Часть 2. Теоретические сведения

Интернет (Internet) – всемирная сеть, основанная на работе протоколов TCP/IP (Transmission Control Protocol - протокол управления передачей/InternetProtocol – Интернет-протокол), соединяющая тысячи общественных и частных сетей, а также миллионы пользователей.

Локальные вычислительные сети (ЛВС) или Local Area Network (LAN), - это системы взаимосвязанных и распределенных на фиксированной территории средств передачи и обработки информации, ориентированных на коллективное использование общесетевых ресурсов – аппаратных, информационных, программных.

В настоящее время получили распространение т.н. корпоративные объединенные сети (Intranet), функционирующие в пределах организации для внутренних целей. Такая сеть может существовать как изолированная самостоятельная объединенная сеть или соединяться и сетью Интернет. Она обеспечивает работу ключевых Интернет-приложений, в частности Всемирной паутины (World Wide Web, WWW).

Типы ЛВС:

· по назначению (информационные, управляющие, расчетные, обработки документальной информации и др.);

· по типам используемых в сети ЭВМ (неоднородные, однородные);

· по организации управления (централизованные, децентрализованные);

· по скорости передачи данных (с малой, средней и большой пропускной способностью);

· по типологии (общая шина, кольцо, звезда и др.).

Состав основных элементов в сети зависит от ее архитектуры. Архитектура – это концепция, определяющая взаимосвязь, структуру и функции взаимодействия рабочих станций в сети. Она предусматривает логическую, функциональную и физическую организацию технических и программных средств сети. Архитектура определяет принципы построения и функционирования аппаратного и программного обеспечения элементов сети. В основном выделяют три вида архитектур: терминал – главный компьютер, клиент – сервер и одноранговая архитектура.

В общем случае в состав сети включается следующие компоненты:

· сетевые компьютеры, оснащенные сетевым адаптером и служащие для решения прикладных задач, а также серверы сети;

· каналы связи (кабельные, спутниковые, телефонные, цифровые, волоконно-оптические, радиоканалы и др.);

· преобразователи сигналов различного рода;

· сетевое оборудование.

Серверы сети –аппаратно-программные системы, выполняющие функции управления распределением сетевых ресурсов общего доступа, которые могут работать и как обычная абонентская система.

Под каналом связи следует понимать путь или средство, по которому передаются сигналы. Средство передачи сигналов называют абонентским, или физическим каналом. Каналы связи (data link) создаются по линиям связи при помощи сетевого оборудования и физических средств связи. Физические средства связи построены на основе витых пар, коаксиальных кабелей, оптических каналов или эфира. Между взаимодействующими информационными системами через физические каналы коммуникационной сети и узлы коммутации устанавливаются логические каналы.

Логический канал –это путь для передачи данных от одной системы к другой. Логический канал прокладывается по маршруту в одном или нескольких физических каналах. Логический канал можно охарактеризовать, как маршрут, проложенный через физические каналы и узлы коммутации.

Загрузка сети характеризуется параметром, называемым трафиком. Трафик (traffic) – это поток сообщений в сети передачи данных. Под ним понимают количественное измерение в выбранных точках сети числа проходящих блоков данных и их длины, выраженное в битах в секунду.

К сетевому оборудованию, кроме указанных выше компонентов, относят:

· приемопередатчики (трансиверы) и повторители (репитеры)– для объединения сегментов ЛВС с шинной топологией;

· концентраторы (хабы) – для формирования сети произвольной топологии;

· мосты – для объединения локальных сетей в единое целое и повышение производительности этого целого путем регулирования трафика (данных пользователя) между отдельными подсетями;

· маршрутизаторы и коммутаторы – для реализации функций коммутации и маршрутизации при управлении трафиком в сегментированных сетях;

· модемы – для согласования цифровых сигналов, генерируемых компьютером, с аналоговыми сигналами типичной современной телефонной линии;

· анализаторы – для контроля качества функционирования сети;

· сетевые тестеры – для проверки кабелей и отыскания неисправностей в системе установленных кабелей.

Основные характеристики ЛВС:

· территориальная протяженность сети;

· максимальная скорость передачи данных;

· максимальное число абонентских станций;

· максимально возможное расстояние между рабочими станциями в сети;

· топология сети;

· вид физической среды передачи данных;

· максимальное число каналов передачи данных;

· тип передачи сигналов (синхронный, асинхронный);

· метод доступа абонентов в сеть;

· структура программного обеспечения сети;

· возможность передачи речи и видеосигнала;

· условия надежной работы сети;

· возможность связи ЛВС между собой и с сетью более высокого уровня;

· возможность использования процедуры установления приоритетов при одновременном подключении абонентов к общему каналу.

В сети все рабочие станции физически соединены между собою каналами связи по определенной структуре, называемой топологией. Топология – это описание физических соединений в сети, указывающее какие рабочие станции могут связываться между собой. Тип топологии определяет производительность, работоспособность и надежность эксплуатации рабочих станций, а также время обращения к файловому серверу. В зависимости от топологии сети используется тот или иной метод доступа, оказывающий существенное влияние на ее характеристику.

Метод доступа – это способ определения того, какая из рабочих станций сможет следующей использовать канал связи и как управлять доступом к каналу связи (кабелю). Типичными методами доступа к передающей среде в современных ЛВС являются:

· множественный доступ с контролем несущей и обнаружением конфликтов(Ethernet);

· маркерное кольцо (метод доступа Token Ring);

· маркерная шина (метод доступа Arcnet).