Основы компьютерных коммуникаций кратко

Обновлено: 04.07.2024

Под компьютерными коммуникациями понимают технические устройства и программное обеспечение, посредством которых осуществляются прием и передача информации.

1. Синхронные коммуникации позволяют обмениваться информацией в реальном времени. Данный тип коммуникаций предоставляет возможность непосредственного общения и является наиболее перспективным.
2. Асинхронные коммуникации позволяют передавать и получать данные в удобное для каждого участника процесса время, независимо друг от друга.

1. Электронная почта. Асинхронность этого вида коммуникации заключается в том, что человек, который пишет электронное письмо, не знает, когда его прочтет адресат. Электронное письмо является обычным текстом, который можно редактировать или распечатывать.

1. Форумы (пример 6.3). Служат для общения на одну или на несколько тем. Обычно форумы предлагают набор разделов для обсуждения. Пользователи могут создавать темы в разделах для последующего обсуждения внутри этих тем. Классифицировать форумы можно по разным критериям (пример 6.4).

2. Социальные платформы — онлайновые социальные пространства, где люди могут общаться, делиться новостями, фотографиями, идеями, искать работу, выбирать покупки, работать над проектами, т. е. осуществлять социальное взаимодействие (пример 6.5).

2. Интернет-рассылка (email-рас сылка) — автоматизированная отправка писем по электронной почте. Используется маркетинговыми службами для повышения продаж.

4. Новостной сайт — интернет-издание, которое занимается сбором и выдачей общетематических новостей или новостных материалов на конкретную тему. Новостные сайты могут принадлежать СМИ или же быть независимыми изданиями.

Существуют и другие способы классификации компьютерных коммуникаций.

Коммуникации могут быть институализированными (учреждения, организации или их подразделения, в чьи функции входит производство и/или распространение информации) и неформальными.

По характеру используемых знаковых средств и форм можно выделить следующие коммуникации: голосовые, текстовые, графические; осуществляемые на естественном или искусственном языках и т. д.

Пример 6.1. Интернет-коммуникации.
Синхронные коммуникации:

  • голосовые конференции;
  • видеоконференции;
  • чаты;
  • видеочаты.
  • форумы;
  • доски объявлений;
  • электронная почта;
  • wiki.

Пример 6.2. Мессенджеры.

Среди тенденций развития социальных платформ можно выделить перспективное использование:

Пример 6.3. Форум-платформы. Логотипы и краткая характеристика.




Позволяет реализовать форум всего в пару кликов. Внешний вид может сочетаться почти с любой темой. Цвета, ширина элементов, иконки — все настраивается.


Коммерческая платформа. Позволяет создать красивый и удобный форум.

Пример 6.4. Классификация форумов:

  • тематические (форум любителей кино, автомобилей, кулинарии и т. д.);
  • научные (математика, биология, алгоритмы и структуры данных и др.);
  • форум сообщества (форум учащихся вашего учебного заведения, кружка, спортивного клуба и т. д.).

Форумы могут быть открытыми (участвуют все желающие) и закрытыми (только для определенного круга участников).

Пример 6.5. Социальные платформы.

Логотип

Пример 6.6. Блог-платформы. Логотипы и краткая характеристика.



Бесплатный сервис для ведения блога. Позволяет создать блог в течение нескольких минут. Предлагает множество тем оформления.


Стирает границу между блогами и социальными сетями.


Позволяет отделить содержание от дизайна. Содержимое хранится на внешних серверах, и его можно вставить в любой дизайн или на любую платформу.


Одним из видов электронных коммуникаций является электронное правительство (англ. e-Government) — способ предоставления информации и оказания существующих государственных услуг гражданам, бизнесу, чиновникам и другим ветвям государственной власти, при котором взаимодействие между государством и заявителем осуществляется с использованием компьютерных технологий.

Компьютерная коммуникация — это часть информационной коммуникации, куда входят еще:

Компьютерные коммуникации, что это?

Интернет — это глобальная сеть, которая объединяет все компьютеры, имеющие доступ к нему. При этом есть и другие более мелкие компьютерные сети, которые дают возможность наладить компьютерную коммуникацию между ограниченным числом устройств. Компьютерные сети настолько бывают разные, что им придумали собственную классификацию, чтобы можно было их как-то идентифицировать.

Компьютерные коммуникации, что это?

Компьютерные коммуникации — это разнообразие компьютерных сетей

  • охваченной площади;
  • функциональному взаимодействию;
  • сетевой топологии;
  • функциональному назначению;
  • операционным системам;
  • способу соединения и передачи данных.

