Гаев А.В. Сети ЭВМ. Учебное пособие - файл n1.doc

приобрести
Гаев А.В. Сети ЭВМ. Учебное пособие
скачать (1895 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.doc1895kb.01.06.2012 11:04скачать

n1.doc

  1   2   3   4   5   6   7   8   9   10


Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Тульский государственный университет
Кафедра прикладной математики и информатики


Гаев А.В.
СЕТИ ЭВМ
УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ
для студентов специальности

«Прикладная математика и информатика»
Тула - 2005

Разработал: А.В.Гаев, кандидат физико-математических наук, доцент.
Рассмотрено на заседании кафедры:
Протокол № ___ от «__»_________200_г.
Зав. кафедрой __________________В.И.Иванов.


ОГЛАВЛЕНИЕ


ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………………

6

ГЛАВА 1.

ХАРАКТЕРИСТИКА КОМПЬЮТЕРНЫХ СЕТЕЙ……………

7

§ 1.

Понятие компьютерных сетей……………………………………

7

§ 2.

Историческое развитие компьютерных сетей…………………...

8

§ 3.

Общая схема взаимодействия пользователя и СКС……………

12

§ 4.

Что дает предприятию использование сетей……………………

14

§ 5.

Аппаратное, программное и информационное обеспечение компьютерных сетей……………………………………………...


19

§ 6.

Показатели функционирования компьютерной сети…………...

23

§ 7.

Классификация компьютерных сетей……………………………

25

ГЛАВА 2.

ОСНОВНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ПОСТРОЕНИЯ КОМПЬЮТЕРНЫХ СЕТЕЙ……………………………………..


34

§ 1.

Сетевые топологии и логические связи…………………………

34

§ 2.

Эталонная модель взаимодействия открытых систем………….

39

§ 3.

Управление доступом к передающей среде……………………..

47

§ 4.

Адресация компьютеров в сети…………………………………..

61

§ 5.

Информационная безопасность в компьютерных сетях………..

65

§ 6.

Базовые сетевые технологии……………………………………..

74

ГЛАВА 3.

СЕТЕВОЕ КОММУНИКАЦИОННОЕ ОБОРУДОВАНИЕ……

90

§ 1.

Кабельные системы……………………………………………….

90

§ 2.

Сетевые адаптеры…………………………………………………

95

§ 3.

Концентраторы……………………………………………………

98

§ 4.

Мосты………………………………………………………………

99

§ 5.

Коммутаторы………………………………………………………

103

§ 6.

Маршрутизаторы………………………………………………….

106

§ 7.

Брандмауэры………………………………………………………

109

ГЛАВА 4.

ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ……………………………...

111

§ 1.

Структура программного обеспечения ЭВМ……………………

111

§ 2.

Операционные системы…………………………………………..

113

§ 3.

Системы автоматизации программирования……………………

119

§ 4.

Пакеты программ………………………………………………….

125

§ 5.

Комплекс программ технического обслуживания………………

129

§ 6.

Режимы работы ЭВМ……………………………………………..

131

ГЛАВА 5.

ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ СЕТЕЙ ЭВМ……………...

139

§ 1.

Классификация сетевого программного обеспечения ЭВМ…...

139

§ 2.

Классификация сетевых операционных систем………………...

140

§ 3.

Краткая характеристика сетевых операционных систем………

142

ГЛАВА 6.

СЕМЕЙСТВО ПРОТОКОЛОВ TCP/IP………………………….

152

§ 1.

Основы TCP/IP……………………………………………………

159

§ 2.

Протокол IP……………………………………………………….

161

§ 3.

IP-адрес…………………………………………………………….

165

§ 4.

Протокол ARP…………………………………………………….

167

§ 5.

Протокол ICMP……………………………………………………

168

§ 6.

Протокол UDP…………………………………………………….

170

§ 7.

Протокол TCP……………………………………………………..

171

§ 8.

Протоколы прикладного уровня…………………………………

175

ГЛАВА 7.


ПЛАНИРОВАНИЕ И УСТАНОВКА СЕТЕВОЙ ОПЕРАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ

MICROSOFT WINDOWS 2000 ADVANCED SERVER………..



175

§ 1.

Требования к аппаратным ресурсам…………………………….

175

§ 2.

Способы установки……………………………………………….

176

§ 3.

Информация, необходимая для установки………………………

179

§ 4.

Общее описание установки Windows 2000……………………...

180

§ 5.

Конфигурирование разделов на жестком диске………………...

187

§ 6.

Выбор файловой системы………………………………………...

191



ГЛАВА 8.


КОНФИГУРИРОВАНИЕ СЕТЕВОЙ ОПЕРАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ MICROSOFT WINDOWS 2000 ADVANCED SERVER ПОСЛЕ УСТАНОВКИ…………………………………



198

§ 1.

Конфигурирование системы……………………………………...

198

§ 2.

Типовые задачи администрирования…………………………….

200

§ 3.

Сеть и удаленный доступ…………………………………………

220

§ 4.

Серверы DNS, DHCP, WINS……………………………………...

230

§ 5.

Администрирование доменов под Active Directory …………….

237

ГЛАВА 9.

ГЛОБАЛЬНЫЕ СЕТИ…………………………………………….

244

§ 1.

Основные понятия и определения……………………………….

244

§ 2.

Функции глобальных сетей………………………………………

247

§ 3.

Обобщенная структура глобальных сетей………………………

250

§ 4.

Интерфейсы DTE-DCE……………………………………………

255

§ 5.

Типы глобальных сетей…………………………………………...

257

ЛИТЕРАТУРА…………………………………………………………………...

268


ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время ЭВМ используются не только для выполнения сложных расчетов, но и в управлении производственными процессами в образовании, экономике, здравоох­ранении, экологии и т.д.

Развитие вычислительной техники на сегодня такое, что появились сложные коммуникационные сетевые и телекоммуникационные решения, позволяющие решать огромный пласт научно-технических и производственных задач совместными усилиями большого количества ЭВМ. Развитие сетевых технологий и телекоммуникаций, которые подчас очень сложно отделить друг от друга, сформировало целых комплекс новых услуг. При этом сетевые коммуникационные возможности всего за каких-нибудь последних 20 лет (с момента стандартизации методов и оборудования передачи данных) многократно возросли. Также помимо традиционных транспортных услуг сетей, появились и другие, например, информационные услуги глобальной общественной сети «Интернет», которые наряду с телевидением, печатью стали одним из главных источников информации.

