Требования к вычислительным сетям

Вычислительная сеть создается для облегчения доступа пользователя сети к любому ее ресурсу. Поэтому основной, глобальной характеристикой сети следует считать качество доступа к ее ресурсам. Понятие "качество" может быть описано многими показателями:

• производительность сети определяется временем, которое приходится затрачивать с момента формирования запроса до момента получения ответа на него. На этот показатель влияют многие факторы - насколько загружена вся сеть или отдельные ее фрагменты, как организована работа служб сети;

• надежность сети определяется надежностью работы всех ее компонентов, а также обеспечением сохранности информации;

• управляемость сети характеризует возможность воздействия на работу отдельных элементов сети и осуществления управления с любого элемента сети. Управлением сетью занимается администратор сети;

• расширяемость сети характеризует возможность непрерывного изменения сети - расширения, добавления новых элементов; модернизации;

• прозрачность сети предполагает скрытие особенностей сети от конечного пользователя, возможность распараллеливания работы между разными элементами сети;

• интегрируемость сети означает возможность подключения к сети разнообразного и разнотипного оборудования, программного обеспечения от разных производителей. Работы по стандартизации вычислительных сетей ведутся большим количеством организаций в разных странах.

Преимущества работы в сети:

• разделение ресурсов позволяет экономно использовать их, например, управлять периферийными устройствами со всех подсоединенных рабочих станций;

• разделение данных обеспечивает доступ и управление базами данных с периферийных рабочих мест, нуждающихся в информации;

• разделение программных средств обеспечивает одновременное использование централизованных, ранее установленных программных средств;

• разделение ресурсов процессора позволяет использовать вычислительные мощности для обработки данных другими системами, входящими в сеть;

• многопользовательский режим обеспечивает одновременное использование программных средств многими пользователями.

Т Режимы передачи данных в сети:

• симплексный режим обеспечивает передачу данных только в одном направлении. Информация может собираться с помощью датчиков, а затем передаваться для обработки на ЭВМ. В вычислительных сетях симплексная передача практически не используется;

• полудуплексный режим обеспечивает попеременную передачу информации, когда источник и приемник информации последовательно меняются местами;

• дуплексный режим обеспечивает одновременную передачу и прием сообщений. Это наиболее скоростной режим работы, позволяющий эффективно использовать вычислительные возможности быстродействующих ЭВМ в сочетании с высокой скоростью передачи сообщений по каналам связи. Пример дуплексного режима - телефонный разговор.

Архитектура Internet

Рассмотрим упрощенную схему построения сети Internet.

В качестве магистрали передачи данных используются выделенные телефонные линии, оптоволоконные и спутниковые каналы связи. Любая организация для подключения к Internet, использует специальный компьютер, который называется шлюзом (gateway). На нем устанавливается программное обеспечение, осуществляющее обработку всех сообщений, проходящих через шлюз. Каждый шлюз имеет свой IP -адрес.

Еслипоступает сообщение, адресованное локальной сети, к которой подключен шлюз, то оно передастся в эту локальную сеть. Если сообщение предназначено для другой сети, то оно передается следующему шлюзу. Каждый шлюз имеет информацию обо всех остальных шлюзах и сетях. При посылке сообщения через шлюз в Internet выбирается самый "быстрый" путь.

Шлюзы обмениваются друг с другом информацией о маршрутизации и состоянии сети, используя специальный шлюзовый протокол.

Шлюзы бывают двух типов: внутренние и внешние. Внутренними называют шлюзы, расположенные в небольшой подсети и обеспечивающие сети, с более крупной корпоративной сетью. Такие шлюзы поддерживаю связь между собой с помощью внутреннего шлюзового протокола IGP(Internal Gateway Protocol).

Внешние шлюзы применяются в больших сетях, подобных Internet, настройки их постоянно меняются из-за изменений в мелких подсетях. Связь между внешними шлюзами осуществляется через внешний протокол EGP(Exterior Gateway Protocol).

 

Подключение к Internet

Выделенный доступ

Доступ к Internet осуществляется по различным линиям связи.

Организации объединяют свои компьютеры в локальную сеть, которая через специальное устройство, называемое шлюзом, соединяется по выделенной линии связи с сетью провайдера Internet (то есть организации, предоставляющей соединение с Internet).

Провайдеры обладают высокоскоростными магистральными каналами: кабельными, оптоволоконными, спутниковыми, радиорелейными, которые объединяются в сложную структуру глобальной сети. Большинство провайдеров являются коммерческими организациями, и соответственно их услуги являются платными.

Сети крупных организаций уже сами по себе имеют достаточно сложную структуру, представляя собой "Интернет в миниатюре". Внутри этих сетей используются те же технические решения и предоставляются такие же сервисы, как и в "большом Интернете". Для обозначения технологий и услуг таких корпоративных сетей используется термин "Интранет" (Intranet). Термин "Интранет" подразумевает либо изолированность корпоративной сети от Internet (Интранет может быть вообще не подключен к Internet), либо использование помимо шлюза специальных защитных, контрольных и ограничивающих средств при подключении Интранета к Internet.

Удаленный доступ

Отдельный компьютер (например установленный дома у пользователя) может подсоединиться к провайдеру и с использованием обычных телефонных каналов (которые называются коммутируемыми линиями). Для того чтобы передать информацию между компьютерами по коммутируемой линии, используются специальные устройства - модемы. Модем пользователя набирает телефонный номер; устанавливает соединение с модемом на стороне провайдера; преобразует компьютерные данные в электрический сигнал специальной формы, пригодный для передачи по телефонной линии; и осуществляет прием-передачу данных.

Модем необходим, потому что компьютеры цифровые, то есть их сигналы составлены из дискретных символов, в то время как большинство телефонных линий аналоговые, они несут сигналы, которые являются непрерывными. Так как сигнал прошел по телефонной линии, на другом конце требуется второй модем, чтобы конвертировать переданные сигналы из аналоговой в цифровую форму.