Основные понятия сетевых технологий

Основные понятия Сетевых технологий

Название сети Интернет произошло от объединения двух слов Interconnected Networks (связанные сети).

Информационные ресурсы – логические или физические устройства, обращение к которым возможно при помощи сетей.

Методы передачи сообщений по каналу связи:

1.        Симплексный, передача только в одном направлении, например, используется в телевидении и радиовещании;

2.        Полудуплексный, передача в обоих направлениях поочередно, что характерно для факсимильной связи;

3.        Дуплексный или полнодуплексный – одновременная передача в обоих направлениях.

Все устройства, входящие в вычислительные сети, делятся на 4 вида:

1.        Сервер – ЭВМ (источник ресурсов сети), обеспечивающая пользователей сети определенными услугами. Различают файловые серверы (ПК с большой емкостью памяти, предназначенные для хранения данных и обеспечения доступа к ним); серверы баз данных (компьютеры со специальным программным обеспечением (ПО) - Системой управления базами данных, -предназначенные для хранения и обработки  огромных массивов  данных); серверы печати – ПК со специальным ПО для организации печати и др.;

2.        Рабочая станция – специализированный высокопроизводительный ПК, оснащенный дополнительным оборудованием и специальным ПО и ориентированный на профессиональную деятельность в определенной области;

3.        Сетевой компьютер – ЭВМ делового применения. Предназначенный для работы в вычислительной сети. Но способная функционировать в автономном режиме. При этом ее настройка, техническая поддержка и установка ПО производятся централизованно;

4.        Терминал – устройство, не предназначенное для работы в автономном режиме (не имеет процессора для обработки команд), а выполняющее операции по вводу команд пользователя, их передаче другому ПК и выдаче готового результата.

Для построения сети надо выбрать сетевую топологию, определяющую конфигурацию физических соединений компонентов сети.

1.        Топология «Общая Шина» (Bus)

Любой из компьютеров, включенных в эту сеть, может быть сервером. Кроме того, возможно подключение дополнительных ПК без серьезных изменений настройки. Локальные сети с такой схемой могут быть одноранговыми и иерархическими (т. е. равноправными или зависимыми). На обоих концах устанавливаются оконечные нагрузки - заглушки (терминаторы).

2.        Топология «Звезда» (Star)

В данной конфигурации используется центральный компьютер, называемый сервером, к которому подключаются все остальные ПК сети. Сервер обеспечивает централизованное управление всей сетью, определяет маршруты передачи сообщений, подключает периферийные устройства, является централизованным хранилищем данных для всей сети. Сервер как правило не используется для других целей. Между ПК нет прямых соединений. Они объединяются через концентратор (каждый с помощью своего кабеля). Концентратор (хаб – от английского hub – ступица, центр, - узел или, проще говоря, разветвитель) обычно обеспечивает от 5 до 48 входов, что определяет количество ПК.

1.        Топология «Кольцо» (Ring)

Рабочие станции связаны одна с другой по кругу, т. е. первая рабочая станция связана со второй, 2-я с 3-ей и т. д., а последняя – с 1-й. Коммуникационная сеть замыкается в кольцо. Функции сервера распределены между всеми ПК сети. Непосредственный обмен информацией происходит только между соседними ПК сети при приеме разрешающей передачу метки-разделителя, которая по-английски называется «token ring» - кольцо с меткой-эстафетой.

Итак, наиболее часто используется сетевая топология Звезда.

От выбранной технологии зависит используемая сетевая технология, которая определяет правила обмена данными между компьютерами в сети (часто называют архитектурой сети). Наиболее популярны 2 сетевые технологии: Ethernet и Token Ring. Ethernet используется для топологий Шина (на коаксиальном кабеле) и Звезда (на витой паре). В такой сети, прежде чем начать передачу данных, каждый узел проверяет сетевой трафик на шине. Если 1 узел видит, что другой ведет передачу данных, то он ждет, когда эта передача закончится, и только после этого начинает передавать свои данные.