Целью данного пособия является формирование у студентов знаний об основных понятиях, истории, тенденциях развития сетей ЭВМ и сетевой вычислительной техники, возможностях использования сетей ЭВМ для решения различных задач производства. Это достигается путем рассмотрения основ построения компьютерных сетей, эволюции их аппаратного и программного обеспечения, тенденций будущего. При этом самое важное внимание уделяется развитию, основным понятиям и методам, оборудованию сетевого и телекоммуникационного обеспечения.

ГЛАВА 1

ХАРАКТЕРИСТИКА КОМПЬЮТЕРНЫХ СЕТЕЙ
§ 1. Понятие компьютерных сетей
Компьютерной сетью (КС) называют совокупность узлов (компьютеров, терминалов, периферийных устройств), имеющих возможность информационного взаимо­действия друг с другом с помощью специального коммуникационного оборудо­вания и программного обеспечения.

Компьютерные сети принадлежат к классу вычислительных сетей.

Можно дать еще одно определение КС.

Компьютерная сеть, или телекоммуникационная вычислительная сеть (ТВС), представляет собой сеть обмена и распределенной обра­ботки информации, образуемая множеством взаимосвязанных абонентских систем и средствами связи.

Cредства передачи и обработки ин­формации ориентированы в ней на коллективное использование общесетевых ресурсов – информационных, программных, аппаратных.

Абонентская система (АС) - система оборудований конечного пользователя сети, включающая сетевой компьютер вместе с периферийными средствами ввода-вывода и программным обеспечением средств связи с коммуникационной подсетью компьютерной сети, выполняющие прикладные процессы. Абонентскую систему называют также рабочей станцией (PC) сети.

Коммуникационная подсеть, или телекоммуникационная система (ТКС) - это совокупность физической среды передачи информации, аппаратных и программных средств, обеспечивающих взаимодействие АС.

Прикладной процесс - это различные процедуры ввода, хранения,
обработки и выдачи информации, выполняемые в интересах пользователей и описываемые прикладными программами.

Компьютерные сети могут работать в различных режимах: обмена данными между АС, запроса и выдачи информации, сбора информации пакетной обработки данных по запросам пользователей с удаленных терминалов, в диалоговых режимах.

Таким образом, с появлением КС разрешены две очень важные проблемы: обеспечение в принципе неограниченного доступа к ЭВМ пользователей независимо от территориального расположения и возможность оперативного перемещений больших массивов информации на любые расстояния, позволяющий своевременно получать данные для принятия тех или иных решений.
§ 2. Историческое развитие компьютерных сетей
Концепция вычислительных сетей является логическим результатом эволюции компьютерной технологии.

Первые компьютеры 50-х годов - большие, громоздкие и дорогие - предназначались для очень небольшого числа избранных пользовате­лей. Такие компьютеры не были пред­назначены для интерактивной работы пользователя, а использовались в режиме пакетной обработки, которые, как правило, строились на базе мэйнфрейма - мощ­ного и надежного компьютера универсального назначения. Пользователи подго­тавливали перфокарты, содержащие данные и команды программ, и передавали их в вычислительный центр. Операторы вводили эти карты в компьютер, а распеча­танные результаты пользователи получали обычно только на следующий день.

По мере удешевления процессоров в начале 60-х годов появились новые способы организации вычислительного процесса, которые позволили учесть интересы пользо­вателей. Начали развиваться интерактивные многотерминальные системы разделе­ния времени. В таких системах компьютер отдавался в распоряжение сразу нескольким пользователям. Каждый пользователь получал в свое распоря­жение терминал, с помощью которого он мог вести диалог с компьютером. Причем время реакции вычислительной системы было достаточно мало для того, чтобы пользователю была не слишком заметна параллельная работа с компьютером и других пользователей. Разделяя таким образом компьютер, пользователи получи­ли возможность за сравнительно небольшую плату пользоваться преимуществами компьютеризации.

Таким образом, многотерминальные системы, работающие в режиме разделе­ния времени, стали первым шагом на пути создания локальных вычислительных сетей.

Однако, назревала потребность в соединении компьютеров, находящихся на большом расстоянии друг от друга. Началось все с реше­ния более простой задачи - доступа к компьютеру с терминалов, удаленных от него на многие сотни, а то и тысячи километров. Терминалы соединялись с компь­ютерами через телефонные сети с помощью модемов. Такие сети позволяли многочисленным пользователям получать удаленный доступ к разделяемым ресурсам нескольких мощных компьютеров класса суперЭВМ. Затем появились системы, в которых наряду с удаленными соединениями типа «терминал-компьютер» были ре­ализованы и удаленные связи типа «компьютер-компьютер». Компьютеры получили возможность обмениваться данными в автоматическом режиме, что, собствен­но, и является базовым механизмом любой вычислительной сети. Используя этот механизм, в первых сетях были реализованы службы обмена файлами, синхрони­зации баз данных, электронной почты и другие, ставшие теперь традиционными сетевые службы.

Таким образом, хронологически первыми появились глобальные вычислитель­ные сети. Именно при построении глобальных сетей были впервые предложены и отработаны многие основные идеи и концепции современных вычислительных се­тей. Такие, например, как многоуровневое построение коммуникационных прото­колов, технология коммутации пакетов, маршрутизация пакетов в составных сетях.

В результате удешевления технологий и производства больших интегральных схем в начале 70-х годов привело к созданию мини-компьютеров, которые стали реальными конкурентами мэйн­фреймов. Мини-компьютеры выполняли задачи управления техноло­гическим оборудованием, складом и другие задачи уровня подразделения пред­приятия. Таким образом, появилась концепция распределения компьютерных ресурсов по всему предприятию. Однако при этом все компьютеры одной органи­зации по-прежнему продолжали работать автономно.

Но шло время, потребности пользователей вычислительной техники росли, им стало недостаточно собственных компьютеров, им уже хотелось получить возмож­ность обмена данными с другими близко расположенными компьютерами. В ответ на эту потребность предприятия и организации стали соединять свои мини-компь­ютеры вместе и разрабатывать программное обеспечение, необходимое для их вза­имодействия. В результате появились первые локальные вычислительные сети. Они еще во многом отличались от современных локальных сетей, в первую очередь - своими устройствами сопряжения.

На первых порах для соединения компьютеров друг с другом использовались самые разнообразные нестандартные устройства со своим способом представления данных на линиях связи, своими типами кабелей и т.п.

В середине 80-х годов положение дел в локальных сетях стало кардинально ме­няться. Утвердились стандартные технологии объединения компьютеров в сеть — Ethernet, Arcnet, Token Ring. Мощным стимулом для их развития послужили пер­сональные компьютеры. Эти массовые продукты явились идеальными элементами; для построения сетей — с одной стороны, они были достаточно мощными для работы сетевого программного обеспечения, а с другой - явно нуждались в объединении своей вычислительной мощности для решения сложных задач, а также разделения дорогих периферийных устройств и дисковых массивов. Поэтому персональные компьютеры стали преобладать в локальных сетях, причем не только в качестве клиентских компьютеров, но и в качестве центров хранения и обработки данных, то есть сетевых серверов, потеснив с этих привычных ролей мини-компьютеры и мэйнфреймы.