По охваченной площади

По функциональному взаимодействию

По сетевой топологии

По функциональному назначению

  1. Сеть для хранения данных. Эта сеть образуется, когда внутри нее подключены только устройства, используемые для хранения информации.
  2. Серверная ферма. Это сеть из объединенных серверов, которые работают как единое устройство.
  3. SOHO. Это сеть из устройств, которые не предназначены для высоких нагрузок, например локальные сети домашнего или офисного пользования.

По операционным системам

  1. Windows.
  2. Linux (или UNIX).
  3. NetWare.
  4. Объединенные.

По способу соединения и передачи данных

  1. Пакетная сеть по типу Fidonet и UUCP.
  2. Онлайн-сеть по типу Интернет и GSM.

Заключение

Компьютерные коммуникации — это часть нашей современной цифровой жизни. На сегодняшний день очень многое в деятельности человека завязано именно на компьютерах и обмену информации, поэтому важность компьютерной коммуникации невозможно переоценить.

Появление персональных компьютеров потребовало нового подхода к организации системы обработки данных, к созданию новых информационных технологий. Возникла потребность перехода от использования отдельных ЭВМ в системах централизованной обработки данных к распределенной обработке данных.

Распределенная обработка данных — это обработка данных, выполняемая на независимых, но связанных между собой компьютерах, представляющих распределенную систему.

Компьютерная (вычислительная) сеть — это совокупность компьютеров и терминалов, соединенных с помощью каналов связи в единую систему, удовлетворяющую требованиям распределенной обработки данных.

Абонентами сети (т. е. объектами, генерирующими или потребляющими информацию в сети) могут быть отдельные компьютеры, комплексы ЭВМ, терминалы, промышленные роботы, станки с числовым программным управлением и т. д.

1) В зависимости от территориального расположения абонентов компьютерные сети делятся на:

Глобальные — вычислительная сеть объединяет абонентов, расположенных в различных странах, на различных континентах. Глобальные вычислительные сети позволяют решить проолему объединения информационных ресурсов человечества и организации доступа к этим ресурсам;

Региональные — вычислительная сеть связывает абонентов, расположенных на значительном расстоянии друг от друга. Она может включать абонентов большого города, экономического региона, отдельной страны;

Локальные — вычислительная сеть объединяет абонентов, расположенных в пределах небольшой территории. К классу локальных сетей относятся сети отдельных предприятий, фирм, офисов и т. д.

Объединение глобальных, региональных и локальных компьютерных сетей позволяет создавать многосетевые иерархии, обеспечивающие мощные средства обработки огромных информационных массивов и доступ к неограниченным информационным ресурсам.

Локальная вычислительная сеть объединяет абонентов, находящихся на небольшом расстоянии друг от друга (в пределах 10-15 км). Обычно такие сети строятся в пределах одного предприятия или организации.

Информационные системы, построенные на базе локальных вычислительных сетей, обеспечивают решение следующих задач:

§ организация доступа пользователей к данным;

§ передача данных и результатов их обработки пользователям.

Компьютерные сети реализуют распределенную обработку данных. Здесь обработка данных распределяется шежду двумя объектами: клиентом и сервером. В процессе обработки данных клиент формирует запрос к серверу на выполнение сложных процедур. Сервер выполняет запрос и результаты выполнения передает клиенту. Сервер обеспечивает хранение данных общего пользования, организует доступ к этим данным и передает данные клиенту. Подобная модель вычислительной сети получила название архитектуры клиент — сервер.

2) По признаку распределения функций локальные компьютерные сети делятся на одноранговые и двухранговые(иерархические сети или сети с выделенным сервером).

В одноранговой сети компьютеры равноправны по отношению друг к другу. Каждый пользователь в сети решает сам, какие ресурсы своего компьютера он предоставит в общее пользование. Таким образом, компьютер выступает и в роли клиента, и в роли сервера. Одноранговое разделение ресурсов является вполне приемлемым для малых офисов с 5-10 пользователями, объединяя их в рабочую группу.

Двухранговая сетьорганизуется на основе сервера, на котором регистрируются пользователи сети.

Для современных компьютерных сетей типичной является смешанная сеть, объединяющая рабочие станции и серверы, причем часть рабочих станций образует одноранговые сети, а другая часть принадлежит двухранговым сетям.

Топология сети — это ее геометричес­кая форма (расположение компьютеров по отношению друг к другу).

Одним из подходов к классификации топологий ЛВС является выделение двух основных классов топологий: широковещательныхи последовательных.




Данная топология предполагает использование одного кабеля, к которому подключаются все компьютеры. Информация по нему передается компьютерами поочередно.

