Материал из ПИЭ.Wiki
Современные сетевые технологии способствовали новой технической революции. В США созданию единой сети компьютеров придают такое же значение, что и строительству скоростных автомагистралей в шестидесятые годы. Поэтому компьютерную сеть называют "информационной супермагистралью". Подчеркивая выгоду, которую принесет сеть всем пользователям, в компании Microsoft говорят об информации "на кончиках пальцев".
ВЫСОКОСКОРОСТНЫЕ КАНАЛЫ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ
Для передачи информации могут использоваться высокоскоростные каналы Х.25 и ISDN. ISDN (Integrated Services Digital Network - Цифровая сеть с интеграцией услуг) позволяет представителям разных стран организовать видеоконференции и обсуждать интересующие их проблемы без дорогостоящих командировок. Для реализации удаленного доступа в компьютеры вставляют адаптеры цифровой связи и мосты, причем самый медленный адаптер для ISDN работает во много раз быстрее, чем модем. Разработано специальное программное обеспечение, позволяющее Windows 95 и ее браузеру Internet работать с ISDN. Его можно найти и получить бесплатно на сервере World Wide Web no адресу http://www.microsoft.com . В настоящее время в России ведется строительство общенациональной цифровой сети с выходом за рубеж, которая сможет предоставлять услуги связи ISDN и обеспечит дистанционный доступ конечных пользователей к локальным сетям своих предприятий и взаимодействие с компьютерными сетями, в том числе с Internet со скоростью 64 - 128 Кбит/с. К сожалению, реализация ISDN сталкивается с большим количеством трудностей, так как требуется дорогостоящее оборудование и необходима прокладка специальных линий.
ЛОКАЛЬНЫЕ СЕТИ
Компьютер, подключенный к сети, называется рабочей станцией (Workstation), компьютер, предоставляющий свои ресурсы - сервером, компьютер, имеющий доступ к совместно используемым ресурсам - клиентом. Несколько компьютеров, расположенных в одном помещении или функционально выполняющих однотипную работу: бухгалтерский или плановый учет, регистрацию поступающей продукции и т.п., подключают друг к другу и объединяют в рабочую группу с тем, чтобы они могли совместно использовать различные ресурсы: программы, документы, принтеры, факс и т.п. Рабочая группа организуется так, чтобы входящие в нее компьютеры содержали все ресурсы, необходимые для нормальной работы. Как правило, в рабочую группу, объединяющую более 10 - 15 компьютеров, включают выделенный сервер - достаточно мощный компьютер, на котором располагаются все совместно используемые каталоги и специальное программное обеспечение для управления доступом ко всей сети или ее части. Группы серверов объединяют в домены. Пользователь домена может зарегистрироваться в сети на любой рабочей станции в этом домене и получить доступ ко всем его ресурсам. Обычно в серверных сетях все совместно используемые принтеры подключены к серверам печати. С точки зрения организации взаимодействия компьютеров, сети делят на одноранговые (Peer-to-Peer Network) и с выделенным сервером (Dedicated Server Network). В одноранговой сети каждый компьютер выполняет равноправную роль. Однако увеличение количества компьютеров в сети и рост объема пересылаемых данных приводит к тому, что пропускная способность сети становится узким местом. Windows 95 рассчитана в первую очередь на работу в одноранговых сетях, для поддержки работы компьютера в качестве клиента других сетей. Windows 95, как и Windows для рабочих групп, может выполнять функции сервера в сети. Обеспечена совместимость со старыми сетевыми драйверами MS-DOS и Windows З.х. Новая операционная система позволяет: совместно использовать жесткие диски, принтеры, факс-платы, организовывать одноранговые локальные вычислительные сети (ЛВС); использовать удаленный доступ и превратить офисный компьютер в вызываемый сервер; поддерживать 16-разрядные сетевые драйвера DOS. Администратор сети может задавать общий дизайн настольной системы, определять, какие операции будут доступны для пользователей сети, и контролировать конфигурацию настольной системы. Сеть, расположенная на сравнительно небольшой территории, называется локальной (LAN - Local Area Network). В последние годы происходит усложнение структуры ЛВС за счет создания гетерогенных сетей, объединяющих разные компьютерные платформы. Возможность проведения видеоконференций и использования мультимедиа увеличивают требования-к программному обеспечению сетей. Современные серверы могут хранить большие двоичные объекты (BLOB), содержащие текстовые, графические, аудио и видеофайлы. В частности, если вам надо получить по сети базу данных отдела кадров, то технология BLOB позволит передать не только анкетные данные: фамилию, имя, отчество, год рождения, но и портреты в цифровой форме. Две технологии использования сервера Различают две технологии использования сервера: технологию файл-сервера и архитектуру клиент-сервер. В первой модели используется файловый сервер, на котором хранится большинство программ и данных. По требованию пользователя ему пересылаются необходимая программа и данные. Обработка информации выполняется на рабочей станции. В системах с архитектурой клиент-сервер обмен данными осуществляется между приложением-клиентом (front-end) и приложением-сервером (back-end). Хранение данных и их обработка производится на мощном сервере, который выполняет также контроль за доступом к ресурсам и данным. Рабочая станция получает только результаты запроса. Разработчики приложений по обработке информации обычно используют эту технологию. Использование больших по объему и сложных приложений привело к развитию многоуровневой, в первую очередь трехуровневой архитектуры с размещением данных на отдельном сервере базы данных (БД). Все обращения к базе данных идут через сервер приложений, где они объединяются. Сокращение количества обращений к БД уменьшает лицензионные отчисления за СУБД. Desktop management interface (DMI) Чтобы упростить установку, защиту и административное управление сетями с помощью унифицированного набора интерфейсов прикладного программирования API и средств дистанционного управления, фирмы Microsoft, IBM, Novell, DEC, HP, Sun и Synoptics разработали стандарт DMI (Desktop Management Interface - интерфейс непосредственного взаимодействия). Стандарт предусматривает возможность дистанционного обновления программ, записанных в ПЗУ, управление группами и отдельными клиентами. Внедрение стандарта сократит стоимость эксплуатации локальных сетей за счет сокращения штата и повышения эффективности его работы.
ГЛОБАЛЬНЫЕ СЕТИ
Локальная сеть может являться частью глобальной сети, которые получают все большее признание во всем мире. Развитие средств массовой информации и коммуникаций способствует объединению людей, живущих на разных континентах, согласно их интересам. В настоящее время промышленно-развитые страны уделяют большое внимание созданию единой информационной среды. Создание информационной супермагистрали облегчит в будущем общение людей, имеющих общие интересы, но находящихся в разных уголках земного шара. Прообразом такой супермагистрали может служить Internet, предоставляющая услуги миллионам пользователей во всем мире.
ТЕХНОЛОГИИ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ В INTERNET И INTRANET
В настоящее время одним из приоритетных направлений работы фирм, поставляющих программное обеспечение, является интегрирование локальной сети предприятия интранет (Intranet), в которой происходит основная работа компании, в глобальную сеть с тем, чтобы сотрудники этого предприятия легко могли создавать свои документы в формате HTML (HyperText Markup Language) и ссылаться на другие документы. Организация виртуальных корпоративных сетей, базирующихся на Internet, позволяет связать воедино все филиалы поставщиков и заказчиков, не создавая собственной сетевой инфраструктуры. Интеграция корпоративной сети Intranet и глобальной сети основывается на использовании однотипных методов хранения и представления информации. Файловая система компьютера построена по иерархическому принципу, предусматривающую древовидную структур хранения данных. Web серверы Internet имеют гипертекстовую схему представления данных, предусматривающую создание в документах ссылок на другие документы, в которых содержатся пояснения различных терминов, иллюстрации, аудиофайлы и видеоролики. Стандарт на построение таких документов определяется HTML. Разрабатывается программное обеспечение технологии text-to-speech - перевода текста в голосовое сообщение. В последние годы Microsoft предложила ряд новых технических решений, обеспечивающих работу пользователя в Internet. Совместно с корпорацией Intel Microsoft разрабатывает новый протокол, улучшающий способы передачи аудио и видеоинформации по Internet. Протокол, основанный на спецификациях ITL) и инженерной группы Internet (IETF), будет включать следующие протоколы: Т. 120 для документоконференций, Н.323 для аудио и видеоконференций, RTP/RTCP и RSVP на управление телеконференциями в Internet. Следует отметить, что ряд телефонных компаний группы Bell (RBOC) направили в федеральную комиссию по телекоммуникациям (FCC) протест на использование аудиотехнологий в Internet.
Значение Интернет.
Стало привычным, что в сфере информационных технологий инновационный процесс происходит небывало высокими темпами. "Если бы с 1971 г. автомобилестроение развивалось столь же стремительно, как микропроцессорная техника, то автомобиль сегодняшнего дня уже мчался бы со скоростью 480 тыс. км/ час и потреблял при этом 1 л топлива на 335 тыс. км пробега" - так образно сравнили темпы научно- технического прогресса в двух ведущих отраслях промышленности США специалисты фирмы "Intel", мирового лидера в области микроэлектроники. Для полноты картины можно добавить, что и стоил бы этот автомобиль всего 75 центов! На этом фоне заметно выделяются темпы, с которыми в течение последних трех лет формируется транснациональная сеть Интернет. Специализированные издания уже назвали ее "Сетью сетей", а популярный журнал делового мира "Бизнес уик" определил ближайшее будущее как "эпоху Интернета". Интернет открывает новый способ людского общения, который можно назвать горизонтальным. До его появления общение и распространение информации было. В основном, вертикальным: автор пишет книгу - читатели ее читают. Радио и телевидение что- то передают - зрители, и слушатели это слушают и смотрят. Газета печатает новости - подписчики их читают. Обратная связь почти отсутствовала, хотя потребность в ней была исключительно высока. Об этом свидетельствуют письма в газеты, заявки и отклики на радио и теле станции и т. д. Обмен же информацией между самими читателями конкретной книги, слушателями конкретной передачи был практически неосуществим. Интернет обеспечивает распространение информации для практически неограниченного круга потребителей, причем они без всякого труда могут включиться в обсуждение. Дает Интернет уникальные возможности и для вертикального информационного общения: между властью и гражданами, для обратной связи последних с первыми. За широким внедрением Интернет в нашу жизнь не стоит никакая организация, Всемирная Сеть как явления развивается самостоятельно, двигателем Интернет является все человечество. Главная идея Интернет - свободное распространение информации и установление связей между людьми. Это наиболее эффективный путь преодоления расовых, религиозных, и идеологических барьеров между людьми, странами, народами. Интернет - одно из самых значительных демократических достижений технологического процесса. С его появлением информация становится потенциальным достоянием большинства жителей планеты. Все глобальные коммуникации, связанные с телеграфом, телефоном, радио, телевидением и компьютерной техникой, ныне интегрируются в единое целое - Интернет. Речь идет о механизме распространения информации, объединения людей и их взаимодействия вне зависимости от расстояния, временных, государственных и многих других границ.
