Сделай Сам Свою Работу на 5

Классификация сетей по физической топологии





Тема 1.4. Сетевые информационные технологии

1. Компьютерные сети. Классификация сетей по террито­риальному признаку, топологии, методу коммутации.

2. Стандартизация компьютерных сетей. Понятие интер­фейса и протокола компьютерных сетей. Сетевые протоко­лы. Понятие «открытой» системы. Модель OSI.

3. Локальные компьютерные сети. Методы доступа в ло­кальных сетях. Оборудование локальных сетей.

4. Глобальная сеть Internet. Структура, протоколы, сервисы сети Internet. Адресация компьютеров в сетях.

 

Вопрос 1. Классификация компьютерных сетей

Компьютерной сетью (КС), или сетью ЭВМ, называется комплекс территориально рассредоточенных ЭВМ, связанных между собой каналами передачи данных и сетевым программным обеспечением для предоставления совместного доступа к общему ресурсу сети потенциальному пользователю сети и обмена информацией.

По территориальному признакуКС делятся на:

· локальные (Local Area Network, LAN)

· региональные (Metropolian Area Network, MAN

· глобальные (Wide Area Network, WAN)

 

Указанные выше сети различаются:

o методами передачи данных.

o скоростью передачи данных. Скорость передачи данных в локальных сетях значительно выше (10, 16 и 100 Мбит/с), чем в глобальных (от 2,4 Кбит/с до 2 Мбит/с);



o разнообразием услуг.;

o масштабируемостью (возможностью расширения при сохранении качества). Локальные сети обладают плохой масштабируемостью. Глобальным сетям присуща хорошая масштабируемость, так как они изначально разрабатывались для сколь угодно большого числа пользователей.

В современном мире большую популярность приобрели корпоративные компьютерные сети, которые могут содержать различные сочетания всех выше перечисленных признаков и представляют собой сложный комплекс технических, системных и программных средств, функционирующих в рамках отдельных предприятий или корпораций. Территориальный признак в них не имеет никакого значения.

Основными направлениями использования КС являются следующие:

o совместный доступ к аппаратным, программным и информационным ресурсам);

o распределенная обработка данных.

Классификация сетей по физической топологии

Физическая топология определяет расположение узлов и соединений. Выделяются следующие типы топологий:



w шина (Bus);

w кольцо (Ring);

w звезда (Star);

w дерево (Tree);

w ячеистая (Mesh);

w др.

 

Отметим, что по описанным типовым топологиям строятся, как правило, небольшие сети. Для крупных сетей характерно наличие произвольных связей между компьютерами, где можно, однако, выделить описанные выше топологии. Такие сети называются сетями со смешанной топологией.

Классификация сетей по методу коммутации

 

Существуют три различные схемы коммутации в сетях:

· коммутация каналов,

· коммутация пакетов,

· коммутация сообщений.

Сети с коммутацией каналов исторически появились первыми в виде первых телефонных сетей. Коммутация каналов подразумевает образование составного канала из последовательно соединенных отдельных канальных участков для прямой передачи данных между узлами сети. В сети с коммутацией каналов перед передачей данных всегда необходимо выполнить процедуру установления соединения.

Коммутация пакетов-эта схема была специально разработана для компьютерных сетей, где различные компьютеры сети могут иметь различное быстродействие. При коммутации пакетов все передаваемые сообщения разбиваются передающим компьютером на небольшие части (от 46 до 1500 байт), называемые пакетамиПакеты транспортируются в сети как независимые информационные блоки. Специальные устройства сети коммутаторы принимают пакеты от передающих компьютеров и на основании адресной информации передают их друг другу до конечного принимающего компьютера.

Под коммутацией сообщенийпонимается передача единого блока данных через промежуточные транзитные компьютеры с временной буферизацией этого блока на диске каждого компьютера. По такой схеме обычно передаются сообщения, не требующие немедленного ответа, чаще всего сообщения электронной почты..



Вопрос 2. Стандартизация компьютерных сетей. Понятие интер­фейса и протокола компьютерных сетей. Сетевые протоко­лы. Понятие «открытой» системы. Модель OSI.

По своей сущности компьютерные сети является совокупностью компьютеров и сетевого оборудования, соединенных каналами связи. Поскольку компьютеры и сетевое оборудование могут быть разных производителей, то возникает проблема их совместимости. Без принятия всеми производителя общепринятых правил построения оборудования создание компьютерной сети было бы невозможно. Поэтому разработка и создание компьютерных сетей может происходить только в рамках утвержденных стандартов.

В основу стандартизации компьютерных сетей положен принцип декомпозиции, т.е. разделения сложных задач на отдельные более простые подзадачи. Каждая подзадача имеет четко определенные функции и строго установленные связи между подзадачами. При более внимательном рассмотрении работы компьютера в сети можно выделить две основные подзадачи:

- взаимодействие программного обеспечения пользователя с физическим каналом связи (посредством сетевой карты) в пределах одного компьютера

- взаимодействие компьютера через канал связи с другим компьютером

 

Современное программное обеспечение компьютера имеет многоуровневую модульную структуру, т.е. программный код, написанный программистом и видимый на экране монитора (модуль верхнего уровня), проходит несколько уровней обработки, прежде чем превратится в электрический сигнал (модуль нижнего уровня), передаваемый в канал связи.

 

Формализованные правила, определяющие последовательность и формат сообщений, которыми обмениваются модули, лежащие на одном уровне, но в различных компьютерах называются протоколами.

В сетевых технологиях традиционно принято, что протоколы определяют правила взаимодействия модулей одного уровня, но в разных компьютерах, а интерфейсы – соседних уровней в одном компьютере.

Иерархически организованный набор протоколов для взаимодействия компьютеров в сети называется стеком коммуникационных протоколов.

Коммуникационные протоколы могут быть реализованы как программно, так и аппаратно. Протоколы нижних уровней, как правило, реализуются комбинацией программно- аппаратных средств, а протоколы верхних уровней- чисто программными средствами.

 

Основой сети Интернет является стек проколов TCP/ IP (Transmission Control Protocol/ Internet Protocol).

Протокол TCP - транспортный протокол,обеспечивающий гарантированную передачу данных независимо от их маршрута следования до принимающего узла.

Протокол IP (Internet Protocol) - это стандарт, описывающий систему адресации в сети Интернет.

Международная Организация по Стандартам (International Standards Organization, ISO) разработала модель, которая четко определяет различные уровни взаимодействия систем, дает им стандартные имена и указывает, какую работу должен делать каждый уровень. Эта модель называется моделью взаимодействия открытых систем (Open System Interconnection, OSI) илимоделью ISO/OSI:

· Прикладной уровень

· Уровень представления

· Сеансовый уровень

· Транспортный уровень

· Сетевой уровень

· Уровень соединения

· Физический уровень

Вопрос 3. Локальные компьютерные сети. Методы доступа в ло­кальных сетях. Оборудование локальных сетей.

Локальные сети (LAN, Local Area Networks) обеспечивают наивысшую скорость обмена информацией между компьютерами и типичная локальная сеть занимает пространство в одно или несколько зданий. Протяженность локальных компьютерных сетей составляет всего лишь несколько километров.

Сравнительно недавно появились городские сети или сети мегополисов (MAN, Metropolitan Area Networks). Такие сети предназначены для обслуживания территории крупного города – мегаполиса. В то время как локальные сети наилучшим образом подходят для разделения ресурсов на коротких расстояниях и на больших скоростях (до 100 Мбит), а глобальные сети обеспечивают работу на больших расстояниях и с низкой скоростью (56 и 64 Кбит/с и только на магистралях до 2 Мбит/с), то городские сети занимают промежуточное положение: имеют скорость до 45 Мбит/с и связывают локальные сети в масштабах города с возможностью выхода в глобальные сети.

 

Механизмы передачи данных в глобальных и локальных сетях существенно отличаются. Глобальные сети ориентированы на соединение, т.е. еще до начала передачи данных между компьютерами сети устанавливается соединение (коммутация каналов), которое подтверждается обменом компьютеров между собой специальными сигналами (кодами). В локальных сетях, как правило, используются методы, не требующие предварительной установки соединения – данные просто передаются в канал связи без подтверждения готовности их принять (коммутация пакетов). В локальных сетях каждый компьютер имеет сетевой адаптер, который достаточно просто соединяет его с каналом передачи. Глобальные сети содержат активные коммутирующие устройства, мощные маршрутизаторы для распределения сообщений и соответствующие развитые службы по обслуживанию сетевого оборудования.

Основные отличия между глобальными и локальными компьютерными сетями:

  • Протяженность и качество связи, Локальные сети по определению отличаются от глобальных небольшими расстояниями между узлами сети. Это делает возможным использование в локальных сетях более качественных линий связи.
  • Сложность методов передачи данных. В глобальных сетях используются более сложные методы передачи данных (установка соединений) и более сложное оборудование.
  • Скорость передачи данных в локальных сетях (10, 16 и 100 Мб/с) существенно выше чем в глобальных (от 2, 4 Кбит/ с до 10 Мбит/с).
  • Разнообразие услуг. В локальных сетях существует более широкий набор услуг (файловая система, печать и т.д)
  • Масштабируемость. Локальные сети обладают плохой масштабируемостью из-за специфики методов передачи данных.

Следует отметить, что в настоящее время наблюдается конвергенция (сближение) локальных и глобальных компьютерных сетей.

 

Недостатки локальных сетей:

· сеть требует дополнительных, иногда значительных материальных затрат;

· сеть требует приема на работу специалиста (администратора сети);

· сеть ограничивает возможности перемещения компьютеров, подключенных к ней;

· сети представляют собой прекрасную среду для распространения компьютерных вирусов;

· сеть резко повышает опасность несанкционированного доступа к информации

 

Для соединения компьютеров и линий связи между собой в локальных сетях в настоящее время используются сетевые адаптеры, концентраторы и коммутаторы.

Сетевые адаптеры представляют собой отдельные платы и служат для соединения компьютера с кабельной системой.

Концентраторы во всех современных технологиях имеет несколько равноправных названий- концентратор, хаб (hub), повторитель. Основное назначение концентратора – это объединять между собой компьютеры в сегменты, а затем сегменты в единую сети.

Сегментомназывае6тся обособленная группа компьютеров в сети.

 

Проблему соединения сегментов сетей и предотвращения распространения коллизий в настоящее время решают устройства коммутаторов.

 

 








Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.