În prezent, configurația sistemului informatic bazată pe utilizarea multor computere conectate la rețea a devenit deosebit de importantă. În același timp, un singur spațiu de informare este furnizat simultan pentru mulți utilizatori ai sistemului informatic, ceea ce a fost deosebit de evident în exemplul rețelei de calculatoare la nivel mondial.
O rețea de calculatoare este o colecție de computere interconectate prin intermediul canalelor de transmisie de date ale computerelor care furnizează utilizatorilor schimbul de informații și utilizarea în comun a resurselor de rețea: hardware, software și informații.
Combinarea computerelor într-o rețea vă permite să partajați echipamente costisitoare - discuri de mare capacitate, imprimante, modemuri, memorie principală, software-ul și datele comune. Rețelele globale oferă posibilitatea de a utiliza resursele hardware ale computerelor la distanță. Rețelele globale, care acoperă milioane de oameni, au schimbat complet procesul de diseminare și percepție a informațiilor, au făcut schimb de informații prin e-mail, serviciul cel mai comun al rețelei și informația în sine - principala resursă umană.
Scopul principal al rețelei este de a oferi utilizatorilor acces simplu, convenabil și fiabil la resurse distribuite la nivelul întregii rețele și pentru a-și organiza utilizarea colectivă cu protecție fiabilă împotriva accesului neautorizat, precum și furnizarea unor mijloace convenabile și fiabile de transfer de date între utilizatorii rețelei. Cu ajutorul rețelelor, aceste probleme sunt rezolvate indiferent de locația utilizatorilor.
În plus față de sferele vieții științifice, de afaceri, educaționale, sociale și culturale, rețeaua globală a capturat și pus la dispoziția milioanelor de oameni un nou tip de recreere și divertisment. Rețeaua a devenit un instrument de lucru zilnic și de organizare a activităților de petrecere a timpului liber pentru persoane cu medii foarte diferite.
Rețelele de calculatoare pot fi clasificate în funcție de o serie de caracteristici, de exemplu - de gradul de distribuție teritorială. În același timp, acestea disting: rețelele globale, regionale și locale.
Rețelele globale unesc utilizatorii localizați în întreaga lume, folosesc canale de comunicații prin fibră optică și prin satelit, care permit conectarea nodurilor de rețea și a calculatoarelor situate la o distanță de 10-15 mii km una de cealaltă.
Rețelele locale se conectează la abonații unei clădiri sau a unor clădiri din apropiere ale unei întreprinderi, instituție. Rețelele locale au devenit foarte răspândite, deoarece 80-90% din informație circulă în apropierea locurilor de apariție și doar 20-10% este asociată cu interacțiuni externe. Rețelele locale pot avea orice structură, dar mai des calculatoarele din rețeaua locală sunt conectate printr-un singur canal de date de mare viteză. Un canal de transmisie de date de mare viteză pentru toate computerele este principala caracteristică distinctivă a rețelelor locale. Ca legătură de date, se utilizează o pereche de fire răsucite, un cablu coaxial sau un cablu optic. Într-un canal optic, ghidajul de lumină este realizat din sticlă de cuarț cu o grosime de păr, acesta fiind cel mai mare cablu de mare viteză, fiabil, dar și costisitor. Distanțele dintre calculatoarele din rețeaua locală - până la 10 km.
Rețelele corporatiste reprezintă un exemplu care nu se încadrează în sistemul de clasificare a rețelelor pe baza distribuției lor teritoriale. De exemplu, o rețea a unei bănci sau a unei companii aeriene poate conecta calculatoarele atât în incinta vecină, cât și pe diferite continente. rețea de corporație, de obicei, are un sistem special de codificare a datelor și de protecție, care împiedică accesul liber, ceea ce este caracteristic pentru rețelele globale. Rețeaua corporativă este altfel denumită Intranet.
Canalele de comunicare în rețele locale și corporative sunt proprietatea organizației, iar acest lucru simplifică în mod serios funcționarea acestora.
Funcționalitatea rețelei este determinată de serviciile pe care le furnizează utilizatorului. Pentru a implementa fiecare dintre serviciile de rețea și accesul utilizatorilor la acest serviciu, se dezvoltă un software special.
