Локальные сети
С целью организовать и оптимизировать работу организаций, повысить их эффективность первоначально обычно в них создают локальные сети (ЛС). Такие системы стали обобщенно называть – локальные вычислительные сети (ЛВС, англ. «LocalAreaNetwork», LAN).
Развитие ЛВС связано с необходимостью передавать данные с высокой скоростью в пределах небольшой территории (одного здания или группы близко стоящих зданий) при значительно меньших затратах, по сравнению с применением для передачи данных сетей общего пользования. Первоначально использовался принцип разделения времени, предоставляемого центральной машиной (ЦМ) терминалам, на небольшие равные промежутки, что создавало иллюзию одновременного использования машины многими пользователями и позволяло подключать к центральному компьютеру некоторое количество ПК. При этом в каждый конкретный минимальный временной интервал к ЦМ подключался только один терминал, затем другой и так далее. Таким образом осуществлялся постоянный циклический опрос каждого терминала с целью передачи ему от ЦМ или принятия от него информации.
При организации локальной сети разработчики обычно сталкиваются с выбором передающей среды; конфигурации сети (топологии) и протоколов, управляющих её работой; инструментальных средств.
Разработка ЛВС связана с созданием и использованием:
· архитектуры – одноранговая, файл-серверная, клиент-серверная);
· топологии (конфигурации сети) – общая шина, кольцо, звезда, древовидная (иерархическая), гибридная;
· стандартов и протоколов обмена в сетях – IP, TCP, IPX и др.;
· стандартов и видов кабельной системы и физической топологии сети – Arcnet, Ethernet, Tokenring и др.;
· сетевых операционных систем и программных платформ – UNIX, WindowsNT и др.;
· маршрутизаторов, концентраторов, повторителей (репитеров) и другого сетевого оборудования.
В качестве кабелей связи в ЛВС используются коаксиальный кабель, «витая пара» и оптоволоконные линии связи (ВОЛС).
В ЛВС расстояние между ПК ограничено протяжённостью линий связи до 1–2,5 км, скорость передачи информации составляет более одного Мбит/с. Такая сеть состоит из трёх основных компонент: одной или нескольких центральных (главных) машин (серверов), рабочих станций и коммуникаций.
ЛВС легко адаптируются к изменённым условиям эксплуатации и модернизируются. Они обладают гибкой архитектурой, что позволяет легко изменять места дислокации соответствующих РС. Хотя нет чёткой классификации ЛВС, обычно выделяют следующие признаки: назначение, топология, типы используемых ЭВМ, организация управления, передачи информации, методы теледоступа и доступа, физические носители информации и др.
Для построения стандартных ЛВС обычно не требуются специальные проектные решения, они могут создаваться по типовым проектам и программным продуктам, положительно зарекомендовавшим себя на практике. В качестве программных продуктов используется сетевое ПО, основным назначением которого является обеспечение эффективного обмена информацией между компьютерами сети, устойчивости работы данной сети и сбора необходимых статистических данных, разграничение доступа пользователей к различным ИР, координации всех обращений к определенным файлам (программам и различным пользовательским материалам), обеспечение одновременного доступа многих пользователей к одной и той же информации.
В ЛВС чаще всего используется технология и архитектура Ethernet, характеризующая метод доступа, обеспечивающая высокую надёжность и скорость передачи данных, а также позволяющая строить достаточно большие внутренние сети (до 1000 РС) с максимальным расстоянием между двумя РС до 2500 м. Метод Ethernet разработан в 1975 году, он допускает объединение нескольких кабельных ЛВС в единую распределённую вычислительную сеть. При этом обычно используют топологию общей шины.
Модификацией данного метода является FastEthernet, появившийся в 1992 г. Он включает в себя стандарт 100BaseT, допускающий передачу данных со скоростью до 100 Мбит/с. Таким образом, FastEthernet позволяет увеличить скорость работы сети в десять раз, обладает бóльшей гибкостью, способствующей увеличению пропускной способности сети, но максимальное расстояние между двумя станциями не превышает 250 м.
Территориальные сети – (WideAreaNetwork, WAN) сети, охватывающие различные географические пространства. Обычно их делят по территориальному признаку на региональные и глобальные сети.
Региональные сети или региональные вычислительные сети (РВС), как правило, охватывают административную территорию города, области и т.п., а также производственные и иные объединения, расположенные в нескольких районах города, нескольких городах и т.п. Поэтому их иногда называют сетями MAN (MetropolitanAreaNetwork).
Построение таких сетей базируется на объединении ЛВС в централизованную, проводную или смешанную, распределённую информационную сеть. Основные принципы их построения соответствуют принятым для ЛВС и используемым для организации функционирования разнородных ЛВС в единой корпоративной сети.
К региональным относятся корпоративные сети (сети масштаба предприятия), связывающие между собой ЛВС, охватывающие территорию, как правило, представляющую одно или несколько близко расположенных зданий, входящих в состав этой корпорации (предприятия).
В создаваемой корпоративной информационной системе обычно используют «клиент/серверные» сетевые технологии. Клиенты (пользователи ПК) взаимодействуют через локальные и глобальные сети с различными программными приложениями, работающими на серверах. Корпоративные данные могут храниться в корпоративной или глобальной сети, а также на нескольких серверах ЛВС, входящих в состав корпоративной сети.
Глобальные сети, глобальные вычислительные сети (ГВС) или глобальные информационные сети (ГИС) связывают организации и пользователей, находящихся в различных странах на любых континентах планеты. К ним относится Интернет.
Интернет – глобальная информационная сеть, состоящая из большого количества сетей различного назначения, выполняющих разные задачи. Таким образом, Интернет образует интегрированную информационную сеть (интерсеть) – совокупность расположенных в различных странах взаимосвязанных информационных сетей, называемых подсетями.
Интернет децентрализованная интерсеть. Принцип их построения заключается в организации магистралей (высокоскоростных телефонных, радио, спутниковых и других линий связи) между центральными узловыми станциями, обычно называемыми серверами провайдеров. Существуют также опорные сети, создаваемые различными организациями, как правило, для удовлетворения собственных потребностей. Они бывают международные, государственные, региональные и отраслевые. Некоторые опорные сети для выхода в Интернет выделяют специально оборудованные сетевые узлы с серверами, называемыми хостами (англ. «host» – хозяин), и становятся провайдерами Интернета.
Все основные принципы, используемые в локальных и региональных сетях, в той или иной степени применяются в глобальных сетях. Доступ к информации в Интернете можно получить с помощью различных устройств: компьютера (в том числе карманного – КПК), мобильного телефона, электронной записной книжки и т.п. Функционирование Интернета, состоящего из множества разнородных систем, стало возможным благодаря созданию специальных стандартов, обеспечивающих использование единых для этих систем принципов, процессов и протоколов при работе их в транспортной магистрали Интернета и собственных протоколов – в локальных, региональных, опорных и т.п. сетях.