История Интернет в России
Историю российского Интернет отсчитывают с начала 80х, когда Курчатовский институт первым в нашей стране получил доступ к мировым сетям. Интернет в России, как и во всем мире, все больше становится элементом жизни общества, разумеется, все больше делаясь на это общество похожим. Сейчас в Интернет можно попасть с 300-400 тыс. компьютеров России и СНГ, и число их постоянно растет. При благоприятных условиях русская аудитория может оказаться значительно больше, например, немецкой. В России уже представлено большинство разновидностей Интернет-сервисов. Некоторые (службы новостей, например,) уже освоены и почти не уступают американским. Самые заслуженные Web-серверы России уже могут похвастаться несколькими сотнями тысяч постоянных читателей. Это неплохо по сравнению, например, с деловой бумажной прессой. А если сравнить качественные показатели аудитории Интернет и телеаудитории, то предпочтение во многих случаях может быть отдано первой. Российская аудитория Интернет, если не считать количества и абсолютного уровня доходов, по остальным параметрам практически не отличается от американской. Типичные пользователи Web-сервисов относятся к активному в социальном и экономическом отношении слою населения, склонны к поиску новых возможностей для развития личности и бизнеса, а также в целом позитивно относятся к проводимым в России реформам. В своем развитии российский Интернет, в общем, повторяет этапы развития мировой сети. За два последних года мы совершили скачок к почти 2500 новых серверов. Зайдите в Yahoo,- один из самых популярных каталогов Интернет. В разделе регионы (страны) напротив каждого пункта стоит число- это количество ссылок. И вы убедитесь, как выглядит российский раздел. Скорость роста близка к лучшим показателям в мире, хотя и сдерживается в какой- то мере проблемами связи и относительной дороговизной графика в отечественных сетях Интернет. Если говорить об уровне информационного заполнения русского Интернета, то он, конечно, мог бы быть значительно выше. Интернет - визитная карточка страны. Русский Интернет должен объединять всех русскоязычных пользователей, быть хранителем и распространителем нашей культуры и нашего языка. Необходимо повышать комфортность информационного пространства, в котором мы живем одну из составляющих общего уровня человеческой жизни. К основным проблемам российских пользователей можно отнести в первую очередь: а. отсутствие единого стандарта, (которого, видимо, никогда не будет до тех пор, пока Россия не станет ведущей мировой державой в области компьютерных технологий), на кодировку символов кириллицы, что приводит к несовместимости программ. В результате, те, кто распространяет в Интернет текстовую информацию на русском языке, должны представлять ее в нескольких кодировках, как правило, трех или четырех, для основных операционных систем: MS Windows, UNIX (KOI-8, OS/2, MacOS), что означает увеличение трудовых затрат на подготовку документов. В противном случае, пользователь, даже получив доступ к информации, не сможет ею воспользоваться. Ь. отсутствие в России, развитых систем телекоммуникации и низкое качество телекоммуникационных услуг. Стоимость доступа к Интернет по коммутируемым телефонным линиям при скорости 14400-28800 bps в Москве в среднем составляет 3-5 долларов в час. В США - 1 доллар в час и меньше (при несравнимом качестве). Высокоскоростное и качественное соединение, позволяющее использовать весь потенциал Интернет российскому пользователю обойдется в десятки, а иногда и сотни раз дороже, чем его американскому коллеге.
Работа приложения в Internet
Приложения, работающие в Internet, строятся на базе технологии Java, которая включает себя язык программирования Java, виртуальную машину Java и Web-броузеры, выполняющие приложения Java. Язык Java лучше всего подходит для работы с HTML-страницами. Он позволяет не ограничиваться простым просмотром Web-страниц, а дает возможность организовать взаимодействие интерактивных программ с пользователем. Технологическое расширение Java - Java DataBase Connectivity (JDBC), предназначенное для интрасетей, позволяет Java-приложению обращаться непосредственно к серверу, который может быть расположен в локальной сети. Разработана концепция Cascade Style Sheets (CSS), определяющая стили, используемые при разработке HTML-страниц, их частей и отдельных элементов. С ней можно ознакомиться по адресу http//www.w3org/pub/WWW/TR/WD-style. ActiveX Технология ActiveX это следующий шаг в развитии OLE, предназначенная для создания интерактивных приложений для Internet и внутренних сетей. Она поддерживает приложения на языке Java и OLE-компоненты. ActiveX базируется на СОМ (Component Object Model) и позволяет администраторам страниц при оформлении документов использовать звуковые и видеоэффекты. Управляющие элементы ActiveX обеспечивают Windows-приложения функциями взаимодействия с Web. Модель распределенных объектов (Distributed Component Object, DCOM) дает возможность разработчикам создавать компоненты приложений, взаимодействующих друг с другом по Internet. ActiveX с интегрируемым модулем (plug-in) используется в Internet Explorer 3.0. Кодировка символов в Internet Для кодировки символов кириллицы в Internet используются в основном четыре кодировки: КОИ8 (KOI8) - используется в основном на компьютерах с ОС UNIX, но не поддерживается Windows. Для решения этой проблемы рекомендуется устанавливать дополнительные КОИ-шрифты и специальные драйверы клавиатуры типа Cyrwin. СР-1251 - применяется Microsoft на Windows, получила широкое распространение на PC IBM-совместимых компьютерах. СР-866 - применяется в основном на компьютерах с ОС MS-DOS. ISO-8859-5 - применяется для UNIX-совместимых систем. На большинстве серверов находят применение первые.две кодировки. Проблема поддержки кириллицы в Internet объясняется тем, что коды русских букв в операционных системах UNIX и Windows не совпадают. Трудности, возникающие при кодировке на КОИ8 подробно рассматриваются на WWW-странице по адресу: http://www.nagural.ru/~ache/koi8.html .
