Огляд і архітектура обчислювальних мереж

Основні визначення і терміни

Мережа - це сукупність об'єктів, утворених пристроями передачі і обробки даних. Міжнародна організація по стандартизації визначила обчислювальну сетькак послідовну біт-орієнтовану передачу інформації між пов'язаними один з одним незалежними пристроями.

Мережі зазвичай знаходиться в приватному веденні користувача і займають деяку територію України й за ознакою поділяються на:

Локальні обчислювальні мережі (ЛОМ) або LocalAreaNetwork (LAN), розташовані в одному або декількох близько розташованих будівлях. ЛВС зазвичай розміщуються в рамках будь-якої організації (корпорації, установи), тому їх називають корпоративними.

Розподілені комп'ютерні мережі, глобальні або WideAreaNetwork (WAN), розташовані в різних будівлях, містах і країнах, які бувають територіальними, змішаними і глобальними. Залежно від цього глобальні мережі бувають чотирьох основних видів: міські, регіональні, національні та транснаціональні. Для прикладу розподілених мереж дуже великого масштабу можна назвати: Internet, EUNET, Relcom, FIDO.

До складу мережі у випадку включається наступні елементи:

мережеві комп'ютери (оснащені мережним адаптером);

різного роду перетворювачі сигналів;

Розрізняють два поняття мережі: комунікаційна мережа таінформаційний мережу (рис. 1.1).

Комунікаційна мережа призначена для передачі даних, також вона виконує завдання, пов'язані з перетворенням даних. Комунікаційні мережі розрізняються за типом використовуваних фізичних засобів з'єднання.

Інформаційна мережа призначена для зберігання інформації і складається ізінформаціонних систем. На базі комунікаційної мережі може бути побудована група інформаційних мереж:

Під інформаційною системою слід розуміти систему, яка є постачальником або споживачем інформації.

Мал. 1.1 Інформаційні та комунікаційні мережі

Комп'ютерна мережа складається з інформаційних систем іканалов зв'язку.

Під інформаційною системою слід розуміти об'єкт, здатний здійснювати зберігання, обробку або передачу інформація. У составінформаціонной системи входять: комп'ютери, програми, користувачі та інші складові, призначені для процесу обробки і передачі даних. Надалі інформаційна система, призначена для вирішення завдань користувача, називатиметься -робоча станція (client). Робоча станція в мережі відрізняється від звичайного персонального комп'ютера (ПК) налічіемсетевой карти (мережевого адаптера), каналу для передачі даних і мережевого програмного забезпечення.

Під каналом зв'язку слід розуміти шлях або засіб, по якому передаються сигнали. Засіб передачі сигналів називають абонентським, іліфізіческім, каналом.

Канали зв'язку (datalink) створюються по лініях зв'язку за допомогою мережевого устаткування і фізичних засобів зв'язку. Фізичні засоби зв'язку побудовані на основі кручених пар, коаксіальних кабелів, оптичних каналів або ефіру. Між взаємодіючими інформаційними системами через фізичні канали комунікаційної мережі і вузли комутації устанавліваютсялогіческіе канали.

Логічний канал - це шлях для передачі даних від однієї системи до іншої. Логічний канал прокладається по маршруту в одному або декількох фізичних каналах.Логіческій канал можна охарактеризувати, як маршрут, прокладений через фізичні канали і вузли комутації.

Інформація в мережі передається блоками даних по процедурам обміну між об'єктами. Ці процедури називаютпротоколамі передачі даних.

Протокол - це сукупність правил, які визначають формат і процедури обміну інформацією між двома або кількома пристроями.

Завантаження мережі характеризується параметром, званим трафіком. Трафік (traffic) - це потік повідомлень в мережі передачі даних. Під ним розуміють кількісне вимір в вибраних точках мережі числа проходящіхблоков даних і їх довжини, виражене в бітах в секунду.

Істотний вплив на характеристику мережі надає метод доступу .Метод доступу - це спосіб визначення того, яка з робочих станцій зможе наступною використовувати канал зв'язку і як управляти доступом до каналу зв'язку (кабелю).

У мережі всі робочі станції фізично з'єднані між собою каналами зв'язку по певній структурі, званій топологією .Топологія - це опис фізичних з'єднань в мережі, яке вказує які робочі станції можуть зв'язуватися між собою. Тип топології визначає продуктивність, працездатність і надійність експлуатації робочих станцій, а також час звернення до файлового сервера. Залежно від топології мережі використовується той чи інший метод доступу.

Склад основних елементів в мережі залежить від її архітектури. Архітектура - це концепція, що визначає взаємозв'язок, структуру і функції взаємодії робочих станцій в мережі. Вона передбачає логічну, функціональну і фізичну організацію технічних і програмних засобів мережі. Архітектура визначає принципи побудови і функціонування апаратного та програмного забезпечення елементів мережі.

В основному виділяють три види архітектур: архітектура термінал - головний комп'ютер. архітектуракліент - сервер іодноранговая архітектура.

Сучасні мережі можна класифікувати за різними ознаками: по віддаленості комп'ютерів, топології, призначенню, переліку послуг, що надаються, принципам управління (централізовані і децентралізовані), методам комутації, методам доступу, видам середовища передачі, швидкостям передачі даних і т. Д. Всі ці поняття будуть розглянуті більш докладно при подальшому вивченні курсу.