Clasificarea rețelelor de calculatoare.
O rețea de calculatoare este un sistem de transfer de date care conectează sistemele informatice situate în diferite locuri.
Rețeaua este un sistem modular și adaptiv de comutare. care pot fi personalizate pentru a satisface o varietate de cerințe. Modularitatea acestuia facilitează adăugarea de componente noi sau mutarea celor existente, iar adaptabilitatea simplifică modificările și îmbunătățirile. O rețea poate fi compusă din orice combinație de rețele locale (LAN), rețele medii (MAN) sau rețele mari (WAN).
Rețea locală (LAN). O rețea de transmisie de date care deservește un câmp de mai mulți kilometri pătrați sau mai puțin. Deoarece rețeaua acoperă o zonă mică, rata de transfer de date poate fi de până la 100 megabiți pe secundă.
Rețeaua zonei metropolitane (MAN). O rețea de transmisie de date concepută pentru a servi o zonă de dimensiunea unui oraș mare. Astfel de rețele sunt construite folosind cele mai noi tehnologii. tip de cabluri prin fibră optică prin tunelurile metroului.
Rețeaua globală (Internet). Cea mai mare rețea din lume, cu alte cuvinte rețeaua globală. Are o structură pe trei nivele. Nivelul superior este coloana vertebrală. nivelul de mijloc este rețeaua de nivel mediu, iar rețeaua de nivel inferior este rețeaua de rețele. Diferite protocoale sunt utilizate pe Internet.
· Rețeaua de nivel mediu (rețele de nivel mediu sau regionale) formează al doilea nivel al ierarhiei de internet. Acestea sunt rețele de tranzit. care conectează rețelele de nivel inferior cu rețelele de coloană vertebrală. Rețeaua de tranzit traduce pachete între rețele, pe lângă traficul (vezi mai jos) propriilor gazde (vezi mai jos). Aceste rețele trebuie să aibă conexiuni la cel puțin alte două rețele.
· Sbubnetwork (Rețea de nivel inferior). Rețeaua de nivel inferior se ocupă doar de furnizarea de pachete către și de la gazdele locale. Chiar dacă există căi către o altă rețea locală, o astfel de rețea nu se ocupă de comunicarea cu alte rețele.
Rețele de calculatoare locale.
După cum sa menționat deja mai sus, rețelele locale sunt rețele situate local, adică într-o zonă mică. Rețelele de acest tip au o clasificare proprie. topologie și arhitectură.
În acest capitol vom discuta despre tipurile de rețea precum Ethernet și Token Ring, care se disting prin următoarea topologie tradițională:
• Rețelele Ethernet utilizează o topologie de magistrală liniară, un cablu coaxial gros / subțire sau un cablu torsadat.
Rețelele Token Ring combină topologiile tip stea și inel, utilizează metoda de acces cu transfer de jetoane și cablu coaxial.
În general, rețelele Ethernet și Token Ring pot combina hardware și software cu topologia lor specifică, metoda de acces și criteriile de construcție. Prin urmare, este dificil să se identifice astfel de rețele.
Clasificarea rețelelor locale.
Rețelele locale pot fi clasificate prin prezența serverelor și a mediului de transmisie în structura sa.
Dacă clasificați rețeaua prin prezența unor servere, puteți distinge două tipuri de rețele:
Rețele de tip peer-to-peer. În rețelele peer-to-peer, toate computerele sunt egale, nu există o ierarhie între computere și nu există un server dedicat. De regulă, fiecare computer funcționează atât ca client cât și ca server; cu alte cuvinte, nu există un calculator separat responsabil pentru administrarea rețelei sau furnizarea resursei. Utilizatorii înșiși decid ce date de pe computerul lor să facă publice în rețea.
· Rețele bazate pe server. Aceste rețele sunt, de asemenea, numite rețele cu un server dedicat. Acest tip de rețea este utilizat în cazul în care rețeaua locală este destul de mare, iar utilizarea rețelei peer-to-peer nu este recomandată din cauza unei posibile performanțe insuficiente a calculatorului în două roluri în același timp. Prin urmare, majoritatea rețelelor utilizează un server dedicat (dedicateserver).
