Версія за 20:49, 27 грудня 2008

Класифікація комп’ютерних мереж.

Виникнення комп’ютерних мереж

Інтенсивний розвиток мережних технологій пов'язаний з появою в 1960–х роках великих обчислювальних машин, або мейнфреймів (mainframe) серії IBM 360. Складний комплекс електронних та електромеханічних пристроїв, зокрема периферійних (зовнішніх) пристроїв– накопичувачів на магнітних стрічках, барабанах та дисках, потребував спеціальних умов експлуатації та великого штату обслуговуючого персоналу. Для більш ефективного використання цієї техніки створювались обчислювальні центри, до складу яких, звичайно, входили комп'ютери різної потужності та комплекс периферійних пристроїв. Концентрація обчислювальних потужностей вимагала їх колективного використання. Так з'явились перші системи телеобробки (обробки на відстані) завдань, що грунтувались на використанні різних типів термінальних (також і інтелектуальних) пристроїв, які могли знаходитись і за межами обчислювальних центрів. Поява персональних комп'ютерів та необхідність обміну інформацією між їх користувачами суттєво прискорили розвиток мережних технологій. Невдовзі з'явилась потреба об'єднання комп'ютерних систем не лише у межах однієї установи чи фірми, але й у масштабах регіону, країни та всього світу. Потребу в спільному інформаційному просторі сьогодні відчувають не лише науковці та бізнесмени, а й велика кількість користувачів домашніх комп'ютерів. Обмін повідомленнями електронної пошти, розклад руху транспортних засобів, прогноз погоди, доступ до наукової, довідкової, художньої інформації та багато інших послуг має змогу отримувати користувач персонального комп'ютера, що під'єднався до ресурсів глобальних комп'ютерних мереж.

Визначення 1: Комп'ютерною мережею називається сукупність вузлів (персональних комп'ютерів, робочих станцій, мейнфреймів, окремих пристроїв), які взаємодіють між собою за допомогою апаратних засобів та спеціального програмного забезпечення.

Визначення 2 (Міжнародної організації стандартів – ISO): Комп'ютерною мережею називається послідовне біторієнтоване передавання інформації між пов'язаними один з одним незалежними пристроями.

Мережні сервіси

Набір послуг, що надаються клієнтам мережею, залежить від призначення та реалізації мережі.

Файл–сервер дає змогу клієнтам користуватись файлами, що розміщені на носіях інформації серверу. В повному обсязі сервісу частина логічного дискового простору робочої станції є відображенням частини дискового простору файл–сервера, що дає змогу працювати з цією областю диска файл–серверу так, як з локальним диском робочої станції. Завданням серверу є забезпечення заданого рівня множинного доступу робочих станцій до файлів, розв'язання колізій у випадку одночасного звернення кількох станцій до одного набору даних, розмежування прав доступу тощо. Спрощений варіант – файловий обмін, у процесі якого вузли мережі можуть тільки пересилати один одному файли (наприклад, використовуючи протокол FTP (File Transfer Protocol)).

Принт–сервер забезпечує обслуговування клієнтів мережі, в загальному випадку, декількома друкуючими пристроями (принтерами). При цьому сервер забезпечує прийом та постановку завдань на друк у чергу, виведення їх на принтери з урахуванням замовлених послуг друку та встановлених пріоритетів. Звичайно, до принт–серверу підключаються принтери, що здатні забезпечити широкий спектр послуг друку (швидкісні алфавітно–цифрові; лазерні для якісного чорно–білого, струменеві для кольорового друку тощо). Є спеціальні пристрої (деякі моделі принтерів обладнуються власним мережним адаптером), які дозволяють підключати принтер до мережі як окремий вузол, при цьому адміністратор здійснює віддалене управління таким принтером, використовуючи спеціальні програмні засоби.

Факс–сервер забезпечує колективне використання клієнтами мережі факс–модема та телефонної лінії, як пристрою виведення (типу принтера). Факс–сервером також може бути спеціалізований пристрій, що має інтерфейс доступу до мережі. Колективне використання вхідних повідомлень можливе при наявності засобів файлового обміну клієнтів з сервером, оскільки стандартне факсимільне повідомлення не містить адреси отримувача (тільки номер телефону).

Віддалений термінал (алфавітно–цифровий або графічний) забезпечує доступ робочої станції до обчислювальних ресурсів віддаленого комп'ютера (наприклад, мейнфрейму або Unix–машини) в режимі терміналу.

Сервер застосувань є одним з варіантів технології "клієнт–сервер", в якому основна обробка та пошук інформації для групи користувачів одного застосування здійснюється на сервері. Функції клієнтської частини застосування, встановленої на машині користувача, можуть бути зведені до введення та відображення результатів. Такий підхід, у порівнянні зі звичним колективним доступом до даних, дає змогу суттєво зменшити мережний трафік (завантаження), що особливо важливо в мережах з "повільними" каналами передавання даних.