Для создания сети достаточно было приобрести сетевые адаптеры соответствующего стандарта, например Ethernet, стандарт­ный кабель, присоединить адаптеры к кабелю стандартными разъемами и устано­вить на компьютер одну из популярных сетевых операционных систем, например, NetWare. После этого сеть начинала работать и присоединение каждого нового компьютера не вызывало никаких проблем — естественно, если на нем был уста­новлен сетевой адаптер той же технологии,

Локальные сети в сравнении с глобальными сетями внесли много нового в спосо­бы организации работы пользователей. Доступ к разделяемым ресурсам стал гораздо удобнее — пользователь мог просто просматривать списки имеющихся ресурсов, а не запоминать их идентификаторы или имена. После соединения с удаленным ресур­сом можно было работать с ним с помощью уже знакомых пользователю по работе с локальными ресурсами команд. Последствием и одновременно движущей силой та­кого прогресса стало появление огромного числа непрофессиональных пользовате­лей, которым совершенно не нужно было изучать специальные (и достаточно сложные) команды для сетевой работы. А возможность реализовать все эти удобства разработ­чики локальных сетей получили в результате появления качественных кабельных линий связи, на которых даже сетевые адаптеры первого поколения обеспечивали скорость передачи данных до 10 Мбит/с.

Конечно, о таких скоростях разработчики глобальных сетей не могли даже меч­тать - им приходилось пользоваться теми каналами связи, которые были в нали­чии, так как прокладка новых кабельных систем для вычислительных сетей протяженностью в тысячи километров потребовала бы колоссальных капитальных вложений. А «под рукой» были только телефонные каналы связи, плохо приспо­собленные для высокоскоростной передачи дискретных данных - скорость в 1200 бит/с была для них хорошим достижением. Поэтому экономное расходова­ние пропускной способности каналов связи часто являлось основным критерием эффективности методов передачи данных в глобальных сетях. В этих условиях различные процедуры прозрачного доступа к удаленным ресурсам, стандартные для локальных сетей, для глобальных сетей долго оставались непозволительной роскошью.

Сегодня вычислительные сети продолжают развиваться, причем достаточно быст­ро. Разрыв между локальными и глобальными сетями постоянно сокращается во многом из-за появления высокоскоростных территориальных каналов связи, не уступающих по качеству кабельным системам локальных сетей. В глобальных се­тях появляются службы доступа к ресурсам, такие же удобные и прозрачные, как и службы локальных сетей. Подобные примеры в большом количестве демонстри­рует самая популярная глобальная сеть - Internet.

Изменяются и локальные сети. Вместо соединяющего компьютеры пассивного кабеля в них в большом количестве появилось разнообразное коммуникационное оборудование — коммутаторы, маршрутизаторы, шлюзы. Благодаря такому обору­дованию появилась возможность построения больших корпоративных сетей, на­считывающих тысячи компьютеров и имеющих сложную структуру.
§ 3. Общая схема взаимодействия пользователя и СКС
Каждый компьютер работает под управлением собственной операционной систе­мы, а какая-либо «общая» операционная система, распределяющая работу между компьютерами сети, отсутствует. Взаимодействие между компьютерами сети про­исходит за счет передачи сообщений через сетевые адаптеры и каналы связи. С помощью этих сообщений один компьютер обычно запрашивает доступ к ло­кальным ресурсам другого компьютера. Такими ресурсами могут быть как данные, хранящиеся на диске, так и разнообразные периферийные устройства — принтеры, модемы, факс-аппараты и т.д. Разделение локальных ресурсов каждого компьюте­ра между всеми пользователями сети — основная цель создания вычислительной сети.

Каким же образом сказывается на пользователе тот факт, что его компьютер подключен к сети? Прежде всего, он может пользоваться не только файлами, дис­ками, принтерами и другими ресурсами своего компьютера, но и аналогичными ресурсами других компьютеров, подключенных к той же сети. Правда, для этого недостаточно снабдить компьютеры сетевыми адаптерами и соединить их кабель­ной системой. Необходимы еще некоторые добавления к операционным системам этих компьютеров. На тех компьютерах, ресурсы которых должны быть доступны всем пользователям сети, необходимо добавить модули, которые постоянно будут находиться в режиме ожидания запросов, поступающих по сети от других компь­ютеров. Обычно такие модули называются программными серверами (server), так как их главная задача — обслуживать (serve) запросы на доступ к ресурсам своего компьютера. На компьютерах, пользователи которых хотят получать доступ к ре­сурсам других компьютеров, также нужно добавить к операционной системе неко­торые специальные программные модули, которые должны вырабатывать запросы на доступ к удаленным ресурсам и передавать их по сети на нужный компьютер. Такие модули обычно называют программными клиентами (client). Собственно же сетевые адаптеры и каналы связи решают в сети достаточно простую задачу — они передают сообщения с запросами и ответами от одного компьютера к другому, а основную работу по организации совместного использования ресурсов выполняют клиентские и серверные части операционных систем.

Пара модулей «клиент – сервер» обеспечивает совместный доступ пользовате­лей к определенному типу ресурсов, например к файлам. В этом случае говорит, что пользователь имеет дело с файловой службой (service). Обычно сетевая опера­ционная система поддерживает несколько видов сетевых служб для своих пользова­телей — файловую службу, службу печати, службу электронной почты, службу удаленного доступа и т. п.

Термины «клиент» и «сервер» используются не только для обозначения про­граммных модулей, но и компьютеров, подключенных к сети. Если компьютер предоставляет свои ресурсы другим компьютерам сети, то он называется сервером, а если он их потребляет — клиентом. Иногда один и тот же компьютер может одновременно играть роли и сервера, и клиента.

Сетевые службы всегда представляют собой распределенные программы, состоящие из нескольких взаимодей­ствующих частей, причем каждая часть, как правило, выполняется на отдельном компьютере сети.