Software-ul destinat să lucreze în rețea ar trebui să fie orientat la utilizarea simultană de către mulți utilizatori. În prezent, au fost distribuite două concepte principale pentru construirea unui astfel de software.
În primul concept, software-ul de rețea este orientat spre furnizarea unor utilizatori cu resurse ale unor rețele de calculatoare gazdă disponibile public. Acest computer este numit un server de fișiere, spre deosebire de computerele utilizatorilor, care sunt denumite în mod obișnuit stații de lucru. Computerul principal a primit acest nume, deoarece principala sa resursă este fișierele. Pot fi fișiere care conțin module de program sau date obișnuite. Un server de fișiere este cel mai des întâlnit tip de server. Evident, capacitatea unităților server de fișiere ar trebui să fie mult mai mare decât pe un computer obișnuit, deoarece este folosit de mai multe computere. În rețea pot fi mai multe servere de fișiere. Puteți numi alte resurse server de fișiere partajate cu utilizatorii de rețea, de exemplu: imprimantă, plotter, modem, dispozitiv fax. Orice computer din rețea care are o resursă partajată poate fi numit server. De exemplu, un computer cu un modem comun, la care utilizatorii au acces de pe alte computere, este un server de modem sau un server de comunicații. Un alt computer la care este conectată imprimanta partajată poate fi numit server de imprimare etc.
Software-ul de rețea care gestionează resursele serverului de fișiere și oferă acces la mulți utilizatori ai rețelei se numește un sistem de operare de rețea (SOS). Majoritatea SOS-ului este găzduită pe serverul de fișiere, doar o cochilie mică este instalată pe stațiile de lucru, care acționează ca o interfață între programele care accesează resursa și serverul de fișiere.
Toate sistemele software, orientate spre a lucra în cadrul acestui concept, permit utilizatorului să utilizeze resursele serverului de fișiere. În mod tipic, aceste sisteme software pot fi stocate și pe serverul de fișiere, pot fi utilizate de toți utilizatorii simultan, dar execuția modulelor acestor programe este pompată la stația de lucru după cum este necesar și acolo ei efectuează lucrarea pentru care sunt destinate. În acest caz, toate procesările de date, chiar dacă acestea sunt o resursă partajată și stocate pe un server de fișiere, sunt efectuate pe computerul utilizatorului. Evident, pentru aceasta, fișierele în care sunt stocate aceste date trebuie mai întâi să fie mutate pe computerul utilizatorului.
În al doilea concept. numită configurația client-server. software-ul este orientat nu numai către utilizarea colectivă a resurselor, ci și la prelucrarea lor la locul resursei la cererea utilizatorilor. Sistemele software client-server constau din două părți: software de server și software client. Funcționarea acestor sisteme este organizată după cum urmează: programele client se execută pe computerul utilizatorului și trimit cereri către programul server. care rulează pe un computer partajat. Prelucrarea principală a datelor este efectuată de un server puternic și numai rezultatele interogării sunt trimise către computerul utilizatorului. De exemplu, un server de baze de date este utilizat în sistemele bancare în DBMS puternic, cum ar fi Microsoft SQL Server, Oracle etc., care lucrează cu baze de date distribuite. Serverele de baze de date sunt concepute pentru a lucra cu cantități mari de date (zeci de gigaocteți sau mai mult) și un număr mare de utilizatori și, în același timp, oferă performanțe ridicate, fiabilitate și securitate. În aplicațiile WAN, configurația client-server este primară. Serverele web sunt cunoscute pentru furnizarea de pagini de hipertext, servere FTP, servere de e-mail și multe altele. Programele client ale acestor sisteme de calcul vă permit să formulați o solicitare a serviciului de la aceste servere și apoi să primiți un răspuns de la acestea.
Topologia rețelei este o schemă logică de conectare prin canalele de comunicații ale calculatoarelor - noduri ale rețelei. Cel mai adesea în rețelele locale se utilizează una dintre cele trei topologii principale: mono, inel sau stea. Cele mai multe topologii sunt derivate din cele listate.
Pentru a determina secvența de acces a nodurilor de rețea la canal și pentru a preveni suprapunerea transmisiilor de pachete de date prin noduri diferite, este necesară o metodă de acces.
O metodă de acces este un set de reguli care determină utilizarea unui canal de transmisie de date care conectează nodurile de rețea la un strat fizic.
