Характеристики коммуникационной сети
Классификация компьютерных сетей
Компьютерные сети можно классифицировать по ряду признаков.
В зависимости от территориального расположения абонентских систем вычислительные сети можно разделить на три основных класса.
· Локальные сети (LAN – Local Area Network) связывают абонентов одного или нескольких близлежащих зданий одного предприятия, учреждения. Расстояние между ЭВМ в локальной сети небольшие - до 10 км, а при использовании радиоканалов связи - до 20 км. К классу локальных вычислительных сетей относятся сети отдельных предприятий, фирм, банков, офисов и т.д.
· Региональные сети (MAN – Metropolitan Area Network) объединяют пользователей города , региона, отдельной небольшой страны. Расстояние между абонентами региональной вычислительной сети - десятки-сотни километров.
· Глобальные сети (WAN – Wide Area Network) объединяют пользователей, расположенных по всему миру. Взаимодействие между абонентами такой сети может осуществляться на базе телефонных линий связи, радиосвязи и систем спутниковой связи.
Объединение глобальных, региональных и локальных сетей позволяет создавать многосетевые иерархии. Они обеспечивают мощные, экономически целесообразные средства обработки огромных информационных массивов и доступ к неограниченным информационным ресурсам.
Рис. Иерархия компьютерных сетей
Для оценки качества коммуникационной сети можно использовать следующие характеристики:
· Скорость передачи данных по каналу связи, которая измеряется количеством битов информации, передаваемой в секунду. Часто используется единица измерения скорости - бод. Бод - число изменений состояния среды передачи в секунду.
Т.к. каждое изменение состояния может соответствовать нескольким битам данных, то реальная скорость в битах в секунду может превышать скорость в бодах.
· Пропускная способность канала связи - количество знаков, передаваемых по каналу за единицу времени - секунду.
· Достоверность передачи информации - отношение количества ошибочно переданных знаков к общему числу переданных знаков. Единица измерения достоверности: количество ошибок на знак - ошибок/знак. Для вычислительных сетей этот показатель должен лежать в пределах: одна ошибка на миллион или на десять миллионов переданных знаков.
· Надежность каналов связи и модемов определяется либо долей времени исправного состояния в общем времени работы, либо средним временем безотказной работы. Единица измерения надежности: среднее время безотказной работы - час. Для вычислительных сетей среднее время безотказной работы должно быть достаточно большим и составлять, как минимум, несколько тысяч часов.
Сетевое программное обеспечение
Функциональные возможности сети определяются теми услугами, которые она предоставляет пользователю. Для реализации каждой из услуг сети и доступа пользователя к этой услуге разрабатывается программное обеспечение.
Программное обеспечение, предназначенное для работы в сети, должно быть ориентированным на одновременное использование многими пользователями. В настоящее время получили распространение две основные концепции построения такого программного обеспечения.
1. Файл-сервер. В этой концепции сетевое программное обеспечение ориентировано на предоставление многим пользователям ресурсов некоторого общедоступного главного компьютера сети, называемого файловым сервером. Сервер– компьютер, подключенный к сети и обеспечивающий ее пользователей определенными услугами. Это название он получил потому, что основным ресурсом главного компьютера являются файлы. Это могут быть файлы, содержащие программные модули или данные. Очевидно, емкость дисков файлового сервера должна быть больше, чем на обычном компьютере, т.к. он используется многими компьютерами. В сети может быть несколько файловых серверов.
Рабочая станция – персональный компьютер, подключенный к сети. через который пользователь получает доступ к ее ресурсам.
Файловый сервер работает под управлением специальной операционной системы, которая обеспечивает одновременный доступ пользователей сети к расположенным на нем данным.
Сетевое программное обеспечение, управляющее ресурсами файлового сервера и предоставляющее к ним доступ многим пользователям сети, называется сетевой операционной системой.
Основная часть сетевой операционной системы размещается на файловом сервере; на рабочих станциях устанавливается только небольшая оболочка, выполняющая роль интерфейса между программами, обращающимися за ресурсом, и файловым сервером. Вся обработка данных, даже если они являются общим ресурсом и хранятся на файловом сервере, производится на компьютере пользователя. Очевидно, что для этого файлы, в которых хранятся данные, должны быть перемещены на компьютер пользователя.
2. Архитектура "клиент-сервер". В этой концепции программное обеспечение ориентировано не только на коллективное использование ресурсов, но и на их обработку в месте размещения ресурса по запросу пользователей. Программные системы архитектуры клиент-сервер состоят из двух частей: программного обеспечения сервера и программного обеспечения пользователя-клиента. Работа этих систем организуется следующим образом: программы-клиенты выполняются на компьютере пользователя и посылают запросы к программе-серверу, которая работает на компьютере общего доступа. Основная обработка данных производится мощным сервером, а на компьютер пользователя посылаются только результаты выполнения запроса.
В приложениях глобальных сетей архитектура клиент-сервер является основной. Широко известны Web-серверы, обеспечивающие хранение и обработку гипертекстовых страниц, серверы электронной почты и др. Программы клиентов этих служб позволяют сформулировать запрос на получение услуги со стороны таких серверов и принять от них ответ.