1 Лекция 5 Основные принципы построения компьютерных сетей Зав. кафедрой «Информационные системы и технологии» кандидат технических наук, доцент, ШЛАЕВ ДМИТРИЙ ВАЛЕРЬЕВИЧ

2 Цель лекции: Изучить классификацию и архитектуру информационно-вычислительных сетей, виды информационно-вычислительных сетей, техническое программное и информационное обеспечение информационно-вычислительных сетей.

3 Учебные вопросы: 1. Классификация и архитектура информационно-вычислительных сетей 2. Виды информационно-вычислительных сетей 3. Сети и сетевые технологии нижних уровней 4. Техническое программное и информационное обеспечение информационно-вычислительных сетей

4 1. Классификация и архитектура информационно- вычислительных сетей

5 Информационно-вычислительная сеть (возможное название - вычислительные сети 1), представляет собой систему компьютеров, объединенных каналами передачи данных. Основное назначение информационно- вычислительных сетей (ИВС) - обеспечение эффективного предоставления различных информационно-вычислительных услуг пользователям сети путем организации удобного и надежного доступа к ресурсам, распределенным в этой сети.

6 Эффективность решения указанных задач обеспечивается: распределенными в сети аппаратными, программными и информационными ресурсами; дистанционным доступом пользователя к любым видам этих ресурсов; возможным наличием централизованной базы данных наряду с распределенными базами данных; высокой надежностью функционирования системы, обеспечиваемой резервированием ее элементов; возможностью оперативного перераспределения нагрузки в пиковые периоды; специализацией отдельных узлов сети на решении задач определенного класса; решением сложных задач совместными усилиями нескольких узлов сети; оперативным дистанционным информационным обслуживанием клиентов.

7 Основные показатели качества ИВС: 1. Полнота выполняемых функций. 2. Производительность. 3. Пропускная способность. 4. Надежность сети. 5. Достоверность. 6. Безопасность. 7. Прозрачность. 8. Масштабируемость. 9. Универсальность сети.

2. Виды информационно- вычислительных сетей 8

9 Информационно-вычислительные сети (ИВС), в зависимости от территории, ими охватываемой, подразделяются на: локальные (ЛВС или LAN - Local Area Network); региональные (РВС или MAN - Metropolitan Area Network); глобальные (ГВС или WAN - Wide Area Network).

10 Локальной называется сеть, абоненты которой находятся на небольшом (до км) расстоянии друг от друга. ЛВС объединяет абонентов, расположенных в пределах небольшой территории. Региональные сети связывают абонентов города, района, области или даже небольшой страны. Обычно расстояния между абонентами региональной ИВС составляют десятки - сотни километров. Глобальные сети объединяют абонентов, удаленных друг от друга на значительное расстояние, часто расположенных в различных странах или на разных континентах. Взаимодействие между абонентами такой сети может осуществляться на базе телефонных линий связи, систем радиосвязи и даже спутниковой связи.

11 По принципу организации передачи данных сети разделяют на: последовательные; широковещательные. В последовательных сетях передача данных выполняется последовательно от одного узла к другому и каждый узел ретранслирует принятые данные дальше. Практически все глобальные, региональные и многие локальные сети относятся к этому типу. В широковещательных сетях в каждый момент времени передачу может вести только один узел, остальные узлы могут только принимать информацию. К такому типу сетей относится значительная часть ЛВС, использующая один общий канал связи (моноканал) или одно общее пассивное коммутирующее устройство.

12 Рисунок 1 - Сеть с шинной топологией

13 Рисунок 2 - Сеть с кольцевой топологией

14 Рисунок 3 - Сеть с радиальной топологией

15 Рисунок 4 - Обобщенная структура вычислительной сети

3. Сети и сетевые технологии нижних уровней 16

17

18 Рисунок 5 - Физическая структура сети ISDN Компонентами сетей ISDN являются (рис. 5) терминалы (terminals), терминальные адаптеры (terminal adapters ТА), сетевые терминалы (network termination devices), линейные терминалы (line-termination equipment) и магистральные устройства (exchange-termination equipment).

19 Пользовательские интерфейсы сетей ISDN Пользователь может соединяться с сетью как по цифровым, так и по аналоговым каналам, в последнем случае на входе сети выполняется аналого-цифровое, а на выходе сети цифро-аналоговое преобразование информации. Внутрисетевой интерфейс базируется на цифровых каналах трех типов: В - основной канал передачи пользовательских данных со скоростью передачи данных 64 кбит/с; D - канал передачи управляющей (адресной) информации, на основании которой выполняется коммутация каналов (может передавать и пользовательские данные с низкой скоростью) со скоростью передачи 16 или 64 кбит/с; Н - канал высокоскоростной передачи пользовательских данных со скоростями передачи 384 (канал НО), 1536 (канал НИ), 1920 (канал Н12) кбит/с.

20 Основные достоинства сетей ISDN: предоставление пользователю широкого круга качественных услуг: передача данных, телефония, объединение ЛВС, доступ к Интернету, передача видео- и аудио трафика; использование обычных двухпроводных линий связи с мультиплексированием одного канала между несколькими абонентами; более высокая, нежели при работе с традиционными модемами, скорость передачи информации по телефонным каналам связи - до 128 кбит/с на один канал; эффективность использования в корпоративных сетях. Недостатки сетей: большие единовременные затраты при создании и модернизации сети; синхронное использование каналов связи.

4. Техническое программное и информационное обеспечение информационно- вычислительных сетей 21

22 Структурно ИВС содержит: компьютеры (хост-компьютеры, сетевые компьютеры, рабочие станции, серверы), размещенные в узлах сети; аппаратуру и каналы передачи данных, с сопутствующими им периферийными устройствами; интерфейсные платы и устройства (сетевые платы, модемы); маршрутизаторы и коммутационные устройства.