Se numește un server dedicat. care funcționează numai ca server (cu excepția funcțiilor clientului sau stației de lucru). Acestea sunt special optimizate pentru procesarea rapidă a cererilor de la clienții de rețea și pentru gestionarea protecției fișierelor și directoarelor. Rețelele bazate pe rețele au devenit un standard industrial și, de obicei, acestea vor fi citate ca exemple în acest manual. Odată cu creșterea dimensiunii rețelei și a volumului traficului de rețea, este necesar să se mărească numărul de servere. Distribuția sarcinilor între mai multe servere asigură că fiecare activitate va fi efectuată în cel mai eficient mod posibil.
Gama de sarcini pe care trebuie să le îndeplinească serverele este diversă și complexă. Pentru a se adapta nevoilor crescânde ale utilizatorilor, serverele din rețelele mari au devenit specializate. De exemplu, într-o rețea Windows, există următoarele tipuri de servere.
· Servere de fișiere și servere de imprimare, controlul accesului utilizatorilor la fișiere și respectiv la imprimante. De exemplu, pentru a lucra cu un procesor de text, trebuie să îl rulați mai întâi pe computer. Documentul procesorului de text stocat pe serverul de fișiere este încărcat în memoria calculatorului dvs. și astfel puteți lucra cu acest document pe computer. Cu alte cuvinte, serverul de fișiere este proiectat să stocheze fișiere și date.
· Serverele de aplicații execută părți aplicații ale aplicațiilor client-server și stochează, de asemenea, datele disponibile clienților. De exemplu, pentru a simplifica extragerea datelor, serverele stochează cantități mari de informații într-o formă structurată. Aceste servere sunt diferite de serverele de fișiere și serverele de imprimare. În acesta din urmă, fișierul sau datele sunt copiate în întregime pe computerul care solicită. În serverul de aplicații, numai rezultatele interogării sunt trimise computerului solicitant. Aplicația client de pe computerul la distanță accesează datele stocate pe serverul de aplicații. Cu toate acestea, în loc de întreaga bază de date, numai rezultatele interogării sunt descărcate pe computerul dvs. de pe server.
· Servere de mail. controlul transmiterii mesajelor electronice între utilizatorii rețelei.
· Servere de fax. controla fluxul faxurilor primite și trimise prin unul sau mai multe modemuri de fax.
Serverele de rețele extinse folosesc diferite tipuri de o importanță deosebită, de aceea este necesar să se ia în considerare toate nuanțele posibile care pot apărea atunci când creșterea rețelei, în scopul de a schimba rolul unui server specific în viitor nu afectează funcționarea întregii rețele.
Clasificarea rețelelor de calculatoare pe suport de transmisie.
Mediul de transmisie este un fel de substanță fizică prin intermediul căreia este posibil să se transmită un semnal.
· Rețele prin cablu. După cum sugerează și numele, sârma este utilizată ca mijloc de transmisie în aceste rețele, sau mai precis la cablu. Următoarele tipuri de cabluri sunt utilizate în rețele.
- cablu coaxial;
- perechea răsucite;
- cablu de fibre optice;
· Rețele fără fir. Rețele care nu utilizează un cablu de conectare pentru schimbul de date, dar utilizează următoarele metode de transfer de date:
- infraroșu;
- canal radio;
Rețele hibride. Rețele care au dispozitive în compoziția lor, atât prin mod de transmitere a datelor prin cablu, cât și prin fir.
Topologia rețelei este forma geometrică a unei rețele de calculatoare locale sau a altui sistem de comunicații.
Există trei topologii principale utilizate în rețelele de calculatoare locale.
• Autobuz. Toate dispozitivele sunt conectate la un cablu central, care se numește magistrală sau coloană vertebrală. Sistemele de comunicare sunt relativ ieftine și simple, astfel încât acestea sunt adesea folosite pentru rețelele mici.
· Inel. Toate dispozitivele sunt conectate între ele sub forma unui inel închis astfel încât fiecare să fie conectată direct la celelalte două. Topologia inelului este relativ scumpă și dificil de instalat, dar asigură o viteză mare de lucru și poate funcționa pe distanțe lungi.
• Star: toate dispozitivele sunt conectate la un hub central. Rețelele cu o structură stelară sunt relativ ușor de instalat și menținut, dar există o strangulare - toate datele trebuie să treacă prin hub.
Topologia poate fi amestecată. De exemplu, o rețea de autobuze stea constă dintr-un autobuz de mare viteză, numit coloana vertebrală, care conectează un set de stele de segment cu viteză mică.