Достоинством такой топологии является, как правило, меньшая протяженность кабеля, простота добавления новых узлов в сеть, недорогое сетевое оборудование а также более высокая надежность чем, у звезды, так как выход из строя отдельной станции не нарушает работоспособности сети в целом.

При кольцевой топологии данные передаются от одного ПК к другому по эстафете. Если ПК получает данные, предназначенные не ему, он передаёт их дальше по кольцу. Адресат предназначенные ему данные никуда не передаёт.

Достоинства: более высокая надежность системы при разрывах кабелей, чем в случае топологии с общей шиной, так как к каждому компьютеру есть два пути доступа, большое количество узлов, которое можно подключить к сети (более 1000) высокая устойчивость к перегрузкам.

Более сложная, классическая сетевая структура предусматривает подключение компьютеров не друг к другу, а к специальному устройству – хабу – с использованием более скоростного кабеля (его окрестили Тонкий Ethernet или Fast Ethernet - скорость передачи 100 Мбит/с) на основе витой пары. Такая архитектура называется звездой.

Достоинства: выход из строя периферийного компьютера никак не отражается на функционировании оставшейся части сети; простота используемого сетевого оборудования; все точки подключения собраны в одном месте, что позволяет легко контролировать работу сети, локализовать неисправности сети путем отключения от центра тех или иных периферийных устройств; не происходит затухания сигналов.

Недостатком такой топологии является низкая надежность, так как выход из строя центрального узла приводит к потере работоспособности всей сети, жесткое ограничение количества периферийных компьютеров а так же большая протяженность кабелей. Иногда для повышения надежности в центральном узле ставят специальное реле, позволяющее отключать вышедшие из строя кабельные лучи.

Топология реальной ЛВС может в точности повторять одну из приведённых выше или включать их комбинацию. Структура сети в общем случае определяется следующими факторами: количеством объединяемых ПК, требованиями по надежности, оперативности передачи информации, экономическими соображениями.

Трансиверы повышают уровень качества передачи данных по кабелю, отвечают за приём сигналов из сети и обнаружение конфликтов.
Хабы (концентраторы) и коммутирующие хабы (коммутаторы) расширяют топологические, функциональные и скоростные возможности компьютерных сетей. Хаб с набором разнотипных портов позволяет объединять сегменты сетей с различными кабельными системами.

Повторители (репитеры) усиливают сигналы, передаваемые по кабелю при его большой длине.

Мост (англ. Bridge) — связывает две локальные сети. Передаёт данные между сетями в пакетном виде, не производя в них никаких изменений.

Шлюз (англ. GateWay), в отличие от моста, применяется в случаях, когда соединяемые сети имеют различные сетевые протоколы.

Мостовой маршрутизатор (англ. Brouter) — это гибрид моста и маршрутизатора, который сначала пытается выполнить маршрутизацию, где это только возможно, а затем, в случае неудачи, переходит в режим моста.

В общем случае компьютерная сеть представляется совокупностью трех вложенных друг в друга подсистем: 1) сети рабочих станций, 2) сети серверов и 3) базовой сети передачи данных.

Рабочая станция (клиентская-машина, рабочее место, абонентский пункт, терминал) — это компьютер, за которым непосредственно работает абонент компьютерной сети. Сеть рабочих станций представлена совокупностью рабочих станций и средств связи, обеспечивающих взаимодействие рабочих станций с сервером и между собой.

Сервер — это компьютер, выполняющий общие задачи компьютерной сети и предоставляющий услуги рабочим станциям. Сеть серверов — это совокупность серверов и средств связи, обеспечивающих подключение серверов к базовой сети передачи данных.

Базовая сеть передачи данных — это совокупность средств передачи данных между серверами. Она состоит из каналов связи и узлов связи. Узел связи — это совокупность средств коммутации и передачи данных в одном пункте. Узел, связи принимает данные, поступающие по каналам связи, и передает данные в каналы, ведущие к абонентам.

Базовыми требованиями, определяющими архитектуру компьютерных сетей, являются следующие:

§ открытость — возможность включения дополнительных компьютеров, терминалов, узлов и линий связи без изменения технических и программных средств существующих компонентов;

§ живучесть — сохранение работоспособности при изменении структуры;

§ адаптивность — допустимость изменения типов компьютеров, терминалов, линий связи, операционных систем;

§ эффективность— обеспечение требуемого качества обслуживания пользователей при минимальных затратах;

§ безопасность информации. Безопасность — это способность сети обеспечить защиту информации от несанкционированного доступа.

