|
Читайте также: |
В предыдущей лекции мы много говорили о технологиях разного рода, информационных системах, а теперь перейдем к знакомству с их технической реализацией, основой которой является вычислительная сеть.
Вычислительная сеть
Сеть ЭВМ; Компьютерная сеть
Computer NetWork
Вычислительная сеть – это вычислительный комплекс, включающий в себя территориально распределенную систему компьютеров и их терминалов, объединенных в единую систему.
Классифицировать вычислительные сети можно по-разному. Это зависит от того, какой признак будет взят за определяющий, т. е. будет положен в основу классификации. Так по степени географического распространения вычислительные сети подразделяются на:
1. локальные,
2. городские,
3. корпоративные,
4. глобальные.
Первый тип сетей является составным элементов всех остальных. Итак, что представляет собой локальная вычислительная сеть?
Локальная вычислительная сеть (ЛВС)
Локальная сеть
Local area network (LAN)
Локальная вычислительная сеть – это группа ЭВМ, а также периферийное оборудование, объединенные одним или несколькими автономными высокоскоростными каналами передачи цифровых данных в пределах одного или нескольких близлежащих зданий.
Итак, в состав сети входят компьютеры, соединенные между собой проводами и специальными устройствами подключения.
Связь компьютеров также может быть и беспроводной, например по радиоканалу.
На каждом компьютере устанавливается специальное программное обеспечение, реализующее разного уровня коммуникацию. Об этих уровнях мы поговорим позднее, в связи с этим возникнет термин “протокол” “сетевое программное обеспечение”. Сейчас сконцентрируем внимание на технической стороне реализации сети.
Запомним, что идеологией сети является разделение ресурсов, совместное использование того или иного дорогостоящего ресурса.
Компьютер, предоставляющий свой ресурс для совместного использования называется сервером.
Сервер
Сервер - в локальных вычислительных сетях - специализированная ЭВМ, управляющая использованием разделяемых между терминалами сети дорогостоящих ресурсов системы.
Компьютер, пользующийся ресурсом сервера – рабочая станция или клиент.
Каждая рабочая станция подключается к сети с помощью сетевой карты.
Сетевой адаптер
Сетевая карта
Network adapter; Network card; LAN adapter
Сетевой адаптер - устройство, служащее для подключения компьютера к локальной сети. Сетевой адаптер контролирует доступ к среде передачи данных и обмен данными между единицами сети.
Идеология сети
Идеология сети определяется рядом принципов, а именно:
1. принцип разделения технических ресурсов,
2. принцип разделения данных,
3. принцип разделения программных ресурсов,
4. принцип разделения ресурсов процессора,
5. реализация многопользовательского режима.
Разделение технических ресурсов позволяет экономно их использовать. Например, управлять общими периферийными устройствами, такими как печатающее устройство, внешнее устройство хранения информации, модем и т.д. со всех подключенных к сети рабочих станций.
2. Разделение данных.
Разделение данных предоставляет возможность доступа к информации базы данных и возможность управления ею с периферийных рабочих мест, нуждающихся в информации.
Разделение программных средств предоставляет возможность одновременного использования централизованных программных средств.
4. Разделение ресурсов процессора
При разделении ресурсов процессора возможно использование вычислительных мощностей для обработки данных другими системами, входящими в сеть. Предоставляемая возможность заключается в том, что на имеющиеся ресурсы не «набрасываются» моментально, а только лишь через специальный процессор, доступный каждой рабочей станции.
Многопользовательские свойства системы содействуют одновременному использованию централизованных прикладных программных средств, обычно заранее установленных на сервере приложения (англ. Application Server).
В компьютерной сети выделяют совокупность узлов, т. е. компьютеров и соединяющих их ветвей.
Как уже было сказано, в зависимости от своего предназначения узлы могут подразделяться на серверы разных типов и рабочие станции (клиенты). Одним из типов серверов является:
Файловый сервер (Файл-сервер)
Файловый сервер - сервер, управляющий созданием и использованием информационных ресурсов локальной сети, включая доступ к ее базам данных и отдельным файлам, а также их защиту.
Если в основу классификации положить способ функционирования каждого компьютера в сети, то сети подразделяются на два основных типа:
1. одноранговые,
2. на основе выделенного сервера.
Заметим, что существуют еще разные режимы работы на сервере. Он может работать и как сервер и как рабочая станция одновременно. Это один режим. Но при определенных обстоятельствах сервер выделяют – тогда он осуществляет только управление и на нем уже нельзя работать как на станции. Итак,
Одноранговая сеть
В одноранговой сети все компьютеры равноправны: нет иерархии среди компьютеров и нет выделенного (англ. dedicated) сервера. Каждый компьютер функционирует и как клиент, и как сервер. Нет ответственного за администрирование всей сети. Все пользователи самостоятельно решают, какие данные на своем компьютере сделать общедоступным.
Выделенный сервер
Как мы уже говорили, выделенным называется такой сервер, который функционирует только как сервер (исключая функции клиента или рабочей станции). Они специально оптимизированы для быстрой обработки запросов от сетевых клиентов и для управления защитой файлов и каталогов.
Сети на основе выделенного сервера стали промышленным стандартом.
Существуют и комбинированные типы сетей, совмещающие лучшие качества одноранговых сетей и сетей на основе сервера.
Очевидно, что узлы могут быть физически соединены разными способами – по разным схемам.
Топология вычислительной сети
Topology
Топология вычислительной сети - это способ объединения узлов в сеть.
Существуют несколько стандартных способов объединения компьютеров для создания сети – типичных топологий.
Наиболее распространенными из них являются:
1. линейная,
2. кольцевая,
3. звездообразная
4. древовидная,
5. ячеистая
6. полносвязная и др.
Базовыми считаются первые три типа топологии. Остальные создаются на основе комбинаций из них.
Линейная сеть (Шина)
Линейная сеть – это сеть, содержащая только два оконечных узла, любое число промежуточных узлов и имеет только один путь между любыми двумя узлами.
При шинной (линейной) топологии среда передачи информации представляется в форме коммуникационного пути, доступного дня всех рабочих станций, к которому они все подключены. Каждая рабочая станция может непосредственно вступать в контакт с любой рабочей станцией, имеющейся в сети. При повреждении кабеля происходит разрыв сети.
Рисунок 1. Структура шинной топологии ЛВС.
Особенности подключения и функционирования
Рабочие станции в любое время, без прерывания работы всей вычислительной сети, могут быть подключены к ней или отключены. Функционирование вычислительной сети не зависит от состояния отдельной рабочей станции.
Современные технологии предлагают пассивные штепсельные коробки, через которые можно отключать и/или подключать рабочие станции во время работы вычислительной сети.
Благодаря этому сети легко прослушиваются, т.к. можно ответвлять информацию из коммуникационной среды.
Особенности передачи информации
1. В LAN с прямой (не модулируемой) передачей информации всегда может существовать только одна станция, передающая информацию. Для предотвращения конфликтов в большинстве случаев применяется временной метод разделения, согласно которому для каждой подключенной рабочей станции в определенные моменты времени предоставляется исключительное право на использование канала передачи данных.
Поэтому требования к пропускной способности вычислительной сети повышаются при вводе новых рабочих станций.
2. В LAN с модулированной широкополосной передачей информации различные рабочие станции получают частоту, на которой они могут отправлять и получать информацию. Пересылаемые данные модулируются на соответствующих несущих частотах, т.е. между средой передачи информации и рабочими станциями находятся соответственно модемы для модуляции и демодуляции. Техника широкополосных сообщений позволяет одновременно транспортировать в коммуникационной среде довольно большой объем информации.
Кольцевая сеть
Кольцевая сеть - сеть, в которой к каждому узлу присоединены ровно 2 ветви.
Особенности подключения и функционирования
При кольцевой топологии сети рабочие станции связаны одна с другой по кругу. Последняя рабочая станция связана с первой.
Рисунок 2. Структура кольцевой топологии ЛВС.
Прокладка кабелей от одной рабочей станции до другой может быть довольно сложной и дорогостоящей, особенно если географическое расположение рабочих станций далеко от формы кольца.
Основная проблема заключается в том, что каждая рабочая станция должна активно участвовать в пересылке информации, и в случае выхода из строя хотя бы одной из них вся сеть парализуется.
Зато неисправности в кабельных соединениях легко локализуются.
Подключение новой рабочей станции требует краткосрочного выключения сети.
Особенности передачи информации
Рабочая станция посылает по определенному конечному адресу информацию, предварительно получив из кольца запрос. Сообщения циркулируют регулярно по кругу. Пересылка сообщений является эффективной, так как большинство сообщений можно отправлять по кабельной системе одно за другим. Просто осуществляется кольцевой запрос на всестанции. Продолжительность передачи информации увеличивается пропорционально количеству рабочих станций, входящих в вычислительную сеть.
Звездообразная сеть
Звездообразная сеть - сеть, в которой имеется только один промежуточный узел.
Концепция топологии сети в виде звезды пришла из области больших ЭВМ Этот принцип применяется в системах передачи данных, например, в электронной почте сети RelCom. Вся информация между двумя периферийными рабочими местами проходит через центральный узел вычислительной сети.
Особенности подключения и функционирования
Кабельное соединение довольно простое, так как каждая рабочая станция связана с узлом. Затраты на прокладку кабелей высокие, особенно когда центральный узел географически расположен не в центре топологии.
Рисунок 4. Структура топологии ЛВС в виде «звезды».
Пропускная способность сети определяется вычислительной мощностью центрального узла и гарантируется для каждой рабочей станции. Конфликтов (столкновений) данных не возникает.
Особенности передачи информации
Топология в виде звезды является наиболее быстродействующей из всех топологий вычислительных сетей.
Производительность вычислительной сети в первую очередь зависит от мощности центрального файлового сервера. В случае выхода из строя центрального узла нарушается работа всей сети.
Центральный узел управления – файловый сервер реализует оптимальный механизм защиты против несанкционированного доступа к информации. Вся вычислительная сеть может управляться из ее центра.
Логическая кольцевая сеть
Специальной формой кольцевой топологии является логическая кольцевая сеть. Физически она монтируется как кольцевое соединение звездных топологий. Отдельные звезды включаются с помощью специальных коммутаторов.
Дата добавления: 2015-07-07; просмотров: 326 | Нарушение авторских прав
| <== предыдущая страница | | | следующая страница ==> |
| Сравнительный анализ продвижения | | | Коммутатор, обладающий одновременно и функциями усилителя, называют активным концентратором (англ. Hub – концентратор). |