Локальные вычислительные сети

Локальные сети обычно объединяют ряд компьютеров, работающих под управлением одной операционной системы.

В зависимости от территориального расположения абонентских систем компьютерные сети можно разделить на три основных класса:

· глобальные сети (WAN — Wide Area Network);

· региональные сети (MAN — Metropolitan Area Network);

· локальные сети (LAN — Local Area Network).

Глобальная компьютерная сеть объединяет абонентов, расположенных в различных странах, на различных континентах. Взаимодействие между абонентами такой сети может осуществляться на базе телефонных линий связи, радиосвязи и систем спутниковой связи. Глобальные компьютерные сети позволят решить проблему объединения информационных ресурсов всего человечества и организации доступа к этим ресурсам.

Региональная компьютерная сеть связывает абонентов, расположенных на значительном расстоянии друг от друга. Она может включать абонентов внутри большого города, экономического региона, отдельной страны. Обычно, расстояние между абонентами региональной компьютерной сети составляет десятки — сотни километров.

Локальная компьютерная сеть объединяет абонентов, расположенных в пределах небольшой территории. В настоящее время не существует четких ограничений на территориальный разброс абонентов локальной компьютерной сети. Обычно такая сеть привязана к конкретному месту. К классу локальных компьютерных сетей относятся сети отдельных предприятий, фирм, банков, офисов и т.д. Протяженность такой сети можно ограничить пределами 2 - 2,5 км.

Объединение глобальных, региональных и локальных компьютерных сетей позволяет создавать многосетевые иерархии. Они обеспечивают мощные, экономически целесообразные средства обработки огромных информационных массивов и доступ к неограниченным информационным ресурсам. На рис. 8.4 приведена одна из возможных иерархий компьютерных сетей. Локальные компьютерные сети могут входить как компоненты в состав региональной сети, региональные сети — объединяться в составе глобальной сети и, наконец, глобальные сети могут также образовывать сложные структуры.

В однородных сетях применяется однотипный состав программного и аппаратного обеспечения.

Различают одноранговые ЛВС и ЛВС на основе сервера.

В одноранговых сетях нет единого центра управления взаимодействием рабочих станций и единого устройства для хранения данных. Функции управления сетью распределены между станциями. Сетевая операционная система распределена по всем рабочим станциям. На каждом компьютере должны быть установлены программные средства администрирования сетью. Каждая станция сети может быть как клиентом, так и сервером. Каждый компьютер, работающий в одноранговой сети, имеет свои собственные сетевые программные средства. Достоинства одноранговых сетей: низкая стоимость, высокая надежность. Недостатки одноранговых сетей: возможность подключения небольшого числа рабочих станций (не более 10), сложность управления сетью, трудности обновления и изменения программного обеспечения станций, сложность обеспечения защиты информации.

Рис. 8. Классификация локальных вычислительных сетей¹

В серверных сетях один из компьютеров, который называют сервером, реализует процедуры, предназначенные для использования всеми рабочими станциями, управляет взаимодействием рабочих станций и выполняет ряд сервисных функций. В процессе обработки данных клиент формирует запрос на сервер для выполнения тех или иных процедур:чтение файла, поиск информации в базе данных, печать файла и т. п.

В качестве межсетевого интерфейса для соединения сетей между собой используются повторители, мосты, маршрутизаторы, шлюзы [12].

Повторители — устройства, которые усиливают электрические сигналы и обеспечивают сохранение формы и амплитуды сигнала при передаче его на большие расстояния.

Мосты — устройства, которые регулируют трафик между сетями, используют одинаковые протоколы передачи данных на сетевом и высших уровнях и выполняют фильтрацию информационных сообщений в соответствии с адресами получателей.

Маршрутизаторы — обеспечивают соединение логически не связанных сетей. Они анализируют сообщение, определяют его дальнейший наилучший путь, выполняют его некоторое протокольное преобразование для согласования и передачи в другую сеть, создают нужный логический канал и передают сообщение по назначению.

Шлюзы — устройства, позволяющие объединить вычислительные сети, использующие различные протоколы OSI на всех ее уровнях. Мосты, маршрутизаторы и шлюзы в локальной вычислительной сети — это, как правило, выделенные компьютеры со специальным программным обеспечением и дополнительной связной аппаратурой.