Существует два типа компьютерных сетей: одноранговые сети и сети с выделенным сервером. Одноранговые сети не предусматривают выделение специальных компьютеров, организующих работу сети. Каждый пользователь, подключаясь к сети, выделяет в сеть какие-либо ресурсы (дисковое пространство, принтеры) и подключается к ресурсам, предоставленным в сеть другими пользователями. Такие сети просты в установке, налаживании; они существенно дешевле сетей с выделенным сервером. В свою очередь сети с выделенным сервером, несмотря на сложность настройки и относительную дороговизну, позволяют осуществлять централизованное управление.
Одноранговая сеть. В такой сети нет единого центра управления взаимодействием рабочих станций и нет единого устройства для хранения данных. Сетевая операционная система распределена по всем рабочим станциям. Каждая станция сети может выполнять функции как клиента, так и сервера. Она может обслуживать запросы от других рабочих станций и направлять свои запросы на обслуживание в сеть. Пользователю сети доступны все устройства, подключенные к другим станциям (диски, принтеры).
Достоинства одноранговых сетей: низкая стоимость и высокая надежность.
Недостатки одноранговых сетей:
¾зависимость эффективности работы сети от количества станций;
¾сложность управления сетью;
¾сложность обеспечения защиты информации;
¾трудности обновления и изменения программного обеспечения станций.
Сеть с выделенным сервером. В сети с выделенным сервером один из компьютеров выполняет функции хранения данных, предназначенных для использования всеми рабочими станциями, управления взаимодействием между рабочими станциями и ряд сервисных функций.
Такой компьютер обычно называют сервером сети. На нем устанавливается сетевая операционная система, к нему подключаются все разделяемые внешние устройства - жесткие диски, принтеры и модемы.
Взаимодействие между рабочими станциями в сети, как правило, осуществляется через сервер. Логическая организация такой сети может быть представлена топологией звезда. Роль центрального устройства выполняет сервер. В сетях с централизованным управлением существует возможность обмена информацией между рабочими станциями, минуя файл-сервер. После запуска программы на двух рабочих станциях можно передавать файлы с диска одной станции на диск другой.
Достоинства сети с выделенным сервером:
¾надежная система защиты информации;
¾высокое быстродействие;
¾отсутствие ограничений на число рабочих станций;
¾простота управления по сравнению с одноранговыми сетями.
Недостатки сети:
¾высокая стоимость из-за выделения одного компьютера под сервер;
¾зависимость быстродействия и надежности сети от сервера;
¾меньшая гибкость по сравнению с одноранговой сетью.
Файловый (сетевой) сервер играет важную роль в управлении ЛВС. Он должен управлять накопителями на жестких дисках и поддерживать коллективные периферийные устройства. Большое значение имеет производительность файлового сервера, при управлении информацией больших объемов и при большом количестве рабочих станций.
Для подключения большего количества рабочих станций используют сетевые усилители или коммутаторы, а также концентраторы.
В качестве рабочих мест применяют автономные компьютерные системы, связанные в сеть и называемые рабочими станциями, автоматизированными рабочими местами и сетевыми станциями. В ЛВС персональный компьютер используется как рабочее место, располагающее своим собственным «интеллектом», т.е. собственным процессором с собственным внутренним накопителем и устройством ввода-вывода.
При использовании сетевых плат с возможностью автозагрузки можно отказаться от накопителей на гибких магнитных дисках и повысить безопасность хранения данных, так как из этих рабочих станций, часто называемых РС-терминалами, не могут быть скопированы данные на транспортные носители данных, а также не могут быть занесены нежелательные данные, например вирусы.
Операционная система. Как и любая вычислительная система нуждается в программных средствах, объединенных в операционную систему, так и вычислительная сеть нуждается в собственной операционной системе.
Сетевые адаптеры. Центральный процессор соединяется с периферийным оборудованием специальным устройством. Для подключения одного персонального компьютера (ПК) к другому требуется устройство сопряжения, которое называется сетевым адаптером или сетевым интерфейсом, модулем, картой. Оно вставляется в свободное гнездо материнской платы. Серверу в большинстве случаев необходима сетевая плата повышенной производительности, чем у рабочих станций.
Кабельная система. В качестве средств коммутации наиболее часто используются витая пара, коаксиальный кабель и оптоволоконные линии.
Периферийное оборудование (лазерные устройства печати, графопостроители, устройства факсимильной связи, модемы), подключенное к файловому серверу (или другому серверному устройству), можно использовать с любой рабочей станции.
Прикладное программное обеспечение. Достаточно часто встречается ситуация, когда одни и те же данные требуются разным рабочим станциям. В данном случае должно использоваться специальное прикладное программное обеспечение, которое бы контролировало доступ к данным и позволяло избежать ошибок.
Главная отличительная особенность ЛВС - наличие единого для всех абонентов высокоскоростного канала связи, способного передавать как цифровые данные, так и речевую, текстовую и даже видеоинформацию, что позволяет, например, объединить многие формы учрежденческой связи в рамках одной сети.
Вычислительные сети имеют те же недостатки, что и персональный компьютер в виде автономной системы, от которых невозможно избавиться. Ошибочные включения и выключения какого-либо оборудования, выход за границы области, злоупотребления информацией и (или) манипулирование ею могут разрушить рабочую систему. Обеспечение надежности функционирования сети входит в обязанности так называемого администратора сети, который должен всегда быть информирован о физическом состоянии и производительности сети и вовремя принимать соответствующие решения.
Глобальные вычислительные сети (WAN - Wide Area Networks), которые также называются территориальными компьютерными сетями, служат для того, чтобы предоставлять свои сервисы большому количеству абонентов, разбросанных по большой территории. Ввиду большой протяженности каналов связи построение глобальной сети требует очень больших затрат, в которую входят стоимость кабелей и работ по их прокладке, затраты на коммутационное оборудование и промежуточную усилительную аппаратуру, обеспечивающую необходимую полосу пропускания канала, а также эксплутационные затраты на постоянное поддержание в работоспособном состоянии разбросанной по большой территории аппаратуры сети.
Каждая из сетей отвечает за поток сообщений, циркулирующих внутри нее - трафик, и маршрутизирует его по своему усмотрению.
Военным, а точнее, Агентству перспективных исследований Министерства обороны США, мир обязан зарождением распределенных сетей. В начале 60-х гг. ARPA профинансировало проект, целью которого было создание сети передачи данных, способной работать в условиях ядерной войны. Для достижения этой цели и была предложена технология ТСР /IP. ТСР /IP - это множество коммуникационных протоколов, которые определяют, как компьютеры различных типов могут общаться между собой. В этой технологии передаваемые данные разбивались на пакеты, каждый из которых имел свой «адрес назначения», что давало возможность автоматической маршрутизации данных по включенным в сеть компьютерам и позволяло одновременно нескольким пользователям работать на одной линии связи.
Никто точно не знает дату рождения Интернет. Винтен Серф и Роберт Кан, одни из основоположников, считают, что Интернет появился на свет 2 сентября 1969 г. – день, когда Лен Клейнрок из Калифорнийского университета подключил свой компьютер к сети ARP ANET. Сеть ARPANET состояла из 10 сайтов, разбросанных по территории США. Программой руководило управление стратегических исследований, но эта была всего лишь сеть компьютеров, а не Сеть сетей.
В 1983 г. вышел первый стандарт для протоколов TCP/IP, вошедший в Mi1itary Standards (MIL 8TD), т.е. в военные стандарты, и все, кто работал в сети, обязаны были перейти к этим новым протоколам. Для облегчения этого перехода DARPA обратилась с предложением к руководителям фирмы Berkley Software Design - внедрить протоколы TCP/IPB Berkley (BSD) UNIX. С этого и начался союз UNIX и TCP/IP.
Спустя некоторое время TCP/IP был адаптирован в обычный, т.е. в общедоступный, стандарт, и термин Internet вошел во всеобщее употребление. В 1983 г. из ARPANET выделилась MILNET, которая стала относиться к Defence Data Network (DDN) Министерства обороны США. Термин Internet стал использоваться для обозначения единой сети: MILNET плюс ARPANET. И хотя в 1991 г. ARPANET прекратила свое существование, сеть Internet существует, ее размеры намного превышают первоначальные, так как она объединила множество сетей во всем мире.
Internet представляет собой глобальную компьютерную сеть. Само ее название означает «между сетей». Это сеть, соединяющая отдельные сети. Логическая структура Internet представляет собой некое виртуальное объединение, имеющее свое собственное информационное пространство.
Основные ячейки Internet - локальные вычислительные сети. Internet не просто устанавливает связь между отдельными компьютерами, а создает пути соединения для более крупных единиц - групп компьютеров. Если некоторая локальная сеть непосредственно подключена к Internet, то каждая рабочая станция этой сети также может подключаться к Internet. Существуют компьютеры, самостоятельно подключенные к Internet. Они называются хост-компьютерами (host - хозяин). Каждый подключенный к сети компьютер имеет свой IP -адрес, по которому его может найти абонент из любой точки света.