Рис. 5.1. Взаимодействие частей распределенного приложения
До сих пор речь шла о системных распределенных программах. Однако в сети могут выполняться и распределенные пользовательские программы - приложе­ния. Распределенное приложение также состоит из нескольких частей, каждая из которых выполняет какую-то определенную законченную работу по решению при­кладной задачи. Например, одна часть приложения, выполняющаяся на компьюте­ре пользователя, может поддерживать специализированный графический интерфейс, вторая - работать на мощном выделенном компьютере и заниматься статистичес­кой обработкой введенных пользователем данных, а третья - заносить полученные результаты в базу данных на компьютере с установленной стандартной СУБД. Распределенные приложения в полной мере используют потенциальные возмож­ности распределенной обработки, предоставляемые вычислительной сетью, и поэтому часто называются сетевыми приложениями.
§ 4. Что дает предприятию использование сетей
Этот вопрос можно уточнить следующим образом: в каких случаях развертывание на предприятии вычислительных сетей предпочтительнее использования автоном­ных компьютеров или многомашинных систем? Какие новые возможности появляются на предприятии с появлением там вычислительной сети? И наконец, всегда ли предприятию нужна сеть?

Конечной целью использования вычисли­тельных сетей на предприятии является повышение эффективности его работы, которое может выражаться, например, в увеличении прибыли предприятия. Дей­ствительно, если благодаря компьютеризации снизились затраты на производство уже существующего продукта, сократились сроки разработки новой модели или ускорилось обслуживание заказов потребителей - это означает, что данному пред­приятию действительно нужна была сеть.

Более обстоятельно отвечая на вопрос, зачем предприятию сеть, начнем с рас­смотрения тех принципиальных преимуществ сетей, которые вытекают из их при­надлежности к распределенным системам.

Концептуальным преимуществом распределенных систем пе­ред централизованными системами является их способность выполнять параллельные вычисления. За счет этого в системе с несколькими обрабатывающими узлами в принципе может быть достигнута производительность, превышающая максимально возможную на данный момент производительность любого отдельного, сколь угодно мощного процессора. Распределенные системы потенциально имеют лучшее соотно­шение производительность-стоимость, чем централизованные системы.

Еще одно очевидное и важное достоинство распределенных систем — это их принципиально более высокая отказоустойчивость, т.е. система способна выполнять свои функции (может быть, не в пол­ном объеме) при отказах отдельных элементов аппаратуры и неполной доступности данных. Основой повышенной отказоустойчивости распределенных систем явля­ется избыточность. Избыточность обрабатывающих узлов (процессоров в много­процессорных системах или компьютеров в сетях) позволяет при отказе одного узла переназначать приписанные ему задачи на другие узлы. С этой целью в распределенной системе могут быть предусмотрены процедуры динамической или статической реконфигурации. В вычислительных сетях некоторые наборы дан­ных могут дублироваться на внешних запоминающих устройствах нескольких компьютеров сети, так что при отказе одного их них данные остаются доступ­ными.

Использование территориально распределенных вычислительных систем боль­ше соответствует распределенному характеру прикладных задач в некоторых предметных областях, таких как автоматизация технологических процессов, бан­ковская деятельность и т. п. Во всех этих случаях имеются рассредоточенные по некоторой территории отдельные потребители информации — сотрудники, органи­зации или технологические установки. Эти потребители достаточно автономно решают свои задачи, поэтому рациональнее предоставлять им собственные вычис­лительные средства, но в то же время, поскольку решаемые ими задачи тесно вза­имосвязаны, их вычислительные средства должны быть объединены в единую систему. Адекватным решением в такой ситуации является использование вычис­лительной сети.

Для пользователя, кроме выше названных, распределенные системы дают еще и такие преимущества, как возможность совместного использования данных и уст­ройств, а также возможность гибкого распределения работ по всей системе. Такое разделение дорогостоящих периферийных устройств, таких как дисковые масси­вы большой емкости, цветные принтеры, графопостроители, модемы, оптические диски — во многих случаях является основной причиной развертывания сети на предприятии. Пользователь современной вычислительной сети работает за своим компьютером, часто не отдавая себе отчета в том, что при этом он пользуется дан­ными другого мощного компьютера, находящегося за сотни километров от него. Он отправляет электронную почту через модем, подключенный к коммуникацион­ному серверу, общему для нескольких отделов его предприятия. У пользователя создается иллюзия, что эти ресурсы подключены непосредственно к его компьюте­ру или же «почти» подключены, так как для их использования нужны незначи­тельные дополнительные действия по сравнению с использованием действительно собственных ресурсов. Такое свойство называется прозрачностью сети.

В последнее время стал преобладать другой побудительный мотив развертыва­ния сетей, гораздо более важный в современных условиях, чем экономия средств за счет разделения между сотрудниками корпорации дорогой аппаратуры или про­грамм. Этим мотивом стало стремление обеспечить сотрудникам оперативный до­ступ к обширной корпоративной информации.

В условиях жесткой конкурентной борьбы в любом секторе рынка выигрывает, в конечном счете, та фирма, сотрудни­ки которой могут быстро и правильно ответить на любой вопрос клиента - о воз­можностях их продукции, об условиях ее применения, о решении любых возможных проблем и т. п. В большой корпорации вряд ли даже хороший менеджер может знать все тонкости каждого из выпускаемых фирмой продуктов, тем более что их номенклатура обновляется сейчас каждый квартал, если не месяц. Поэтому очень важно, чтобы менеджер имел возможность со своего компьютера, подключенного к корпоративной сети, скажем в Магадане, передать вопрос клиента на сервер, расположенный в центральном отделении предприятия в Новосибирске, и оператив­но получить качественный ответ, удовлетворяющий клиента. В этом случае клиент не обратится к другой фирме, а будет пользоваться услугами данного менеджера и впредь.

Чтобы такая работа была возможна, необходимо не только наличие быстрых и надежных связей в корпоративной сети, но и наличие структурированной ин­формации на серверах предприятия, а также возможность эффективного поиска нужных данных. Этот аспект сетевой работы всегда был узким местом в органи­зации доставки информации сотрудникам — даже при существовании мощных СУБД информация в них попадала не самая «свежая» и не в том объеме, кото­рый был нужен.

В последнее время в этой области наметился некоторый про­гресс, связанный с использованием гипертекстовой информационной службы WWW - так называемой технологии intranet. Эта технология поддерживает дос­таточно простой способ представления текстовой и графической информации в виде гипертекстовых страниц, что позволяет быстро поместить самую свежую ин­формацию на WWW-серверы корпорации. Кроме того, она унифицирует просмотр информации с помощью стандартных программ — Web-броузеров, работа с кото­рыми несложна даже для неспециалиста. Сейчас многие крупные корпорации уже перенесли огромные кипы своих документов на страницы WWW-серверов, и со­трудники этих фирм, разбросанные по всему миру, используют информацию этих серверов через Internet или intranet. Получая легкий и более полный доступ к информации, сотрудники принимают решение быстрее, и качество этого решения, как правило, выше.

