Классификация компьютерных сетей

Классификация компьютерных сетей

Искусственные и реальные сети

По  способу организации  сети подразделяются на реальные и искусственные.

Искусственные сети (псевдосети) позволяют связывать компьютеры вместе через последовательные или параллельные порты и не нуждаются в дополнительных устройствах. Иногда связь в такой сети называют связью по нуль-модему (не используется модем). Само соединение называют нуль-модемным. Искусственные сети используются когда необходимо перекачать информацию с одного компьютера на другой. MS-DOS и windows снабжены специальными программами для реализации нуль-модемного соединения.

Основной  недостаток - низкая скорость передачи данных и возможность соединения только двух компьютеров.

Реальные  сети позволяют связывать компьютеры с помощью специальных устройств коммутации и физической среда передачи данных.

Основной  недостаток - необходимость в дополнительных устройствах.

В дальнейшем употребляя термин компьютерная сеть будем иметь  в ввиду реальные сети.

Все многообразие компьютерных сетей можно классифицировать по группе признаков:

1. Территориальная распространенность;
2. Ведомственная принадлежность;
3. Скорость передачи информации;
4. Тип среды передачи;
5. Топология;
6. Организация взаимодействия компьютеров.

По  территориальной  распространенности

По территориальной распространенности сети могут быть локальными, глобальными, и региональными.

Локальные - это сети, перекрывающие территорию не более 10 м²

Региональные - расположенные на территории города или области

Глобальные на территории государства или группы государств, например, всемирная сеть Internet.

В классификации сетей  существует два основных термина: LAN и wAN.

LAN (Local Area Network) - локальные сети, имеющие замкнутую инфраструктуру до выхода на поставщиков услуг. Термин "LAN" может описывать и маленькую офисную сеть, и сеть уровня большого завода, занимающего несколько сотен гектаров. Зарубежные источники дают даже близкую оценку - около шести миль (10 км) в радиусе; использование высокоскоростных каналов.

wAN (wide Area Network) - глобальная сеть, покрывающая большие географические регионы, включающие в себя как локальные сети, так и прочие телекоммуникационные сети и устройства. Пример wAN - сети с коммутацией пакетов (Frame relay), через которую могут "разговаривать" между собой различные компьютерные сети.

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.

Локальные сети являются сетями закрытого типа, доступ к ним разрешен только ограниченному кругу пользователей, для которых работа в такой сети непосредственно связана с их профессиональной деятельностью. Глобальные сети являются открытыми и ориентированы на обслуживание любых пользователей.

Ведомственная принадлежность

По  принадлежности различают  ведомственные и  государственные  сети.

Ведомственные принадлежат одной организации и располагаются на ее территории.

Государственные сети - сети, используемые в государственных структурах.

По  скорости передачи

По  скорости передачи информации компьютерные сети делятся  на низко-, средне- и  высокоскоростные.

• низкоскоростные (до 10 Мбит/с),
• среднескоростные (до 100 Мбит/с),
• высокоскоростные (свыше 100 Мбит/с);

Для определения скорости передачи данных в сети широко используется бод.

Baud (бод)

Единица скорости передачи сигнала, измеряемая числом дискретных переходов или  событий в секунду. Если каждое событие  представляет собой  один бит, бод эквивалентен бит/сек (в реальных коммуникациях это зачастую не выполняется).

По  типу среды передачи

По  типу среды передачи сети разделяются  на:

проводные

коаксиальные, на витой паре, оптоволоконные

беспроводные

с передачей  информации по радиоканалам, в инфракрасном диапазоне.

Топологии компьютерных сетей

Введем  определения.

Узел  сети представляет собой компьютер, либо коммутирующее устройство сети.

Ветвь сети - это путь, соединяющий два смежных узла.

Узлы сети бывают трёх типов:

• оконечный узел - расположен в конце только одной ветви;
• промежуточный узел - расположен на концах более чем одной ветви;
• смежный узел - такие узлы соединены по крайней мере одним путём, не содержащим никаких других узлов.

Способ соединения компьютеров в сеть называется её топологией

Наиболее распространенные виды топологий сетей:

 

Полносвязная  сеть. Сеть, в которой имеется ветвь между любыми двумя узлами.

Одноранговые  и иерархические сети

С точки зрения организации взаимодействия компьютеров, сети делят на одноранговые (Peer-to-Peer Network) и с выделенным сервером (Dedicated Server Network).

Одноранговые  сети

Все компьютеры одноранговой сети равноправны. Любой  пользователь сети может получить доступ к данным, хранящимся на любом компьютере.

Одноранговые  сети могут быть организованы с помощью  таких операционных систем, как LANtastic, windows'3.11, Novell Netware Lite. Указанные программы  работают как с DOS, так и с windows. Одноранговые сети могут быть организованы также на базе всех современных 32-разрядных операционных систем - windows 9x\ME\2k, windows NT workstation версии, OS/2) и некоторых других.

Достоинства одноранговых сетей:

1. Наиболее просты в установке и эксплуатации.
2. Операционные системы DOS и Windows обладают всеми необходимыми функциями, позволяющими строить одноранговую сеть.

Недостатки:

В условиях одноранговых сетей затруднено решение  вопросов защиты информации. Поэтому  такой способ организации сети используется для сетей с небольшим количеством компьютеров и там, где вопрос защиты данных не является принципиальным.

Иерархические сети

В иерархической  сети при установке сети заранее  выделяются один или несколько компьютеров, управляющих обменом данных по сети и распределением ресурсов. Такой компьютер называют сервером.

Любой компьютер, имеющий доступ к услугам  сервера называют клиентом сети или  рабочей станцией.

Сервер  в иерархических сетях - это постоянное хранилище разделяемых ресурсов. Сам сервер может быть клиентом только сервера более высокого уровня иерархии. Поэтому иерархические сети иногда называются сетями с выделенным сервером.

Серверы обычно представляют собой высокопроизводительные компьютеры, возможно, с несколькими  параллельно работающими процессорами, с винчестерами большой емкости, с высокоскоростной сетевой картой (100 Мбит/с и более).

Иерархическая модель сети является наиболее предпочтительной, так как позволяет создать  наиболее устойчивую структуру сети и более рационально распределить ресурсы.

Также достоинством иерархической сети является более высокий уровень защиты данных.

К недостаткам  иерархической сети, по сравнению  с одноранговыми сетями, относятся:

1. Необходимость дополнительной ОС для сервера.
2. Более высокая сложность установки и модернизации сети.
3. Необходимость выделения отдельного компьютера в качестве сервера

Две технологии использования сервера

Различают две  технологии использования сервера: технологию файл-сервера и архитектуру клиент-сервер.

В первой модели используется файловый сервер, на котором хранится большинство программ и данных. По требованию пользователя ему пересылаются необходимая программа и данные. Обработка информации выполняется на рабочей станции.

В системах с архитектурой клиент-сервер обмен  данными осуществляется между  приложением-клиентом (front-end) и приложением-сервером (back-end). Хранение данных и их обработка производится на мощном сервере, который выполняет также контроль за доступом к ресурсам и данным. Рабочая станция получает только результаты запроса. Разработчики приложений по обработке информации обычно используют эту технологию.

Использование больших по объему и сложных приложений привело к развитию многоуровневой, в первую очередь трехуровневой  архитектуры с размещением данных на отдельном сервере базы данных (БД). Все обращения к базе данных идут через сервер приложений, где они объединяются.