Компьютерные сети: понятие и виды

     ВВЕДЕНИЕ. 

     Современный прогресс человечества связан в первую очередь с глобальной информатизацией  всего мирового сообщества. Уместно отметить, что современные компьютерные сети являются системой, возможности и характеристики которой в целом существенно превышают соответствующие показатели простой суммы составляющих элементов сети персональных компьютеров при отсутствии взаимодействия между ними.

       Достоинства компьютерных сетей  обусловили их широкое распространение  в информационных системах кредитно-финансовой сферы, органов государственного управления и местного самоуправления, предприятий и организаций. 

1. КОМПЬЮТЕРНЫЕ  СЕТИ.

 

       Компьютерная сеть - объединение нескольких ЭВМ для совместного решения информационных, вычислительных, учебных и других задач.

     Все компьютерные сети без исключения имеют одно назначение-обеспечение совместного доступа к общим ресурсам. Слово ресурс очень удобное. Ресурсы бывают трех видов: аппаратные, программные, информационные.

     Аппаратные  ресурсы – это, когда все участники компьютерной сети пользуются одним аппаратом, например, принтером или используют один компьютер с увеличенной емкостью жесткого диска (файловый сервер), на котором хранят свои архивы и результаты работы.

     Компьютерные  сети позволяют совместно использовать программные ресурсы. Так, например, для выполнения сложных и продолжительных расчетов можно подключиться к удаленной большой ЭВМ и отправить вычислительное задание на нее, по окончании расчетов получить результат обратно.

     Данные, хранящиеся на удаленных компьютерах, образуют информационный ресурс, например, Интернет.

     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.

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

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

     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);

     Городская сеть (MAN - Metropolitan Area NetWork) - сеть, которая обслуживает информационные потребности большого города.

       Региональные - расположенные на территории города или области.

      Сети, в пределах одного здания, объединяющие от 2 до 300 компьютеров, которые принадлежат обычно одной организации (или одной семье), называются локальными вычислительными сетями.                                 

      Глобальные  сети - WAN (Worldwide Area Network) объединяют сотни, тысячи узлов во многих странах мира.  

2. ЛОКАЛЬНЫЕ КОМПЬЮТЕРНЫЕ СЕТИ.

 

      Локальная компьютерная сеть - это совокупность компьютеров, соединенных линиями связи, обеспечивающая пользователям сети потенциальную возможность совместного использования ресурсов всех компьютеров. Часто дешевле создать локальную сеть и установить один принтер на все подразделение, чем приобретать по принтеру для каждого рабочего места. Файловый сервер сети позволяет обеспечить и совместный доступ к программам.

        У локальной сети есть также  и административная функция. Контролировать  ход работ над проектами в  сети проще, чем иметь дело с множеством автономных компьютеров. Если в учебном классе есть локальная сеть, то она тоже выполняет административную функцию, позволяя контролировать ход занятий учащихся.

      Конфигурация  локальной сети называется топологией.

      1. Наиболее простой вид топологии — шина. В такой сети все компьютеры подключены к одному кабелю.

      2. На шину похожа и структура,  которую называют кольцо.

      3. Для локальных сетей, основанных  на файловом сервере, может  применяться схема звезда.

      4. От схемы зависит состав оборудования  и программного обеспечения. Топологию выбирают, исходя из потребностей предприятия.

      Локальная сеть создаётся для рационального  использования компьютерного оборудования и эффективной работы сотрудников.

     Характерная особенность локальных сетей - наличие связывающего всех абонентов высокоскоростного канала связи для передачи информации в цифровом виде.  Существуют проводные и беспроводные каналы. Каждый из них характеризуется определенными значениями существенных с точки зрения организации локальных сетей параметров:

      - скорости передачи данных;

      - максимальной длины линии;

      - помехозащищенности;

      - механической прочности;

      - удобства и простоты монтажа;

      - стоимости.

     Существуют  проводные и беспроводные каналы. В настоящее время обычно применяют четыре типа сетевых кабелей:

      - коаксиальный кабель;

      - незащищенная витая пара;

      - защищенная витая пара;

      - волоконно-оптический кабель.

       Первые три типа кабелей передают  электрический сигнал по медным  проводникам. Волоконно-оптические  кабели передают свет по стеклянному волокну.

     Беспроводная  связь на радиоволнах СВЧ диапазона может использоваться для организации сетей в пределах больших помещений типа ангаров или павильонов, там, где использование обычных линий связи затруднено или нецелесообразно. Для обеспечения согласованной работы в сетях передачи данных используются различные коммуникационные протоколы передачи данных – наборы правил, которых должны придерживаться передающая и принимающая стороны для согласованного обмена данными.

     Протоколы – это наборы правил и процедур, регулирующих порядок осуществления некоторой связи. Протоколы – это правила и технические процедуры, позволяющие нескольким компьютерам при объединении в сеть общаться друг с другом.

     Существует  множество протоколов. Протоколы работают на разных уровнях модели взаимодействия открытых систем OSI/ISO. Среди множества протоколов наиболее распространены следующие:

• NetBEUI;
• XNS;
• IPX/SPX и NWLmk;
• Набор протоколов OSI.

                             3. ГЛОБАЛЬНЫЕ СЕТИ. 

     Глобальная  сеть (ГВС или WAN - World Area NetWork) - сеть, соединяющая компьютеры, удалённые географически на большие расстояния друг от друга. Отличается от локальной сети более протяженными коммуникациями (спутниковыми, кабельными и др.). Глобальная сеть объединяет локальные сети.

     Internet - глобальная компьютерная сеть, охватывающая весь мир. Internet образует как бы ядро, обеспечивающее связь различных информационных сетей, принадлежащих различным учреждениям во всем мире, одна с другой. Фактически Internet состоит из множества локальных и глобальных сетей, принадлежащих различным компаниям и предприятиям, связанных между собой различными линиями связи. Как и во всякой другой сети в Internet существует 7 уровней взаимодействия между компьютерами: физический, логический, сетевой, транспортный, уровень сеансов связи, представительский и прикладной уровень.

     Протоколы физического уровня определяют вид и характеристики линий связи между компьютерами. В Internet используются практически все известные в настоящее время способы связи от простого провода (витая пара) до волоконно-оптических линий связи (ВОЛС).

       Для каждого типа линий связи  разработан соответствующий  протокол логического уровня, занимающийся управлением передачей информации по каналу. К протоколам логического уровня для телефонных линий относятся протоколы SLIP (Serial Line Interface Protocol) и PPP (Point to Point Protocol). 

     Протоколы сетевого уровня отвечают за передачу данных между устройствами в разных сетях, то есть занимаются маршрутизацией пакетов в сети. К протоколам сетевого уровня принадлежат IP (Internet Protocol) и ARP (Address Resolution Protocol).

       Протоколы транспортного уровня управляют передачей данных из одной программы в другую. К протоколам транспортного уровня принадлежат TCP (Transmission Control Protocol) и UDP (User Datagram Protocol).

     Протоколы уровня сеансов связи отвечают за установку, поддержание и уничтожение соответствующих каналов. В Internet этим занимаются уже упомянутые TCP и UDP протоколы, а также протокол UUCP (Unix to Unix Copy Protocol).

       Протоколы представительского уровня занимаются обслуживанием прикладных программ. К программам представительского уровня принадлежат программы, запускаемые, к примеру, на Unix-сервере, для предоставления различных услуг абонентам. К таким программам относятся: telnet-сервер, FTP-сервер, Gopher-сервер, NFS-сервер, NNTP (Net News Transfer Protocol), SMTP (Simple Mail Transfer Protocol), POP2 и POP3 (Post Office Protocol) и т.д.

       К протоколам прикладного уровня относятся сетевые услуги и программы их предоставления. 
 

                                               
 
 

                                               ВЫВОД: 

     Компьютерная  сеть - объединение нескольких ЭВМ для совместного решения информационных, вычислительных, учебных и других задач.

     Все компьютерные сети без исключения имеют  одно назначение-обеспечение совместного  доступа к общим ресурсам. Ресурсы бывают трех видов: аппаратные, программные, информационные. По способу организации сети подразделяются на реальные и искусственные. По скорости передачи информации компьютерные сети делятся на низко-, средне- и высокоскоростные. По территориальной распространенности сети могут быть локальными, глобальными, региональными и городскими.

     Локальная компьютерная сеть - это совокупность компьютеров, соединенных линиями связи, обеспечивающая пользователям сети потенциальную возможность совместного использования ресурсов всех компьютеров. Локальная сеть создаётся для рационального использования компьютерного оборудования и эффективной работы сотрудников.

     Глобальная  сеть (ГВС или WAN - World Area NetWork) - сеть, соединяющая компьютеры, удалённые географически на большие расстояния друг от друга. Отличается от локальной сети более протяженными коммуникациями (спутниковыми, кабельными и др.). Глобальная сеть объединяет локальные сети.

     Internet - глобальная компьютерная сеть, охватывающая весь мир. Internet – постоянно развивающаяся сеть, у которой ещё всё впереди, будем надеяться, что наша страна не отстанет от прогресса.  
 
 
 

                               СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ: 

1. «Интернет у вас дома», С. В. Симонович, В. И. Мураховский, ООО «АСТ-Пресс Книга», Москва 2002. 

2. Герасименко В.Г., Нестеровский И.П., Пентюхов В.В. и др. Вычислительные сети и средства их защиты: Учебное пособие/  

3. Герасименко В.Г., Нестеровский И.П., Пентюхов В.В. и др. – Воронеж: ВГТУ, 1998.  

4. Малышев Р.А. Локальные вычислительные сети: Учебное пособие/ РГАТА. – Рыбинск, 2005.  

5. Олифер В.Г., Олифер Н.А. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы /В.Г. Олифер, Н.А. Олифер. - СПб.: Питер, 2002.