Arhitectura rețelei (arhitectură de rețea).
O arhitectură de rețea este o combinație a standardelor, topologiilor și protocoalelor necesare pentru a crea o rețea funcțională.
Protocol (Protocol). un format convenit pentru transferul de date între două dispozitive. Protocolul definește următoarele:
-
cum va fi efectuată metoda de verificare a erorilor în ceea ce privește ambalarea datelor (în cazul în care se utilizează ambalajul) modul în care dispozitivul de trimitere raportează că a terminat mesajul, astfel încât dispozitivul de primire raportează că a primit un mesaj
Există un număr de referință) (protocoale standard din care să aleagă cel corect. Fiecare protocol are avantaje și dezavantaje (inconveniente); de exemplu, unele sunt mai simple decât altele, unele sunt mai fiabile, iar altele sunt mai rapide. Din perspectiva utilizatorului, singurul lucru pe care trebuie să acce interes în înregistrarea - ce computer sau dispozitiv trebuie să-l sprijine pe (protocolul) este corectă, dacă doriți să comunice cu alte calculatoare. Protocolul poate fi implementat fie în echipament. adică hardware sau în software. adică program.
Rata de transfer de date este măsura în care datele pot fi transferate de la un dispozitiv la altul. Rata de transfer de date este adesea măsurată în megabiți (milioane de biți) sau megaocteți (milioane de octeți) pe secundă. Abrevierile acceptate sunt, respectiv, Mbps și MBps.
Cantitatea de transfer (cantitate) este cantitatea de date procesate sau transmise de la un punct la altul într-o anumită perioadă de timp. Rata de transfer a datelor pentru dispozitivele și rețelele de disc este măsurată în termeni de performanță. Lățimea de bandă este măsurată în Kbps (kilobiți pe secundă), Mbps (megabiți pe secundă) și Gbps (gigabiți pe secundă).
Quadrilul pachetului. Atunci când se transferă date printr-o rețea, datele (fișierele) sunt împărțite în pachete (sau cadre), formatul cărora diferă în diferite rețele. Ramele sunt blocuri de informații reprezentate în ansamblu. Fiecare cadru conține informații de control și are o organizație comună cu ceilalți membri ai personalului.
Arhitecturi de rețea. Există mai multe arhitecturi de rețea dezvoltate de diverși producători, dar cele mai frecvente sunt arhitecturile.
ArhitekturaEthernet. Această arhitectură utilizează topologia "bus" sau "stea" și acceptă o rată de transfer de date de 10 Mbps (Mbps). Ethernet utilizează o metodă de acces care permite procesarea cererilor concurente.
O versiune mai nouă a Ethernet, numită 100Base-T (sau Fast Ethernet), suportă rate de date de până la 100 Mbps. (Mbps). Și cea mai nouă versiune, GigabitEthernet suportă o viteză de 1 gigabit (1000 megabiți) pe secundă.
Arhitectura rețelei token-ring a fost dezvoltată de IBM pentru a asigura ușurința instalării unui cablu twisted pair care conectează computerul la rețea printr-o priză de perete.
O rețea de calculatoare în care toate computerele sunt conectate printr-un inel. Un jeton este înconjurat în jurul inelului - un pachet de un fel special. Rețeaua funcționează după cum urmează: atunci când primul computer este pornit, acesta generează un marker în rețea, care trece de la calculator la computer până când unul dintre ei notifică despre disponibilitatea de a transmite date. Din acest punct de pornire, computerul de trimitere este preluat de computerul de trimitere. Atunci când un marker este capturat de unul dintre computere, alte computere nu pot transfera și sunt computere destinate.
Într-o rețea de acest tip, poate fi transmis un singur marker, și numai într-o singură direcție!
Trimiterea unui token este un proces determinist, ceea ce înseamnă că computerul nu poate porni transferul de date pe cont propriu. Acesta va transmite date numai după primirea tokenului, fiecare computer acționând ca un repetor unidirecțional.
Calculatorul care a început să funcționeze are competențe speciale prin arhitectura Token Ring - trebuie să monitorizeze funcționarea întregii rețele. Verifică corectitudinea trimiterii și primirea cadrelor, urmărirea cadrelor care trec peste ring mai mult de o dată. În plus, se asigură că există doar un singur marker în ring la un moment dat.