Cele mai frecvente metode de acces în rețelele locale ale topologiilor de mai sus sunt Ethernet, Token-Ring, respectiv Arcnet, implementate de carduri de rețea sau adaptoare adecvate. Un card de rețea este un dispozitiv fizic care este instalat pe fiecare calculator din rețea și oferă transmiterea și recepția de informații prin intermediul canalelor de rețea.
Rețeaua unei topologii mono-canale utilizează un singur canal de comunicare care unește toate computerele din rețea (figura 2.2.).
Cea mai obișnuită metodă de accesare în rețele a acestei topologii este metoda de acces cu detectarea convorbirilor și detectarea conflictelor - CSMA / CD.
Cu această metodă de acces, nodul înainte de a asculta datele de pe canalul de comunicație îl asculte și numai după ce se asigură că canalul este liber, trimite pachetul. Dacă canalul este ocupat, nodul încearcă să încerce să trimită pachetul printr-un interval de timp aleatoriu. Datele transmise de un nod al rețelei merg la toate nodurile, însă numai nodul pentru care sunt destinate aceste date le recunoaște și le acceptă. În ciuda asculării preliminare a canalului, pot exista conflicte în rețea, constând în transmiterea simultană a pachetelor de către două noduri. Ele sunt legate de faptul că există un timp de întârziere a semnalului pe măsură ce trece prin canal. Semnalul a fost trimis, dar nu a ajuns la nodul care asculta canalul, așa că la găsit liber și a început să transmită.
Fig. 2.2. Rețea locală de topologie mono-canal
Un exemplu tipic al unei rețele cu această metodă de acces este rețeaua Ethernet. Rețeaua Ethernet oferă o rată de transfer de date pentru rețele locale de 10 Mbit / s.
Monocannelul oferă o utilizare eficientă a capacității canalului, stabilitatea la eșecul nodurilor individuale, simplitatea reconfigurării și extinderea rețelei.
Rețeaua de topologii de inele utilizează ca canal de comunicație un inel închis de transmițătoare conectat printr-un cablu coaxial sau optic (figura 2.3). Cea mai obișnuită metodă de acces în rețelele acestei topologii este Token-Ring, o metodă de acces cu transferul unui marker. Un marker este un pachet echipat cu o secvență specială de biți de informații. Se transmite secvențial de-a lungul inelului de la nod la nod într-o singură direcție.
Fig. 2.3. Inel rețea
Fiecare nod returnează tokenul transmis. Un nod își poate transmite datele dacă primește un jeton gol. Tokenul cu pachetul este transmis până la găsirea nodului la care este destinat pachetul. În acest nod datele sunt primite, dar markerul nu este eliberat, ci este transmis de-a lungul inelului. Numai după returnarea la expeditor, cine se poate asigura că datele transferate la el sunt primite în siguranță, marcatorul este eliberat. Un jeton gol este trecut la următorul nod, care, dacă are date pregătite pentru transmisie, îl umple și îl transmite peste inel.
În rețelele Token-Ring este oferită o rată de transfer de 4 Mbit / s.
Retransmiterea datelor de către noduri într-o astfel de rețea duce la o scădere a fiabilității sale, deoarece o defecțiune la unul dintre nodurile rețelei întrerupe întreaga rețea.
Rețeaua de topologie stea are un centru activ (AC) - un computer care conectează toate celelalte computere din rețea (figura 2.4.).
Fig.2.4. Rețeaua Star
Odată cu creșterea numărului de rețele locale, problemele apar cu schimbul de informații între diferite rețele. Deci, în cadrul universității, rețelele locale pot fi utilizate în mai multe clase, iar acestea pot fi rețele de diferite tipuri.
Pentru a asigura comunicarea între aceste rețele, se utilizează mijloace de interconectare numite poduri (Bridge) și routere (Router). Ca pod și router, pot fi utilizate computere cu două sau mai multe adaptoare de rețea. Fiecare dintre adaptoare oferă o legătură către una dintre rețelele conectate.
Pentru a furniza rețele de comunicații cu diverse sisteme informatice Sunt concepute porțile. De exemplu, în structura generală a unei rețele corporative prin intermediul unei gateway-uri, o rețea locală poate fi conectată la un computer extern puternic.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: