Локально вычислительная сеть (ЛВС) – это совокупность компьютеров и других средств вычислительной техники (активного сетевого оборудования, принтеров, сканеров и т.п.), объединенных с помощью кабелей и сетевых адаптеров и работающих под управлением сетевой операционной системы.

По сетевой топологии.

Сетевая топология – это геометрическая форма сети. В зависимости от топологии соединений узлов различают сети шинной (магистральной), кольцевой, звездной и смешанной топологий.

Шинная (bus) - локальная сеть, в которой связь между любыми двумя станциями устанавливается через один общий путь, и данные передаваемые любой станцией, одновременно становятся доступными для всех других станций, подключенных к этой же среде передачи данных.

Кольцевая (ring) - узлы связаны кольцевой линией передачи данных (к каждому узлу подходят только две линии); данные, проходя по кольцу, поочередно становятся доступными всем узлам сети;

Звездная (star) - имеется центральный узел, от которого расходятся линии передачи данных к каждому из остальных узлов;

Смешанная (mixed) - это тип сетевой топологии которая содержит в себе некоторые черты основных сетевых топологий (шина, звезда, кольцо).

а) Шина б) Кольцо в) Звезда

Рисунок 2 – Виды топологий

По расстоянию между узлами.

В зависимости от расстояний между связываемыми узлами различают вычислительные сети:

Региональные (Metropolitan Area Network, MAN) – используют технологии глобальных сетей для объединения локальных сетей в конкретном географическом регионе, например в городе. Региональные сети обозначают.

Глобальные (Wide Area Network, WAN) – это сети, которые могут соединять сети по всему миру, например сети нескольких городов, регионов или стран.

Локальные (Local Area Network, LAN, ЛВС) – представляют собой набор соединенных в сеть компьютеров, расположенных в пределах небольшого физического региона, например одного или нескольких зданий.

По способу управления.

В зависимости от способа управления различают сети:

Клиент/сервер - в них выделяется один или несколько узлов (их название - серверы), выполняющих в сети управляющие или специальные обслуживающие функции, а остальные узлы (клиенты) являются терминальными, в них работают пользователи.

Одноранговые - в них все узлы равноправны; поскольку в общем случае под клиентом понимается объект (устройство или программа), запрашивающий некоторые услуги, а под сервером - объект, предоставляющий эти услуги, то каждый узел в одноранговых сетях может выполнять функции и клиента, и сервера.

По методу доступа.

Различают случайные и детерминированные методы доступа.

Среди случайных методов наиболее известен метод множественного доступа с контролем несущей и обнаружением конфликтов. Англоязычное название метода - Carrier Sense Multiple Access /Collision Detection (CSMA/CD).

Среди детерминированных методов преобладают маркерные методы доступа. Маркерный метод - метод доступа к среде передачи данных в ЛВС, основанный на передаче полномочий передающей станции с помощью специального информационного объекта, называемого маркером.

Компьютерная сеть – это сложная система, посредством которой осуществляется передача и обмен данными по определенному принципу между несколькими объектами. Использование сети имеет ряд преимуществ, в основном обусловленных практически неограниченными возможностями за счет доступа к дополнительным ресурсам. Организация компьютерной сети позволяет устанавливать мощные агрегаты для запуска программного обеспечения, неподъемного для слабенького компьютера. Также у пользователей появляется […]

Компьютерная сеть – это сложная система, посредством которой осуществляется передача и обмен данными по определенному принципу между несколькими объектами. Использование сети имеет ряд преимуществ, в основном обусловленных практически неограниченными возможностями за счет доступа к дополнительным ресурсам.

Позволяет устанавливать мощные агрегаты для запуска программного обеспечения, неподъемного для слабенького компьютера. Также у пользователей появляется возможность наладить обмен информацией с другими участниками процесса, при этом можно сэкономить на установке дополнительных периферийных устройств, к примеру, подключив несколько компьютеров к одному принтеру или сканеру.

Компьютерные сети классифицируются по ряду признаков, таких как:

• протяженность линий;
• топология (способ построения);
• метод управления.

Чтобы лучше понять, на какие способы управления различаются сети, необходимо ознакомиться с их разновидностями согласно масштабу и специфике функционирования.

PAN – персональная сеть, обеспечивающая взаимодействие нескольких устройств в рамках одного проекта.

LAN – локальная сеть с замкнутой инфраструктурой независимо от масштаба. Доступ к локальным сетям имеет ограниченный круг пользователей, определенных администратором.

CAN – объединение нескольких локальных сетей близлежащих объектов.

MAN – компьютерные сети между учреждениями в пределах одного населенного пункта, связующие множество локальных сетей.

WAN – окрытая глобальная сеть, обслуживающая масштабные географические регионы, в состав которой входят как локальные сети, так и прочие телекоммуникационные узлы.

Существует несколько сценариев построения компьютерной сети предусматривающих порядок расположения отдельных рабочих мест и способ их соединения коммуникационными магистралями.

Данная сфера определяет тип используемого оборудования, кабеля, методы управления и пр. Наибольшее распространение нашли три конфигурации построения сети:

• шина;
• кольцо;
• звезда.

Шина подразумевает равные права всех абонентов, подключенных поочередно по единой линии связи. Особенность такой топологии – отсутствие центрального абонента, а подключение новых участников процесса осуществляется наиболее простым способом, к тому же здесь используется наименьшее количество слаботочного кабеля.

Кольцевая топология отличается простотой устройства, где каждый отдельный компьютер соединен кабельной линией с двумя другими. Здесь также нет четко выраженного центра, и каждый компьютер обладает равными правами.

Звезда предусматривает наличие центрального компьютера, на который возлагается основная нагрузка по управлению обменом. В данном случае именно основной компьютер обладает наибольшей мощностью, а в самой сети не возникает каких либо конфликтов между отдельными абонентами. В зависимости от способа управления, каждая из топологий имеет отличительные характеристики, и далее мы расскажем, на какие способы управления различаются сети.

Классификация компьютерных сетей по способу управления

Учитывая то, что сложная система нуждается в постоянном контроле и корректном взаимодействии всех узлов, она постоянно находится под управлением. По способу управления сети делятся на:

• централизованные, где основные управленческие функции выполняет сервер, обеспечивая доступ пользователей к имеющимся ресурсам. Если сервер (или несколько серверов одновременно) – это мощный компьютер, на который ложится основная нагрузка, то остальные машины – это рабочие станции;
• децентрализованные, или как их еще называют, пиринговые (одноранговые). В данном случае отсутствуют такие средства управления локальной сетью, как серверы, а все компьютеры обладают равными правами, и управление может осуществляться с любой из машин;
• смешанные, в условиях которых самые сложные и приоритетные задачи решаются посредством централизованного управления.

Так как по способу управления сети бывают разнотипными, существуют определенные стандарты данного процесса.

Стандарты систем управления сетями – это сложная профессиональная сфера, базирующаяся на основе протоколов и регулирующая способ взаимодействия между основными и управляемыми объектами.

Учитывая тот факт, что проектирование и монтаж локальных сетей – ответственный и непростой процесс, его осуществление может осуществляться исключительно опытными профессионалами.

Привлечение к наладке компьютерной сети грамотных проектировщиков и монтажников гарантирует высокий уровень работ, а также обеспечивает надежное функционирование каждого элемента, входящего в ее состав.

В зависимости от способа управления разделяемыми ресурсами компьютерная сеть может быть организована следующими способами:

· как одноранговая рабочая группа, в которой каждый компьютер выполняет функцию как сервера, так и клиента, причем каждый пользователь самостоятельно управляет ресурсами своего компьютера;

· как сеть клиент/сервер , в которой функции администрирования сети сосредоточены на центральном компьютере.

Рассмотрим более подробно эти сети. Приведем сначала основные определения терминов.

Сервер – компьютер, предоставляющий свои ресурсы (данные, программное обеспечение, периферийное оборудование и т.д.) в сеть.

Клиент – компьютер, получающий доступ к ресурсам сети.

Часто сервер предоставляет (разделяет) только специальный вид ресурсов, поэтому его называют выделенным . Как правило, выделенный сервер – это компьютер с быстродействующим процессором и большим объемом памяти. В больших сетях выделенные серверы выполняют только одну определенную функцию, например, они могут быть одни из следующих видов:

· файловый сервер – сервер, хранящий файлы данных и выполняющий все операции по их обслуживанию;

· сервер печати – компьютер, управляющий одним или несколькими принтерами, распределенными в сеть;

· сервер приложений – компьютер с установленными на нем сетевыми приложениями (предназначенными для выполнения на клиентских машинах);

· регистрационный сервер – предназначен для обеспечения безопасности баз данных. В сетях Windows он называется контроллером домена, на нем содержится информация об учетных записях пользователей;

· сервер Web – выполняет программное обеспечение поддержки протоколов и технологий Internet;

· сервер электронной почты – выполняет обслуживание электронной почты;

· сервер удаленного доступа – предоставляет коммутируемое соединение (с его помощью компьютер получает доступ к сети через телефонную линию);

· телефонный сервер – обслуживает телефонную сеть;

· кластерный сервер – обеспечивает объединение серверов в кластеры , то есть в группы независимых компьютерных систем, работающих вместе как одна система;

· прокси-сервер – выполняет функции промежуточного звена между компьютерами пользователей и Internet;

· факс-сервер – выполняет прием, отправку и распределение поступивших факсов;

· BOOTP-сервер – с помощью протокола BOOTP загружает ОС клиентских машин, не имеющих жестких дисков, и предоставляет информацию о конфигурировании сетевого протокола;

· DHCP-сервер – присваивает IP-адреса и параметры конфигурации TCP/IP протокола клиентским компьютерам.

Термин клиент также может обозначать программы, имеющие доступ к программам сервера.

Термин рабочая станция может обозначать любой настольный компьютер с клиентской ОС, или высокопроизводительный компьютер, на котором выполняются приложения, интенсивно использующие ресурсы сети.

Термин хост обозначает любое сетевое устройство, которому присвоен IP-адрес.

Термин узел обозначает точку соединения в сети.

В общем случае это устройство, запрограммированное или спроектированное для распознавания и обработки запросов на передачу информации другим узлам.

Одноранговая сеть хорошо подходит для небольших сетей, ее стоимость невелика. Конфигурируется такая сеть как рабочая группа, в которой все компьютеры имеют равные права и могут выступать как клиенты, так и как серверы. Пользователь каждого компьютера сам отвечает за администрирование своей машины. Доступ к ресурсам такой сети осуществляется с помощью паролей. Говорят, что в одноранговой сети организована безопасность на уровне ресурсов (т.е. каждому ресурсу присвоен конкретный пароль, который необходимо знать, чтобы получить доступ). Ясно, что при увеличении размеров сети такая система безопасности делает сеть неработоспособной.

Недостатков одноранговой сети лишены сети клиент/сервер с централизованным управлением, реализованным на одной из машин сети (сервере). Как правило, сервер в таких сетях предоставляет несколько сетевых возможностей, перечисленных выше. Проблема администрирования, возникающая (при увеличении числа компьютеров) в одноранговой сети, в клиент/серверной сети решается гораздо проще и эффективнее. Однако здесь возникает необходимость в специально подготовленном сетевом администраторе. Кроме того, сервер заведомо должен иметь очень высокую производительность, чтобы иметь возможность обрабатывать все запросы сети.

Доступ к ресурсам клиент/серверной сети осуществляется на уровне пользователей, то есть существует специальная база пользователей, в которой прописаны права каждого пользователя, и доступ к ресурсам осуществляется в соответствии с этими назначенными правами.

Компьютерной сетью называется соединение двух или более компьютеров. В общем случае для создания компьютерной сети необходимо специальное аппаратное (сетевое оборудование) и программное обеспечение (сетевые программные средства). Простейшее соединение двух компьютеров для обмена данными называется прямым соединением. В этом случае никакого дополнительного аппаратного и программного обеспечения не требуется. Роль аппаратного соединения выполняет стандартный параллельной порт, а все программное обеспечение уже есть в операционной системе. Достоинством прямого соединения является его простота, недостатком – низкая скорость передачи данных.

Сети делятся на локальные и глобальные . Назначение всех видов сетей имеет одно назначение – обеспечение совместного доступа к общим ресурсам: аппаратным, программным и информационным (ресурсам данных).

По характеру реализуемых функций сети подразделяются:

На вычислительные, предназначенные для решения задач управления на основе вычислительной обработки исходной информации;

Информационные, предназначенные для получения справочных данных по запросу пользователей;

Смешанные, в которых реализуются вычислительные и информационные функции.

По способу управления сети делятся на сети:

С децентрализованным управлением - каждый компьютер, входящий в состав сети, включает полный набор программных средств для координации выполняемых сетевых операций;

С централизованным управлением - координация работы компьютеров осуществляется под управлением единой ОС;

Со смешанным управлением - под централизованным управлением ведется решение задач, обладающих высшим приоритетом и, как правило, связанных с обработкой больших объемов информации.

Уровни модели связи:

1. Прикладной уровень – пользователь с помощью приложений создает документ.

2. Уровень представления – операционная система компьютера фиксирует, где находятся данные и обеспечивает взаимодействие со следующим уровнем.

3. Сеансовый уровень – компьютер взаимодействует с сетью: проверяет право пользователя на выход в сеть и передает документ к протоколам транспортного уровня.

4. Транспортный уровень – документ преобразуется в ту форму, в которой положено передавать данные в используемой сети.

5. Сетевой уровень определяет маршрут движения данных в сети.

6. Уровень соединения необходим для того, чтобы промодулировать сигналы в соответствии с данными, полученными с сетевого уровня. В компьютере эти функции выполняет сетевая карта или модем.

7. Физический уровень . На этом уровне происходит реальная передача данных. Здесь нет ни документов, ни пакетов, ни байтов – только биты. Восстановление документа происходит постепенно, при переходе с нижнего уровня на верхний. Средства физического уровня лежат за пределами компьютера. В локальных сетях это оборудование самой сети. При удаленной связи с использованием модемов это лини телефонной связи, коммутационное оборудование и т.п.

Разные уровни протоколов сервера и клиента не взаимодействуют друг с другом напрямую, но они взаимодействуют через физический уровень. Постепенно переходя с верхнего уровня на нижний, данные непрерывно преобразуются. Это и создает эффект виртуального взаимодействия уровней между собой. Однако несмотря на виртуальность, это все-таки соединения, через которые тоже проходят данные. На виртуальных соединениях основаны все службы современного Интернета.