Использование сети приводит к совершенствованию коммуникаций, то есть к улучшению процесса обмена информацией и взаимодействия между сотрудника­ми предприятия, а также его клиентами и поставщиками. Сети снижают потреб­ность предприятий в других формах передачи информации, таких как телефон или обычная почта. Зачастую именно возможность организации электронной по­чты является основной причиной и экономическим обоснованием развертывания на предприятии вычислительной сети. Все большее распространение получают новые технологии, которые позволяют передавать по сетевым каналам связи не только компьютерные данные, но голосовую и видеоинформацию. Корпоративная сеть, которая интегрирует данные и мультимедийную информацию, может использо­ваться для организации аудио- и видеоконференций, кроме того, на ее основе мо­жет быть создана собственная внутренняя телефонная сеть.

Подводя итог, можно сказать, что использование вычислительных сетей дает предприятию следующие возмож­ности:

  1. Разделение дорогостоящих ресурсов;

  2. Улучшение доступа к информации;

  3. Быстрое и качественное принятие решений;

  4. Совершенствование коммуникаций;

  5. Свобода в территориальном размещении компьютеров.

Однако, использование вычислительных сетей имеет и свои проблемы. Эти проблемы в основ­ном связаны с организацией эффективного взаимодействия отдельных частей рас­пределенной системы.

Во-первых, это сложности, связанные с программным обеспечением - операци­онными системами и приложениями. Программирование для распределенных си­стем принципиально отличается от программирования для централизованных систем. Так, сетевая операционная система, выполняя в общем случае все функции по управлению локальными ресурсами компьютера, сверх того решает многочис­ленные задачи по предоставлению сетевых служб. Разработка сетевых приложений осложняется из-за необходимости организовать совместную работу их частей, вы­полняющихся на разных машинах. Много забот доставляет обеспечение совмести­мости программного обеспечения.

Во-вторых, много проблем связано с транспортировкой сообщений по каналам связи между компьютерами. Основные задачи здесь — обеспечение надежности (чтобы передаваемые данные не терялись и не искажались) и производительности (чтобы обмен данными происходил с приемлемыми задержками). В структуре об­щих затрат на вычислительную сеть расходы на решение «транспортных вопро­сов» составляют существенную часть, в то время как в централизованных системах эти проблемы полностью отсутствуют.

В-третьих, это вопросы, связанные с обеспечением безопасности, которые го­раздо сложнее решаются в вычислительной сети, чем в централизованной системе. В некоторых случаях, когда безопасность особенно важна, от использования сети лучше вообще отказаться.

§ 5. Аппаратное, программное и информационное

обеспечение компьютерных сетей
Возможности той или иной КС определяются ее информационным, аппаратным и программным обеспечением.

Информационное обеспечение сети представляет собой единый информационный фонд, ориентированный на решаемые в сети задачи и содержащий базы данных общего применения, доступные для всех пользователей сети, базы данных индивидуального пользования, предназначенные дня отдельных абонентов, базы знаний общего и индивидуального применения, автоматизированные базы данных - локаль­ные и распределенные, общего и индивидуального назначения.

Аппаратное обеспечение составляют компьютеры различных ти­пов, оборудование абонентских систем, средства территориальных систем связи (в том числе узлов связи), аппаратура связи и согласова­ния работы сетей одного и того же уровня или различных уровней. Используемые в сетях компьютеры обычно универсального типа, об­ладающие возможностью выполнения практически неограниченного круга задач пользователей. Для повышения вычислительной мощнос­ти сети к ней могут подключаться вычислительные центры или цент­ры обработки информации, к которым пользователи могут обращать­ся с запросами со своих абонентских систем или других рабочих мест. Такие центры снабжаются компьютерами в широком диапазоне по своим характеристикам: от персональных компьютеров до суперЭВМ.

Программное обеспечение ПО сетей отличается большим мно­гообразием как по своему составу, так и по перечню решаемых за­дач. В общем виде функции ПО сети заключаются в следующем:

- пла­нирование, организация и осуществление коллективного доступа пользователей к общесетевым ресурсам - телекоммуникационным, вычислительным, информационным, программным;

- автоматизация процессов программирования задач обработки информации;

- динами­ческое распределение и перераспределение общесетевых ресурсов с целью Повышения оперативности и надежности удовлетворения зап­росов пользователей и т.д.

В составе ПО сетей выделяются такие группы:

- общесетевое ПО в качестве основных элементов включает распределенную операционную систему (РОС) сети и комплект программ
технического обслуживания (КПТО) всей сети и ее отдельных звеньев и подсистем, включая ТКС;

- специальное ПО, куда входят прикладные программные сред­ства: интегрированные и функциональные пакеты прикладных про­грамм (ППП) общего назначения, прикладные программы сети (ППС), библиотеки стандартных программ, а также прикладные программы специального назначения, отражающие специфику предметной обла­сти пользователей при реализации своих задач;

- базовое программное обеспечение компьютеров абонентских систем, включающее операционные системы ПК, системы автоматизации программирования, контролирующие и, диагностические тест-программы.

Важнейшие функции в сети выполняет распределенная операцион­ная система (РОС): она управляет работой сети во всех ее режимах, обеспе­чивает оперативное и надежное удовлетворение запросов пользова­телей, динамическое распределение общесетевых ресурсов, коорди­нацию функционирования звеньев сети.

РОС имеет иерархическую структуру, соответствующую стандартной семиуровневой эталонной модели взаимодействия открытых систем (ЭМВОС). Она представляет собой си­стему программных средств, реализующих процессы взаимодействия АС и объединенных общей архитектурой и коммуникационными про­токолами. РОС обеспечивает взаимодействие асинхронных параллельных процессов в сети, сопровождаемое применением средств переда­чи сообщений между одновременно реализуемыми процессами и средств синхронизации этих процессов.

В составе РОС сети имеется набор расположенных по функциональным уровням модели ВОС управляющих и обслуживающих программ, главные функции которых состоят в следующем:

- распределение общесетевых ресурсов с целью удовлетворения запросов пользователей, т.е. обеспечение доступа отдельных прикладных программ к этим ресурсам;

- обеспечение межпрограммных методов доступа, т.е. организация связи между отдельными прикладными программами комплекса пользовательских программ, реализуемыми в различных АС сети;

- синхронизация работы пользовательских программ при их одновременном обращении к одному и тому же пользователю или ресурсу;

- удаленный ввод заданий с любой АС сети и их выполнение в любой другой АС сети в оперативном или пакетном режиме;

- передача текстовых сообщений пользователям в порядке реализации функций службы электронной почты, телеконференций, элект­ронных досок объявлений, дистанционного обучения;

- обмен файлами между АС сети, доступ к файлам, хранимым в удаленных компьютерах, и их обработка;

- защита информации и ресурсов сети от несанкционированного
доступа, т.е. реализация функций служб безопасности сети;

- выдача справок, характеризующих состояние сети и использование ее ресурсов;

- планирование использования общесетевых ресурсов.