Електронна пошта (E–mail) забезпечує обмін повідомленнями (файлами даних) між клієнтами, незалежно від ступеня їх віддаленості один від одного. Електронна пошта не вимагає присутності адресата за комп'ютером у момент надсилання йому повідомлення. Аналогічно до звичайної пошти, електронний лист, що має адреси відправника та отримувача, через систему поштових серверів доставляється в особисту "скриньку" (спеціально виділену дискову область) поштового серверу, на якому зареєстрована E–mail–адреса отримувача. До електронного листа можна приєднувати файли даних (тексти, малюнки, звукові повідомлення тощо).

Діалог (Chat) дає змогу двом клієнтам (або групі клієнтів) мережі обмінюватись повідомленнями в реальному часі. При наявності відповідних мультимедійних технічних засобів можна здійснювати аудіо– або відеодіалог. Мультимедійне спілкування групи клієнтів у реальному часі забезпечує можливість проведення аудіо– або відеоконференцій між віддаленими клієнтами. (Корпорація Microsoft використовує комп'ютерні відеоконференції для проведення виробничих нарад за участю працівників представництв корпорації в різних країнах світу).

Розподілена обробка інформації може грунтуватись на взаємодії процесів у різних вузлах мережі на рівні обміну блоками даних (наприклад, механізм DDE – Dynamic Data Exchange).

Перелічені базові мережні послуги можуть спільно (чи в певних комбінаціях) використовуватись у складних системах розподіленої обробки інформації. Наприклад, Web–сервер та Web–клієнт (браузер) забезпечують за текстовими та графічними вказівниками віддалений доступ до текстової, графічної, аудіо– та відеоінформації, що розсіяна по "сайтах" світової мережі Internet.

Класифікація мереж

Мережі класифікують за різними критеріями, серед яких найбільш вживані такі: за пропускною здатністю низька, до сотень Кбіт/с – мережі, що містять "повільні" канали на зразок телефонних ліній, зокрема глобальна мережа Internet; середня, 0.5–20 Мбіт/с – локальні мережі, звичайно, в межах будівлі; висока, більше ніж 20 Мбіт/с – базові (або "хребтові", backbone) мережі, що з'єднують сервери або локальні мережі "швидкими" каналами, наприклад оптоволоконними лініями; за смугою каналу вузькосмугові (Baseband) – безпосередня (немодульована) передача тільки одного повідомлення в довільний момент часу; широкосмугові (Broadband) – одночасна передача кількох повідомлень частотно–розділеними каналами; за розмірами LAN (Local–Area Network) – локальна мережа в межах офісу, будівлі; СAN (Campus–Area Network) – кампусна мережа, що об'єднує віддалені вузли та локальні мережі, звичайно, без використання телефонних ліній та модемів; MAN (Metropolitan–Area Network) – територіальна (міська) мережа з радіусом, що дорівнює десяткам кілометрів, та високою швидкістю передавання даних (100 Мбіт/с); WAN (Wide–Area Network) – широкомасштабна мережа (регіон, країна), що використовує віддалені мости та маршрутизатори з наявністю ліній низької пропускної здатності; GAN (Global–Area Network) – глобальна (міжнародна) мережа; за співвідношенням вузлів однорангові (Peer–To–Peer) – невеликі локальні мережі, де кожен вузол може виступати як у ролі клієнта, так і сервера (наприклад, на базі операційних систем Windows for Workgroups, Windows'95); розподілені (Distributed) – мережа без лідера, в якій сервером називається машина, програма або пристрій, що забезпечують мережний сервіс, але не управління мережею (наприклад Unix Usenet); мережі з централізованим управлінням (Server Based), в яких сервер надає решта вузлам право використовувати спільні ресурси (наприклад Novell NetWare, Microsoft LAN Manager, IBM LAN Server, Banyan VINES, Windows NT); за доступом мережі з розподіленим середовищем передавання (Shared–Media Networks), в яких у будь–який момент часу можуть взаємодіяти тільки два вузли (Ethernet, ARCnet...); мережі з комутацією (Switching Networks), в яких шляхом мультиплексування одночасно можуть взаємодіяти декілька пар вузлів; за спільністю операційних систем гомогенні мережі, що грунтуються на однакових або споріднених ОС усіх вузлів (наприклад, Windows'95–Windows'98–Windows'NT-Windows'2000); гетерогенні мережі, в яких вузли використовують різнорідні ОС (наприклад, NetWare–Windows–Unix).

!!! - Будь–яка класифікація мереж є доволі умовною, оскільки реальні конфігурації здебільшого охоплюють одразу декілька класифікаційних груп.