ЭЛЕКТРОННАЯ ПОЧТА
Объединение компьютеров в сеть позволило по новому организовать документооборот как в маленьких фирмах, так и в больших организациях. Отпала необходимость печатать на бумаге документы, над которыми работает коллектив пользователей. С помощью соответствующего программного обеспечения коллектив пользователей может совместно составлять документы, презентации и базы данных передавать их по электронной почте другим участникам проекта, которые могут работать в этом же здании или в другом городе, для дополнения и редактирования. Поочередная рассылка позволяет указать порядок прохождения сообщения между участниками проекта после его дополнения и редактирования. Такой метод коллективной работы над документом экономит значительную часть рабочего времени, так как не надо тратить время на личные встречи для совместной работы. Современное предприятие невозможно представить без совместного использования данных и развитых средств гарантированной защиты информации. Протоколы, используемые электронной почтой К числу самых популярных протоколов, используемых в Internet для приема электронной почты относится протокол передачи электронных сообщений Simple Mail Transfer Protocol, SMPT и приема Post Office Protocol, POP. ПОДДЕРЖКА СЕТЕВЫХ ОПЕРАЦИОННЫХ СИСТЕМ Microsoft стремится сделать Windows наиболее подходящей платформой для телекоммуникаций и доступа к Internet. Windows 95 содержит большое количество драйверов сетевых карт и инструментов, предназначенных для управления сетью. Единый интерфейс пользователя практически не зависит от типа поддерживаемой сети. Для работы с различными сетями необходимо, чтобы операционная система поддерживала их протоколы, т.е. набор правил (язык общения компьютеров), используемых при передаче информации. Сетевой протокол определяет методы маршрутизации, способы адресации и т.п. Windows 95 имеет встроенную поддержку распространенных сетевых операционных систем: Windows NT Advanced Server фирмы Microsoft, Novell NetWare, LAN Manager, LAN Manager for UNIX, LANServer компании IBM, 3+Open и 3+Share компании 3Com, VINES фирмы"Banyan, Pathworks фирмы Digital. Операционная система позволяет работать в составе неоднородной сети и обеспечивает поддержку значительной части 32-разрядных популярных сетевых протоколов: TCP/IP, IPX/SPX и NetBEUI и драйверы ND1S 2.х, З.х или ODI. Протокол TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) используют при работе с глобальными сетями типа Internet и в сетях Microsoft. Протокол IPX дает возможность подключиться к файл-серверам NetWare. В Windows 95 включена поддержка протоколов сетей различных типов: РРР (Poinl-to-Point Protocol). Serial Line Internet Protocol, NRN (NetWare Remote Node) и нового сетевого протокола Point-to-Point Tunneling Protocol (РРТР), разработанного Microsoft совместно с компанией 3Com. Протокол позволяет создавать виртуальные частные сети (VPN) по коммутируемым линиям и пересылать защищенные сетевые пакеты по Internet. РРТР используется при организации "тоннеля" во время связи удаленных пользователей со своими корпоративными сетями по Internet. Отпадает необходимость в соща-пии предприятиями собственной глобальной сетевой инфраструктуры, чтобы избежать утечки информации. Гарантированная защита информации обеспечивается хорошо зарекомендовавшими себя и проверенными средствами аутентификации и шифрования, встроенными в Windows NT Remote Access Service. Недостаток Windows 95 состоит в том, что коммутируемый сервер под управлением этой операционной системы устанавливает только одно соединение в каждый момент времени. Для обеспечения более высокой производительность и гибкости в качестве сервера удаленного доступа рекомендуется использовать Windows NT, которая обеспечивает до 256 одновременных соединений и параллельную маршрутизацию.
Сетевая технология - это согласованный набор стандартных протоколов и реализующих их программно-аппаратных средств, достаточный для построения вычислительных сетей.
Протокол – это набор правил и соглашений, определяющий каким образом в сети устройства обмениваются данными.
В настоящее время доминируют следующие сетевые технологии: Ethernet, Token Ring, FDDI, ATM.
Технология Ethernet
Технология Ethernet создана фирмой XEROX в 1973 году. Основной принцип, положенный в основу Ethernet - случайный метод доступа к разделяемой среде передачи данных (метод множественного доступа).
Логическая топология сети Ethernet всегда шинная, поэтому данные передаются на все узлы сети. Каждый узел видит каждую передачу и отличает предназначенные ему данные по адресу своего сетевого адаптера. В каждый момент времени только один узел может осуществить успешную передачу, поэтому между узлами должно существовать некое соглашение, как им вместе пользоваться одним кабелем, чтобы не мешать друг к другу. Такое соглашение и определяет стандарт Ethernet.
По мере роста загрузки сети все больше возникает необходимость передавать данные в одно и то же время. Когда такое случается, то две передачи входят в конфликт, заполняя шину информационным мусором. Такое поведение известно под термином «коллизия», то есть возникновение конфликта.
Каждая передающая система, обнаружив коллизию, немедленно прекращает посылать данные, и предпринимаются действия, чтобы исправить эту ситуацию.
Хотя большинство коллизий, которые возникают в типичной сети Ethernet, разрешаются в течение микросекунд и их возникновение естественно и ожидаемо, но основной недостаток заключается в том, что чем больше трафик в сети, тем больше коллизий, тем резко падает производительность сети и может наступить коллапс, то есть сеть забита трафиком.
Трафик – поток сообщений в сети передачи данных.
Технология Token Ring
Технология Token Ring была разработана компанией IBM в 1984 году. Технология Token Ring использует совершенно другой метод доступа. Логическая сеть Token Ring имеет кольцевую топологию. Специальное сообщение, известное как маркер (Token) – это специальный трех байтовый пакет, который постоянно циркулирует по логическому кольцу в одном направлении. Когда маркер проходит через узел, готовый передать данные в сеть, он захватывает маркер, присоединяет к нему данные, предназначенные для передачи, и затем передает сообщение снова в кольцо. Сообщение продолжает свое «путешествие» по кольцу до тех пор, пока не достигнет места назначения. Пока сообщение не будет принято, ни один узел не сможет пересылать данные. Этот метод доступа известен как передача маркера. Он исключает коллизии и произвольные периоды ожидания как Ethernet.
Технология FDDI
Технология FDDI (Fiber Distributed Data Interface) – оптоволоконный интерфейс распределённых данных - это первая технология локальных сетей, в которой средой передачи данных является оптоволоконный кабель. Технология FDDI во многом основывается на технологии Token Ring, развивая и совершенствуя ее основные идеи. Сеть FDDI строится на основе двух оптоволоконных колец, которые образуют основной и резервный пути передачи данных между узлами сети. Наличие двух колец – это основной способ повышения отказоустойчивости в сети FDDI и узлы, которые хотят воспользоваться этим повышенным потенциалом надежности должны быть подключены к обоим кольцам.
В нормальном режиме работы сети данные проходят через все узлы и все участки кабеля только первичного кольца, вторичное кольцо в этом режиме не используется. В случае какого- либо вида отказа, когда часть первичного кольца не может передавать данные (например, обрыв кабеля или отказ узла) первичное кольцо объединяется со вторичным, вновь образуя единое кольцо.
Кольца в сетях FDDI рассматриваются как общая среда передачи данных, поэтому для нее определен специальный метод доступа очень близкий к методу доступа сетей Token Ring. Отличие заключается в том, что время удержания маркера в сети FDDI не является постоянной величиной, как в Token Ring. Оно зависит от загрузки кольца - при небольшой загрузке оно увеличивается, а при больших перегрузках может уменьшаться до нуля для асинхронного трафика. Для синхронного трафика время удержания маркера остаётся фиксированной величиной.
Технология АТМ
АТМ (Asynchronous Transfer Mode– асинхронный режим передачи) – самая современная сетевая технология. Она разработана для передачи речи, данных и видео с использованием высокоскоростного, ориентированного на установление соединения протокола с коммутацией ячеек.
В отличие от других технологий трафик АТМ разбивается на 53 - байтовые ячейки (cells). Применение структуры данных предопределенного размера делает сетевой трафик более легко измеряемым количественно, предсказуемым и управляемым. АТМ построена на передаче информации по оптоволоконному кабелю с использованием звездообразной топологии.
По специализации: специализированные и универсальные
специализированные - для решения небольшого количества специальных задач. Примером специализированной служит технология резервирования мест на авиационные рейсы.
Классическим примером универсальной технологии является Академсеть Российской Федерации, предназначенная для решения большого количества разнообразных информационных задач.
по способу организации :одноуровневые и двухуровневые
В одноуровневой системе маршрутизации все роутеры равны по отношению друг к другу.
двухуровневые технологии имеют кроме ПК, с которыми непосредственно общаются пользователи и которые называются рабочими станциями, специальные компьютеры, называемые серверами (англ. to serve - обслуживать). Задачей сервера и является обслуживание рабочих станций с предоставлением им своих ресурсов, которые обычно существенно выше, чем ресурсы рабочей станции.
По способу связи: проводные,беспроводные.
В проводных технологиях в качестве физической среды в каналах используются:
Плоский двухжильный кабель;
Витая пара проводов
Коаксиальный кабель
Световод.
Беспроводные сетевые технологии , использующие частотные каналы передачи данных (средой является эфир), представляют в настоящее время разумную альтернативу обычным проводным сетям и становятся все более привлекательными. Самое большое преимущество беспроводных технологий - это возможности, предоставляемые пользователям портативных компьютеров. Однако скорость передачи данных, достигаемая в беспроводных технологиях, не может пока сравниться с пропускной способностью кабеля, хотя она в последнее время и значительно выросла
По составу ПК. Однородные и неоднородными
Однородные сетевые технологии предполагают увязку в сети однотипных средств, разрабатываемых одной фирмой. Подключение к такой сети средств других производителей возможно только при условии соблюдения в них стандартов, принятых в однородной архитектуре.
Другой подход состоит в разработке единой универсальной сетевой технологии независимо от типов применяемых в ней средств. Такие технологии называются неоднородными. Первым стандартом для таких сетей была базовая эталонная модель ВОС (взаимосвязь открытых систем). Настоящий стандарт на эталонную модель взаимосвязи открытых систем является общим базисом, координирующим работы по созданию стандартов для обеспечения взаимосвязи систем. Он разрешает использование существующих стандартов и определяет их будущее местоположение в рамках эталонной модели.
Требования данного стандарта являются обязательными
По Охвату территории
Использование персональных компьютеров (ПК) в составе локальных вычислительных сетей (ЛВС) обеспечивает постоянное и оперативное взаимодействие между отдельными пользователями в пределах коммерческой либо научно-производственной структуры. Свое название ЛВС получила за то, что все ее компоненты (ПК, каналы коммуникаций, средства связи) физически размешаются на небольшой территории одной организации или ее отдельных подразделений.
Территориальной (региональной ) называют технологию (сеть), компьютеры которой находятся на большом удалении друг от друга, как правило, от десятков до сотен километров. Иногда территориальную сеть называют корпоративной или ведомственной. Такая сеть обеспечивает обмен данными между имеющими доступ к ресурсам сети абонентами по телефонным каналам сети общего назначения, каналам сети «Телекс», а также по спутниковым каналам связи. Количество абонентов сети не ограничено. Им гарантируется надежный обмен данными в режиме «реального времени», передача факсов и телефонных (телексных) сообщений в заданное время, телефонная связь по спутниковым каналам. Территориальные сети строятся по идеологии открытых систем. Их абонентами являются отдельные ПК, ЛВС, телексные установки, факсимильные и телефонные установки, сетевые элементы (узлы сети связи).
Основная задача федеральной сети - создание магистральной сети передачи данных с коммутацией пакетов и предоставление услуг по передаче данных в реальном масштабе времени широкому кругу пользователей, к числу которых относятся и территориальные сети.
Глобальные сети обеспечивают возможность общения по переписке и телеконференции. Основная задача глобальной сети - обеспечение абонентам не только доступа к компьютерным ресурсам, но и возможности взаимодействия между собой различных профессиональных групп, рассредоточенных на большой территории.
Топологии
Топология (конфигурация) – это способ соединения компьютеров в сеть.
Тип топологии определяет стоимость, защищенность, производительность и
надежность эксплуатации рабочих станций, для которых имеет значение
время обращения к файловому серверу
Существуют пять основных топологий:
− общая шина (Bus);
− кольцо (Ring);
− звезда (Star);
− древовидная (Tree);
− ячеистая (Mesh).
Общая шина это тип сетевой топологии, в которой рабочие станции рас-
положены вдоль одного участка кабеля, называемого сегментом
В данном случае кабель используется всеми станциями по очереди, по-
этому принимаются специальные меры для того, чтобы при работе с общим
кабелем компьютеры не мешали друг другу передавать и принимать данные.
Все сообщения, посылаемые отдельными компьютерами, принимаются и
прослушиваются всеми остальными компьютерами, подключенными к сети.
Кольцо – это топология ЛВС, в которой каждая станция соединена с
двумя другими станциями, образуя кольцо (рис.4.2). Данные передаются от
одной рабочей станции к другой в одном направлении (по кольцу). Каждый
ПК работает как повторитель, ретранслируя сообщения к следующему ПК,
т.е. данные, передаются от одного компьютера к другому как бы по эстафете.
Если компьютер получает данные, предназначенные для другого компьюте-
ся. Основная проблема при кольцевой топологии заключается в том, что ка-
ждая рабочая станция должна активно участвовать в пересылке информации,
и в случае выхода из строя хотя бы одной из них, вся сеть парализуется. То-
пология Кольцо имеет хорошо предсказуемое время отклика, определяемое
числом рабочих станций.
Звезда – это топология ЛВС, в которой все рабочие станции
присоединены к центральному узлу (например, к концентратору), который
устанавливает, поддерживает и разрывает связи между рабочими станциями.
Преимуществом такой топологии является возможность простого исключе-
ния неисправного узла . Однако, если неисправен центральный узел, вся сеть
выходит из строя.
Древовидная топология– достигается из звездообразной путем
каскадирования концентраторов. Такая топология широко используется в со-
временных высокоскоростных локальных компьютерных сетях. В качестве
узлов коммутации чаще всего выступают высокоскоростные коммутаторы.
Наиболее характерным представителем сетей с подобной структурой являет-
ся сеть 100VG AnyLan. И кроме того, высокоскоростной вариант магист-
ральной сети Ethernet – Fast Ethernet также имеет древовидную структуру.
По сравнению с шинными и кольцевыми сетями древовидные локаль-
ные сети обладают более высокой надежностью. Отключение или выход из
строя одной из линий или коммутатора, как правило, не оказывает сущест-
венного влияния на работоспособность оставшейся части локальной сети.
Ячеистая топология– это топология, при которой все рабочие
станции соединены со всеми (полносвязанная топология). Ячеистая тополо-
гия нашла применение в последние несколько лет. Ее привлекательность за-
ключается в относительной устойчивости к перегрузкам и отказам. Благодаря
множественности путей из устройств, включенных в сеть, трафик может
быть направлен в обход отказавших или занятых узлов. Даже несмотря на то,
что данный подход отмечается сложностью и дороговизной (протоколы
ячеистых сетей могут быть достаточно сложными с точки зрения логики,
чтобы обеспечить эти характеристики), некоторые пользователи предпочи-
тают ячеистые сети сетям других типов вследствие их высокой надежности
Беспроводные технологии
Методы беспроводной технологии передачи данных (Radio Waves) являются удобным, а иногда незаменимым средством связи. Беспроводные технологии различаются по типам сигнала, частоте (большая частота означает большую скорость передачи) и расстоянию передачи. Большое значение
имеют помехи и стоимость. Можно выделить три основных типа беспроводной технологии:
− радиосвязь;
− связь в микроволновом диапазоне;
− инфракрасная связь.
протоколы маршрутизации
Internet
- это общемировая совокупность компьютерных сетей, связывающая между собой миллионы компьютеров. Сегодня Internet имеет около 400 миллионов абонентов в более чем 150 странах мира. Ежемесячно размер сети увеличивается на 7-10%.
Отдельные локальные сети могут объединяются в глобальные вычислительные сети (WAN - wide area network). Устройства, не относящиеся к одной и той же локальной физической сети LAN, устанавливают соединения с глобальной сетью через специализированное коммуникационное оборудование. Наиболее распространен метод подключения "внутренней" подсети к "внешней" подсети через компьютер-шлюз. Internet образует ядро, обеспечивающее связь различных сетей, принадлежащих различным учреждениям во всем мире, одна с другой. Состоит Internet из множества локальных и глобальных сетей. Internet можно представить себе в виде мозаики сложенной из небольших сетей разной величины, которые активно взаимодействуют одна с другой, пересылая файлы, сообщения и т. п.
С самого начала в структуре Internet выделяли магистральную сеть и сети
, присоединенные к магистрали (автономные, локальные). Магистральная сеть и каждая из автономных имели свое собственное административное управление и собственные
Похожая информация:
Поиск на сайте:
2015-2020 lektsii.org -
Сегодня сети и сетевые технологии соединяют людей в любых уголках мира и обеспечивают им доступ к самой большой роскоши на свете - человеческому общению. Люди без помех общаются и играют с друзьями, находящимися в других частях света.
Происходящие события становятся известны во всех странах мира за считанные секунды. Каждый в состоянии подключиться к Интернету и выложить свою порцию информации.
Сетевые информационные технологии: корни их возникновения
Во второй половине прошлого века человеческой цивилизацией были сформированы две ее важнейшие научно-технические отрасли - компьютерные и Около четверти века обе эти отрасли развивались самостоятельно, и в их рамках были созданы соответственно компьютерные и телекоммуникационные сети. Однако в последней четверти ХХ столетия в результате эволюции и взаимопроникновения этих двух отраслей человеческого знания и возникло то, что мы называем термином «сетевая технология», являющимся подразделом более общего понятия «информационная технология».
В результате их появления в мире произошла новая технологическая революция. Подобно тому как за несколько десятилетий до нее поверхность суши покрылась сетью скоростных автомагистралей, в конце прошлого века все страны, города и села, предприятия и организации, а также индивидуальные жилища оказались связанными "информационными магистралями". При этом все они стали элементами различных сетей передачи данных между компьютерами, в которых были реализованы те или иные технологии передачи информации.
Технология сети: понятие и содержание
Сетевая технология представляет собой достаточный для построения некоторой целостный комплекс правил представления и передачи информации, реализуемых в виде так называемых «стандартных протоколов», а также аппаратных и программных средств, включающих сетевые адаптеры с драйверами, кабели и ВОЛС, различные коннекторы (разъемы).
"Достаточность" этого комплекса средств означает его минимализацию при сохранении возможности построения работоспособной сети. Она должна иметь потенциал совершенствования, например, за счет создания в ней подсетей, требующих применения протоколов различного уровня, а также спецкоммуникаторов, именуемых обычно «маршрутизаторами». После усовершенствования сеть становится надежнее и быстрее, но ценой появления надстроек над основной сетевой технологией, составляющей ее базис.
Термин "сетевая технология" наиболее часто применяется в вышеописанном узком смысле, однако зачастую он расширенно трактуется как любой набор средств и правил построения сетей определенного типа, например "технология локальных компьютерных сетей".
Прообраз сетевой технологии
Первым прообразом компьютерной сети, но еще не самой сетью, стали в 60-80-х гг. прошлого века многотерминальные системы. Представляя собой совокупность монитора и клавиатуры, располагающихся на больших расстояниях от больших ЭВМ и соединяющихся с ними посредством телефонных модемов или по выделенным каналам, терминалы выходили из помещений ИВЦ и рассредоточивались по всему зданию.
При этом, кроме оператора самой ЭВМ на ИВЦ, все пользователи терминалов получали возможность вводить с клавиатуры свои задания и наблюдать за их выполнением на мониторе, осуществляя и некоторые операции управления заданиями. Такие системы, реализующие как алгоритмы разделения времени, так и пакетной обработки, назывались системами удаленного ввода заданий.
Глобальные сети
Вслед за многотерминальными системами в конце 60-х гг. ХХ в. был создан и первый тип сетей - глобальные компьютерные сети (ГКС). Они связали суперкомпьютеры, существовавшие в единичных экземплярах и хранившие уникальные данные и ПО, с большими ЭВМ, находившимися от них на расстояниях до многих тысяч километров, посредством телефонных сетей и модемов. Эта сетевая технология была ранее апробирована в многотерминальных системах.
Первой ГКС в 1969 г. стала ARPANET, работавшая в Минобороны США и объединявшая разнотипные компьютеры с различными ОС. Они оснащались допмодулями для реализации коммуникационных общих для всех входящих в сеть компьютеров. Именно на ней были разработаны основы сетевых технологий, применяемые и в настоящее время.
Первый пример конвергенции компьютерных и телекоммуникационных сетей
ГКС достались в наследство линии связи от более старых и более глобальных сетей — телефонных, т. к. прокладывать новые линии большой протяженности было очень дорого. Поэтому многие годы в них использовались аналоговые телефонные каналы для передачи в данный момент времени только одного разговора. Цифровые данные передавались по ним с очень низкой скоростью (десятки кбит/с), а возможности ограничивались передачей файлов данных и электронной почтой.
Однако унаследовав телефонные линии связи, ГКС не взяли их основную технологию, основанную на принципе коммутации каналов, когда каждой паре абонентов на все время сеанса связи выделялся канал с постоянной скоростью. В ГКС использовали новые компьютерные сетевые технологии, основанные на принципе пакетной коммутации, при котором данные в виде небольших порций-пакетов с постоянной скоростью выдаются в некоммутируемую сеть и принимаются их адресатами в сети по адресным кодам, встроенным в заголовки пакетов.
Предшественники локальных сетей
Появление в конце 70-х гг. ХХ в. БИС привело к созданию мини-ЭВМ с невысокой стоимостью и богатыми функциональными возможностями. Они стали реально конкурировать с большими ЭВМ.
Широкую популярность приобрели мини-ЭВМ семейства PDP-11. Их стали устанавливать во все, даже очень небольшие производственные подразделения для управления техпроцессами и отдельными технологическими установками, а также в отделы управлений предприятий для выполнения офисных задач.
Возникла концепция распределенных по всему предприятию компьютерных ресурсов, хотя все мини-ЭВМ все еще работали автономно.
Появление LAN-сетей
К середине 80-х гг. ХХ в. были внедрены технологии объединения мини-ЭВМ в сети, основанные на коммутации пакетов данных, как и в ГКС.
Они превратили построение сети одного предприятия, называемую локальной (LAN - сеть), в почти тривиальную задачу. Для ее создания нужно только купить сетевые адаптеры под выбранную LAN-технологию, например, Ethernet, стандартную кабельную систему, установить на ее кабели коннекторы (разъемы) и соединить адаптеры с мини-ЭВМ и между собой посредством этих кабелей. Далее на ЭВМ-сервер устанавливалась одна из ОС, предназначенная для организации LAN - сети. После этого она начинала работать, и последующее присоединение каждой новой мини-ЭВМ не вызывало никаких проблем.
Неизбежность появления Интернета
Если появление мини-ЭВМ позволило распределить компьютерные ресурсы равномерно по территориям предприятий, то появление в начале 90-х гг. ПК обусловило их постепенное появление сначала на каждом рабочем месте любого работника умственного труда, а затем и в индивидуальных человеческих жилищах.
Относительная дешевизна и высокая надежность работы ПК сначала дали мощный толчок развитию LAN-сетей, а затем привели и к возникновению глобальной компьютерной сети - Интернета, охватившей сегодня все страны мира.
Размер Интернета каждый месяц прирастает на 7-10%. Он представляет собой ядро, связующее различные локальные и глобальные сети предприятий и учреждений во всем мире друг с другом.
Если на первом этапе через Интернет в основном передавались файлы данных и сообщения электронной почты, то сегодня он обеспечивает в основном удаленный доступ к распределенным информресурсам и электронным архивам, к коммерческим и некоммерческим информслужбам многих стран. Его архивы свободного доступа содержат сведения практически по всем областям знания и деятельности человека - от новых направлений в науке до прогнозов погоды.
Основные сетевые технологии LAN-сетей
Среди них выделяют базовые технологии, на которых может строиться базис любой конкретной сети. В качестве примера можно привести такие известные LAN-технологии как Ethernet (1980), Token Ring (1985) и FDDI (конец 80-х гг.).
В конце 90-х гг. в лидеры технологии LAN-сетей вышла технология Ethernet, объединившая классический его вариант со до 10 мбит/с, а также Fast Ethernet (до100 Мбит/c) и Gigabit Ethernet (до 1000 Мбит/c). Все Ethernet-технологии имеют близкие принципы работы, упрощающие их обслуживание и объединение построенных на их основе LAN-сетей.