Базовые принципы организации компьютерной сети определяют ее основные характеристики:

§ операционные возможности — перечень основных действий по обработке данных. Абоненты сети имеют возможность использовать память и процессоры многих компьютеров для хранения и обработки данных. Предоставляемая компьютерной сетью возможность параллельной обработки данных многими компьютерами и дублирования необходимых ресурсов позволяет сократить время решения задач, повысить надежность системы и достоверность результатов;

§ производительность — представляет собой суммарную производительность компьютеров, участвующих в решении задачи пользователя;

§ стоимость предоставляемых услуг.

Локальные и глобальные сети ЭВМ. Защита информации в сетях

Появление персональных компьютеров потребовало нового подхода к организации системы обработки данных, к созданию новых информационных технологий. Возникла потребность перехода от использования отдельных ЭВМ в системах централизованной обработки данных к распределенной обработке данных.

Распределенная обработка данных — это обработка данных, выполняемая на независимых, но связанных между собой компьютерах, представляющих распределенную систему.

Компьютерная (вычислительная) сеть — это совокупность компьютеров и терминалов, соединенных с помощью каналов связи в единую систему, удовлетворяющую требованиям распределенной обработки данных.

Абонентами сети (т. е. объектами, генерирующими или потребляющими информацию в сети) могут быть отдельные компьютеры, комплексы ЭВМ, терминалы, промышленные роботы, станки с числовым программным управлением и т. д.

1) В зависимости от территориального расположения абонентов компьютерные сети делятся на:

Глобальные — вычислительная сеть объединяет абонентов, расположенных в различных странах, на различных континентах. Глобальные вычислительные сети позволяют решить проолему объединения информационных ресурсов человечества и организации доступа к этим ресурсам;

Региональные — вычислительная сеть связывает абонентов, расположенных на значительном расстоянии друг от друга. Она может включать абонентов большого города, экономического региона, отдельной страны;

Локальные — вычислительная сеть объединяет абонентов, расположенных в пределах небольшой территории. К классу локальных сетей относятся сети отдельных предприятий, фирм, офисов и т. д.

Объединение глобальных, региональных и локальных компьютерных сетей позволяет создавать многосетевые иерархии, обеспечивающие мощные средства обработки огромных информационных массивов и доступ к неограниченным информационным ресурсам.

Локальная вычислительная сеть объединяет абонентов, находящихся на небольшом расстоянии друг от друга (в пределах 10-15 км). Обычно такие сети строятся в пределах одного предприятия или организации.

Информационные системы, построенные на базе локальных вычислительных сетей, обеспечивают решение следующих задач:

§ организация доступа пользователей к данным;

§ передача данных и результатов их обработки пользователям.

Компьютерные сети реализуют распределенную обработку данных. Здесь обработка данных распределяется шежду двумя объектами: клиентом и сервером. В процессе обработки данных клиент формирует запрос к серверу на выполнение сложных процедур. Сервер выполняет запрос и результаты выполнения передает клиенту. Сервер обеспечивает хранение данных общего пользования, организует доступ к этим данным и передает данные клиенту. Подобная модель вычислительной сети получила название архитектуры клиент — сервер.

2) По признаку распределения функций локальные компьютерные сети делятся на одноранговые и двухранговые(иерархические сети или сети с выделенным сервером).

В одноранговой сети компьютеры равноправны по отношению друг к другу. Каждый пользователь в сети решает сам, какие ресурсы своего компьютера он предоставит в общее пользование. Таким образом, компьютер выступает и в роли клиента, и в роли сервера. Одноранговое разделение ресурсов является вполне приемлемым для малых офисов с 5-10 пользователями, объединяя их в рабочую группу.

Двухранговая сетьорганизуется на основе сервера, на котором регистрируются пользователи сети.

Для современных компьютерных сетей типичной является смешанная сеть, объединяющая рабочие станции и серверы, причем часть рабочих станций образует одноранговые сети, а другая часть принадлежит двухранговым сетям.

Топология сети — это ее геометричес­кая форма (расположение компьютеров по отношению друг к другу).

Одним из подходов к классификации топологий ЛВС является выделение двух основных классов топологий: широковещательныхи последовательных.

Данная топология предполагает использование одного кабеля, к которому подключаются все компьютеры. Информация по нему передается компьютерами поочередно.

Достоинством такой топологии является, как правило, меньшая протяженность кабеля, простота добавления новых узлов в сеть, недорогое сетевое оборудование а также более высокая надежность чем, у звезды, так как выход из строя отдельной станции не нарушает работоспособности сети в целом.

При кольцевой топологии данные передаются от одного ПК к другому по эстафете. Если ПК получает данные, предназначенные не ему, он передаёт их дальше по кольцу. Адресат предназначенные ему данные никуда не передаёт.

Достоинства: более высокая надежность системы при разрывах кабелей, чем в случае топологии с общей шиной, так как к каждому компьютеру есть два пути доступа, большое количество узлов, которое можно подключить к сети (более 1000) высокая устойчивость к перегрузкам.

Более сложная, классическая сетевая структура предусматривает подключение компьютеров не друг к другу, а к специальному устройству – хабу – с использованием более скоростного кабеля (его окрестили Тонкий Ethernet или Fast Ethernet - скорость передачи 100 Мбит/с) на основе витой пары. Такая архитектура называется звездой.

Достоинства: выход из строя периферийного компьютера никак не отражается на функционировании оставшейся части сети; простота используемого сетевого оборудования; все точки подключения собраны в одном месте, что позволяет легко контролировать работу сети, локализовать неисправности сети путем отключения от центра тех или иных периферийных устройств; не происходит затухания сигналов.

Недостатком такой топологии является низкая надежность, так как выход из строя центрального узла приводит к потере работоспособности всей сети, жесткое ограничение количества периферийных компьютеров а так же большая протяженность кабелей. Иногда для повышения надежности в центральном узле ставят специальное реле, позволяющее отключать вышедшие из строя кабельные лучи.

Топология реальной ЛВС может в точности повторять одну из приведённых выше или включать их комбинацию. Структура сети в общем случае определяется следующими факторами: количеством объединяемых ПК, требованиями по надежности, оперативности передачи информации, экономическими соображениями.

Трансиверы повышают уровень качества передачи данных по кабелю, отвечают за приём сигналов из сети и обнаружение конфликтов.
Хабы (концентраторы) и коммутирующие хабы (коммутаторы) расширяют топологические, функциональные и скоростные возможности компьютерных сетей. Хаб с набором разнотипных портов позволяет объединять сегменты сетей с различными кабельными системами.

Повторители (репитеры) усиливают сигналы, передаваемые по кабелю при его большой длине.

Мост (англ. Bridge) — связывает две локальные сети. Передаёт данные между сетями в пакетном виде, не производя в них никаких изменений.

Шлюз (англ. GateWay), в отличие от моста, применяется в случаях, когда соединяемые сети имеют различные сетевые протоколы.

Мостовой маршрутизатор (англ. Brouter) — это гибрид моста и маршрутизатора, который сначала пытается выполнить маршрутизацию, где это только возможно, а затем, в случае неудачи, переходит в режим моста.

В общем случае компьютерная сеть представляется совокупностью трех вложенных друг в друга подсистем: 1) сети рабочих станций, 2) сети серверов и 3) базовой сети передачи данных.

Рабочая станция (клиентская-машина, рабочее место, абонентский пункт, терминал) — это компьютер, за которым непосредственно работает абонент компьютерной сети. Сеть рабочих станций представлена совокупностью рабочих станций и средств связи, обеспечивающих взаимодействие рабочих станций с сервером и между собой.

Сервер — это компьютер, выполняющий общие задачи компьютерной сети и предоставляющий услуги рабочим станциям. Сеть серверов — это совокупность серверов и средств связи, обеспечивающих подключение серверов к базовой сети передачи данных.

Базовая сеть передачи данных — это совокупность средств передачи данных между серверами. Она состоит из каналов связи и узлов связи. Узел связи — это совокупность средств коммутации и передачи данных в одном пункте. Узел, связи принимает данные, поступающие по каналам связи, и передает данные в каналы, ведущие к абонентам.

Базовыми требованиями, определяющими архитектуру компьютерных сетей, являются следующие:

§ открытость — возможность включения дополнительных компьютеров, терминалов, узлов и линий связи без изменения технических и программных средств существующих компонентов;

§ живучесть — сохранение работоспособности при изменении структуры;

§ адаптивность — допустимость изменения типов компьютеров, терминалов, линий связи, операционных систем;

§ эффективность— обеспечение требуемого качества обслуживания пользователей при минимальных затратах;

§ безопасность информации. Безопасность — это способность сети обеспечить защиту информации от несанкционированного доступа.

Базовые принципы организации компьютерной сети определяют ее основные характеристики:

§ операционные возможности — перечень основных действий по обработке данных. Абоненты сети имеют возможность использовать память и процессоры многих компьютеров для хранения и обработки данных. Предоставляемая компьютерной сетью возможность параллельной обработки данных многими компьютерами и дублирования необходимых ресурсов позволяет сократить время решения задач, повысить надежность системы и достоверность результатов;

§ производительность — представляет собой суммарную производительность компьютеров, участвующих в решении задачи пользователя;

Для того чтобы получать и передавать информацию нам нужно общаться друг с другом. Между нами устанавливается так называемая коммуникация. Коммуникации бывают материальными и информационными.

