместимые компьютеры (чаще так и бывает на практике).
По территориальному признаку сети делят на локальные и глобальные.
^
Локальные сети (LAN, Local Area Network) объединяют абонентов, расположенных в пределах небольшой территории, обычно не более 2–2.5 км.
Локальные компьютерные сети позволят организовать работу отдельных предприятий и учреждений, в том числе и образовательных, решить задачу организации доступа к общим техническим и информационным ресурсам.
Глобальные сети (WAN, Wide Area Network) объединяют абонентов, расположенных друг от друга на значительных расстояниях: в разных районах города, в разных городах, странах, на разных континентах (например, сеть Интернет).
Взаимодействие между абонентами такой сети может осуществляться на базе телефонных линий связи, радиосвязи и систем спутниковой связи. Глобальные компьютерные сети позволят решить проблему объединения информационных ресурсов всего человечества и организации доступа к этим ресурсам.
Локальная сеть, глобальная сеть.
Основные компоненты коммуникационной сети:
передатчик;
приёмник;
сообщения (цифровые данные определённого формата: файл базы данных, таблица, ответ на запрос, текст или изображение);
средства передачи (физическая передающая среда и специальная аппаратура, обеспечивающая передачу информации).
назад
^
Топология локальных сетей
Очень важным является вопрос топологии локальной сети.
Под топологией компьютерной сети обычно понимают физическое расположение компьютеров сети относительно друг друга и способ соединения их линиями.
Топология определяет требования к оборудованию, тип используемого кабеля, методы управления обменом, надежность работы, возможность расширения сети.
^
Существует три основных вида топологии сети: шина, звезда и кольцо.
Шина (bus), при которой все компьютеры параллельно подключаются к одной линии связи, и информация от каждого компьютера одновременно передается ко всем остальным компьютерам. Согласно этой топологии создается одноранговая сеть. При таком соединении компьютеры могут передавать информацию только по очереди, так как линия связи единственная.
Достоинства:
простота добавления новых узлов в сеть (это возможно даже во время работы сети);
сеть продолжает функционировать, даже если отдельные компьютеры вышли из строя;
недорогое сетевое оборудование за счет широкого распространения такой топологии.
Недостатки:
сложность сетевого оборудования;
сложность диагностики неисправности сетевого оборудования из-за того, что все адаптеры включены параллельно;
обрыв кабеля влечет за собой выход из строя всей сети;
ограничение на максимальную длину линий связи из-за того, что сигналы при передаче ослабляются и никак не восстанавливаются.
^ Звезда (star), при которой к одному центральному компьютеру присоединяются остальные периферийные компьютеры, причем каждый из них использует свою отдельную линию связи. Весь обмен информацией идет исключительно через центральный компьютер, на который ложится очень большая нагрузка, поэтому он предназначен только для обслуживания сети.
Достоинства:
выход из строя периферийного компьютера никак не отражается на функционировании оставшейся части сети;
простота используемого сетевого оборудования;
все точки подключения собраны в одном месте, что позволяет легко контролировать работу сети, локализовать неисправности сети путем отключения от центра тех или иных периферийных устройств;
не происходит затухания сигналов.
Недостатки:
выход из строя центрального компьютера делает сеть полностью неработоспособной;
жесткое ограничение количества периферийных компьютеров;
значительный расход кабеля.
Кольцо (ring), при котором каждый компьютер передает информацию всегда только одному компьютеру, следующему в цепочке, а получает информацию только от предыдущего в цепочке компьютера, и эта цепочка замкнута. Особенностью кольца является то, что каждый компьютер восстанавливает приходящий к нему сигнал, поэтому затухание сигнала во всем кольце не имеет никакого значения, важно только затухание между соседними компьютерами.
Достоинства:
легко подключить новые узлы, хотя для этого нужно приостановить работу сети;
большое количество узлов, которое можно подключить к сети (более 1000);
высокая устойчивость к перегрузкам.
Недостатки:
выход из строя хотя бы одного компьютера нарушает работу сети;
обрыв кабеля хотя бы в одном месте нарушает работу сети.
В отдельных случаях при конструировании сети используют комбинированную топологию. Например, дерево (tree) - комбинация нескольких звезд.
Каждый компьютер, который функционирует в локальной сети, должен иметь сетевой адаптер(сетевую карту). Функцией сетевого адаптера является передача и прием сигналов, распространяемых по кабелям связи. Кроме того, компьютер должен быть оснащен сетевой операционной системой.