Технология Token Ring (эстафетное кольцо) является гибридной смесью звездообразной и кольцевой топологий (разработка компании IBM). В ней используется звездообразная топология совместно с центральным концентратором MAU (Multistation Access Unit – многостанционный модуль доступа). При этом каждый ПК в сети соединяется с концентратором при помощи 2-х кабелей (кольцевая топология): ПК передает данные концентратору по одной линии, а принимает их по другой.

Объединение локальных сетей

Для соединения различных компьютерных сетей используются специальные сетевые устройства:

1.        Повторители – специальные устройства, усиливающие и восстанавливающие характеристики сигналов, прежде чем передать их дальше. Это позволяет увеличивать расстояние между смежными ПК в сети. Длинные сети могут содержать много повторителей.

2.        Устройства, которые выполняются в виде плат, устанавливаемых в ПК:

        Мост – для объединения сетей, использующих разные топологии (но одинаковую технологию);

        Маршрутизатор – для объединения сетей, использующих разные технологии ( но одинаковые протоколы передачи данных);

        Шлюз – для объединения сетей, использующие разные протоколы передачи данных.

Многие называют маршрутизаторы шлюзами. Шлюз – это устройство, выполняющее преобразование данных между двумя сетевыми протоколами. С его помощью можно подключить локальную сеть к глобальной.

Каждый узел сети (маршрутизатор) выполняет в сети функции статической и динамической маршрутизации, т. е. выбор маршрута, направления передачи сообщения, в том числе в зависимости от загрузки каналов. Кроме того, он сохраняет в своих буферах проходящую через него информацию, пока не приходит подтверждение о благополучной доставке сообщения следующему центру коммутации электронных пакетов. Поток сообщений в канале (его нагрузка) называется трафиком ( от англ. Traffic – движение). В локальных сетях трафик не учитывают, в глобальных – учет трафика – это особый раздел сетевых технологий.

Выбор поставщика (провайдера) услуг Интернет

В настоящее время чрезвычайно велик интерес к сети Интернет и огромное количество провайдеров предлагает свои услуги по подключению к сети.

Основные критерии, которыми следует руководствоваться пользователю:

1.          Предоставление всех необходимых услуг по возможности быстро и качественно;

2.          Оперативное разрешение всех интересующих пользователя интересов;

3.          Приемлемая цена предоставляемых услуг.

Пользователь должен поинтересоваться тем, каким образом провайдер соединяется с Интернет и какова скорость передачи данных по этому каналу.

Необходимо располагать информацией о количестве и качестве имеющихся в распоряжении провайдера линий связи (емкости и скорости модемного пула).

Важным фактором является стоимость и принцип оплаты услуг. Прейскурант предоставляемых услуг часто бывает длинным и сложным. Поэтому пользователь должен владеть информацией о предоставляемых услугах без дополнительной оплаты. Например предоставление несколько часов работы бесплатно. Если такая услуга имеется, то пользователь может проверить качество связи и на основании этого сформировать решение о заключении договора с конкретным провайдером.

Любому пользователю не помешают инструкции по работе с системой. Их наличие у поставщика поможет пользователю снять многие вопросы, возникающие в процессе работы. Обычно крат­кая инструкция располагается на оборотной стороне карты опла­ты услуг провайдера или в приложении к договору. Кроме того, техническая служба поставщика услуг всегда должна помогать пользователям в разрешении возникающих вопросов.

Модель взаимодействия открытых систем

Сегодня большинство компьютерных сетей, включая Интер­нет, основано на модели взаимодействия открытых систем (Open Systems Interaction — OSI). В модели сетевой архитектуры различ­ные функциональные уровни выполняют конкретные сетевые операции. Разработчики создали ее на базе предложения Международной организации по стандартизации (International Standardization Organization — ISO), поэтому ее часто называют стандартной моделью ISO/OSI.

Модель состоит из семи уровней, каждый из которых исполь­зует различные единицы данных. При перемещении данных от одного уровня к другому, сетевое программное обес­печение преобразует их в нужный формат.

Стандартная модель сетевой архитектуры IS0/0SI