К материальным коммуникациям относятся процессы, которые связаны с передачей каких-либо физических объектов. Например, водные коммуникации, транспортные магистрали, газопроводы и т. п.

Информационные коммуникации объединяют процессы, передающие информацию. Это печатные коммуникации, когда общение происходит через книги, журналы, газеты и т. д. Лектории, театры, церкви, концертные залы и пр. определяют аудиторные коммуникации. Видеокоммуникации – это телевидение, кино, видеофильмы. Аудиокоммуникации связаны с радио, звукозаписями, телефоном. Наконец, компьютерные коммуникации – это универсальный вид общения, который обеспечивает передачу информации от текстов до компьютерных программ с помощью носителей (жестких, гибких и лазерных дисков), а также с помощью современных средств связи, включающих компьютеры.

Компьютерные коммуникации позволяют быстро передавать информацию на большие расстояния. Для этого компьютеры объединяются между собой в единую среду. Так появились компьютерные сети.

Компьютерная сеть – это система обмена информацией между компьютерами.
Небольшие по масштабам компьютерные сети, работающие в пределах одного помещения, здания, на сравнительно небольшом расстоянии называются локальными сетями (ЛС).

Примером локальной компьютерной сети может служить сеть компьютеров в классе, соединённых между собой.

Существует несколько целей в использовании локальных сетей:

1) Обмен файлами между пользователями сети;

2) Использование общедоступных ресурсов: большого пространства дисковой памяти, принтеров, централизованной базы данных, программного обеспечения и др.

3) Объединение компьютеров в сеть позволяет значительно экономить денежные средства за счет уменьшения затрат на содержание компьютеров

Дадим несколько определений:

Рабочая группа – пользователи одной локальной сети.

Рабочая станция – компьютер, подключённый к сети.

Топология сети - общая схема соединения компьютеров в локальной сети.

Аппаратные ресурсы сети – это дополнительное оборудование, которое можно подключать к сети и разделять между пользователями. Аппаратные ресурсы расширяют возможности сети

Наиболее распространенные топологии сетей это:

Рассмотрим каждую схему соединения компьютеров в сеть более подробно.

Вариант соединения компьютеров между собой, когда кабель проходит от одного компьютера к другому, последовательно соединяя компьютеры и периферийные устройства между собой ,называется линейной шиной.

При таком соединении компьютеров информация по шине передается на все ПК сети, но принимает ее только тот ПК, для которого эта информация предназначена.

При кольцевой топологии данные передаются от одного компьютера другому по эстафете Если некоторый компьютер получает данные, предназначенные не ему, он передает их дальше по кольцу. Адресат предназначенные ему данные никуда не передает.

Компьютеры сети могут находиться на разных уровнях (этажах). В этом случае может быть применена такая конфигурация, которую часто называют "снежинка".

Когда и где применяют ту или иную топологию? Для того чтобы разобраться в этом вопросе необходимо рассмотреть все достоинства и недостатки соединений компьютеров в локальные сети .

Топология сети

Достоинства

Шинная топология

  • выход из строя одной станции или кабеля не повлияет на работу других
  • требуется большое количество кабеля;
  • надежность и производительность определяется центральным узлом, который может не справится с потоком информации (поэтому часто это оборудование дублируется).

Кольцевая топология

  • низкая стоимость;
  • высокая эффективность использования моноканала;
  • простота расширения;
  • простота в управлении.
  • в случае выхода из строя хотя бы одного компьютера вся сеть парализуется;
  • на каждой рабочей станции необходим буфер для промежуточного хранения передаваемой информации, что замедляет передачу данных;
  • подключение новой станции требует отключения сети.

Древовидная топология

  • высокая эффективность использования;
  • выход из строя одной станции или кабеля не повлияет на работу других.
  • экономия рабочего времени.
  • требуется большое количество кабеля;
  • надежность и производительность определяется центральным узлом;

Все указанные схемы могут в свою очередь быть организованы двумя способами:

1. Одноранговая сеть – построена так, что все компьютеры в сети равноправны. С каждого компьютера есть доступ к информации находящейся на любом компьютере в сети.

2. Сеть с выделенным сервером. Это когда в сети существует центральный компьютер – сервер, с него происходит управление работой в сети. Остальные компьютеры сети называются рабочими станциями и их доступ к информации полностью зависит от сервера.

Объединение компьютеров в единую сеть предоставляет пользователям сети новые возможности, несравнимые с возможностями отдельных компьютеров. Сеть – это не сложение, а умножение возможностей отдельных компьютеров. Локальная сеть позволяет организовать передачу файлов из одного компьютера в другой или другие, совместно использовать вычислительные и аппаратные ресурсы, совмещать распределенную обработку данных на нескольких компьютерах с централизованным хранением информации и многое другое.

Компьютерные сети делятся на три основных типа:

Основными видами локальных вычислительных сетей являются Ethernet и ARCNET .

региональная вычислительная сеть (РВС) - это города, объединенные в сеть посредством расположенных в них компьютеров. Локальные сети не позволяют обеспечить совместный доступ к информации пользователям, находящимся, например, в различных частях города. На помощь приходят региональные сети, объединяющие компьютеры в пределах одного региона (города, страны, континента).

Корпоративные компьютерные сети. Многие организации, заинтересованные в защите информации от несанкционированного доступа (например, военные, банковские и пр.), создают собственные, так называемые корпоративные сети. Корпоративная сеть может объединять тысячи и десятки тысяч компьютеров, размещенных в различных странах и городах (в качестве примера можно привести сеть корпорации Microsoft, MSN).

ü глобальная вычислительная сеть (Internet) – это сеть, объединяющая целые государства. Интернет — это глобальная компьютерная сеть, объединяющая многие локальные, региональные и корпоративные сети и включающая в себя десятки миллионов компьютеров.

Отличительной особенностью глобальной сети является значительное удаление компьютеров друг от друга. Для их связи широко используются телефонные линии и модемы. Телефонная сеть передает звуки человеческих голосов (в виде аналоговых сигналов). Цифровые сигналы от компьютера модем преобразовывает (модулирует) в сигналы, которые могут передаваться по телефонной сети, и на другом конце соединения они принимаются другим модемом и преобразуются (демодулируются) из аналоговых в цифровые сигналы компьютера.

Модем — устройство, производящее модуляцию (преобразование цифровых сигналов в аналоговые) и демодуляцию (преобразование аналоговых сигналов в цифровые).

Модем соединяет компьютер с телефонной линией. Для работы с ним в оперативную память должна быть загружена специальная управляющая программа — драйвер модема. С ее помощью производится настройка соответствующих параметров модема (установка модема), без чего работа с ним, а значит, и связь с сетью невозможна.

На другом конце телефонной линии должен быть также подключен модем, присоединенный к другому компьютеру. Тогда компьютер-приемник сможет принимать сигналы из сети, то есть модем используется в глобальной сети вместо сетевого адаптера. Если компьютер является клиентом сети, то у него должен быть определен адрес компьютера, к которому он обращается как к серверу. Эти установки выполняются при настройках протокола и программного обеспечения.

Для того чтобы информация, переданная одним компьютером, была понята другим компьютером после ее получения, необходимо было разработать единые правила передачи данных в сети, называемых протоколами.

Протоколы – единые правила передачи данных в компьютерной сети.

При разработке протоколов учитывались все проблемы связи и вырабатывались стандартные алгоритмы доставки информации.

При любой транспортировке необходимо строго соблюдать прави­ла.

Порядок нужен для того, чтобы библиотекарь быстро мог отыскать необходимую книгу, не затрачивая на это массу времени. При расстановке книг работники библиотеки используют определённые правила. То же самое и с информацией.

Передача данных одним сплошным потоком может привести к их потере или искажению. Поэтому они разделяются на блоки (пакеты) информации строго определенной длины. Каждый такой блок сопро­вождается служебной информацией, включая опознавательные знаки его начала и конца. Протоколы передачи содержат механизм распознавания начала и конца блока. Они управляют потоками дан­ных, распределяют их, выстраивают в очереди. На другом конце при­емник информации должен работать по тем же правилам (протоко­лам). Только тогда компьютеры поймут, что передают друг другу.

Каждый пакет получает номер, чтобы распознать ошибочно пере­данную или потерянную во время связи информацию, а также чтобы запросить заново именно тот пакет, с пересылкой которого возникли проблемы. Можно сравнить передачу этих пакетов с доставкой посы­лок по почте в одинаковых ящиках и со стандартным оформлением адреса. Ведь каждая посылка тоже сопровождается служебной ин­формацией. Если вам присылают несколько посылок и одна из них не дошла, вы ее, конечно, можете запросить.

