Студопедия

Главная страница Случайная лекция


Мы поможем в написании ваших работ!

Порталы:

БиологияВойнаГеографияИнформатикаИскусствоИсторияКультураЛингвистикаМатематикаМедицинаОхрана трудаПолитикаПравоПсихологияРелигияТехникаФизикаФилософияЭкономика



Мы поможем в написании ваших работ!




Классификация сетей по способу коммутации данных

Читайте также:
  1. I. Создание баз данных
  2. II. По способу поддержания ритма различают поточные линии с регламентированным и свободным ритмом.
  3. Автоматическая проверка типа данных
  4. Агрегирование данных при выборке
  5. Анализ данных.
  6. Анатомическая классификация ВПР (Ford 1952)
  7. Артикуляционная классификация гласных звуков (скопировать таблицу)
  8. АЭРОДРОМЫ. СТРУКТУРА. КЛАССИФИКАЦИЯ. Определения.
  9. База метаданных информационного хранилища (репозиторий ИХ)
  10. Базы данных

По способу коммутации данных (под коммутацией данных в этом случае понимается их передача в услови­ях, когда доступные физические каналы передачи данных используются для об­мена информацией между различными узлами вычислительной сети. Альтерна­тивой коммутируемым каналам являются выделенные (некоммутируемые) кана­лы, которые постоянно подключены к определенным узлам вычислительной сети) вычислительные сети бывают:

□ с коммутацией каналов;

□ с коммутацией сообщений;

□ с коммутацией пакетов (пакетная коммутация).

В сетях с коммутацией каналов соединение двух вычислительных машин сопровождается монопольным использованием канала передачи данных до тех пор, пока соединение не будет разомкнуто. Примером та­кого соединения является модемное соединение по коммутируемому те­лефонному каналу. Пользователь, инициирующий модемное соединение, дозванивается по установленному номеру телефона (например, телефону модемного пула (группа модемов на стороне провайдера) провайдера (поставщик услуг Internet (предоставляет доступ к глобальной сети Internet). В результате дозвона между пользовате­лем и провайдером коммутируется физический канал, по которому будут передаваться данные, причем на все время, пока установлено соединение, данный канал будет занят.

В сетях с коммутацией сообщении создание отдельного физическо­го канала между узлами вычислительной сети необязательно. В этом слу­чае формируется виртуальный канал, состоящий из различных физиче­ских участков, а передача сообщения ведется по свободному в данный момент участку сета. Принципиальным моментом в сетях с коммутацией сообщений является неделимость сообщения, под которым понимается некоторая законченная порция информации (фраза, документ, изображе­ние, файл и т. д.).

Использование сетей с коммутацией сообщений оправдано в тех слу­чая, когда сообщения имеют небольшой размер. В этом случае их пере­дача происходит без значительных задержек и все пользователи в равной степени применяют ресурсы сети.

Если возникает необходимость передачи больших объемов данных или размеры сообщений, передаваемых по сети, имеют большой разброс, применение сетей с коммутацией сообщений неэффективно. Легко мож­но спрогнозировать ситуацию, когда один пользователь, передающий большой объем информации, на длительное время занимает канал связи, а другой пользователь, которому необходимо отправить небольшое сооб­щение, длительное время будет ожидать освобождения канала связи.

Для преодоления этого недостатка современные вычислительные се­ти реализуются как сети с коммутацией пакетов.

В сетях с коммутацией пакетов сообщение также передается по виртуальному каналу, но предварительно разделяется на пакеты, при этом канал передачи данных занят только на время передачи пакета и по ее завершения освобождается для передачи других пакетов.

Сети с коммутацией пакетов обладают рядом существенных пре­имуществ:

§ во-первых, повышается скорость передачи данных в сетях сложной конфигурации за счет того, что возможна параллельная передача па­кетов одного сообщения по разным участкам сети (рис. 4);

§ во-вторых, при появлении ошибки требуется повторная передача короткого пакета, а не всего длинного сообщения;



§ в-третьих, возможность ограничения размера пакетов позволяет ис­пользовать меньший объем буферной памяти в промежуточных узлах на маршрутах передачи данных в сети.

В сетях с коммутацией пакетов возможны два режима работы:

§ установление виртуального соединения;

§ передача дейтаграмм (часть сообщения, передаваемая независимо от других час­тей одного и того же сообщения в вычислительных сетях с коммутацией пакетов).

В режиме виртуального соединения принимающий узел подтверж­дает прием каждого пакета. В случае, если один пакет не получен или пе­редан неправильно, осуществляется его повторная передача. На время передачи сообщения между узлами коммутируется виртуальный канал (рис. 4).

