Литература:
1. Пятибратов А. П. и др. “Вычислительные системы сети и телекоммуникации” М. Финансы и статистика, 1998 г. – 400 с. 2001 г., 2003 г.
2. Норенков И. П. и др. “Телекоммуникационные технологии и сети” М. изд. МГТУ им. Н. Э. Баумана 1998 г. – 230 с.
3. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы/ В.Г. Олифер, Н.А. Олифер. – СПб.: Питер, 2001. - 672
4. “Вычислительные системы сети и телекоммуникации”/ В.Л. Бройдо. - СПб.: Питер, 2001.
Введение
Компьютерная сеть - это совокупность компьютеров и различных устройств, обеспечивающих информационный обмен между компьютерами в сети без использования каких-либо промежуточных носителей информации.
Сети ЭВМ являются системами коллективного пользования. Сети принято делить на локальные и глобальные, в некоторой литературе выделен также класс корпоративных сетей, которые являются как бы промежуточным звеном между локальными и глобальными сетями.
Локальные вычислительные сети – ЛВС (LAN – Local Area Networks) – единая система компьютеров, расположенных в пределах небольшой ограниченной территории (комнате, здании, в соседних зданиях) (не более 10 – 15 км.) или принадлежащих одной организации, связанных между собой, имеющих единую специализированную базу данных, высокую пропускную способность (10, 16, 100 Мбит/с и более до нескольких Гбит/с) и функционирующих на единых программных принципах.
Глобальные (территориальные) сети (WAN – Wide Area Networks) – единая система компьютеров, охватывающая большую территорию (в пределах области, региона, страны, континента или всего земного шара) и обслуживающая большое число разнородных пользователей (используются телеграфные и телефонные линии 2400 бит/с – 64 Кбит/с, до 2 Мбит/с (магистральные линии)).
Сначала сети применялись для передачи цифровых данных между терминалом (дисплей и клавиатура) и компьютером. Современные сети способны передавать огромные объёмы информации, факсимильные сообщения, речь, динамические изображения.
Следует различать компьютерные сети и сети терминалов (терминальные сети). Компьютерные сети связывают компьютеры, каждый из которых может работать и автономно. Терминальные сети обычно связывают мощные компьютеры (мэйнфреймы), а в отдельных случаях и ПК с устройствами (терминалами), которые могут быть достаточно сложны, но вне сети их работа или невозможна, или вообще теряет смысл. Примером терминальных устройств и сетей может служить сеть банкоматов или касс продажи авиабилетов. Хотя терминальные сети достаточно распространены, строятся они на совершенно иных, чем компьютерные сети, принципах и даже на другой вычислительной технике.
Мэйнфрейм – крупный, мощный, надежный компьютер, универсального назначения.
Наряду с локальными сетями существуют распределенные сети, или MAN (Metropolitan Area Net). По своей идеологии и назначению они близки к локальным, но отдельные компьютеры такой сети могут быть размещены на удаленном расстоянии и связываться специальными телефонными каналами. Распределенные сети используются, например, для связи центральных офисов или банков со своими филиалами (в том числе в других странах), в государственных информационных системах и др. Распределенная сеть, в которой организована специальная коммуникационная система обмена сообщениями (электронная почта, факс, совместная работа над документами), называется корпоративной. (10-ки, 100-ни км, в пределах мах - страны)
Термин корпоративная сеть также используется в литературе для обозначения объединения нескольких сетей, каждая из которых может быть построена на различных технических, программных и информационных принципах.
Существуют способы объединения локальных сетей с помощью радиоканалов
3) Связь с помощью локальной вычислительной сети (ЛВС).
Самая простая сеть (англ. Network) cостоит как минимум из двух компьютеров, соединенных друг с другом кабелем через сетевые адаптеры (называемые также сетевыми картами или платами). Это позволяет им использовать данные совместно. Все сети (независимо от сложности) основываются именно на этом простом принципе. Рождение компьютерных сетей было вызвано практической потребностью иметь возможность для совместного использования ресурсов.
Посредством ЛВС в систему объединяются персональные компьютеры, расположенные на многих удаленных рабочих местах, которые используют совместно оборудование, программные средства и информацию. Рабочие места сотрудников перестают быть изолированные и объединяются в единую систему.
Рассмотрим преимущества, получаемые при сетевом объединении персональных компьютеров в виде внутрипроизводственной вычислительной сети.
• Разделение ресурсов.
Разделение ресурсов позволяет экономно использовать ресурсы, например, управлять периферийными устройствами, такими как печатающие устройства, внешние устройства хранения информации, модемы и так далее со всех подключённых рабочих станций.
• Разделение данных.
Разделение данных предоставляет возможность доступа и управления базами данных с периферийных рабочих мест, нуждающихся в информации.
• Разделение программных средств.
