КЛАСИФІКАЦІЇ КОМП’ЮТЕРНИХ МЕРЕЖ

Матеріал з Вікі ЦДПУ
Перейти до: навігація, пошук

У світі існують тисячі різноманітних комп’ютерних мереж. Найбільш істотними ознаками, що визначають тип мережі, є ступінь територіального розсередження, топологія і застосовані методи комутації.
По ступеню розсередження комп’ютерні мережі поділяються на локальні, регіональні і глобальні.

У локальних мережах інформація передається на невелику відстань. Локальні мережі поєднують комп'ютери, що розташовані недалеко один від одного. Для передачі інформації використовуються високошвидкісний канал передачі даних, швидкість у якому приблизно така сама, як швидкість внутрішньої шини комп'ютера. Найбільш відомими типами локальних мереж є Ethernet і TokenRing.

Регіональні обчислювальні мережі розташовуються в межах визначеного територіального регіону (групи підприємств, міста, області і т.д.). Регіональні обчислювальні мережі мають багато спільного з ЛОМ, але вони по багатьох параметрах більш складні і комплексні. Підтримуючи великі відстані, вони можуть використовуватися для об’єднання декількох ЛОМ в інтегрованому мережеву систему.

Глобальні обчислювальні системи охоплюють територію держави чи декількох держав і видовжуються на сотні і тисячі кілометрів. Глобальні обчислювальні мережі часто з’єднують багато локальних і регіональних мереж. У порівнянні з локальними більшість глобальних мереж відрізняє повільна швидкість передачі і більш низька надійність. Найбільш відомою глобальною мережею є мережа Internet.


Локальні обчислювані мережі

На базі економічної та високопродуктивної електронної техніки у 80-х роках визначилась нова тенденція розвитку інформаційно-обчислювальної техніки - створення локальних обчислювальних мереж LAN (Local Area Network) різноманітного призначення. Локальна обчислювальна мережа - це комунікаційна мережа, яка забезпечує в межах деякої обмеженої території взаємозв’язок для широкого кола програмних продуктів. Вона підтримує зв’язок між ЕОМ, терміналами, обладнанням, забезпечує сумісне використання ресурсів. Спочатку локальні обчислювальні мережі створювалися для наукових цілей з метою сумісного використання загальних ресурсів. Це пояснювалось тим, що в багатьох випадках широко розповсюджені персональні комп’ютери не забезпечували створення та функціонування достатньо потужних автоматизованих інформаційних систем через недостатність власних ресурсів. Для таких автоматизованих інформаційних систем необхідно було застосовувати потужніші комп’ютери - сервери, які дозволяли б концентрувати мережні ресурси і були б розраховані на ефективну роботу в мережі для сумісного використання користувачами. Сьогодні найпоширенішими стають локальні обчислювальні мережі комерційного призначення. Досвід експлуатації обчислювальних мереж показує, що левова частка генерованої у таких мережах інформації використо-вуються тією ж установою, підприємством, що її породила, тобта значна частина мережевої інформації призначена для місцевих користувачів. Кріт того, багато користувачів мережі зацікавлені у вільному доступу та ефективній спільній експлуатації дорогого комп’ютерного устаткування. Ці задачі вирішують ЛОМ. Відмінними ознаками ЛОМ можна вважати охоплення невеликої території, висока надійність передачі даних.


Середовище передачі ЛОМ.

Середовище передачі даних у ЛОМ може бути провідним і безпровідним. У провідному середовищі інформація передається по кабелю, у безпровідному – за допомогою електромагнітних хвиль різної природи: інфрачервоних, радіохвиль і т.д. У ЛОМ використовуються три типи кабелю: кручена пара, коаксіальний і оптоволокольнний.

Методи доступу до середовища передачі даних у ЛОМ.

Мережеві адаптери.

ЛОМ типу Ethernet.

TokenRing

FDDI

Порівняння Ethernet, Token Ring та FDDI

Види класифікацій локальних обчислювальних мереж.

Широка і постійно зростаюча номенклатура локальних обчислювальних мереж, мережні програмні продукти і технології покладають на потенційного користувача складну задачу вибору потрібної системи з великої кількості існуючих. Сьогодні в світі нараховується десятки тисяч різних локальних обчислювальних мереж і для їх розгляду корисно мати систему класифікації. Усталеної класифікації локальних мереж поки що не існує, але для них можна виявити певні класифікаційні ознаки за:
· призначенням;
· типом використовуваних ЕОМ;
· організацією управління;
· організації передачі інформації;
· топологією;
· методах теледоступу;
· фізичних носіях сигналів;
· управлінню доступом до фізичного середовища передачі і так далі.

Комп’ютерні мережі класифікують за наступними ознаками:
· за територіальним розташуванням - локальні, регіональні, глобальні;
· за сферою застосування - офісні, промислові, побутові;
· за комплексом архітектурних рішень - Ethernet, Token Ring, Arcnet;
· за топологією - шинна, кільцева, зіркоподібна, деревоподібна, повнозв’язна;
· за фізичним середовищем передавання - з симетричним кабелем, з коаксіальним кабелем, з кабелем “кручена пара”, з волоконно- оптичним кабелем, з інфрачервоним каналом, з мікрохвильовим каналом;
· за методом доступу до фізичного середовища передавання - з опитуванням, з маркерним доступом, із суперництвом, з уставлянням регістра.

Розглянемо деякі з них.

Класифікація за призначенням.

Класифікація за типом використовуваних в мережі ЕОМ.

Класифікація за організацією управління.

Класифікація за формуванням передачі інформації.

Класифікація мереж за методом управління середовищем передачі даних.

Світова глобальна комп’ютерна мережа INTERNET

Internet – це світова глобальна комп’ютерна мережа, що поєднує мільйони комп’ютерів і десятки мільйонів користувачів в усьму світі. Вона охоплює практично всю земну кулю і включає тисячі мережевих підсистем з комп’ютерами різних типів: від персональних до суперкомпютерів. Ніяка організація і ніхто особисто не адміністує мережу, вона існує і розвивається завдяки загальним зусиллям сотен тисяч добровільних активістів і багатьох організацій у різних куточках світу. Кожен користувач мережі Internet має унікальне ім’я (адресу). Система імен мережі Internet. Адреса користувача в мережі Internet пердставлена 4-байтним числом, байти розділені крапкою. Оскільки граничне значення числа в кожнім байті 255, то діапазон користувачів від 0.0.0.0 до 255.255.255.255. Адреса в цифровій формі незручна і важка для запам’ятовування, тому була створена доменна система імен. Ця система прив’язує до цифрової адреси легку для запам’ятовування комбінацію скорочених слів. Простір доменних імен має ієрархічну структуру, схожу на структуру імен каталогів файлової системи. Це означає, що на кожнім рівні такої ієрархії можуть вказуватися імена піддоменів і конкретних комп’ютерів. Першим праворуч указується скорочена назва країни, наступним – імя піддомена і так далі до імені комп’ютера.

Слід підкреслити, що доменне ім’я не описує шлях, по якому потрібно передавати повідомлення, а тільки вказує, де знаходиться адресат. Шлях, по якому пересилаються повідомлення, вибирають служби маршрутизації. У загальному випадку існує кілька шляхів, по яких можна доставити повідомлення зазначеному адресату, і відправник незнає, по якому маршрути пересилається повідомлення в конкретному випадку.

Сервіси і протоколи мережі Internet

У мережі Internet використовується передача з комутацією пакетів по протоколу TCP/IP. Цей протокол складається з транспортного протоколу TCP і мережевого протоколу IP. Сервіси мережі реалізуються протоколами більш високих рівнів.

Сервіси Internet
Кінцеві користувачі працюють в Internet, використовуючи його сервіси. Безпосереднім постачальником цих сервісів є провайдери. Зараз Internet-технології розвиваються настільки стрімко, що нові сервіси з’являються швидше, ніж користувачі встигають їх освоювати. Однак, не дивлячись на велику загальну кількість сервісів (послуг) Internet, в основі більшості з них лежать базові сервіси, розроблені і освоєні ще в перші часи створення і розвитку глобальних мереж.
Мережа Internet надає такі види сервісу:

  1. Електронна пошта
  2. Мережеві новини
  3. Передача файлів
  4. Пошук файлів
  5. Віддалене керування комп’ютером
  6. Предявлення і передача інформації в гіпермедійній формі
  • WWW - доступ до гіпертекстового простору, для якого

використовується протокол http. Гіпертекст - це документ, який містить посилання на інші документи. Це - спосіб впорядкування інформації за допомогою зв’язків між документами. Термін уведено Т.Нельсоном 1965 року. Технологія гіпертексту забезпечує пошук заданих даних у масивах документів;

  • FTP (File Transfer Protocol - протокол передачі файлів).