Локальные вычислительные сети (ЛВС). Если компьютеры находятся недалеко друг от друга, используют общий комплект сетевого оборудования и управляются одним пакетом программного обеспечения, то такую сеть называют локальной. Создание локальных сетей характерно для отдельных подразделений предприятий. Рассмотрим организацию обмена информацией модели взаимодействия в ЛВС.

В серверных ЛВС реализованы две модели взаимодействия пользователей с рабочими станциями: модель файл-сервер и модель клиент-сервер. В первой модели сервер обеспечивает доступ к файлам базы данных для каждой рабочей станции, и на этом его работа заканчивается. Например, если используется база данных типа файл-сервер для получения сведений о налогоплательщиках, проживающих на какой-либо конкретной улице Москвы, по сети будет передана вся таблица по территориальному округу, и решать, какие записи в ней удовлетворяют запросу, а какие нет, приходится самой рабочей станции. Таким образом, работа модели «файл-сервер» приводит к перегрузке сети.

Устранение этих недостатков достигается в модели «клиент-сервер». В этом случае прикладная система делится на две части: внешнюю, об­ращенную к пользователю и называемую клиентом, и внутреннюю, об­служивающую и называемую сервером. Сервером является машина, об­ладающая ресурсами и предоставляющая их, а клиентом - потенциаль­ный потребитель этих ресурсов. Роль ресурсов может играть файловая система (файловый сервер), процессор (вычислительный сервер), база данных (сервер базы данных), принтер (принтер-сервер) и др. Так как сервер (или серверы) обслуживает одновременно многих клиентов, то на серверном компьютере должна функционировать многозадачная опера­ционная система.

В модели «клиент-сервер» сервер играет активную роль, ибо его программное обеспечение заставляет сервер «сначала подумать, а потом сделать». Потоки информации, текущие по сети, становятся меньшими, поскольку сервер сначала обрабатывает запросы, а затем посылает клиенту то, в чем он нуждается. Сервер также контролирует допустимость обращения к записям на индивидуальной основе, что обеспечивает большую безопасность данных.

В модели «клиент-сервер», созданной на основе ПЭВМ, предлагается следующее:

· сеть содержит значительное количество серверов и клиентов;

· основу вычислительной системы составляют рабочие станции, каждая из которых функционирует как клиент и запрашивает информацию, которая находится на сервере;

· пользователь системы освобожден от необходимости знать, где находит­ся требуемая ему информация, он просто запрашивает то, что ему нужно;

· система реализуется в виде открытой архитектуры, объединяющей ЭВМ различных классов и типов с различными системами.

Конфигурация ЛВС. Конфигурация локальной сети называется топологией. Наиболее распространены следующие топологии:

- шина - одна из машин служит в качестве системного обслуживающего устройства, обеспечивающего централизованный доступ к общим файлам, базам данных и к другим вычислительным ресурсам;

- кольцо - информация по кольцу может передаваться только в одном направлении;

- звезда (радиальная) - в центре сети размещается коммутирующее устройство, обеспечивающее жизнеспособность системы;

- снежинка (многосвязная) - топология с файловым сервером для разных рабочих групп и один центральный сервер для всей сети;

- иерархическая (дерево) - образуется путем соединения нескольких шин с корневой системой, где размещаются самые важные компоненты ЛВС.

На практике чаще встречаются гибридные ЛВС, приспособленные к требованиям конкретного заказчика и сочетающие фрагменты различных топологий. Локальные сети можно объединять друг с другом, даже если между ними очень большие расстояния. При этом используются обычные средства связи: телефонные линии, радиостанции, волоконно-оптические линии, спутниковая связь и др. При соединении двух или более сетей между собой образуется глобальная сеть. Глобальная сеть может охватывать город, область, страну, континент и весь земной шар. В тех случаях, когда сети, работающие по разным протоколам пересекаются, возникает необходимость в переводе данных из формата, принятого в одной сети, в формат, принятый в другой сети. Компьютеры или программы, выполняющие эту функцию, называют шлюзами. Если объединяют сети, использующие одинаковые протоколы, то оборудование, стоящее между ними, называют мостами.

Методы доступа в ЛВС. По методам в сети выделяются такие наиболее распространенные сети, как Ethernet, ArcNet, Token Ring.

Ethernet - метод множественного доступа. Перед началом передачи рабочая станция определяет, свободен канал или занят. Если свободен, то станция начинает передачу. Для данного метода используется топология «шина». Сообщение, отправляемое одной рабочей станцией, принимается одновременно всеми остальными станциями, подключенными к общей шине. Сообщение игнорируется всеми станциями, кроме отправителя и адресата.