Разделение программных средств предоставляет возможность одновременного использования централизованных, ранее установленных программных средств с других рабочих станций (РС – компьютер, подключенный к сети).
• Разделение ресурсов процессора.
При разделении ресурсов процессора возможное использование вычислительных мощностей для обработки данных другими системами, входящими в сеть.
• Многопользовательский режим.
Многопользовательские свойства системы содействуют одновременному использованию прикладных программных средств, обычно заранее установленных на сервере приложения (англ. Application server).
История стандартизации ЛВС.
В последние годы среди вычислительных комплексов и вычислительных сетей во всех развитых странах мира наиболее широкое развитие получили локальные вычислительные сети (ЛВС).
Их возможности и преимущества перед традиционными средствами передачи и обработки данных весьма многообразны: они позволяют объединить в единую сеть устройства самых разных типов от микро- и персональных до суперЭВМ; обеспечивают значительные скорости передачи данных. Любое из подключенных устройств может использовать сеть для отправления и получения информации.
К настоящему времени в различных странах мира созданы и находятся в эксплуатации многие десятки типов ЛВС с различными физическими средами, топологией, размерами, алгоритмами работы, архитектурной и структурной организацией.
К ЛВС предъявляют следующие требования:
1) Высокая скорость. Скорость является важной характеристикой ЛВС - она позволяет быстро передавать данные. В идеале при посылке и получении данных через ЛВС время отклика должно быть почти таким же, как будто они получены от этой конкретной машины, а не из некоторого места вне сети . Для достижения такого небольшого времени отклика большинство ЛВС работают при скорости передачи данных от 1 Мбит/сек до нескольких Гбит/с.
2) ЛВС должны быть не только быстрыми, но и адаптируемыми. Они должны иметь гибкую архитектуру, которая позволяла бы располагать станции на базе ПК там, где это потребуется. А у пользователей должна быть возможность добавлять и переставлять ПК или внешние устройства в сети или отключать их, не вызывая при этом прерывания работы сети .
3) ЛВС также должна быть надежной. Одно из главных преимуществ автономного ПК состоит в том, что влияние его поломки или сбоя ограничено. Остальные работы в организации не прерываются. При объединении ПК в ЛВС система должна сохранять такую надежность.
4) И наконец, одной из существенных черт ЛВС является то, что она разработана для работы c интеллектуальными рабочими станциями. ПК, включенные в сеть, должны уметь использовать потенциальные возможности других интеллектуальных устройств. Однако в большинстве прикладных программ ПК используют только свои собственные вычислительные возможности.
Обычно термин локальная вычислительная сеть может использоваться в более широком смысле. ЛВС может обозначать все от больших корпоративных терминальных сетей до сетей, базирующихся на телефонных системах.
Эволюция локальных сетей в значительной степени способствовала появлению стандартов ЛВС. В начале появления сетей их пользователи и разработчики попытались подвести под стандарт сетевые аппаратные средства
Фирма Xerox одной из первых приняла участие в стандартизации локальных сетей. Ее участие заключалось в активном протежировании изготавливаемой ею сети Еthernet. Чтобы добиться превращения сети Ethernet в промышленный стандарт для возможно большего числа потенциальных клиентов, фирма Xerox учредила консорциум Ethernet, куда вошли фирма Intel и фирма Digital Equipment . В 1980 г. этот консорциум выпустил документацию на сеть Ethernet. С тех пор сеть Ethernet усиленно навязывается в качестве стандарта для локальных сетей.
В то время, как разработчиками отыскивался стандарт для аппаратных средств, пользователи стали замечать недостатки такого стандарта. Наличие стандарта означает, что все используют одинаковый тип кабеля, одну топологию, один метод доступа к кабелю, одинаковые коммуникационные устройства для построения различных сетей (от сетей на 2 компьютера до крупных корпоративных сетей). Если бы такой стандарт стал реальностью, то каждый бы использовал некоторый стандартный набор аппаратных средств, а все другие средства, не включенные в стандарт, исчезли бы.
Проблема заключается в том, что аппаратные средства для ЛВС не могут быть оптимизированы из-за наличия нескольких критериев (скорость, стоимость, качество и др.). Единственный набор аппаратных средств не может быть наилучшим во всех ситуациях.
Например, для офиса врача потребуется локальная сеть из трех или четырех ПК; в этом случае наилучшей будет система с кабелем со скрученными парами проводов. Такой кабель нельзя использовать для передачи данных на большие расстояния, но он недорогой. В этой ситуации использование многоканального коаксиального кабеля или оптической системы было бы расточительством. В то же время, крупное учреждение нуждается в больших скоростях передачи данных на большие расстояния; в этой ситуации кабель со скрученными парами проводов непригоден. Аналогично, в других ситуациях наилучшее решение проблемы дадут другие системы аппаратных средств ЛВС.