В режиме передачи дейтаграмм принимающий узел подтверждает (если это предусмотрено) получение сообщения в целом. При передаче дейтаграмм виртуальное соединение не устанавливается.

 
 

2.2.2. Классификация сетей по территориальной удаленности узлов

По территориальной удаленности узлов вычислительные сети делят­ся на локальные и территориально распределенные (рис.5).

Локальная вычислительная сеть (Local аrеа network, LAN) объе­диняет по высокоскоростным линиям связи вычислительные машины, расположенные в пределах небольшой (ограниченной) территории, на­пример учебного класса, офиса фирмы или здания (группы зданий) пред­приятия.

Территориально распределенная вычислительная сеть (Wide area network. WAN) - это сеть, связывающая географически (территориально) удаленные друг от друга вычислительные машины и сетевые сегменты, в том числе и отдельные локальные сети. Подобная вычислительная сеть используется для информационного обмена в общем случае в пределах всей планеты, для этого применяются как коммутируемые, так и выде­ленные линии или специальные каналы связи.

 
 

Территориально распределенные вычислительные сети в зависимости от размеров и решаемых задач делятся на несколько подвидов.

Корпоративная вычислительная сеть — это вычислительная сеть, объединяющая локальные сети отдельного предприятия (как правило, очень большого); кроме этого, к данному виду сетей можно отнести и специализированные (используемые для выполнения типовых опера­ций) территориально распределенные вычислительные сети, например ceти продажи билетов, банковские сети платежей и др.

Городская вычислительная сеть (Metropolitan area network, MAN) - это сеть большего размера, чем локальная сеть, которая обычно покрыва­ет область одного города (от нескольких десятков до сотни километров). Рассмотрение городских сетей как отдельного подвида территориально распределенных вычислительных сетей во многом определяется тем, что один из подкомитетов IEEE 802, а именно IEEE 802.6, отдельно занима­ется разработкой стандартов для этого вида сетей.

Вместе с тем на практике чаще используется понятие региональной вычислительной сети, под определение которой попадает любая город­ская сеть.

Региональная вычислительная сеть - это сеть, объединяющая вы­числи­тель­ные машины, расположенные на значительных расстояниях друг от друга, например в пределах города, области, региона, отдельных стран и даже нескольких стран одновременно (европейские сети, азиат­ские сети и др.). Региональные сети формируются путем объединения, как отдельных узлов, так и разрозненных локальных сетей в пределах рас­сматриваемых территорий.

Следующими по масштабам и размерам являются глобальные вычис­лительные сети.

Глобальная вычислительная сеть (Global area network, GAN) объединяет вычислительные машины, расположенные в разных странах и на разных континентах в пределах всей планеты. Характерной чертой глобальной сети является отсутствие единого управляющего (админист­рирующего) центра. Классическим примером такой сети является Internet.

Современные территориально распределенные вычислительные сети образуются в результате межсетевого объединения сетей нижестоящих уровней. Например, объединение локальных сетей в пределах региона образует региональную сеть. В свою очередь, межсетевое объединение региональных сетей образует глобальные сети (сеть Internet - самое крупное и известное межсетевое объединение в мире, включающее более 25 тыс. компьютерных сетей более 150 стран мира).

Интересной особенностью современных сетевых технологий являет­ся архитектурная близость региональных и глобальных вычислительных сетей. Помимо этого, региональные и глобальные сети используют одни и те же протоколы передачи данных, что существенно упрощает и уни­фицирует их администрирование.

С появлением корпоративных сетей типа Интранет (совокупность кабельных сетей, связанных между собой моста­ми или маршрутизаторами) понятия локаль­ной и региональной сетей стали частично перекрываться. Для пользова­теля Интранет все узлы такой сети являются локальными, хотя и могут отстоять на сотни или даже тысячи километров друг от друга.

Таким образом, можно отметить, что в основе современных вычисли­тельных сетей лежат локальные вычислительные сети. В дальнейшем при рассмотрении вопросов организации передачи данных и адресации дан­ный вывод будет дополнительно подтверждаться.

Локальные вычислительные сети на базе персональных компьютеров получили широкое распространение из-за небольшой сложности и невы­сокой стоимости. Они имеют модульную организацию.

Основные компоненты локальных вычислительных сетей показаны на рис. 6.

Серверы - это аппаратно-программные комплексы (как правило, вы­сокопроизводительные вычислительные машины), которые управляют распределением сетевых ресурсов общего доступа.

Рабочие станции - это вычислительные машины (персональные компьютеры), посредством которых осуществляется доступ к сетевым ресурсам, предоставляемым сервером.

