Понятие и виды компьютерных сетей

Содержание:

1. Введение
2. Причины использования компьютерных сетей
3. Виды компьютерных сетей
4. Способы организации компьютерных сетей
5. Обзор сетевых операционных систем
6. Удаленный доступ и удаленное управление сервером
7. Использование сетевого принтера
8. Обзор сетевых протоколов
9. Internet: преимущества и недостатки
10. Заключение
11. Список литературы

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Компьютеры  появились в жизни человека не так уж давно, но почти любой человек может с  твердой уверенностью сказать, что будущее - за компьютерными технологиями.

   На  заре своего появления компьютеры представляли собой громоздкие устройства, работающие на лампах и занимающие настолько много места, что для их размещения требовалась не одна комната. При всем этом производительность таких машин, по сравнению с современными, была невероятно мала.

  Время шло. Постепенно научная мысль и  возможности ученых развились настолько, что производство меньших по размеру, но более производительных компьютеров стало реальностью.

   Процесс развития персонального компьютера движется с постоянно увеличивающимся ускорением, в связи с чем в ближайшем будущем компьютеры станут обязательным и незаменимым атрибутом любого предприятия, офиса и большинства квартир.

   Причиной  столь интенсивного развития информационных технологий является все возрастающая потребность в быстрой и качественной обработки информации, потоки которой с развитием общества растут как снежный ком.

   Одной из наиболее перспективных на данный момент областей исследования является разработка так называемых нейрокомпьютеров, основанных на молекулах ДНК определенного вида водорослей, и способных хранить громадные объёмы информации относительно современного ПК при минимальных размерах  самих носителей информации.

   Большой успех в последнее время получили так называемые виртуальные технологии, которые позволяют с большой точностью моделировать физические явления, процессы, предметы, а так же их взаимодействие в совокупности. Такие технологии используются в различных областях деятельности человека.

   Компьютеры  уже прочно вошли в современный  мир, во все сферы человеческой деятельности  и науки, тем самым  создавая необходимость в обеспечении их различным программным обеспечением. Конечно, в первую очередь это связано с развитием электронной вычислительной техники и  с её быстрым совершенствованием и внедрением в различные сферы человеческой деятельности.

      Объединение компьютеров  в сети позволило  значительно повысить производительность труда. Компьютеры используются как  для производственных (или офисных) нужд, так и для обучения.

2. Причины использования компьютерных сетей

   В настоящее время локальные вычислительные (ЛВС) получили очень широкое распространение. Это вызвано несколькими причинами:

• объединение компьютеров в сеть позволяет значительно экономить денежные средства за счет уменьшения затрат на содержание компьютеров (достаточно иметь определенное дисковое пространство на файл-сервере (главном компьютере сети) с установленными на нем программными продуктами, используемыми несколькими рабочими станциями);
• локальные сети позволяют использовать почтовый ящик для передачи сообщений на другие компьютеры, что позволяет в наиболее короткий срок передавать документы с одного компьютера на другой;
• локальные сети, при наличии специального программного обеспечения (ПО), служат для организации совместного использования файлов (к примеру, бухгалтеры на нескольких машинах могут обрабатывать проводки одной и той же бухгалтерской книги).

   Кроме всего прочего, в некоторых сферах деятельности просто невозможно обойтись без ЛВС. К таким сферам относятся: банковское дело, складские операции крупных компаний, электронные архивы библиотек и др. В этих сферах каждая отдельно  взятая рабочая станция в принципе не может хранить всей информации (в основном, по причине слишком большого ее объема). Сеть позволяет ИЗБРАННЫМ (зарегистрированным на файл-сервере) пользователям получать доступ к той информации, к которой их допускает оператор сети.

3. Виды компьютерных сетей

   Существует  три основных вида компьютерных сетей:

• локальная вычислительная сеть (ЛВС);
• региональная вычислительная сеть (РВС);
• глобальная вычислительная сеть (Internet).

 

Кроме того, каждая из перечисленных сетей  может быть:

• Односерверной – сеть обслуживается одним файл-сервером (ФС);
• Многосерверной – сеть обслуживается несколькими ФС;
• Распределенной - Две или более локальных сетей, соединенных внутренним или внешним  мостами (мост или межсетевое соединение управляет процессом обмена пакетами данных из одной кабельной системы в другую). Пользователи  распределенной сети могут использовать резервы (такие как: файлы, принтеры или дисковые драйвы) всех соединенных локальных сетей;
• Многосерверной локальной – когда локальная сеть обслуживается более чем одним файл-сервером;
• Многосерверной распределенной.

      Также ЛВС могут быть одноранговыми (все  компьютеры в сети равноправны, т.е. нет ФС, Любая рабочая станция может получить доступ к любой другой рабочей станции) и с централизованным управлением (выделенным сервером).

      Локальная сеть - это группа  компьютеров,  которые  могут

связываться друг с другом, совместно использовать периферийное

оборудование (например,  жесткие диски, принтеры и т.д.) и обращаться  к удаленным  центральным ЭВМ или другим локальным  сетям.  Локальная сеть  может  состоять  из  одного  или  более

файл-серверов, рабочих станций и периферийных устройств. Пользователи сети могут совместно использовать одни  и  те же файлы (как файлы данных,  так и файлы программ),  посылать сообщения непосредственно между рабочими станциями и  защищать файлы с помощью мощной системы защиты.

