5.1. Общие сведения о компьютерных сетях
В настоящее время большинство компьютеров используется не изолированно от других компьютеров, а постоянно или время от времени подключаются к локальным или глобальным компьютерным сетям для получения той или иной информации, посылки и получения сообщений и т. д. В этой главе мы расскажем о локальных сетях, а также о общемировой сети Internet.
Компьютерная сеть — это совокупность компьютеров, объединенных каналами связи.
Компьютерные сети используются для организации коллективной работы, доступа к общим информационным ресурсам и организации общения между пользователями сети.
Каналы связи различаются как по типу проводящей среды (проводная и беспроводная), так и по физической реализации (коаксиальный кабель, оптическое волокно, спутниковый канал, радиосвязь, лазерный или инфракрасный сигнал и др.). Ниже приведены значения основных характеристик различных каналов связи. Помимо них учитываются также стоимость, надежность и достоверность передачи информации и другие характеристики.
Для подключения компьютера к сетевой среде необходимо устройство, называемое картой сетевого интерфейса или сетевой картой. ПК, подключенный к сети, называется рабочей станцией сети или сетевой станцией.
Существует несколько вариантов классификации компьютерных сетей.
По территориальному признаку различают сети:
- Локальные (Local Area Network), которые ограничиваются размерами помещения, здания либо группы рядом стоящих зданий.
- Региональные (Metropolitan Area Network), которые являются объединением локальных сетей в пределах территории, или корпоративные для крупной организации, имеющей удаленные друг от друга офисы. Частным случаем региональной сети является городская публичная сеть крупного мегаполиса.
- Глобальные сети (Wide Area Network) строятся на основе региональных сетей.
Другой вариант классификации сетей — учет их различия в геометрической схеме (топологии) соединения узлов сети. На локальном уровне выделяют три варианта топологии: общая шина, кольцо, звезда. Общая шина предполагает подключение компьютеров к общему кабелю, на концах которого — терминальные коннекторы. В топологии "звезда" имеется центральное коммутационное устройство, к которому подключен каждый компьютер. В "кольце" компьютеры замкнуты в цепочку, сигнал передается от одной станции к другой.
Процедура передачи информации в сети определяется протоколом связи. Протокол связи — набор стандартных правил, описывающих единую для пользователей данной сети структуру представления информации и механизмы обмена ею между узлами сети. Стандарты описывают коммуникации на различных уровнях: физическом, канальном, сетевом, транспортном, прикладном. Для каждого уровня есть соответствующий протокол связи. Протоколы описывают следующие основные функции:
• блокирование — деление информации на порции, называемые блоками (системами);
• синхронизацию — распознавание начала и конца блока данных;
• нумерацию блоков — обеспечение правильной сборки фрагментированного сообщения;
• инициализацию — установление соединения между абонентами;
• адресацию — идентификацию абонентов сети;
• обнаружение ошибок — определение искажений в переданной информации;
• управление потоками данных — определение маршрутов передачи данных, организацию обработки запросов на качество передачи;
• восстановление — управление продолжением сеанса после разрыва связи и обнаружения ошибок;
• доступ — контроль и управление доступом к сетевым ресурсам.
Самыми известными являются протокол сетевого уровня IP и соответствующий протокол транспортного уровня — TCP. Сети, использующие эти протоколы для связи, называются IP-сетями. Термином TCP/IP обычно обозначают семейство протоколов, используемых для организации связи в IP-сетях (например ARP, DNS, UDP, RTP). Наиболее известная глобальная IP-сеть — Internet.
Компьютер, выполняющий одну или несколько общих для сети функций управления обработкой данных в сети, называется сервером. Сервером называют и программное обеспечение, выполняющее управляющие функции. Имеется несколько видов серверов:
1. Файл-сервер — специализированный компьютер для хранения информации и управления информационным обменом в сети. В настоящее время файл-серверы можно разделить на три группы.
…