Физическая среда передачи данных (линии связи) - это физические линии связи (проводные или беспроводные), по которым происходит об­мен данными между узлами вычислительной сети.

Промежуточные устройства - это дополнительные устройства, ко­торые обеспечивают объединение узлов посредством линий связи в еди­ное физическое соединение. Виды и функции промежуточных устройств как локальных, так и территориально распределенных вычислительных сетей будут рассмотрены далее.

2.2.3. Типы вычислительных сетей

В общем случае в зависимости от функций, выполняемых узлами вы­числительной сети, локальные сети подразделяются на 3 типа:

> одноранговые сети;

> сети на основе сервера;

>

 
 

комбинированные сети.

Различия между этими типами локальных сетей имеют принципиаль­ное значение, так как определяют разные возможности этих сетей.

В одноранговых локальных сетях все вычислительные машины вы­полняют одинаковые функции, например, используются только для обме­на данными. Каждый узел одноранговой сети функционирует и как кли­ент, и как сервер (под сервером в данном случае понимается серверная часть сетевой опера­ционной системы, принимающая и обрабатывающая запросы других узлов вы­числительной сети. (Клиент-серверная архитектура сетевой операционной систе­мы рассматривается в гл. 4), т. е. нет отдельного компьютера, ответственного за администрирование всей сети. Пользователи самостоятельно опреде­ляют, к каким данным и аппаратным ресурсам предоставить доступ. В таких сетях вычислительные машины, как правило, имеют одинаковую конфигурацию и производительность, соединены друг с другом и обме­ниваются информацией самостоятельно.

На базе одноранговых сетей эффективно могут функционировать ра­бочие группы пользователей (рабочая группа - небольшой коллектив пользователей, работающий над одним проектом) поэтому количество узлов в такой сети, как правило, не превышает десяти.

В сетях на основе сервера (сеть с выделенным сервером) один из уз­лов - сервер выполняет дополнительные функции (в отличие от остальных узлов) по распределению ресурсов сети, например предоставление услуг по печати документов (сервер печати), хранению файлов (файло­вый сервер), обработке данных и возращению результатов выполнения запросившему узлу и т. д.

В сетях на основе сервера рабочие станции обращаются на сервер с запросом на доступ к требуемому ресурсу. В соответствии с алгорит­мом работы сети сервер предоставляет или не предоставляет запросив­шему узлу доступ к требуемому ресурсу. Допустим, что в локальной сети один из узлов выполняет функции файлового сервера. При обращении пользователя с рабочей станции к документам (файлам), хранящимся на файловом сервере, последний проверяет права доступа данного пользова­теля и узла к этим ресурсам. В случае если пользователь имеет право доступа к соответствующим документам, то соответственно сервер пре­доставит доступ. В противном случае сервер выдаст сообщение об ошиб­ке или отсутствии права доступа.

С учетом этого очевидно, что вычислительная машина, используемая как сервер, в зависимости от выполняемых функций должна иметь соответствующую производительность и аппаратную конфигурацию.

Понятие сервера является одним из ключевых понятий глобальной
сети Internet. Особенности и виды серверов сети Internet будут рассмот­рены в последующих главах.

Рассмотрим основные аспекты преимущества сетей на основе сервера.

Разделение ресурсов. Сервер спроектирован так, чтобы предоста­вить доступ к общим данным и аппаратным средствам, обеспечивая при этом высокую производительность и защиту ресурсов. Администрирование и управление доступом к данным осуществляется централизованно.

Защита. Это одна из основных причин выбора локальной вычисли­тельной сети на основе сервера. В этом случае задачу обеспечения ин­формационной безопасности будет решать один администратор, который формирует политику безопасности и реализует ее в отношении каждого пользователя сети. Если в одноранговых сетях возможна защита только на уровне ресурсов, то в сети на основе сервера основной является защи­та на уровне пользователя.

Резервное копирование данных. Поскольку важная информация расположена централизованно, т. е. сосредоточена на одном или не­скольких серверах, то нетрудно обеспечить ее регулярное резервное ко­пирование, что повысит надежность ее сохранения.

Аппаратное обеспечение. Так как рабочие станции не выполняют функций сервера, то требования к их аппаратной и программной конфи­гурации могут быть достаточно простыми, и соответственно недорогими.

Комбинированные сети включают сегменты одноранговых сетей и сетей на основе сервера.


<== предыдущая страница | следующая страница ==>
ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ СЕТИ И ИХ ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ | Топологии вычислительных сетей

Дата добавления: 2014-09-29; просмотров: 842; Нарушение авторских прав




Мы поможем в написании ваших работ!
lektsiopedia.org - Лекциопедия - 2013 год. | Страница сгенерирована за: 0.027 сек.