В рамках планирования использования общесетевых ресурсов осуществляется: планирование сроков и очередности получения и выдачи информации пользователям, распределение решаемых задач по компьютерам сети, распределение информационных ресурсов для этих задач, присвоение приоритетов задачам и выходным сообщениям, формирование и рассасывание очередей запросов пользователей с учетом или без учета приоритетов этих запросов, изменение конфигу­рации сети и т.д. При этом используются современные методы плани­рования.

Кроме того, различают статическое планирование, которое осуществляется заранее, до начала решения поступившей в сеть к дан­ному времени группы задач, и динамическое планирование, выполня­емое в процессе функционирования сети непосредственно перед на­чалом решения группы задач, причем с поступлением каждой новой задачи составленный план корректируется с учетом складывающей­ся ситуации по свободным и занятым ресурсам сети, наличию очере­дей задач и т.д. Основным показателем эффективности организации вычислительного процесса в сети, планирования общесетевых ресур­сов является время решения комплекса задач.

Оперативное управление процессами удовлетворения запросов пользователей и обработки информации с помощью РОС сети позво­ляет организовать учет выполнения запросов и заданий, выдачу спра­вок об их прохождении в сети, сбор данных о выполняемых в сети работах.
§ 6. Показатели функционирования компьютерной сети
Создание и внедрение компьютерной сети является сложной комп­лексной задачей, требующей согласованного решения ряда вопросов. К ним относятся:

- формирование рациональной структуры сети, соот­ветствующей ее назначению и удовлетворяющей определенным тре­бованиям;

- проектирование телекоммуникационной системы сети, вы­бор типа линий и каналов связи, оценка их пропускной способности и т.д.;

- обеспечение способности доступа пользователей к общесетевым ресурсам, в частности, за счет оптимального решения задач маршру­тизации;

- распределение информационных, аппаратных и программных ресурсов по звеньям сети;

- разработка системы обеспечения бе­зопасности информации в сети; разработка мероприятий по обеспече­нию требуемого уровня эргономичности сети и др.

Все эти вопросы решаются с учетом требований, предъявляемых к сети по главным показателям:

- временным - для оценки оперативности и своевременности удовлетворения запросов пользователей;

- надежностным - для оценки надежности функционирования сети;

- экономическим – для оценки экономической эффективности ка­питальных вложений на создание и внедрение сети и текущих затрат
при эксплуатации и использовании.

Самым главным требованием, предъявляемым к сетям, является выполнение сетью ее основной функции - обеспечение пользователям потенциальной возможности доступа к разделяемым ресурсам всех компьютеров, объединенных в сеть. Все остальные требования - производительность, надежность, совместимость, управ­ляемость, защищенность, расширяемость и масштабируемость - связаны с каче­ством выполнения этой основной задачи.

Качество работы сети характеризуют следующие свойства: производительность, надежность, совместимость, управляемость, защищенность, расширяемость и масштабируемость.

Существуют два основных подхода к обеспечению качества работы сети:

1) первый состоит в том, что сеть гарантирует пользователю соблюдение некоторой числовой величины показателя качества обслуживания;

2) второй подход (best effort) сеть старается по возможности более качественно обслужить пользователя, но ничего при этом не гарантирует.

К основным характеристикам производительности сети относятся:

- время реак­ции, которое определяется как время между возникновением запроса к какому-либо сетевому сервису и получением ответа на него;

- пропускная способность, которая отражает объем данных, переданных сетью в единицу времени,

- задержка передачи, которая равна интервалу между моментом поступления пакета на вход какого-либо сетевого устройства и моментом его появления на выходе этого устройства.

Для оценки надежности сетей используются различные характеристики, в том числе:

- коэффициент готовности, означающий долю времени, в течение которо­го система может быть использована;

- безопасность, то есть способность систе­мы защитить данные от несанкционированного доступа;

- отказоустойчивость — способность системы работать в условиях отказа некоторых ее элементов.

Расширяемость означает возможность сравнительно легкого добавления отдель­ных элементов сети (пользователей, компьютеров, приложений, сервисов), на­ращивания длины сегментов сети и замены существующей аппаратуры более мощной.

Масштабируемость означает, что сеть позволяет наращивать количество узлов и протяженность связей в очень широких пределах, при этом производитель­ность сети не ухудшается.

Прозрачность — свойство сети скрывать от пользователя детали своего внутрен­него устройства, упрощая тем самым его работу в сети.

Управляемость сети подразумевает возможность централизованно контролиро­вать состояние основных элементов сети, выявлять и разрешать проблемы, воз­никающие при работе сети, выполнять анализ производительности и планировать развитие сети.

Совместимость означает, что сеть способна включать в себя самое разнообраз­ное программное и аппаратное обеспечение.
§ 7. Классификация компьютерных сетей
Классификация компьютерных сетей осуществляется по наиболее
характерным признакам: структурным, функциональным, информа­ционным.

По степени территориальной рассредоточенности основных элементов сети (абонентских систем, узлов связи) раз­личают:

1) Глобальные компьютерные сети (ГКС) или Wide Area Networks (WAN) - объединяют абонентские системы, рассредоточенные на большой территории, охватывающей различные страны и континенты. Они решают проблему объединения информационных ресурсов всего человечества и организации досту­па к ним. Взаимодействие АО осуществляется на базе различных территориальных сетей связи (ТСС), в которых используются телефон­ные линии связи, радиосвязь, системы спутниковой связи.

2) Региональные или городские компьютерные сети (РКС или ГорКС) или Metropolitan Area Networks (MAN) - объединяют абонентс­кие системы, расположенные в пределах отдельного региона - горо­да, административного района, функционируют в интересах органи­заций и пользователей региона и, как правило, имеют выход в ГКС. Взаимодействие абонентских систем осуществляется также с помо­щью ТСС.

3) Локальные компьютерные сети (ЛКС) или Local Area Networks (LAN) - объединяют абонентские системы, расположенные в пределах небольшой территории (этаж зда­ния, здание, несколько зданий одного итого же предприятия). К клас­су ЛКС относятся сети предприятий, фирм, банков, офисов, учебных заведений и т.д.

Принципиальным отличием ЛКС от других классов сетей является наличие своей штатной системы передачи данных.

По масштабу производственного подразделения, в пределах которого действу­ет сеть, различают:

1) Сети отделов — это сети, которые используются сравнительно небольшой группой сотрудников, работающих в одном отделе предприятия. Эти сотрудники решают некоторые общие задачи, например ведут бухгалтерский учет или занимаются мар­кетингом. Считается, что отдел может насчитывать до 100-150 сотрудников.

Главной целью сети отдела является разделение локальных ресурсов, таких как приложения, данные, лазерные принтеры и модемы. Обычно сети отделов имеют один или два файловых сервера и не более тридцати пользователей. Сети отделов обычно не разделяются на подсети. В этих сетях локализуется большая часть трафика предприятия. Сети отделов обычно создаются на основе какой-либо одной сетевой технологии — Ethernet, Token Ring. Для такой сети характерен один или, максимум, два типа операционных систем. Чаще всего — это сеть с выде­ленным сервером, например NetWare, хотя небольшое количество пользователей делает возможным использование одноранговых сетевых ОС, таких, например, как Windows 95.

Задачи управления сетью на уровне отдела относительно просты: добавление новых пользователей, устранение простых отказов, инсталляция новых узлов и установка новых версий программного обеспечения. Такой сетью может управлять сотрудник, посвящающий обязанностям администратора только часть своего вре­мени. Чаще всего администратор сети отдела не имеет специальной подготовки, но является тем человеком в отделе, который лучше всех разбирается в компьютерах, и само собой получается так, что он занимается администрированием сети.

Существует и другой тип сетей, близкий к сетям отделов, — сети рабочих групп. К таким сетям относят совсем небольшие сети, включающие до 10-20 компьюте­ров. Характеристики сетей рабочих групп практически не отличаются от описан­ных выше характеристик сетей отделов. Такие свойства, как простота сети и однородность, здесь проявляются в наибольшей степени, в то время как сети отде­лов могут приближаться в некоторых случаях к следующему по масштабу типу сетей — сетям кампусов.

2) Сети кампусов получили свое название от английского слова campus — студенчес­кий городок. Именно на территории университетских городков часто возникала необходимость объединения нескольких мелких сетей в одну большую сеть. Сей­час это название не связывают со студенческими городками, а используют для обозначения сетей любых предприятий и организаций.

Сети этого типа объединяют множество сетей различных отделов одного предприятия в пределах отдельного здания или в пределах одной территории, покрывающей площадь в несколько квадратных километров. Отсюда вытекают сложности управления сетями кампусов. Администрато­ры должны быть в этом случае более квалифицированными, а средства оператив­ного управления сетью - более совершенными.

3) Корпоративные сети называют также сетями масштаба предприятия, что соответ­ствует дословному переводу термина «enterprise-wide networks», используемого в англоязычной литературе для обозначения этого типа сетей. Сети масштаба пред­приятия (корпоративные сети) объединяют большое количество компьютеров на всех территориях отдельного предприятия. Они могут быть сложно связаны и по­крывать город, регион или даже континент. Число пользователей и компьютеров может измеряться тысячами, а число серверов — сотнями, расстояния между сетя­ми отдельных территорий могут оказаться такими, что становится необходимым использование глобальных связей. Для соединения удаленных локальных сетей и отдельных компьютеров в корпоративной сети применяются разнообраз­ные телекоммуникационные средства, в том числе телефонные каналы, радиокана­лы, спутниковая связь. Корпоративную сеть можно представить в виде «островков локальных сетей», плавающих в телекоммуникационной среде.

Непременным атрибутом такой сложной и крупномасштабной сети является высокая степень гетерогенности — нельзя удовлетворить потребности тысяч пользо­вателей с помощью однотипных программных и аппаратных средств. В корпора­тивной сети обязательно будут использоваться различные типы компьютеров — от мэйнфреймов до персоналок, несколько типов операционных систем и множество различных приложений. Неоднородные части корпоративной сети должны рабо­тать как единое целое, предоставляя пользователям по возможности прозрачный доступ ко всем необходимым ресурсам.

Объединение различных сетей позволяет создавать сложные многосетевые иерархии.

По способу управления различают сети с централизован­ным управлением, когда в сети имеется один или несколько управля­ющих органов, децентрализованным (каждая АС имеет средства для управления сетью) и смешанным управлением, в которых в опреде­ленном сочетании реализованы принципы централизованного и децентрализованного управления.

По организации передачи информации различают сети с селекцией информации и маршрутизацией информации.

Пер­вые строятся на основе моноканала, взаимодействие АС осуществляется выбором (селекцией) адресованных им блоков данных (кадров): всем АС сети доступны все передаваемые в сети кадры, но копию кадра снимают только АС, которым они предназначены. Вторые ис­пользуют механизм маршрутизации для передачи кадров (пакетов) от отправителя к получателю по одному из альтернативных маршру­тов. По типу организации передачи данных сети с маршрутизацией информации делятся на сети с коммутацией каналов, коммутацией сообщений и коммутацией пакетов. В эксплуатации находятся сети, в которых используются смешанные системы передачи данных.

По топологии, т.е. по конфигурации элементов в сети, разли­чают широковещательные сети и последовательные. Широковещательные сети и значительная часть последовательных конфигураций (кольцо, звезда с «интеллектуальным центром») характерны для ЛКС.

Для глобальных и региональных сетей наибо­лее распространенной является произвольная (ячеистая) топология.

В сетях с широковещательной конфигурацией характерен широковещательный режим работы, когда на передачу может работать только одна рабочая станция, а все остальные станции сети - на при­ем. Это локальные сети с селекцией информации: общая шина, дерево, звезда с пассивным центром.

Основные преимущества ЛКС с общей шиной - простота расширения сети путем подключения к шине новых рабочих станций, простота управления сетью, минимальный расход кабеля. ЛКС с топологией типа «дерево» - это более развитый вариант сети с шинной топологией. Дерево образуется путем соединения нескольких шин активными повторителями или пассивными размножителями («хабами»), каждая ветвь дерева представляет собой сегмент. Отказ одного сегмента не приводит к выходу из строя остальных. В ЛКС с топологией типа «звезда в центре» находится пассивный соединитель или активный повторитель - достаточно простые и надежные устройства. Для защиты от нарушений в кабеле используется центральное реле, которое отключает вышедшие из строя кабельные лучи.

В сетях с последовательной конфигурацией, в которых осуществляется маршрутизация информации, передача данных производится последовательно от одной станции к соседней, причем на различных участках сети могут использоваться различные виды физической передающей среды.

В сетях с кольцевой топологией информация чаще всего передается только в одном направлении, обычно против часовой стрелки. Каждая рабочая станция имеет память объемом до целого кадра. При пе­ремещении кадра по кольцу каждая станция принимает кадр, анали­зирует его адресное поле, снимает копию кадра, если он адресован данной станции, и ретранслирует кадр. Все это замедляет передачу кадра в кольце, причем длительность задержки определяется преиму­щественно числом PC. Удаление кадра из кольца производится обычно станцией-отправителем: кадр совершает по кольцу полный оборот (при этом станция-получатель снимает копию с кадра) и возвращается к станции-отправителю, которая воспринимает его как квитанцию-подтверждение получения кадра адресатом.

В широковещательных и большинстве последовательных конфи­гураций (за исключением кольца) каждый сегмент кабеля должен обеспечивать передачу сигналов в обоих направлениях, что достига­ется: в полудуплексных сетях связи - использованием одного кабеля для поочередной передачи в двух направлениях, в дуплексных сетях - с помощью двух однонаправленных кабелей; в широкополосных сис­темах - применением различной несущей частоты для одновременной передачи сигналов в двух направлениях.

Компьютерные сети могут быть как однородными (гомогенными), в которых применяются программно совместимые компьютеры, так и неоднородными (гетерогенными), включающими программно несов­местимые ЭВМ.

В заключение рассмотрим основные отличия локальных сетей от глобальных более детально:

1) Протяженность, качество и способ прокладки линий связи. Класс ЛВС по определению отличается от класса глобальных сетей небольшим расстоянием между узлами сети. Это в принципе делает возмож­ным использование в локальных сетях качественных линий связи: коаксиаль­ного кабеля, витой пары, оптоволоконного кабеля, которые не всегда доступны (из-за экономических ограничений) на больших расстояниях, свойственных глобальным сетям. В глобальных сетях часто применяются уже существующие линии связи (телеграфные или телефонные), а в локальных сетях они прокладываются заново.

2) Сложность методов передачи и оборудования. В условиях низкой надежности физических каналов в глобальных сетях требуются более сложные, чем в ло­кальных сетях, методы передачи данных и соответствующее оборудование. Так, в глобальных сетях широко применяются модуляция, асинхронные методы, сложные методы контрольного суммирования, квитирование и повторные пе­редачи искаженных кадров. С другой стороны, качественные линии связи в локальных сетях позволили упростить процедуры передачи данных за счет при­менения немодулированных сигналов и отказа от обязательного подтвержде­ния получения пакета.

3) Скорость обмена данными. Одним из главных отличий локальных сетей от гло­бальных является наличие высокоскоростных каналов обмена данными между компьютерами, скорость которых (4, 10, 16, 100, 1000 Мбит/с) сравнима со скоростями работы устройств и узлов компьютера — дисков, внутренних шин обмена данны­ми и т. п. За счет этого у пользователя локальной сети, подключенного к удален­ному разделяемому ресурсу (например, диску сервера), складывается впечатление, что он пользуется этим диском, как «своим». Для глобальных сетей типичны гораздо более низкие скорости передачи данных - 2.4, 9.6, 28.8, 33.6, 56 и 64 Кбит/с и только на магистральных каналах - до 2 Мбит/с.

4) Разнообразие услуг. Локальные сети предоставляют, как правило, широкий на­бор услуг — это различные виды услуг файловой службы, услуги печати, услуги службы передачи факсимильных сообщений, услуги баз данных, электронная почта и другие, в то время как глобальные сети в основном предоставляют по­чтовые услуги и иногда файловые услуги с ограниченными возможностями — передачу файлов из публичных архивов удаленных серверов без предваритель­ного просмотра их содержания.

5) Оперативность выполнения запросов. Время прохождения пакета через локаль­ную сеть обычно составляет несколько миллисекунд, время же его передачи через глобальную сеть может достигать нескольких секунд. Низкая скорость передачи данных в глобальных сетях затрудняет реализацию служб для режима on-line, который является обычным для локальных сетей.

6) Разделение каналов. В локальных сетях каналы связи используются, как правило, совместно сразу несколькими узлами сети, а в глобальных сетях — индивидуально.

7) Использование метода коммутации пакетов. Важной особенностью локальных сетей является неравномерное распределение нагрузки. Отношение пиковой нагрузки к средней может составлять 100:1 и даже выше. Такой трафик обычно называют пульсирующим. Из-за этой особенности трафика в локальных сетях для связи узлов применяется метод коммутации пакетов, который для пульси­рующего трафика оказывается гораздо более эффективным, чем традиционный для глобальных сетей метод коммутации каналов. Эффективность метода ком­мутации пакетов состоит в том, что сеть в целом передает в единицу времени больше данных своих абонентов. В глобальных сетях метод коммутации паке­тов также используется, но наряду с ним часто применяется и метод коммута­ции каналов, а также некоммутируемые каналы — как унаследованные технологии некомпьютерных сетей.

8) Масштабируемость. «Классические» локальные сети обладают плохой масшта­бируемостью из-за жесткости базовых топологий, определяющих способ под­ключения станций и длину линии. При использовании многих базовых топологий характеристики сети резко ухудшаются при достижении определенного преде­ла по количеству узлов или протяженности линий связи. Глобальным же сетям присуща хорошая масштабируемость, так как они изначально разрабатывались в расчете на работу с произвольными топологиями.

В мире локальных и глобальных сетей явно наметилось движе­ние навстречу друг другу, которое уже сегодня привело к значительному взаимо­проникновению технологий локальных и глобальных сетей.

Одним из проявлений этого сближения является появление сетей масштаба боль­шого города (MAN), занимающих промежуточное положение между локальными и глобальными сетями. При достаточно больших расстояниях между узлами они об­ладают качественными линиями связи и высокими скоростями обмена, даже более высокими, чем в классических локальных сетях. Как и в случае локальных сетей, при построении MAN уже существующие линии связи не используются, а прокладыва­ются заново.

В локальных сетях в последнее время уделяется такое же большое внимание методам обеспечения защиты информации от несанкционированного доступа, как и в глобальных сетях. Такое внимание обусловлено тем, что локальные сети пере­стали быть изолированными, чаще всего они имеют выход в «большой мир» через глобальные связи. При этом часто используются те же методы — шифрование дан­ных, аутентификация пользователей, возведение защитных барьеров, предохраня­ющих от проникновения в сеть извне.

И, наконец, появляются новые технологии, изначально предназначенные для обоих видов сетей. Наиболее ярким представителем нового поколения технологий является технология ATM, которая может служить основой не только локальных и глобальных компьютерных сетей, но и телефонных сетей, а также широковеща­тельных видеосетей, объединяя все существующие типы трафика в одной транс­портной сети.
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   10


Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации