Для современных вычислительных сетей что характерно

Требования, предъявляемые к современным вычислительным сетям

Вычислительная сеть создается для обеспечения потенциального доступа к любому ресурсу сети для любого пользователя сети. Качество доступа к ресурсу как глобальная характеристика функционирования сети может быть описана многими показателями, выбор которых зависит от задач, стоящих перед вычислительной сетью. Среди основных показателей можно выделить следующие:

• производительность;
• надежность;
• управляемость;
• расширяемость;
• прозрачность.

Производительность

Производительность вычислительной сети может быть оценена с разных позиций. С точки зрения пользователя, важным числовым показателем производительности сети является время реакции системы, особенно в той части, которая относится к работе сети. Время реакции — это время между моментом возникновения запроса и моментом получения ответа. Время реакции зависит от многих факторов, таких как используемая служба сети, степень загруженности сети или отдельных сегментов и др. Поэтому при оценке производительности работы сети определяется среднее время реакции.
Пропускная способность сети определяется количеством информации, переданной через сеть или ее сегмент в единицу времени. Пропускная способность сети характеризует, насколько быстро сеть может выполнить свою основную задачу передачи информации. Пропускная способность определяется в битах в секунду. [бод]

Надежность

Надежность работы вычислительной сети определяется надежностью работы всех ее компонентов. Для повышения надежности работы аппаратных компонентов обычно используют дублирование, когда при отказе одного из элементов функционирование сети обеспечат другие.
При работе вычислительной сети должна обеспечиваться сохранность информации и защита ее от искажений. Как правило, информация в сети хранится в нескольких экземплярах (для повышения надежности). В этом случае необходимо обеспечить согласованность данных (например, идентичность копий при изменении информации).
Одной из функций вычислительной сети является передача информации (передача осуществляется порциями, которые называются пакетами), во время которой возможны ее потери и искажения. Для оценки надежности исполнения этой функции используются показатели вероятности потери пакета при его передаче, либо вероятности доставки пакета.
В современных вычислительных сетях важное значение имеет другая сторона надежности — безопасность. Это способность сети обеспечить защиту информации от несанкционированного доступа. Задачи обеспечения безопасности решаются применением как специального программного обеспечения, так и соответствующих аппаратных средств.

Управляемость

При работе вычислительной сети, которая в идеале объединяет отдельные компьютеры в единое целое, необходимы средства не только для наблюдения за работой сети, сбора разнообразной информации о функционировании сети, но и средства управления сетью. В общем случае система управления сетью должна предоставлять возможность воздействовать на работу любого элемента сети. Должна быть обеспечена возможность осуществлять мероприятия по управлению с любого элемента сети. Управлением сетью занимается администратор сети или пользователь, которому поручены эти функции. Обычный пользователь, как правило, не имеет административных прав.
Другими характеристиками управляемости являются возможность определения проблем в работе вычислительной сети или отдельных ее сегментов, выработка управленческих действий для решения выявленных проблем и возможность автоматизации этих процессов при решении похожих проблем в будущем.

Расширяемость

Любая вычислительная сеть является развивающимся объектом, и не только в плане модернизации ее элементов, но и в плане ее физического расширения, добавления новых элементов сети (пользователей, компьютеров, служб). Существование таких возможностей, трудоемкость их осуществления входят в понятие расширяемости. Другой похожей характеристикой является масштабируемость сети, которая определяет возможность расширения сети без существенного снижения ее производительности. Обычно одноранговые сети обладают хорошей расширяемостью, но плохой масштабируемостью. В таких сетях легко добавить новый компьютер, используя дополнительный кабель и сетевой адаптер, но существуют ограничения на количество подключаемых компьютеров в связи с существенным падением производительности сети. В многосегментных сетях используются специальные коммуникационные устройства, которые позволяют подключать к сети значительное количество дополнительных компьютеров без снижения общей производительности сети.

Прозрачность

Прозрачность вычислительной сети является ее характеристикой с точки зрения пользователя. Эта важная характеристика должна оцениваться с разных сторон. Прозрачность сети предполагает скрытие (невидимость) особенностей сети от конечного пользователя. Пользователь обращается к ресурсам сети как к обычным локальным ресурсам компьютера, на котором он работает.
Вычислительная сеть объединяет компьютеры разных типов с разными операционными системами. Пользователю, у которого установлена, например, Windows, прозрачная сеть должна обеспечивать доступ к необходимым ему при работе ресурсам компьютеров, на которых установлена, например, UNIX. Другой важной стороной прозрачности сети является возможность распараллеливания работы, между разными элементами сети. Вопросы назначения отдельных параллельных заданий отдельным устройствам сети также должны быть скрытыми от пользователя и решаться в автоматическом режиме.

Интегрируемость

Интегрируемость означает возможность подключения к вычислительной сети разнообразного и разнотипного оборудования, программного обеспечения от разных производителей. Если такая неоднородная вычислительная сеть успешно выполняет свои функции, то можно говорить о том, что она обладает хорошей интегрируемостью.
Современная вычислительная сеть имеет дело с разнообразной информацией, процесс передачи которой сильно зависит от типа информации. Передача традиционных компьютерных данных характеризуется неравномерной интенсивностью. При этом нет жестких требований к синхронности передачи. При передаче мультимедийных данных качество передаваемой информации в существенной степени зависит от синхронизации передачи. Сосуществование двух типов данных с противоположными требованиями к процессу передачи является сложной задачей, решение которой является необходимым условием вычислительной сети с хорошей интегрируемостью.
Основным направлением развития интегрируемости вычислительных сетей является стандартизация сетей, их элементов и компонентов. Все стандарты можно разделить на следующие виды:

• стандарты отдельных фирм;
• стандарты специальных комитетов и объединений, создаваемых несколькими фирмами;
• стандарты национальных организаций по стандартизации;
• международные стандарты.

Работы по стандартизации вычислительных сетей ведутся большим количеством организаций. Среди них необходимо выделить те, которые давно и успешно работают в области стандартизации вычислительных сетей.
Международная организация по стандартизации (International Organization for Standardization — ISO). Эта организация известна разработкой модели взаимодействия открытых систем, которая в настоящее время является основной, своего рода «эталонной» моделью вычислительной сети. Эта модель является основой стандартизации в области вычислительных сетей.
Международный союз электросвязи (International Telecommunication Union, ITU) — организация при Организации Объединенных Наций, в которой существует телекоммуникационный сектор (ITU-T). ITU-T отвечает за разработку стандартов в области телекоммуникационного оборудования и услуг (телефонии, электронной почты, факсимильной связи, телетекста, телекса, передачи данных, аудио- и видеосигналов).
Институт инженеров по электротехнике и радиоэлектронике — Institute of Electrical and Electronic Engineers, IEEE — национальная организация США, определяющая стандарты электронных коммуникаций. Самыми известными его стандартами являются стандарты, разработанные группой 802 (802.1, 802.2, 802.3 и 802.5), которые описывают общие понятия, используемые в области локальных сетей.
Европейская ассоциация производителей компьютеров (ЕСМА) — некоммерческая организация, активно сотрудничающая с ITU-T и ISO. Она занимается разработкой стандартов и технических обзоров, относящихся к компьютерной и коммуникационной технологиям.
Американский национальный институт стандартов — American National Standarts Institute, ANSI. ANSI представляет США в международной организации ISO. Стандарт технологии FDDI является разработкой этого института.

Знаете ли Вы, что только в 1990-х доплеровские измерения радиотелескопами показали скорость Маринова для CMB (космического микроволнового излучения), которую он открыл в 1974. Естественно, о Маринове никто не хотел вспоминать. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.

Для современных вычислительных сетей что характерно

3. ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К СОВРЕМЕННЫМ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫМ СЕТЯМ

Основные требования, предъявляемые к вычислительным сетям — производительность, надежность, совместимость, управляемость, защищенность, расширяемость и масштабируемость . Наиболее важными из которых являются — производительность и надежность.

Независимо от выбранного показателя качества обслуживания сети существу­ют два подхода к его обеспечению. Первый подход состоит в том, что сеть гарантирует пользователю соблюдение некото­рой числовой величины показателя качества обслуживания. Например, задержка передачи пакетов сетью не будет превышать 150 мс. Или средняя пропускная спо­собность канала не будет ниже 5 Мбит/ с , при этом канал будет разрешать пульсации трафика в 10 Мбит на интервалах времени не более 2 секунд. Технологии frame relay и ATM позволяют строить сети, гарантиру­ющие качество обслуживания по производительности.

Второй подход состоит в том, что сеть обслуживает пользователей в соответствии с их приоритетами: гарантируется не качество обслуживания, а только уровень привилегий. Такое обслуживание называется обслуживанием best effort — «с наибольшим старанием». Сеть старается по возможности более качественно обслужить конечного пользователя, но ничего при этом не гарантирует.

Производительность . Существует несколько основных характеристик производительности сети:

• время реакции;
• пропускная способность;
• задержка передачи и вариация задержки передачи.

Время реакции сети является интегральной характеристикой производительно­сти сети и определяется как интервал времени между воз­никновением запроса к какой-либо сетевой службе и получением на него ответа.

Пропускная способность отражает объем данных, переданных сетью или ее час­тью в единицу времени. Она измеряется либо в битах в секунду, либо в пакетах в секунду. Пропускная способность может быть мгновенной, максимальной и средней.

Средняя пропускная способность вычисляется путем деления общего объема переданных данных на время их передачи, причем выбирается достаточно длитель­ный промежуток времени — час, день или неделя.

Мгновенная пропускная способность отличается от средней тем, что для ус­реднения выбирается очень маленький промежуток времени — например, 10 мс, или 1 с .

Максимальная пропускная способность — это наибольшая мгновенная пропускная способность, зафиксированная в течение периода наблюдения.

Иногда полезно оперировать с общей пропускной способностью сети, которая определяется как среднее количество информации, переданной между всеми узлами сети в единицу времени. Этот показатель характеризует качество сети в целом, не дифференцируя его по отдельным сегментам или устройствам.

Задержка передачи определяется как задержка между моментом поступления пакета на вход какого-либо сетевого устройства или части сети и моментом появле­ния его на выходе этого устройства. Обычно качество сети характеризуют величинами максимальной задержки передачи и вариа­цией задержки.

Одной из первоначальных целей создания распределенных систем, к которым относятся и вычислительные сети, являлось достижение большей надежности по сравнению с отдельными вычислительными машинами.

Готовность или коэффициент готовности ( availability ) означает долю времени, в течение которого система может быть использована. Готовность может быть улучшена введением избыточности в структуру системы: ключевые элементы си­стемы должны существовать в нескольких экземплярах, чтобы при отказе одного из них функционирование системы обеспечивали другие.

Чтобы систему можно было отнести к высоконадежным, она должна обеспечить сохранность данных и защиту их от искажений. Кроме этого, должна поддерживаться согласованность (непротиворечивость) данных, например, если для повышения надежности на нескольких файловых серверах хранится несколько копий данных, то нужно постоянно обеспечивать их идентичность.

Другой характеристикой надежности является вероятность доставки i пакета узлу назначения без искажений. Наряду с этой характеристикой могут использоваться и другие показатели: вероятность потери пакета, вероятность искажения отдельного бита передаваемых данных, отношение потерянных пакетов к доставленным .

Другим аспектом общей надежности является безопасность ( security ), то есть способность системы защитить данные от несанкционированного доступа.

Также характеристикой надежности является отказоустойчивость ( fault tolerance ). В сетях под отказоустойчивостью понимается способность системы скрыть от пользователя отказ отдельных ее элементов. В отказоустойчивой системе отказ одного из ее элементов приводит к некоторому снижению качества ее работы (деградации), а не к полному останову.

Расширяемость ( extensibility ) означает возможность сравнительно легкого до­бавления отдельных элементов сети (пользователей, компьютеров, приложений, служб), наращивания длины сегментов сети и замены существующей аппаратуры более мощной.

Масштабируемость ( scalability ) означает, что сеть позволяет наращивать ко­личество узлов и протяженность связей в очень широких пределах, при этом про­изводительность сети не ухудшается. Для обеспечения масштабируемости сети приходится применять дополнительное коммуникационное оборудование и спе­циальным образом структурировать сеть.

Напри­мер, локальная сеть Ethernet , построенная на основе одного сегмента толстого ко­аксиального кабеля, обладает хорошей расширяемостью, поскольку позволяет легко подключать новые станции. Однако такая сеть имеет ограничение на число станций (не выше 30-40). Наличие такого ограничения и является признаком плохой масштабируемости системы при хорошей расширяе­мости.

Прозрачность ( transparency ) сети достигается в том случае, когда сеть представля­ется пользователям не как множество отдельных компьютеров, связанных между собой сложной системой кабелей, а как единая традиционная вычислительная ма­шина с системой разделения времени.

Поддержка разных видов трафика . Компьютерные сети изначально предназначены для совместного доступа пользователя к ресурсам компьютеров: файлам, принтерам и т. п. 90-е годы стали годами проникновения в компьютерные сети трафика мультимедийных данных, представляющих в цифровой форме речь и видеоизображение.

Главной особенностью трафика, образующегося при динамической передаче носа или изображения, является наличие жестких требований к синхронности передаваемых сообщений. Для качественного воспроизведения непрерывных процессов, необходимо получение сигналов с той же частотой, с которой они были измерены на передающей стороне. При запаздывании сообщений будут наблюдаться искажения.

В то же время трафик компьютерных данных характеризуется крайне неравно­мерной интенсивностью поступления сообщений в сеть («пульсирующий» трафик), поэтому необходимость передавать мультимедийный трафик требует внесения принципиальных изменений как в протоколы, так и оборудование.

Особую сложность представляет совмещение в одной сети традиционного компьютерного и мультимедийного трафика. Передача исключительно мультимедий­ного трафика компьютерной сетью вызывает меньшие трудности. Наибо­лее близки к этой цели сети на основе технологии ATM, разработчики которой изначально учитывали случай сосуществования разных типов трафика в одной сети.

Управляемость сети подразумевает возможность централизованно контролировать состояние основных элементов сети, выявлять и разрешать проблемы, возникаю­щие при работе сети, выполнять анализ производительности и планировать разви­тие сети.

Совместимость или интегрируемость означает, что сеть способна включать в себя самое разнообразное программное и аппаратное обеспечение, то есть в ней могут сосуществовать различные операционные системы, поддерживающие разные стеки коммуникационных протоколов, и работать аппаратные средства и приложения от разных производителей. Сеть, состоящая из разнотипных элементов, называется неоднородной или гетерогенной , а если гетерогенная сеть работает без проблем, то она является интегрированной. Основной путь построения интегрированных сетей — использование модулей, выполненных в соответствии с открытыми стандартами и спецификациями.

Вопросы для самоподготовки

1. Каковы требования, предъявляемые к современным компьютерным сетям?
2. Что такое «пропускная способность сети»? Каковы ее виды?
3. Какие характеристики влияют на пропускную способность сети?
4. Что понимают под «прозрачностью» сети?
5. В чем состоит разница между «расширяемостью» и « масштабируемостью » сети?
6. В чем состоит разница между «гетерогенной» и «интегрированной» сетями?
7. Каковы особенности «компьютерного» и « мультимедийного » трафиков?

Для современных вычислительных сетей что характерно

Вы не вошли в систему

• В начало
• / ► Вход в систему

Уже были на этом сайте?

Войдите в систему, указав Ваш логин и пароль
(В Вашем браузере должен быть разрешен прием cookies)

Некоторые курсы, возможно, открыты для гостей

Вы в первый раз на нашем сайте?

1. Укажите свои данные в форме «Новая учетная запись».
2. На указанный Вами адрес электронной почты сразу же будет отправлено письмо.
3. Прочитайте это письмо и пройдите по указанной в нем ссылке.
4. Учетная запись будет подтверждена и Вы войдете в систему.
5. Теперь выберите заинтересовавший Вас курс.
6. Если для записи на курс требуется кодовое слово, воспользуйтесь тем, что получили у учителя.
7. Итак, теперь у Вас появился полный доступ к курсу. С этого момента для доступа к курсам, на которые Вы записались, Вам будет достаточно ввести логин и пароль (тот, что Вы указали заполняя форму).

Для современных вычислительных сетей что характерно

5.9. Компьютерные сети

Системы, состоящие из двух и более компьютеров, разне­сенных в пространстве и объединенных линиями связи, назы­вают распределенными вычислительными системами или се­тями ЭВМ. Именно в таких системах процесс обмена данны­ми реализуется в наиболее полном виде и составляет основу функционирования открытых систем. Под открытыми системами в современном мире понимается концепция объедине­ния с помощью процессов обмена данными информационно­го ресурса мирового сообщества. В более узком смысле — это информационно-вычислительные сети, к которым может под­ключиться через компьютер любой человек Земли, любая орга­низация, корпорация, фирма и т.д. и воспользоваться инфор­мационными ресурсами этой системы или предложить ей свой информационный ресурс. Наиболее ярким представителем та­кой системы является мировая вычислительная сеть Интернет. Ее еще называют сеть сетей, так как она объединяет многие открытые системы (сети) на всех континентах нашей планеты.

Понятие вычислительных сетей. Распределенные вычислительные сис-темы (вычислительные сети) создаются в целях объединения информационных ресур­сов нескольких компьютеров (под словом «несколько» пони­мается от двух до нескольких миллионов компьютеров). Ре­сурсы компьютера — это прежде всего память, в которой хра­нится информация, и производительность процессора (процес­соров), определяющая скорость обработки данных. Поэтому в распределенных системах общая память и производитель­ность системы как бы распределены между входящими в нее ЭВМ. Совместное использование общих ресурсов сети поро­дило такие понятия и методы, как распределенные базы и бан­ки данных, распределенная обработка данных. В концептуаль­ном плане вычислительные сети, как и отдельные компьюте­ры, являются средством реализации информационных техно­логий и их процессов.

Вычислительные сети принято подразделять на два класса: локальные вычислительные сети (ЛВС) и глобальные вычис­лительные сети (ГВС).

Под локальной вычислительной сетью понимают распреде­ленную вычис-лительную систему, в которой передача данных между компьютерами не тре-бует специальных устройств, а достаточно электрического соединения компью-теров с помо­щью кабелей и разъемов. Так как электрический сигнал осла­бевает (уменьшается его мощность) при передаче по кабелю, и тем сильнее, чем про-тяженнее кабель, то, естественно, длина проводов, соединяющих компьютеры, ограничена. Поэтому ЛВС объединяют компьютеры, локализованные на весьма ог­раниченном пространстве. Обычно длина кабеля, по которо­му передаются данные между компьютерами, не должна пре­вышать в лучшем случае 1 км. Указанные ограничения обус­ловили расположение компьютеров ЛВС в одном здании или в рядом стоящих зданиях. Обычно службы управления пред­приятий так и расположены, что и определило широкое ис­пользование в них для реализации процессов обмена локаль­ных вычислительных сетей.

Глобальные сети объединяют ресурсы компьютеров, распо­ложенных на значительном удалении, таком, что простым ка­бельным соединением не обойтись и приходится добавлять в межкомпьютерные соединения специальные устройства, позво­ляющие передавать данные без искажения и по назначению. Эти устройства коммутируют (соединяют, переключают) меж­ду собой компьютеры сети и в зависимости от ее конфигура­ции могут быть как пассивными коммутаторами, соединяю­щими кабели, так и достаточно мощными ЭВМ, выполняю­щими логические функции выбора наименьших маршрутов передачи данных. В глобальных вычислительных сетях, поми­мо кабельных линий, применяют и другие среды передачи дан­ных. Большие расстояния, через которые передаются данные в глобальных сетях, требуют особого внимания к процедуре передачи цифровой информации с тем, чтобы посланные в сети данные дошли до компьютера-получателя в полном и неиска­женном виде. В глобальных сетях компьютеры отдалены друг от друга на расстояние не менее 1 км и объединяют ресурсные возможности компьютеров в рамках района (округа) города или сельской местности, региона, страны и т.д.

Отдельные локальные и глобальные вычислительные сети могут объеди-няться, и тогда возникает сложная сеть, которую называют распределенной сетью.

Таким образом, в общем виде вычислительные сети пред­ставляют собой систему компьютеров, объединенных линия­ми связи и специальными устройствами, позволяющими пере­давать без искажения и переключать между компьютерами потоки данных. Линии связи вместе с устройствами передачи и приема данных называют каналами связи, а устройства, про­изводящие переключение потоков данных в сети, можно опре­делить одним общим названием -узлы коммутации.

Базовые топологии локальных компьютерных сетей. Термин тополо-гия сетей характеризует физическое располо­жение компьютеров, узлов комму-тации и каналов связи в сети.

Проблема синтеза структуры (топологии) сети является од­ной из важнейших, но до конца не решенной, в связи с чем при решении задач определения числа и взаимосвязи компонентов сети используются приближенные, эмпирические методы.

Все сети строятся на основе трех базовых топологий: «звезда» (star), «кольцо» (ring), «шина» (bus).

Топология звезда характерна тем, что в ней все узлы соеди­нены с одним центральным узлом (рис.5.39).

Достоинства подобной структуры состоят в экономич­ности и удобстве с точки зрения организации управления взаи­модействием компьютеров (абонентов). Звездообразную сеть лег­ко расширить, поскольку для добавления нового компьютера нужен только один новый канал связи. Существенным недо­статком звездообразной топологии является низкая надеж­ность: при отказе центрального узла выходит из строя вся сеть.

Рис. 5.39. Звездообразная топология сети.

В топологии кольцо компьютеры подключаются к повто­рителям (репитерам) сигналов, связанным в однонаправлен­ное кольцо (рис.5.40).

Рис. 5.40. Кольцевая топология сети.

По методу доступа к каналу связи (среде передачи данных) различают два основных типа кольцевых сетей: маркерное и тактированное кольца.

В маркерных кольцевых сетях по кольцу передается специ­альный управляющий маркер (метка), разрешающий переда­чу сообщений из компьютера, который им «владеет».

Если компьютер получил маркер и у него есть сообщение для передачи, то он «захватывает» маркер и передает сообще­ние в кольцо. Данные проходят через все повторители, пока не окажутся на том повторителе, к которому подключен ком­пьютер с адресом, указанным в данных. Получив подтвержде­ние, передающий компьютер создает новый маркер и возвращает его в сеть. При отсутствии у компьютера сообщения для передачи он пропускает движущийся по кольцу маркер.

В тактированном кольце по сети непрерывно вращается замкнутая последовательность тактов — специально закодирован­ных интервалов фиксированной длины. В каждом такте имеется бит-указатель занятости. Свободные такты могут заполняться передаваемыми сообщениями по мере необходимости либо за каждым узлом могут закрепляться определенные такты.

Достоинствами кольцевых сетей являются равенство компьютеров по доступу к сети и высокая расширяемость. К недостаткам можно отнести выход из строя всей сети при выходе из строя одного повторителя и остановку работы сети при изменении ее конфигурации.

В топологии шина, широко применяемой в локальных се­тях, все компьютеры подключены к единому каналу связи с помощью трансиверов (приемопередатчиков) (рис.5.41).

Рис. 5.41. Шинная топология сети.

Канал оканчивается с двух сторон пассивными терминато­рами, поглощающими передаваемые сигналы. Данные от пе­редающего компьютера передаются всем компьютерам сети, однако воспринимаются только тем компьютером, адрес ко­торого указан в передаваемом сообщении. Причем в каждый момент только один компьютер может вести передачу. «Шина» — пассивная топология. Это означает, что компьютеры только «слушают» передаваемые по сети данные, но не перемещают их от отправителя к получателю. Поэтому если один компью­тер выйдет из строя, это не скажется на работе остальных, что является достоинством шинной топологии. В активных топологиях компьютеры регенерируют сигналы и передают их по сети (как повторители компьютеров в кольцевой тополо­гии). Другими достоинствами шины являются высокая расширяемость и экономичность в организации каналов связи. К недостаткам шинной организации сети относится умень­шение пропускной способности сети при значительных объе­мах трафика (трафик — объем данных).

В настоящее время часто используются топологии, комби­нирующие базовые: «звезда-шина», «звезда-кольцо».

Рис. 5.42. Топология звезда – шина.

Топология звезда — шина чаше всего выглядит как объеди­нение с помощью магистральной шины нескольких звездооб­разных сетей (рис.5.42).

При топологии звезда — кольцо несколько звездообразных сетей соединяется своими центральными узлами коммутации в кольцо (рис.5.43).

Рис. 5.43. Топология звезда – кольцо.

Топология глобальной вычислительной сети. Расширение локальных сетей как базовых, так и комбиниро­ванных топологий из-за удлинения линий связи приводит к необходимости их расчленения и создания распределенных сетей, в которых компонентами служат не отдельные компь­ютеры, а отдельные локальные сети, иногда называемые сег­ментами. Узлами коммутации таких сетей являются ак­тивные концентраторы (К) и мосты (Мет) — устройства, ком­мутирующие линии связи (в том числе разного типа) и одно­временно усиливающие проходящие через них сигналы. Мо­сты, кроме того, еще и управляют потоками данных между сегментами сети. При соединении компьютеров или сетей (локальных или распределенных), удаленных на большие расстояния, используются каналы связи и устройства комму­тации, называемые маршрутизаторами (М) и шлюзами (Ш). Маршрутизаторы взаимодействуют друг с другом и соеди­няются между собой каналами связи, образуя распределен­ный магистральный канал связи. Для согласования парамет­ров данных (форматов, уровней сигналов, протоколов и т.п.), передаваемых по магистральному каналу связи, между мар­шрутизаторами и терминальными компонентами включаются устройства сопряжения (УС). При подключении к магист­ральному каналу вычислительных сетей (например, мэйнф­реймов), которые невозможно согласовать с помощью стан­дартных устройств сопряжения, используются стандартные средства, называемые шлюзами. Терминальными абонента­ми называют отдельные компьютеры, локальные или распре­деленные сети, через маршрутизаторы подключенные к ма­гистральному каналу. Таким образом, возникает глобальная вычислительная сеть, типовая типология которой приведена на рис.5.44. Глобальные сети могут объединяться между со­бой путем соединения через маршрутизаторы магистральных каналов, что в конечном итоге приводит к созданию миро­вой (действительно глобальной) информационно-вычисли­тельной сети.

Спецификация Ethernet – самая популярная в настоящее время сетевая архи­тектура. Она использует узкополосную передачу со скоростью 10 Мбит/с, топологию шина, а для регулирования трафика в основном сегменте кабеля — CSMA/CD (МДПН/ОС).

Среда (кабель) Ethernet является пассивной, т.е. получает питание от компьютера. Следовательно, она прекратит рабо­ту из-за физического повреждения или неправильного подклю­чения терминатора.

Сеть Ethernet имеет следующие характеристики:

• традиционная топология — линейная шина;

• другие топологии — звезда — шина;

• тип передачи — узкополосная;

• метод доступа — CSMA/CD;

• скорость передачи данных — 10 и 100 Мбит/с;

• кабельная система — тонкий и толстый коаксиальный, UTP (Unshielded Twisted-Pair — неэкранированная витая пара).

Ethernet разбивает данные на пакеты (кадры), формат кото­рых отличается от формата пакетов, используемого в других сетях. Кадры представляют собой блоки информации, переда­ваемые как единое целое. Кадр Ethernet может иметь длину от 64 до 1518 байт, но сама структура кадра Ethernet использует по крайней мере 18 байт, поэтому размер блока данных в Ethernet — от 46 до 1500 байт. Каждый кадр содержит управляющую ин­формацию и имеет общую с другими кадрами организацию.

Рис. 5.44. Типовая топология глобальной

Глобальная сеть Интернет. В настоящее время суще­ствует два созвуч-ных термина — internet и Internet (INTERNET — system of INTERconnected compu-ter NETworks).

Под internet понимают технологию обмена данными, основанную на исполь­зовании протоколов TCP/IP, а под Internet — глобальное сооб­щество мировых сетей, которые используют интернет для об­мена данными. Internet (далее — Интернет) начинался анало­гично большинству современных технологий как военная про­грамма, направленная на повышение устойчивости системы обороны США.