Файл: Эволюция вычислительных систем. Распределенные вычислительные системы.rtf

(1) одноранговые сети. В таких сетях нет единого центра управления взаимодействием рабочих станций и единого центра хранения данных. Все рабочие станции здесь равноправны и могут выполнять функции как клиента, так и сервера.

Плюсы: низкая стоимость, сравнительно высокая надежность, простота создания.

Минусы: сложность управления сетью и обеспечения защиты информации, зависимость эффективности работы сети от количества рабочих станций, плохая масштабируемость, сложность обновления программного обеспечения рабочих станций.

(2) сети с выделенным сервером (с централизованным управлением).

Один или несколько компьютеров в такой сети выделяются для выполнения исключительно серверных функций. При этом они не только обслуживают запросы рабочих станций, но и, в первую очередь, поддерживают работу сети в целом.

Плюсы: высокое быстродействие сети, высокая степень защиты информации, хорошая масштабируемость, централизованное управление сетью.

Минусы: более высокая стоимость, меньшая надежность и гибкость по сравнению с одноранговыми сетями, зависимость быстродействия и надежности работы всей сети от сервера.

В зависимости от того, как организована обработка клиентских запросов, выделяют два вида архитектуры ЛКС:

) Файл-серверная архитектура.

В этом случае в ответ на запрос пользователя сервер пересылает все необходимые данные на клиентскую машину. Обработка данных (например, поиск по запросу) производится на клиентской машине, которая затем представляет результаты обработки в виде, удобном для пользователя.

Программы, хранящиеся на файл-сервере для общего доступа, открываются как файлы, передаются по сети, загружаются в оперативную память рабочих станций и выполняются в их среде.

) Архитектура "клиент-сервер".

Здесь вся обработка данных по запросу клиента производится на сервере; затем клиент получает ее результаты (отчет). В этом случае сервер называют сервером приложений.

Топологии ЛКС

Топология ЛКС - это общая геометрическая схема соединения узлов и терминалов сети.

Базовые топологии ЛКС:

(1) Кольцевая

Сообщение передается по кольцу и ретранслируется абонентами. Последовательная обработка снижает быстродействие.

(2) Топология с общей шиной Данные от передающего абонента распространяются по шине в обе стороны. Информация поступает ко всем абонентам, но принимает сообщение только адресат. Обеспечивается высокое быстродействие, легкость модернизации и конфигурирования.

---

(3) Звездная топология

Каждый периферийный абонент имеет отдельную линию связи с центральным узлом. В роли центрального узла может выступать не компьютер, а концентратор (хаб) или коммутатор (свитч) - специальное устройство для ретрансляции, переключения и маршрутизации информационных потоков в сети.

(4) Гибридные топологии. Иногда выделяют в отдельные подвиды полносвязную топологию, дерево Выбор топологии зависит от многих параметров, в зависимости от которых возможны следующие ее варианты. Изображенные на рисунке топологии составляют основу современных локальных вычислительных сетей).


Рисунок. Топологии сети (полносвязная топология, звезда, дерево, шина, кольцо

. Физическая и логическая структуризация сетей

Рост потребностей в информационных ресурсах приводит к необходимости объединения ЛКС или подключения ЛКС к сетям более высоких уровней. [сегменты]

Средства объединения сетей:

(1) Мост - устройство, соединяющее две сети, использующие одинаковые методы передачи данных.

Сети могут иметь различные топологии, но должны иметь одинаковые протоколы на большинстве соответствующих уровней (на сетевом и выше) модели OSI (работать под управлением однотипных сетевых ОС). Используются для снижения трафика сегментов, к которым

подключены, за счет анализа, фильтрации, перенаправления сообщений.

(2) Маршрутизатор - устройство, соединяющее несколько сетей разного типа с одинаковыми протоколами и выбирающее оптимальный путь для пакетов между двумя сетевыми сегментами.

Маршрутизатор работает на сетевом уровне модели OSI и часто используется для связи между сегментами с одинаковыми протоколами высоких уровней.

(3) Шлюз (gateway) - устройство для объединения ЛКС совершенно различных типов, работающих по существенно отличным друг от друга протоколам. Шлюзы оперируют на высших уровнях OSI: сеансовом и выше. Обычно шлюзы выполняют преобразования между протоколами. С помощью шлюза ЛКС можно подключить к глобальной сети.

Методы коммутации

Существует три основных вида передачи сообщений чрез сети передачи данных:

(a) Коммутация каналов

(b) Коммутация сообщений

(c) Коммутация пакетов

При коммутации каналов устанавливается соединение между передающей и принимающей стороной в виде физического канала. На это уходит некоторое время.

---

Затем сообщение передается по образованному каналу.

При коммутации сообщений блоки последнего передаются последовательно от одного промежуточного узла к другому, пока не достигнут адресата. При этом новая передача может начаться только после того, как весь блок будет принят. Ошибка при передаче повлечет новую повторную передачу всего блока.

Метод коммутации пакетов ограничивает в отличие от коммутации сообщений размер блока, называемого пакетом. Этим достигается быстрая обработка пакета маршрутизатором. Каждый пакет доставляется независимо друг от друга. При этом наиболее оптимально используется наличная пропускная емкость каналов. Данный вид передачи данных является стандартом для Internet.

Сегодня телекоммуникационные сети строятся на цифровой основе, благодаря чему стало возможным методы передачи данных, разработанные главным образом для локальных сетей взять за основу для разработки стандартов передачи информации.

Кроме того, разработана технологий ATM (Asynchronous Transfer Mode), являющийся по сути методом быстрой коммутации ячеек (пакетов специального вида), но с использованием идей установления виртуальных каналов.

Заключение

Компьютеры - важная часть сегодняшнего мира, а компьютерные сети серьезно облегчают нашу жизнь, ускоряя работу и делая отдых более интересным. Организация компьютерных сетей - одна из наиболее важных и актуальных тем в жизни современного человека. Изучение этой темы необходимо не только руководителям предприятия, но и всем работникам как производственной, банковской, так и офисной сферы.

За последние пятнадцать-двадцать лет сотни миллионов компьютеров в мире были объединены в сети, и более миллиарда пользователей получили возможность взаимодействовать друг с другом. Сегодня можно с уверенностью сказать, что компьютерные сети стали неотъемлемой частью нашей жизни, а область их применения охватывает буквально все сферы человеческой деятельности.

Список литературы

1. Закер К. Компьютерные сети. Модернизация и поиск неисправностей. СПб.: БХВ-Петербург, 2001. -- 1008 с.

. Кожанов Ю.Ф Интерфейсы и протоколы сетей следующего поколения: научно-популярное издание СПб., 2006. -218 с

. Игнатов В.А. Теория информации и передачи сигналов: Учебник для вузов. -- 2-е изд., перераб. и доп. М.: Радио и связь, 1991. -- 280 с.

---

. Практическая передача данных: Модемы, сети и протоколы: Пер. с англ. М.: Мир, 2004. -- 272 с.

. Д.Л. Ведев. Защита данных в компьютерных сетях.

---