Компьютерные коммуникации

Для того чтобы получать и передавать информацию нам нужно общаться друг с другом. Между нами устанавливается так называемая коммуникация. Коммуникации бывают материальными и информационными.

К материальным коммуникациям относятся процессы, которые связаны с передачей каких-либо физических объектов. Например, водные коммуникации, транспортные магистрали, газопроводы и т. п.

Информационные коммуникации объединяют процессы, передающие информацию. Это печатные коммуникации, когда общение происходит через книги, журналы, газеты и т. д. Лектории, театры, церкви, концертные залы и пр. определяют аудиторные коммуникации. Видеокоммуникации – это телевидение, кино, видеофильмы. Аудиокоммуникации связаны с радио, звукозаписями, телефоном. Наконец, компьютерные коммуникации – это универсальный вид общения, который обеспечивает передачу информации от текстов до компьютерных программ с помощью носителей (жестких, гибких и лазерных дисков), а также с помощью современных средств связи, включающих компьютеры.

Компьютерные коммуникации позволяют быстро передавать информацию на большие расстояния. Для этого компьютеры объединяются между собой в единую среду. Так появились компьютерные сети.

Компьютерная сеть – система взаимосвязанных компьютеров и терминалов, предназначенных для передачи, хранения и обработки информации.

Объединив компьютеры в сеть, можно использовать совместно многие ресурсы компьютера: память, принтеры, диски и пр. В зависимости от того, являются ли все компьютеры сети равноправными или имеется выделенный центральный компьютер (сервер), сети подразделяют на одноранговые и сети с выделенным сервером .

Сервер – узел сети, который предоставляет свои ресурсы другим узлам (компьютерам и т.д.), но сам при этом не использует их ресурсы. Клиентом называется узел сети, который только использует сетевые ресурсы, но сам свои ресурсы в сеть не предоставляет (часто его еще называют рабочей станцией).

Компьютерные сети бывают локальные , региональные и глобальные .

Локальная сеть (LAN – Local Area Network) – сеть, объединяющая компьютеры, расположенные на небольших расстояниях.

Очень важным является вопрос топологии локальной сети. Под топологией компьютерной сети обычно понимают физическое расположение компьютеров сети относительно друг друга и способ соединения их линиями. Топология определяет требования к оборудо-ванию, тип используемого кабеля, методы управления обменом, надежность работы, возможность расширения сети.

Существует три основных топологии локальной сети.

Шина (bus) . Все компьютеры параллельно подключаются к одной линии связи, и информация от каждого компьютера одновременно передается ко всем остальным компьютерам.
Кольцо (ring) . Каждый компьютер передает информацию всегда только одному компьютеру, следующему в цепочке, а получает информацию только от предыдущего в цепочке компьютера, и эта цепочка замкнута.
Звезда (star) . К одному центральному компьютеру присоединяются остальные периферийные компьютеры, причем каждый из них использует свою отдельную линию связи.

Региональная сеть – это сеть, соединяющая компьютеры и локальные сети для решения общей проблемы регионального масштаба.

Корпоративная сеть – это сеть, соединяющая локальные сети в пределах одной корпорации.

Глобальные сети (WAN – Wide Area Network) – это сети, соединяющие компьютеры, удаленные на большие расстояния, для общего использования мировых информационных ресурсов. Они охватывают всю страну, несколько стран и целые континенты.

Аппаратно-программное обеспечение компьютерных сетей

  1. скорость передачи данных (пропускная способность), измеряется числом бит в секунду;
  2. надежность (способность передавать информацию без искажений и потерь);
  3. стоимость;
  4. резервы развития.

Для передачи информации по каналам связи необходимо преобразовать компьютерные сигналы в сигналы физических сред. Для этого используются сетевые адаптеры . Сетевой адаптер (сетевая карта) – техническое устройство, выполняющее функцию сопряжения компьютеров с каналами связи.

Для связи компьютеров по телефонным линиям используется модем . Модем – устройство, производящее модуляцию (преобразование цифровых сигналов в аналоговые сигналы) и демодуляцию (преобразование аналоговых сигналов в цифровые). Модем используют вместо сетевых адаптеров в сетях, где каналами связи служат телефонные линии. Модемы бывают внешними и внутренними . Основная характеристика модема – скорость передачи данных (до 56000 бод).

Для того чтобы информацию, переданную одним компьютером, понял другой, необходимы единые правила передачи данных, называемые протоколами . Передача данных одним сплошным потоком может привести к их потере или искажению. Поэтому данные разделяются на блоки (пакеты) строго определенной длины, каждый такой пакет сопровождается служебным уведомлением (начало и конец пакета, номер).

Читайте также: