Сетевые технологии
Ethernet — самая популярная технология построения локальных сетей. Основанная на стандарте IEEE 802.3, Ethernet передает данные со скоростью 10 Мбит/с. В сети Ethernet устройства проверяют наличие сигнала в сетевом канале («прослушивают» его). Если канал не использует никакое другое устройство, то устройство Ethernet передает данные. Каждая рабочая станция в этом сегменте локальной сети анализирует данные и определяет, предназначены ли они ей.
Технология Клиент-сервер. Характер взаимодействия компьютеров в локальной сети принято связывать с их функциональным назначением. Как и в случае прямого соединения, в рамках локальных сетей используется понятие клиент и сервер. Технология клиент-сервер — это особый способ взаимодействия компьютеров в локальной сети, при котором один из компьютеров (сервер) предоставляет свои ресурсы другому компьютеру (клиенту). В соответствии с этим различают одноранговые сети и серверные сети.
При одноранговой архитектуре в сети отсутствуют выделенные серверы, каждая рабочая станция может выполнять функции клиента и сервера. В этом случае рабочая станция выделяет часть своих ресурсов в общее пользование всем рабочим станциям сети. Как правило, одноранговые сети создаются на базе одинаковых по мощности компьютеров.
Наличие распределенных данных и возможность изменения своих серверных ресурсов каждой рабочей станцией усложняет защиту информации от несанкционированного доступа, что является одним из недостатков одноранговых сетей. Другим недостатком одноранговых сетей является их более низкая производительность. Это объясняется тем, что сетевые ресурсы сосредоточены на рабочих станциях, которым приходится одновременно выполнять функции клиентов и серверов.
В серверных сетях осуществляется четкое разделение функций между компьютерами: одни их них постоянно являются клиентами, а другие — серверами. Учитывая многообразие услуг, предоставляемых компьютерными сетями, существует несколько типов серверов, а именно: сетевой сервер, файловый сервер, сервер печати, почтовый сервер и др.
Сетевой сервер представляет собой специализированный компьютер, ориентированный на выполнение основного объема вычислительных работ и функций по управлению компьютерной сетью.
Источник
Классификация вычислительных сетей по способу передачи информации
Классификация вычислительных сетей
Вычислительная сеть — это совокупность компьютеров, соединенных между собой с помощью каналов связи в единую систему и использующих общие ресурсы.
В зависимости от средств связи и по территориальному признаку компьютерные сети делятся на:
локальные
региональные
глобальные.
По способу доступа к информации сети бывают:
Определения Локальная сеть — это вычислительная сеть, которая объединяет абонентов, расположенных в пределах небольшой территории. В настоящее время не существует четких ограничений на территориальный разброс абонентов локальной сети (2 — 2,5 км).
Региональная сеть — это вычислительная сеть, которая связывает абонентов, расположенных на значительном расстоянии друг от друга (десятки — сотни километров).
Глобальная сеть — это вычислительная сеть, которая объединяет абонентов, расположенных в различных странах и даже континентах.
Сервер — это компьютер, выделенный для обработки запросов от всех подсоединенных рабочих станций, предоставляющий доступ к общим сетевым ресурсам (базам данных, библиотекам программ, принтерам, факсам и т. д.).
В зависимости от разделяемых ресурсов серверы делятся на:
- файл-сервер (дисковая память)
- факс-сервер
- сервер приложений
- почтовый сервер (для организации почтовой связи) и др.
Рабочая станция (клиент) — это компьютер, с помощью которого пользователь получает доступ ко всем ресурсам сети.
Компьютер, подключенный к вычислительной сети, может быть либо рабочей станцией либо сервером , в зависимости от выполняемых им функций.
В компьютерных сетях могут быть реализованы два способа обработки данных:
- централизованная (центральная ЭВМ или Host-компьютер, все запросы идут к ней, и обработка ведется на ней);
- распределенная «клиент-серверная» (клиентская часть программы делает запрос серверу, на нем производится обработка запроса и передача ответа клиенту).
Такое разделение в сети на клиента и сервер позволяет эффективно использовать технологию «клиент/сервер». В этом случае приложение делится на две части: клиентскую и серверную. Один или несколько мощных компьютеров сети конфигурируются как серверы приложений, на них выполняются серверные части приложений. Клиентские части выполняются на рабочих станциях, именно на них формируются запросы к серверам приложений и обрабатываются полученные результаты.
Технические средства, обеспечивающие передачу информации в коммуникационную среду
модем (преобразователь потока битов в аналоговые сигналы и наоборот)
концентратор (устройство, коммутирующее несколько внутренних каналов
связи в один внешний)
передающая среда — витая пара проводов, коаксиальный кабель и
оптоволоконный кабель (идеальная передающая среда, не подверженная
действию электромагнитных полей, скорость передачи — более 50 Мбит в сек.)
каналы связи: выделенные или коммутируемые телефонные каналы,
специальные каналы для передачи цифровой информации,
радиоканалы и каналы спутниковой связи.
Качество коммуникационной сети характеризуется следующими параметрами :
- скоростью передачи данных
- пропускной способностью канала связи
- достоверность передачи
- надежностью канала связи и модемов
Единицы измерения :
- Скорость передачи данных измеряется в бит/сек (bps).
- Пропускная способность измеряется байт (знак)/сек.
- Достоверность измеряется количеством ошибок на знак.
- Надежность — среднее время безотказной работы (норма — несколько тыс. часов).
Организация локальных сетей
Локальная сеть (ЛВС LAN-Local Area Network) — это вычислительная сеть для совместного использования ресурсов: файлов, принтеров, модемов, процессоров, сканеров и т.п., а также это основная ячейка для объединения с глобальной сетью.
Различают два вида локальных сетей:
- Одноранговые сети
- ЛВС с выделенным (одним или несколькими) сервером.
В одноранговой сети каждый компьютер может быть и клиентом и сервером.
В ЛВС с выделенным сервером выделяется один или несколько серверов.
Правила, по которым происходит обмен данными, называются протоколом связи .
Для подключения ЛВС к сетям более высокого уровня (получения информационных ресурсов) используются:
- Мосты (устройство, объединяющее две сети с одинаковыми методами передачи данных).
- Маршрутизаторы (устройства, соединяющие сети разного типа, но использующие одну ОС). Маршрутизаторы зависят от протоколов сети.
- Шлюзы (устройства, позволяющие организовать обмен данными между двумя сетями с разными протоколами взаимодействия).
Организация глобальных сетей
Глобальная вычислительная сеть (ГВС GAN-Global Area Network) — это вычислительная сеть компьютеров ЛВС, которая объединяет абонентов расположенных в разных странах и даже континентах. Взаимодействие осуществляется на базе телефонной связи, оптоволоконных линий (проводная связь) и спутниковой, радиомодемной (беспроводная связь).
Составляющие сети — соединяются между собой посредством компьютеров, которые называются — «узлы». Так Сеть связывается воедино. В состав глобальной сети могут входить, кроме локальных сетей и компьютеров — «узлов» другие сети, например, Ethernet, Token Ring, сети на телефонных линиях, пакетные радиосети и т.п.
Выделенные линии и локальные сети суть аналоги железных дорог, самолетов почты и почтовых отделений, почтальонов. С их помощью почта движется с места на место.
Узлы — аналоги почтовых отделений, где принимается решение, как перемещать данные («пакеты») по сети, точно так же, как почтовый узел намечает дальнейший путь почтового конверта.
В основу архитектуры глобальной компьютерной сети положена модель взаимодействия открытых систем (OSI — Open System Interface) .
Это связано с многообразием вычислительных сетей и сетевых программных средств, т.е. с проблемой объединения сетей различных архитектур.
Открытая система — это система, взаимодействующая с другими системами в соответствии с принятыми стандартами. Обмен между системами происходит по протоколам, т.е. набору правил, определяющему взаимодействие двух одноименных уровней модели OSI в различных абонентских ЭВМ.
Правила, определяемые в протоколе, реализуются в программе, называемой драйвером .
Эта модель имеет семиуровневую структуру :
7 — Прикладной (поддержка прикладных процессов конечного пользователя).
6 — Представительный (синтаксис данных).
5 — Сеансовый (поддержки сеанса)
4 — Транспортный
3 — Сетевой
2 — Канальный
1 — Физический
Концепция OSI предполагает стандартизацию протоколов всех уровней, однако, этому поддаются только 1 — 3 уровни, с остальными сложнее. Поэтому реально в сетях используются не все 7 уровней.
Примером глобальной сети является Интернет . Логическая структура Интернет представляет собой некое виртуальное объединение, имеющее свое информационное пространство. Основные ячейки Интернет — ЛВС.
Система адресации в Интернет
Адреса бывают цифровые и доменные (область), как правило, используются доменные, в которых присутствует имя домена и 3-х символьное обозначение организации или страны, например:
- ru (su) — Россия,
- uk -Великобритания,
- de Германия и т.д.
Пример доменного адреса — microsoft.com.
Протоколы и услуги в Интернет
Основной протокол, по которому передаются данные в Интернет, называется TCP/IP — Transmission Control Protocol/Internet Protocol — Протокол управления передачей/межсетевой протокол. Протокол TCP/IP содержит семейство протоколов, которые определяют правила работы других уровней согласно концепции OSI, например протоколы пользовательского уровня .
Наиболее известными являются следующие протоколы:
- FTP (file transfer protocol) — протокол передачи файлов
- HTTP (hyper text transfer protocol) — протокол передачи гипертекста
- TELNET — протокол удаленного терминального доступа
- GOFER — протокол поиска по содержанию
- USENET — телеконференции
- IRC (Internet Relay Chat) — интерактивное общение
- MAILTO — электронная почта.
Каждый из этих протоколов соответствует какой-либо услуге Интернет. Для реализации вышеперечисленных протоколов и соответствующих услуг существует мета средства, например, WWW — Всемирная паутина, включающая в себя все виды услуг и средства «навигации». Блоками ее являются WWW-серверы, для работы с этими блоками используются специальные программы-клиенты — браузеры (обозреватели).
Организация корпоративных сетей
В отличие от общедоступных неструктурированных сетей корпоративные сети имеют чёткую функциональность и структуризацию. Они обеспечивают жизнедеятельность различных организаций – производственных, финансовых, учебных, научных, правоохранительных и пр. Они могут быть как государственными, так и частными, акционерными, общественными и пр. Все эти организации условно называются в данном контексте корпорациями .
Корпоративная сеть может использовать специфическое оборудование, телекоммуникации и программное обеспечение, учитывающее особенности корпорации, владеющей сетью. Кроме того, она либо полностью изолирована от других сетей (не имеет никаких связей с ними), либо имеет более или менее защищённые внешние связи. Последнее означает, что связь с внешним миром, например, с Интернетом, осуществляется через компьютеры со специальным защитным программным обеспечением. Эти компьютеры называются брандмауэрами (англ. firewall ). Они препятствуют утечке корпоративной информации и несанкционированному проникновению в сеть снаружи, например, с целью порчи или копирования информации, предотвращают засорение сети ненужной информацией (лишней почтой, рекламой и т.п.). Считается, что Интернет появился как развитие корпоративной сети ARPAnet, которая была экспериментальной сетью Министерства обороны США.
Корпоративные сети, работающие на основе протоколов TCP/IP и HTTP и основанными на них корпоративными информационными технологиями называются Интранетом.
В последнее время появилась ещё одна тенденция в организации корпоративных сетей – использование для связи удалённых друг от друга частей корпоративной сети общедоступного Интернета. При этом, естественно, предпринимаются необходимые меры по защите корпоративной информации, передаваемой по Интернету. Такая организация корпоративных сетей называется Экстранетом .
Источник