Передавання даних між вузлами комп’ютерної мережі. При цьому використовується протокол ftp;Служба FTP призначена для пересилання файлів між комп'ютерами. Ця служба дає змогу швидко та якісно пересилати файли великих розмірів, зокрема, програми, звукові, відеофайли та ін.

  • DNS (Domain Name Service - сервіс доменних імен). Призначений

для переведення ІР-адрес у доменні і навпаки. Спочатку для цього в глобальних мережах були призначені спеціальні сервери. Згодом кожний великий сервер почав надавати таку послугу;

  • Telnet - віддалений доступ. Цей сервіс дозволяв організувати

доступ користувача з віддаленого комп’ютера до апаратних і програмних ресурсів іншого комп’ютера. Зараз ця послуга є інтегральною частиною, наприклад, операційної системи Windows XP. Для її використання слід надати сторонньому користувачеві дозвіл використовувати з його комп’ютера ресурси вашого комп’ютера;Telnet використовують для віддаленого доступу до ресурсів інших комп'ютерів. Останнім часом популярними стали нові служби Інтернету: інтерактивний чат, аудіо- і відеоконференції, де користувачі можуть спілкуватися в режимі реального часу, інтернет-радіо, інтернет-телебачення, мобільний інтернет тощо.

  • E-Mail - електронна пошта. Передавання даних з використанням

спеціальних протоколів побітової передачі даних, причому в більшості випадків для передавання використовується протокол UUCP (Unix to Unix Copy Program - програма копіювання даних з одної Unix-машини на іншу), а для приймання - протокол SMTP (Simple Mail Transfer Protocol - простий протокол передавання пошти). Останнім часом для електронної пошти почав широко використовуватись протокол POP3 (Post Office Protocol - протокол поштового офісу), який є комбінацією двох попередніх протоколів, і який в свою чергу поступово витісняється протоколом IMAP (Interactive Mail Access Protocol - протокол інтерактивного доступу до пошти)електронна пошта повторює переваги (простоту, дешевизну, можливість пересилання нетекстової інформації, можливість підписати і зашифрувати лист) та недоліки (негарантований час пересилки, можливість доступу для третіх осіб під час пересилки, неінтерактивність) звичайної пошти. Проте у них є і суттєві відмінності. Вартість пересилки звичайної пошти у значній мірі залежить від того, куди вона повинна бути доставлена, її розміру та типу. У електронної пошти такої залежності або немає, або вона досить невідчутна. Електронний лист можна шифрувати та підписувати більш надійніше та зручніше, ніж лист на папері — для останнього, власне, взагалі не існує загальноприйнятих засобів шифровки. Швидкість доставки електронних листів набагато вища, ніж паперових, та мінімальний час проходження незрівнянно менший.

Користувач електронної пошти має електронну скриньку, розміщену на одному з серверів електронної пошти. Доступ до скриньки зумовлений введенням імені користувача (слово з латинськиих літер) та пароля. Відповідно надсилати листи можемо конкретній людині, котра також має свою поштову скриньку.

Дана служба чи не найстаріша в інтернет. Найпопулярніші програми-клієнти електронної пошти: Eudora Mail, Evolution, KMail, Mozilla Mail, Mozilla Thunderbird, Netscape Mail, Novell GroupWise, Opera Mail (M2), Outlook, Outlook Express, TheBat!

Отримати поштову скриньку можна у свого провайдера інтернет (фірма що надає Вам доступ до інтернет) або зареєструвати скриньку на одному з безкоштовних серверів.;

  • перелік розсилання - розсилання даних засобами електронної

пошти за наперед сформованим переліком кореспондентів;

  • Usenet - конференція користувачів. Обмін повідомленнями

засобами електронної пошти між користувачами конференції та її організатором. Зміст повідомлень розміщується на сайті конференції в порядку їх надходження. На екран виводяться останні кілька повідомлень, але є можливість переглянути всю історію конференції. Конференція може бути модерована (керована модератором) і немодерована. Кожна конференція може мати свої специфічні правила участі, але для всіх конференцій є обов’язковим дотримання загальних правил мережевого етикету;

  • IRC (Internet Relay Chat - система діалогового спілкування в

Internet) - засіб ретрансляції обміну повідомленнями в режимі реального часу. Результати ретрансляції відображаються на сайті чату;

  • ICQ (акронім фрази "I Seek You" - "шукаю тебе") - програма

інтерактивних конференцій в Internet, розроблена 1996 року фірмою Mirabilis (Тель-Авів) і викуплена згодом фірмою AOL. Програма підтримує також електронну пошту і передавання файлів. Для використання цього сервісу потрібно, щоб усі користувачі працювали в режимі on-line;

  • послуги Real Audio та Real Video - передавання потокового аудіо

та відео. Послуга набула великого поширення із розширенням мережі надавачів таких потоків, а також технологій обробки аудіо та відео засобами комп’ютерних технологій.

Підключеня користувачів до мережі Internet

Послуги по підключенню до мережі Internet і використання сервісів Internet надають спеціальні організації – провайдери. Можна виділити 4 способи приєднання користувачів до мережі Internet. Ці способи визначають доступні сервіси Internet, швидкість обміну інформацією, а також вартість підключення і користування.

Користувач до мережі Internet може підключатися такими способами:

  1. З’єднання в режимі віддаленого термінала. Комп’ютер користувача через модем і телефонну лінію з’єднується з комп’ютером, підключеним до Internet. Комп’ютер користувача не має IP-адреси і працює в режимі віддаленого термінала.
  2. SLIP/PPP з’єднання.
  3. З’єднання через ЛОМ. У цьому випадку комп’ютер користувача до ЛОМ, сервер якої має вихід в Internet. Користувачу доступні всі послуги, якими коритсується сервер.
  4. З’єднання через виділену лінію. Комп’ютер користувача з’єднаний виділеною високошвидкісною лінією з мережею і може користуватися всіма сервісами Internet. Для підкючення до такої лінії звичайно використовуються спеціальні плати.

Інші класифікації

Мережі класифікують за різними критеріями, серед яких найбільш вживані такі:

- за пропускною здатністю

  • низька, до сотень Кбіт/с – мережі, що містять "повільні" канали на зразок телефонних ліній, зокрема глобальна мережа Internet;
  • середня, 0.5–20 Мбіт/с – локальні мережі, звичайно, в межах будівлі;
  • висока, більше ніж 20 Мбіт/с – базові (або "хребтові", backbone) мережі, що з'єднують сервери або локальні мережі "швидкими" каналами, наприклад оптоволоконними лініями;

- за смугою каналу

  • вузькосмугові (Baseband) – безпосередня (немодульована) передача тільки одного повідомлення в довільний момент часу;
  • широкосмугові (Broadband) – одночасна передача кількох повідомлень частотно–розділеними каналами;

- за розмірами

  • LAN (Local–Area Network) – локальна мережа в межах офісу, будівлі;
  • СAN (Campus–Area Network) – кампусна мережа, що об'єднує віддалені вузли та локальні мережі, звичайно, без використання телефонних ліній та модемів;
  • MAN (Metropolitan–Area Network) – територіальна (міська) мережа з радіусом, що дорівнює десяткам кілометрів, та високою швидкістю передавання даних (100 Мбіт/с);
  • WWAN (Wide–Area Network) – широкомасштабна мережа (регіон, країна), що використовує віддалені мости та маршрутизатори з наявністю ліній низької пропускної здатності;
  • GAN (Global–Area Network) – глобальна (міжнародна) мережа;

- за співвідношенням вузлів

  • однорангові (Peer–To–Peer) – невеликі локальні мережі, де кожен вузол може виступати як у ролі клієнта, так і сервера (наприклад, на базі *операційних систем Windows for Workgroups, Windows'95);
  • розподілені (Distributed) – мережа без лідера, в якій сервером називається машина, програма або пристрій, що забезпечують мережний сервіс, але не управління мережею (наприклад Unix Usenet);
  • мережі з централізованим управлінням (Server Based), в яких сервер надає решта вузлам право використовувати спільні ресурси (наприклад Novell NetWare, Microsoft LAN Manager, IBM LAN Server, Banyan VINES, Windows NT);

- за доступом

- за спільністю операційних систем

  • гомогенні мережі, що грунтуються на однакових або споріднених ОС усіх вузлів (наприклад, Windows'95–Windows'98–Windows'NT-Windows'2000);
  • гетерогенні мережі, в яких вузли використовують різнорідні ОС (наприклад, NetWare–Windows–Unix).


Будь–яка класифікація мереж є доволі умовною, оскільки реальні конфігурації здебільшого охоплюють одразу декілька класифікаційних груп.