      Основными видами локальных вычислительных сетей являются Ethernet и ARCNET. Причем Ethernet может иметь несколько типов кабеля:

• тонкий кабель Ethernet – иначе называется “Thinnet”. Имеет ряд преимуществ, таких как использование более дешевого кабеля по сравнению с системой толстого кабеля Ethernet и использование аппаратуры, которую проще устанавливать;
• толстый кабель Ethernet (также известная как “Thicknet”) получила свое название благодаря используемому в ней стандартному, или толстому кабелю Ethernet. Толстый кабель позволяет включать в систему большее количество компьютеров и увеличивать расстояние между компьютерами. Однако этот кабель дороже, а его установка сложнее по сравнению с тонким кабелем Ethernet;
• витая пара Ethernet. Преимущество системы Ethernet на витой паре в том, что кабель дешевле по сравнению с перечисленными выше кабелями, а его установка проще.

      Наравне с приведенными выше способами подключения  встречается способ Token-ring. Одним из преимуществ системы является прогнозируемость: одна часть системы может испортиться, но все-таки не остановится. Также, система поддерживается программным обеспечением для больших ЭВМ фирмы IBM, что может в некоторых ситуациях принести выгоду. Слабые стороны системы в сравнении с другими системами заключаются в дороговизне и усложненности кабелей. К тому же, в некоторых случаях трудно вести поиск неисправностей.

      Региональная  сеть – это города, объединенные в сеть посредством расположенных в них компьютерах.

      К глобальной вычислительной сети следует  отнести Internet. На данный момент это единственная сеть, объединяющая целые государства. На данный момент американскими компаниями ведутся разработки по созданию альтернативной глобальной сети.

4. Способы организации (топологии) компьютерных сетей

Физическое  расположение компонентов сети  (кабели, станции, шлюзы, разветвители и т.д.). Имеется три основных топологии:  звезда, кольцо и шина. В сетях с топологией "звезда"

 
 
 

 рабочие  станции подключаются непосредственно  к файл-серверу, но не соединены  друг с другом.

В  сетях  с  топологией  "кольцо" 

 файл-сервер  и  рабочие  станции  соединены   кабелем в кольцо;

сообщения рабочей станции могут проходить  через несколько других рабочих  станций до того, как они достигнут  файл-сервера. В сети с топологией "шина"  

 

все  рабочие  станции  и  файл-сервер подключаются к центральному кабелю, называемому шиной.

5. Обзор сетевых операционных систем

   В мире существует очень большое количество сетевых операционных систем. Среди  наиболее удачных из них хотелось бы отметить Unix, Novell NetWare и Windows NT Server. Все эти системы позволяют организовывать файл-серверы, вести картотеку пользователей, ограничивать права клиентов файл-сервера, выделять ресурсы рабочим станциям. Каждая из этих систем удовлетворяет критериям надежности, отказоустойчивости и что самое главное – безопасности.

   Помимо  систем, главной функцией которых  является организация файл-сервера, существуют системы, обеспечивающие работу пользователя в сети. К числу таких операционных систем следует отнести (в хронологическом порядке) Novell DOS, Windows for Workgroups, Windows95-98, Windows NT Workstation. Причем последние операционные системы содержат не только утилиты, позволяющие осуществлять доступ к локальным сетям, но и утилиты доступа к Internet.

6. Удаленный доступ и удаленное управление сервером

   Многие  программные пакеты для удаленной  связи реализуют удаленное управление, а не удаленный доступ. При удаленном  управлении локальный компьютер (тот, на котором вы работаете) используется как неинтеллектуальный терминал для взаимодействия с удаленной машиной, с которой установлена связь. Нажатия клавиш и кнопок мыши передаются на удаленный компьютер и управляют его пользовательским интерфейсом. Все вычислительные операции выполняются на удаленном компьютере, а вывод (видео) поступает обратно по низкоскоростной линии компьютеру-терминалу.

   Удаленное управление кардинально отличается от удаленного доступа, при котором  локальный компьютер подключается к удаленному как клиент локальной  сети. При удаленном доступе все вычислительные операции выполняются на локальном компьютере. Он считывает денные с удаленного компьютера и передает их обратно.

   Удаленное управление избавлено от неравномерности  в работе – «быстрых» и «медленных» периодов из-за ожидания, возникающего при удаленном доступе. Принцип удаленного доступа (а не удаленного управления) реализован в World Wide Web.

      Службы  удаленного доступа присутствуют не во всех коммуникационных операционных системах. В тех же системах, в которых они присутствуют, они мало чем отличаются. Поэтому Службы удаленного доступа я хотел бы рассмотреть на примере службы Remote Access Service (RAS), входящей в состав наиболее перспективной сетевой операционной системы Microsoft Windows NT. Служба удаленного доступа RAS реализует эффективное соединение с сетями по низкоскоростным телефонным линиям общего пользования. RAS функционирует, осуществляя управление, набор номера и согласование протоколов, необходимые для установления соединения и маршрутизации пакетов, либо соответствующим образом направляя вызовы NetBIOS (Программа-эмулятор, используемая для того, чтобы разрешить  на рабочих станциях запуск прикладных задач,  поддерживающих вызовы в сетевой базовой  системы  ввода-вывода фирмы IBM (IBM NetBIOS) через отвечающую хост-машину сети.