Класифікація комп’ютерних мереж

Розділ 1

ЗАГАЛЬНА ТЕОРІЯ КОМП’ЮТЕРНИХ МЕРЕЖ

 

Тема 1.1

Основні поняття та визначення. Класифікація комп’ютерних мереж, вимоги до мереж. Характеристики мереж

Комп’ютерна мережа – система розподіленого опрацювання інформації, що складається, як мінімум із двох комп’ютерів, які взаємодіють між собою за допомогою засобів зв’язку.

Засоби зв’язку забезпечують надійну передачу інформації між комп’ютерами мережі.

Основними функціями комп’ютерів, що входять до складу комп’ютерної мережі, є:

§ організація доступу до мережі

§ керування передачею інформації

§ надання обчислювальних ресурсів і послуг абонентам мережі

 

При розгляді комп’ютерних мереж широко використовуються поняття: клієнт і сервер.

На структурному рівні під сервером розуміють комп’ютер, що надає свої ресурси іншим комп’ютерам, що мають назву клієнтів.

На програмному рівні:

Під сервером маються на увазі процеси (програми), що виконують функції надання мережевих ресурсів.

Під клієнтом маються на увазі процеси (програми), що виконують функції використання мережевих ресурсів.

Крім того існує поняття робоча станція:

Робочі станції - комп’ютери, через які користувачі одержують доступ до ресурсів комп’ютерної мережі.

 

КЛАСИФІКАЦІЯ КОМП’ЮТЕРНИХ МЕРЕЖ

1. штучні та реальні мережі

1.1 Штучні мережі (псевдомережі) дозволяють поєднувати комп’ютери разом, використовуючи послідовні або паралельні порти і не потребують додаткових пристроїв. Іноді зв’язок в такій мережі називають зв’язком по нуль-модему (не використовується модем). Штучні мережі використовують тоді, коли необхідно перекачати інформацію з одного комп’ютера на інший.

Основний недолік – низька швидкість передачі даних і можливість під’єднання тільки двох комп’ютерів.

1.2 Реальні мережі дозволяють зв’язувати комп’ютери за допомогою спеціальних пристроїв комутації та фізичного середовища передачі даних.

Основний недолік – необхідність в додаткових пристроях.

 

2 за територіальною розгалуженістю

2.1 Локальні (Local Area Networks, LAN) – це мережі, які перекривають територію не більше 10 км

Характерними особливостями локальної мережі є:

• обмежені географічні межі;

• забезпечення багатьом користувачам доступу до середовища з високою пропускною спроможності;

• постійне підключення до локальних сервісів;

• фізичне з'єднання пристроїв, які знаходяться порівняно недалеко однин від одного.

2.2 Регіональні – розташовані на території міста або області

2.3 Глобальні (Wide Area Networks, WAN)– розташовані на території країни або групи країн, наприклад, світова мережа Internet.

Глобальні мережі охоплюють значні географічні простори і дають можливість пов'язати пристрої, розташовані на великій відстані один від одного.

 

3 за відомчою приналежністю

3.1 Відомчі належать одній організації та розташовуються на її території.

3.2 Державні мережі – мережі, які використовуються в державних структурах.

3.3 Корпоративні мережі - мережі, що належать одній організації (корпорації), можуть бути розташовані в різних районах міста, в різних містах або країнах, складаються з декількох локальних мереж, пов’язаних між собою засобами Internet.

 

4 за швидкістю передачі інформації

4.1 Низькошвидкісні (до 10 Мбіт/с)

4.2 Середньошвидкисні (до 100 Мбіт/с)

4.3 Високошвидкісні (понад 100 Мбіт/с)

 

5 за типом середовища передачі

5.1 Провідні: коаксіальні, на витій парі, оптоволоконні

5.2 Безпровідні: з передачею інформації по радіоканалам, в мікрохвильовому та інфрачервоному діапазонах.

 

6 за топологією (детально будуть розглядатись трохи далі):

зіркоподібна, шинна, кільцева, деревоподібна, повністю-пов’язана тощо

 

7 за функціональним призначенням комп’ютерів

З точки зору організації взаємодії комп’ютерів мережі прийнято поділяти на:

7.1 Однорангові (Peer-to-Peer Network)

В одноранговій мережі всі комп’ютери рівноправні, кожний з них може бути як сервером, так і клієнтом. Будь-який користувач може одержати доступ до даних, що зберігаються на будь-якому комп’ютері.

При цьому ресурси кожного комп’ютера умовно поділяються на локальні і мережеві.

Локальними називаються власні ресурси кожного з комп’ютерів, незалежно від того підключений він до мережі чи ні.

Мережевими називається частина локальних ресурсів, які надає кожний комп’ютер в загальне користування іншим комп’ютерам.

Якщо один з комп’ютерів мережі використовує ресурси іншого комп’ютера, то він виступає в ролі клієнта.

Процесор, що надає ресурси, вважається на цей момент сервером.

Як правило, однорангова організація використовується в невеликих мережах, що включають не більше 10 комп’ютерів.

Переваги однорангових мереж:

1. Найбільш прості у встановленні та експлуатації.

2. Операційні системи DOS і windows мають всі необхідні функції, що дозволяють побудувати однорангову мережу.

Недоліки однорангових мереж:

1. Можуть застосовуватись тільки для побудови невеликих мереж.

Можуть застосовуватись лише тоді, коли питання захисту даних не є принциповим. Тому що в умовах однорангових мереж ускладнено вирішення питань захисту інформації.

 

7.2 Мережі на основі серверів (Dedicated Server Network)(ієрархічні мережі)

В таких мережах виділяються окремі комп’ютери для серверів і клієнтів. Для кожного виду мережевих ресурсів створюється свій сервер (файловий сервер, поштовий сервер, сервер бази даних тощо).

Переваги мережі на основі серверів:

1. Така модель мережі є найбільш доцільною, тому що дозволяє створити найбільш стійку структуру мережі і найбільш раціонально розподілити ресурси.

2. Більш високий рівень захисту даних.

Недоліки мережі на основі серверів:

1. Необхідність додаткової операційної системи (ОС) для сервера.

2. Більш висока складність при встановлення та модернізації мережі.

3. Необхідність виділення окремого комп’ютера для використання в якості сервера.

 

ДВІ ТЕХНОЛОГІЇ ВИКОРИСТАННЯ СЕРВЕРА

Розрізняють дві технології використання сервера:

· технологію файл-сервера

· архітектуру клієнт-сервер

В першій моделі використовується файловий сервер, на якому зберігається більшість програм і даних.

За вимогою користувача йому пересилаються необхідна програма і дані. Обробка інформації виконується на робочій станції.

В другій моделі обмін даними здійснюється між застосовком-клієнтом (front-end) і застосовком-сервером (back-end). (на русском языке звучит «между приложением-клиентом и приложением-сервером).

 

Організацією мережі називається забезпечення взаємозв'язку між робочими станціями, периферійним обладнанням (принтерами, накопичувачами на жорстких дисках, сканерами, приводами CD-ROM) і іншими пристроями. При організації мережі одним із завдань є узгодження різних типів комп'ютерів. Незалежно від того, які пристрої використовуються в мережі, всі вони повинні використовувати для спілкування одну й ту саму мову. Такою мовою є протокол, який є формальним описом набору правил і угод, що регламентують обмін інформацією між пристроями в мережі.