В тот же период в ядра практически всех компьютерных ОС их разработчиками стали встраиваться сетевые функции, реализующие вышеперечисленные сетевые информационные технологии. Появились даже специализированные коммуникационные ОС вроде IOS компании Cisco Systems.
Как развивались ГКС-технологии
Технологии ГКС на аналоговых телефонных каналах из-за большого уровня искажений в них отличались сложными алгоритмами контроля и восстановления данных. Примером их является технология X.25 разработки еще начала 70-х гг. ХХ в. Более современные сетевые технологии - это frame relay, ISDN, ATM.
ISDN - аббревиатура, означающая «цифровую сеть с интеграцией услуг», позволяет проведение удаленных видеоконференций. Удаленный доступ обеспечивается установкой в ПК адаптеров ISDN, работающих во много раз быстрее любых модемов. Имеется и специальное ПО, позволяющее популярным ОС и браузерам работать с ISDN. Но дороговизна оборудования и необходимость прокладывать специальные линии связи тормозит развитие этой технологии.
Технологии глобальных сетей прогрессировали вместе с телефонными сетями. После появления цифровой телефонии была разработана спецтехнология Plesiochronous Digital Hierarchy (PDH), поддерживающая скорости до 140 Мбит/с и используемая для создания предприятиями их собственных сетей.
Новая технология Synchronous Digital Hierarchy (SDH) в конце 80-х гг. ХХ в. расширила пропускную способность цифровых телефонных каналов до 10 Гбит/c, а технология Dense Wave Division Multiplexing (DWDM) — до сотен Гбит/c и даже до нескольких Тбит/c.
Технологии Интернета
Сетевые основаны на использовании языка гипертекста (или HTML-языка) - спецязыка разметки представляющего собой упорядоченный набор атрибутов (тегов), внедряемых предварительно разработчиками интернет-сайтов в каждую их страницу. Конечно, речь в данном случае не идет о текстовых или графических документах (фотографиях, картинках), которые уже «скачаны» пользователем из Интернета, находятся в памяти его ПК и просматриваются через текстовые или Речь идет о так называемых веб-страницах, просматриваемых через программы-браузеры.
Разработчики интернет-сайтов создают их на HTML-языке (сейчас создано множество средств и технологий этой работы, обобщенно называемой «версткой сайтов») в виде совокупности веб-страниц, а владельцы сайтов помещают в интернет-серверы на условиях аренды у владельцев серверов их памяти (так называемого «хостинга»). Они круглосуточно работают в Интернете, обслуживая запросы его пользователей на просмотр загруженных в них веб-страниц.
Браузеры пользовательских ПК, получив через сервер своего интернет-провайдера доступ к конкретному серверу, адрес которого содержится в имени запрашиваемого интернет-сайта, получают доступ к этому сайту. Далее, анализируя HTML-теги каждой просматриваемой страницы, браузеры формируют ее изображение на экране монитора в том виде, как это было задумано разработчиком сайта - со всеми заголовками, цветами шрифта и фона, различными вставками в виде фото, диаграмм, картинок и т. п.
Компьютерная сеть – это объединение нескольких компьютеров для совместного решения информационных и вычислительных задач.
Ключевое понятие сетевых технологий – сетевой ресурс, под которым можно понимать аппаратные и программные компоненты, участвующие в процессе совместного использования – в процессе сетевого взаимодействия. Доступ к сетевым ресурсам обеспечивают сетевые службы (сетевые сервисы)
К базовым понятиям сетевых технологиям можно отнести такие понятия, как сервер, клиент, канал связи, протокол и многие другие. Однако понятие сетевого ресурса и сетевой службы (сервиса) являются основополагающими, так как необходимость организации работы на основе совместного использования компьютерных ресурсов, а значит, создание сетевых ресурсов и соответствующих сетевых служб, является первопричиной создания и самих компьютерных сетей.
Выделяют пять видов сетевых служб : файловая, печати, сообщений, баз данных приложений.
Файловая служба — реализует централизованное хранение и совместное использование файлов. Это одна из важнейших сетевых служб, она предполагает наличие некоторого сетевого хранилища файлов (файловый сервер локальной сети, ftp-сервер или др.), а также использование различных механизмов обеспечения безопасности (разграничение доступа, контроль версий файлов, резервирование информации).
Служба печати — обеспечивает возможности централизованного использования принтеров и иных печатающих устройств. Эта служба принимает задания на печать, управляет очередью заданий, организует взаимодействие пользователей с сетевыми принтерами. Технология сетевой печати очень удобна в самых разнообразных компьютерных сетях, так как дает возможность уменьшить количество требуемых принтеров, что в итоге позволяет снизить затраты или использовать более качественное оборудование.
Служба сообщений — позволяет организовать информационный обмен между пользователями компьютерной сети. В качестве сообщений в данном случае следует рассматривать как текстовые сообщения (электронная почта, сообщения сетевых мессенджеров), так и медиасообщения различных систем голосовой и видеосвязи.
Служба баз данных — предназначена для организации централизованного хранения, поиска обработки и обеспечения защиты данных различных информационных систем. В отличие от простого хранения и совместного использования файлов, служба баз данных обеспечивает и управление, что включает в себя создание, изменение, удаление данных, обеспечения их целостности и защиты.
Служба приложений — обеспечивает способ работы, при котором приложение запускается на компьютере пользователя не из локального источника, а из компьютерной сети. Такие приложения могут использовать ресурсы сервера для хранения данных и вычислений. Преимуществом использования сетевых приложений является возможность их использования из любой точки подключения к компьютерной сети без необходимости установки приложения на локальный компьютер, возможность совместной работы нескольких пользователей, «прозрачное» обновление программного обеспечения, возможность использования коммерческого ПО на основе подписки.
Службы приложений являются наиболее новыми и активно развивающимся видом сетевых служб. Хорошим примером здесь могут служить офисные сетевые приложения онлайн-сервисов Google Drive и Microsoft Office 365.