ArcNet - используется в ЛВС со звездообразной топологией. Один из ПК создает специальный маркер, который последовательно передается от одного ПК к другому. Если станция передает сообщение другой станции, она должна дождаться маркера и добавить к нему сообщение, дополненное адресами отправителя и назначения. Когда пакет дойдет до станции назначения, сообщение будет отделено от маркера и передано станции.

Token Ring - рассчитан на кольцевую структуру и также использует маркер, передаваемый от одной станции к другой. Но при нем имеется возможность назначать разные приоритеты разным рабочим станциям. При этом методе маркер перемещается по кольцу, давая последовательно расположенным на нем компьютерам право на передачу.

Обеспечение безопасности информации в вычислительных сетях. При подключении локальной сети к глобальной сети важную роль играет понятие сетевой безопасности. Должен быть ограничен доступ в локальную сеть для посторонних лиц извне, а также ограничен выход за пределы локальной сети для сотрудников предприятия, не имеющих соответствующих прав. Для обеспечения сетевой безопасности между локальной и глобальной сетью устанавливают брандмауэры - компьютеры или программы, препятствующие несанкционированному перемещению данных между сетями.

Глобальная информационная сеть Интернет. Интернет в узком смысле – это объединение сетей. Однако в последние годы у этого слова появился и более широкий смысл: Всемирная компьютерная сеть. Интернет можно рассматривать в физическом смысле, как несколько миллионов компьютеров, связанных друг с другом всевозможными линиями связи. Однако такой физический взгляд очень узок.

Интернет представляет собой некое информационное пространство, внутри которого осуществляется непрерывная циркуляция данных. В этом смысле его можно сравнить с теле- и радиоэфиром, хотя есть очевидная разница в том, что в эфире никакая информация храниться не может, а в Интернете она перемещается между компьютерами, составляющими узлы сети, и какое-то время хранится на жестких дисках. Рассмотрим принципы функционирования Интернет.

Рождением Интернета принято считать 1983 год. В этом году произошли революционные изменения в программном обеспечении компьютерной связи. Днем рождения в современном понимании этого слова стала дата стандартизации протокола связи TCP/IP, лежащего в основе Всемирной сети по нынешний день.

Протокол TCP – протокол транспортного уровня. Он управляет тем, как происходит передача информации. Согласно протоколу TCP, отправляемые данные “нарезаются” на небольшие пакеты, после чего каждый пакет маркируется таким образом, чтобы в нем были данные, необходимые для правильной сборки документа на компьютере получателя.

Протокол IP – адресный. Он принадлежит сетевому уровню и определяет, куда происходит передача. Его суть состоит в том, что у каждого участника Всемирной сети должен быть свой уникальный адрес (IP-адрес). Этот адрес выражается четырьмя байтами. Каждый компьютер, через который проходит TCP-пакет может по этим четырем числам определить, кому из ближайших соседей надо переслать пакет, чтобы он оказался «ближе» к получателю. В результате конечного числа перебросок пакет достигает нужного адреса.

Основные информационные ресурсы Интернет:

1. Удаленный доступ к ресурсам сети TELNET. Исторически одной из ранних является служба удаленного управления компьютером Telnet. Подключившись к удаленному компьютеру по протоколу этой службы, можно управлять его работой. Такое управление еще называют консольным или терминальным. Часто протоколы Telnet применяют для дистанционного управления техническими объектами.

2. Электронная почта:

- Электронная почта (E-Mail). Почтовые сервера получают сообщения от клиентов и пересылают их по цепочке к почтовым серверам адресатов, где эти сообщения накапливаются. При установлении соединения между адресатом и его почтовым сервером происходит автоматическая передача поступивших сообщений на компьютер адресата. Почтовая служба основана на двух протоколах: SMTP и POP3. По первому происходит отправка корреспонденции с компьютера на сервер, а по второму – прием поступивших сообщений. Существует большое разнообразие клиентских постовых программ.

- Списки рассылки (Mail List). Это специальные тематические сервера, собирающие информацию по определенным темам и переправляющие ее подписчикам в виде сообщений электронной почты. Списки рассылки позволяют эффективно решать вопросы регулярной доставки данных.

- Служба телеконференций (Usenet). Служба телеконференций похожа на циркулярную рассылку электронной почты, в ходе которой одно сообщение отправляется большой группе. Такие группы называются телеконференциями или группами новостей. Сообщения, направленные на сервер группы новостей, отправляются с него на все серверы, с которыми он связан, если на них данного сообщения нет. На каждом из серверов поступившее сообщение хранится ограниченное время, и все желающие могут с ним ознакомиться. Ежедневно в мире создаются порядка миллиона сообщений для групп новостей. Вся система телеконференций разбита на тематические группы.

3. Технология World Wide Web (WWW). Служба World Wide Web (WWW). Это самая популярная служба современного Интернета. Это единое информационное пространства, состоящее из сотен миллионов взаимосвязанных электронных документов, хранящихся на Web-серверах. Отдельные документы, составляющие Web-пространство, называют Web-страницами. Группы тематических Web-страниц называют Web-узлами. Один физический Web-сервер может содержать достаточно много Web-узлов, каждому из которых, обычно, отводится отдельный каталог на жестком диске сервера. Программы для просмотра Web-страниц называют браузерами или обозревателями. Браузер выполняет отображение документа на экране, руководствуясь командами, которые автор внедрил в текст. Такие команды называются тегами. Правила записи тегов содержатся в спецификации особого языка разметки, называемого языком разметки гипертекста – HTML. Существует возможность внедрения в гипертекст графических и мультимедийных документов.

Наиболее важной чертой Web-страниц являются гипертекстовые ссылки. С любым фрагментом текста можно связать иной Web-документ, то есть установить гиперссылку. Гипертекстовая связь между сотнями миллионов документов является основой существования логического пространства World Wide Web. Адрес любого файла во всемирном масштабе определяется унифицированным указателем ресурса – URL. Адрес URL состоит из трех частей:

Указание протокола службы, которая осуществляет доступ к данному ресурсу. Для WWW прикладным является протокол HTTP (http://…);

Указание доменного имени сервера, на котором хранится данный ресурс (http://www.abcde.com);

Указание полного пути доступа к файлу на данном компьютере (http://www.abcde.com/Files/New/abcdefg.zip).

Именно в форме URL и связывают адрес ресурса с гипертекстовыми ссылками на Web-страницах. При щелчке на гиперссылке браузер посылает запрос для поиска и доставки ресурса, указанного в ссылке.

4. Служба имени доменов (DNS). IP-адрес удобен для компьютера, но неудобен для людей, поэтому существует более удобная форма записи, использующая систему доменов. Например: www.microsoft.com, microsoft– доменное имя сервера – получено при регистрации, com – суффикс, определяющий принадлежность домена. Наиболее распространены следующие суффиксы: com – сервер коммерческой организации; gov – сервер правительственной организации; edu – сервер учебного заведения. Такая система принята в США, в других странах вместо типа сервера указывают код страны, например Россия – ru. Необходим перевод доменных имен в IP-адреса. Этим и занимаются серверы службы имен доменов.

4. Обмен файлами по протоколу FTP:

- Службы передачи файлов (FTP). Прием и передача файлов составляет значительный процент от прочих услуг Интернета. Служба FTP имеет свои сервера, на которых хранятся архивы данных.

- Служба IRC (чаты, чат-конференции). Предназначена для прямого общения нескольких человек в режиме реального времени.

- Служба ICQ. Это служба предназначена для поиска сетевого IP-адреса человека, подключенного в данный момент к Интернету. Необходимость в подобной услуге связана с тем, что большинство пользователей не имеют постоянного IP-адреса. Для пользования этой службой надо зарегистрироваться на ее центральном сервере и получить идентификационный номер (UIN). Зная UIN адресата, но не зная его текущий IP-адрес, можно оправить ему сообщение. В этом случае ICQ-служба приобретает характер Интернет-пейджера.

Объединение рассмотренных выше компонент в сеть может производится различными способами и средствами. По составу своих компонент, способам их соединения, сфере использования и другим признакам сети можно разбить на классы таким образом, чтобы принадлежность описываемой сети к тому или иному классу достаточно полно могла характеризовать свойства и качественные параметры сети.

Однако такого рода классификация сетей является довольно условной. Наибольшее распространение на сегодня получило, разделение компьютерных сетей по признаку территориального размещения.

По этому признаку сети делятся на три основных класса:

­ LAN – локальные сети (Local Area Networks);

­ MAN – городские сети (Metropolitan Area Networks).

­ WAN – глобальные сети (Wide Area Networks);

Локальная сеть (ЛС) – это коммуникационная система, поддерживающая в пределах здания или некоторой другой ограниченной территории один или несколько высокоскоростных каналов передачи цифровой информации, предоставляемых подключенным устройствам для кратковременного монопольного использования. Территории, охватываемые ЛС, могут существенно различаться.

Длина линий связи для некоторых сетей может быть не более 1000 м, другие же ЛС в состоянии обслужить целый город. Обслуживаемыми территориями могут быть как заводы, суда, самолеты, так и учреждения, университеты, колледжи. В качестве передающей среды, как правило, используются коаксиальные кабели, хотя все большее распространение получают сети на витой паре и оптоволокне, а в последнее время также стремительно развивается технология беспроводных локальных сетей, в которых используется один из трех видов излучений: широкополосные радиосигналы, маломощное излучение сверхвысоких частот (СВЧ излучение) и инфракрасные лучи.

Небольшие расстояния между узлами сети, используемая передающая среда и связанная с этим малая вероятность появления ошибок в передаваемых данных позволяют поддерживать высокие скорости обмена – от 1 Мбит/с до 100 Мбит/с (в настоящее время уже есть промышленные образцы ЛС со скоростями порядка 1 Гбит/с).

Городские сети , как правило, охватывают группу зданий и реализуются на оптоволоконных или широкополосных кабелях. По своим характеристикам они являются промежуточными между локальными и глобальными сетями. В последнее время в связи с прокладкой высокоскоростных и надежных оптоволоконных кабелей на городских и междугородних участках, а новые перспективные сетевые протоколы, например, ATM (Asynchronous Transfer Mode – режим асинхронной передачи), которые в перспективе могут использоваться как в локальных, так и в глобальных сетях.

Глобальные сети , в отличие от локальных, как правило, охватывают значительно большие территории и даже большинство регионов земного шара (примером может служить сеть Internet). В настоящее время в качестве передающей среды в глобальных сетях используются аналоговые или цифровые проводные каналы, а также спутниковые каналы связи (обычно для связи между континентами). Ограничения по скорости передачи (до 28,8 Кбит/с на аналоговых каналах и до 64 Кбит/с – на пользовательских участках цифровых каналов) и относительно низкая надежность аналоговых каналов, требующая использования на нижних уровнях протоколов средств обнаружения и исправления ошибок существенно снижают скорость обмена данными в глобальных сетях по сравнению с локальными.

Существуют и другие классификационные признаки компьютерных сетей.

По сфере функционирования сети делятся на:

Банковские сети,

Сети научных учреждений,

Университетские сети;

По форме функционирования можно выделить:

Коммерческие сети;

Бесплатные сети,

Корпоративные сети

Сети общего пользования;

По характеру реализуемых функций сети разделяются на:

Вычислительные, предназначенные для решения задач управления на основе вычислительной обработки исходной информации;

Информационные, предназначенные для получения справочных данных по запросу пользователей; смешанные, в которых реализуются вычислительные и информационные функции.

По способу управления вычислительные сети делятся на:

Сети с децентрализованным управлением;

Централизованным управлением;

Смешанным управлением.

В первом случае каждая ЭВМ, входящая в состав сети, включает полный набор программных средств для координации выполняемых сетевых операций. Сети такого типа сложны и достаточно дороги, так как операционные системы отдельных ЭВМ разрабатываются с ориентацией на коллективный доступ к общему полю памяти сети.

В условиях смешанных сетей под централизованным управлением ведется решение задач, обладающих высшим приоритетом и, как правило, связанных с обработкой больших объемов информации.

По совместимости программного обеспечения бывают сети:

Однородные;

Гомогенные (состоящие из программно-совместимых компьютеров)

Неоднородные или гетерогенные (если компьютеры, входящие в сеть, программно несовместимы).

Локальные сети

Существуют два подхода к построению локальных сетей и, соответственно два типа: сети типа клиент/сервер и одноранговые сети.

Сети типа клиент/сервер

В сетях типа клиент/сервер используется выделенный компьютер (сервер), на котором сосредоточены файлы общего пользования и который предоставляет сервис печати для многих пользователей (рис. 1).

Рис. 1. Сети типа клиент/сервер

Сервер – компьютер, подключенный к сети и обеспечивающий ее пользователей определенными услугами.

Серверы могут осуществлять хранение данных, управление базами данных, удаленную обработку заданий, печать заданий и ряд других функций, потребность в которых может возникнуть у пользователей сети. Сервер – источник ресурсов сети. Серверов может быть довольно много в сети, и каждый из них может обслуживать свою группу пользователей или управлять определенными базами данных.

Рабочая станция – персональный компьютер, подключенный к сети, через который пользователь получает доступ к ее ресурсам. Рабочая станция сети функционирует как в сетевом, так и в локальном режиме. Она оснащена собственной операционной системой (MSDOS, Windows и т. д.), обеспечивает пользователя всеми необходимыми инструментами для решения прикладных задач. Рабочие станции, подключаемые к серверу, называются клиентами. В качестве клиентов могут использоваться как мощные компьютеры для ресурсоемкой обработки электронных таблиц, так и маломощные PC для простой обработки текстов. В противоположность этому в качестве серверов обычно устанавливают мощные компьютеры. В связи с необходимостью обеспечивать одновременную обработку запросов большого количества клиентов и хорошую защиту данных сети от несанкционированного доступа, сервер должен работать под управлением специализированной операционной системы.

Примеры: Novell Net Ware, Windows NT Server, IBM OS/2 Lan Server, Banyan Vines.

Одноранговые сети

В одноранговых сетях выделенные серверы не используются (рис. 2). Одновременно с обслуживанием пользователя компьютер в одноранговой сети может брать на себя функции сервера, выполняя задания на печать и отвечая на файловые запросы с других рабочих станций сети. Конечно, если компьютер не предоставляет в общее пользование свое дисковое пространство или свой принтер, то он является только клиентом по отношению к другим рабочим станциям, выполняющим функции сервера. Windows 95 имеет встроенные возможности для построения одноранговой сети. Если возникнет необходимость подключения к другим одноранговым сетям, то Windows 95 поддерживает следующие сети:

­ Net Ware Lite

­ Artisoft LANtastic.

