Понятие, архитектура и классификация компьютерных сетей

Компьютерная сеть представляет собой совокупность компьютеров и сетевого оборудования, объединенных линиями связи для обеспечения интерактивного информационного обмена с целью совместного использования ресурсовсети.

Компьютеры, входящие в сеть, называются узлами (клиентами, или рабочими станциями) сети. Ресурсы сети представляют собой компьютеры, данные, программы, сетевое оборудование, различные устройства внешней памяти, принтеры, сканеры и другие устройства, называемые компонентами сети.

Преимущества объединения компьютеров организации в сеть перед их локальным использованием заключаются в следующем:

- использование сетей позволяет разместить все данные организации на одном или нескольких компьютерах, обеспечивая доступ к ним со всех рабочих мест. Такая организация хранения данных в одном месте помимо создания условий для многопользовательского режима работы, позволяет повысить эффективность защиты данных и программ за счет обеспечения лучшей безопасности от несанкционированного доступа и создания архивных копий всех используемых данных;

- управляющие действия на рабочих местах выполняются едиными программными средствамии по единой технологии;

- информация, введенная в сеть сразу же становится доступной другим пользователям. Все пользователи работают с одной информацией;

- сети позволяют разным пользователями совместно использовать различные периферийные устройства: дисковую память, устройства печати, сканеры;

- сети обеспечивают разделение ресурсов процессора, что делает возможным использование вычислительных мощностей одного компьютера для обработки данных вместо другого, менее мощного;

- существенным оказывается сокращение бумажных потоков за счет организации обмена информацией в электронном виде.

Под архитектурой сети понимается вариант сети с конкретными компонентами сети, топологией построенияитехнологией функционирования сети.

Компьютерные сети классифицируютсяпо следующим признакам.

I. Классификация компьютерных сетей по размеру является наиболее известной и распространенной. В качестве критерия отнесения сети к определенному виду является размер площади, на которой располагаются входящие в сеть узлы. При этом количество узлов не имеет принципиального значения. В соответствии с этим критерием выделяют следующие виды компьютерных сетей:

1.Локальныекомпьютерные сети (LAN-сети, lokal-area networks), расположение узлов которых ограничено рамками небольших территорий.

2. Территориально-распределенные компьютерные сети (MAN-сети, metropolitan-area networks). Разновидностью этой категории сетей являются федеральные, региональные, общегородские, районные сети, а также сети корпораций и объединений.

3. Глобальныекомпьютерные сети(WAN-сети, wide-area networks). Глобальные сети не имеют ограничений по размеру, количеству узлов сети и представляют собой объединение множества других сетей разных видов. Наиболее известной глобальной сетью является Интернет, к глобальным сетям относятся также Sprint, America on Line и другие.

II. Классификация по ведомственной принадлежности предполагает выделение отраслевых компьютерных сетей, сетей отдельных объединений и организаций. В качестве примеров таких сетей выступают компьютерные сети «РАО ЕС», объединения «Сургутнефтегаз», Сберегательного банка России и другие.

III. Классификация по методам доступа к среде передачи данных различает сети Ethernet, Arcnet, Token Ring.

VI. Классификация по методам организации передачи данных в компьютерной сети выделяет сети с разделяемой средой передачи и коммутируемые сети.

Требования, предъявляемые к компьютерным сетям. Основной задачей работы компьютерной сети является обеспечение возможности совместного использования ресурсов клиентами сети. Для выполнения этой задачи сеть должна отвечать определенным требованиям.

Обеспечениенеобходимой производительности сети, которая определяется объемом передаваемых данных и временем, требуемым на их передачу. Для оценки производительности используются числовые характеристики – трафик сети, который измеряется объемом переданной по сети информации за некоторый период времени; быстродействие сети, измеряемое максимально возможным объемом данных, переданным по сети за единицу времени; время задержки передачи данных.

Достижениеопределенной надежности работы сети, измеряемой вероятностью выхода из строя всей сети или отдельных ее сегментов.

Обеспечениебезопасной работы сети, означающую наличие высокой степени защиты от несанкционированного доступа к ресурсам сети и устойчивость сети к преднамеренным разрушающим действиям.

Возможностьмасштабированиясети, заключающуюся в создании предпосылок наращивания размеров сети и вычислительной мощности.

Созданиеусловийпрозрачности работы сети необходимо с точки зрения администрирования сети. Означает возможность ведения постоянного мониторинга состояния сети в целом, отдельных ее частей и процессов с целью быстрого и эффективного обнаружения и устранения неисправностей в сети, предупреждения сбоев в работе.

Обеспечение совместимости работы сети с разными техническими и программными платформами.

В классификации по скорости передачи данных выделяют:

- низкоскоростные(до 10 Мбит/с);

- среднескоростные (10 Мбит/с-100 Мбит/с);

- высокоскоростные (от 100 Мбит/с до 1 Гбит/с и выше).

Классификация по типу среды передачи данных разделяет сети на проводные(коаксиальные, на витой паре, волоконно-оптические) и беспроводные (радиоканалы и спутниковые каналы).