Рис. 2. Расположение компьютеров в одноранговых сетях.

Топология сети

Под топологией понимается описание свойств сети, присущих всем ее гомоморфным преобразованиям, т.е. таким изменениям внешнего вида сети, расстояний между ее элементами, их взаимного расположения, при которых не изменяется соотношение этих элементов между собой.

Топология компьютерной сети во многом определяется способом соединения компьютеров друг с другом. Топология во многом определяет многие важные свойства сети, например такие, как надежность (живучесть), производительность и др. Существуют разные подходы к классификации топологий сетей. Согласно одному из них конфигурации локальных сетей делятся на два основных класса: широковещательные и последовательные .

В широковещательных конфигурациях каждый ПК (приемо-передатчик физических сигналов) передает сигналы, которые могут быть восприняты остальными ПК. К таким конфигурациям относятся топологии «общая шина», «дерево», «звезда с пассивным центром». Сеть типа «звезда с пассивным центром» можно рассматривать как разновидность «дерева», имеющего корень с ответвлением к каждому подключенному устройству.

В последовательных конфигурациях каждый физический подуровень передает информацию только одному ПК. Примерами последовательных конфигураций являются: произвольная (произвольное соединение компьютеров), иерархическая, «кольцо», «цепочка», «звезда с интеллектуальным центром», «снежинка» и
другие.

Наиболее оптимальной с точки зрения надежности (возможности функционирования сети при выходе строя отдельных узлов или каналов связи) является полносвязная сеть , т.е. сеть, в который каждый узел сети связан со всеми другими узлами, однако при большом числе узлов такая сеть требует большого количества каналов связи и труднореализуема из-за технических сложностей и высокой стоимости. Поэтому практически все сети являются неполносвязными .

Хотя при заданном числе узлов в неполносвязной сети может существовать большое количество вариантов соединения узлов сети, на практике обычно используется три наиболее широко распространенные (базовые) топологии ЛВС:

1. общая шина;

2. кольцо;

3. звезда.

Шинная топология (рис. 3) , когда все узлы сети подключаются к одному незамкнутому каналу, обычно называемому шиной.

Рис 3. Топология «Шина».

В данном случае, одна из машин служит в качестве системного обслуживающего устройства, обеспечивающего централизованный доступ к общим файлам и базам данных, печатающим устройствам и другим вычислительным ресурсам.

Сети данного типа приобрели большую популярность благодаря низкой стоимости, высокой гибкости и скорости передачи данных, легкости расширения сети (подключение новых абонентов к сети не сказывается на ее основных характеристиках). К недостаткам шинной топологии следует отнести необходимость использования довольно сложных протоколов и уязвимость в отношении физических повреждений кабеля.

Кольцевая топология (рис. 4), когда все узлы сети подключаются к одному замкнутому кольцевому каналу.

Рис 4. Топология «Кольцо».

Эта структура сети характеризуется тем, что информация по кольцу может передаваться только в одном направлении и все подключенные ПЭВМ могут участвовать в ее приеме и передаче. При этом абонент-получатель должен пометить полученную информацию специальным маркером, иначе могут появиться «заблудившиеся» данные, мешающие нормальной работе сети.

Как последовательная конфигурация кольцо особенно уязвимо в отношении отказов: выход из строя какого-либо сегмента кабеля приводит к прекращению обслуживания всех пользователей. Разработчики ЛВС приложили немало усилий, чтобы справиться с этой проблемой. Защита от повреждений или отказов обеспечивается либо замыканием кольца на обратный (дублирующий) путь, либо переключением на запасное кольцо. И в том, и в другом случае сохраняется общая кольцевая топология.

Звездообразная топология (рис. 5) , когда все узлы сети подключаются к одному центральному узлу, называемому хостом (host ) или хабом (hub ).

Рис 5. Топология «Звезда».

Конфигурациюможно рассматривать как дальнейшее развитие структуры «дерево с корнем» с ответвлением к каждому подключенному устройству. В центре сети обычно размещается коммутирующее устройство, обеспечивающее жизнеспособность системы. ЛВС подобной конфигурации находят наиболее частое применение в автоматизированных учрежденческих системах управления, использующих центральную базу данных. Звездообразные ЛВС, как правило, менее надежны, чем сети с общей шиной или иерархические, но эта проблема решается дублированием аппаратуры центрального узла. К недостаткам можно также отнести значительное потребление кабеля (иногда в несколько раз превышающее расход в аналогичных по возможностям ЛВС с общей шиной или иерархических).

Сети могут быть также смешанной топологии (гибридные ), когда отдельные части сети имеют разную топологию. Примером может служить локальная сеть FDDI, в которой основные (магистральные) узлы подключаются к кольцевому каналу, а к ним по иерархической топологии подключаются остальные узлы.