Общие понятии компьютерной вычислительной сети

Компьютерная вычислительная сеть представляет собой совокупность компьютеров, а также других устройств, которые соединены линиями связи и обмениваются между собой информацией в соответствии протоколом (набором определенных правил взаимодействия).
Вычислительные сети по территориальному признаку можно разделить на три большие группы:
глобальные;
региональные;
локальные.
Локальная сеть используется для объединения компьютеров предприятия с целью предоставить совместный доступ к ресурсам (например, к принтерам) и обеспечить возможность обмена информацией (рисунок 1.1).
Рисунок 1.1 – Локальная сеть
Локальные сети обычно предназначены для сбора, передачи, обработки, хранения и предоставления пользователям нужной информации в пределах фирмы или подразделения.
Самой распространенной системой, классифицирующей сетевые протоколы, является модель открытых систем (OSI). В соответствии с этой моделью протоколы разделяют на 7 уровней по назначению – от физического (формирование, распознавание сигналов) до прикладного (интерфейсы для передачи данных приложениями).
Протоколы модели OSI показаны на рисунке 1.2.
Рисунок 1.2 – Протоколы модели OSI
Типичные технологии локальных сетей:
FDDI;
Token Ring;
Ethernet.
Характерные особенности локальных компьютерных сетей:
небольшие расстояния;
высокоскоростные каналы связи;
мультисервисность.
Основные требования к локальным сетям:
высокая отказоустойчивость;
высокая скорость передачи;
высокая достоверность передачи;
разделение трафика по приоритетам.
Топология сети представляет собой геометрическую форму и физическое расположение рабочих станций. Топология позволяет классифицировать и сравнить различные сети.
Различают логическую и физическую топологию. Физическая и логическая топологии независимы друг от друга.
Логическая топология задает направления обмена данными между узлами сети, а также способы передачи этих данных

.
Физическая топология представляет собой геометрию построения сети.
Различают три основных вида топологии:
шинная топология;
топология «звезда»;
топология «кольцо».
Шинная (магистральная) структура
Шинная топология – это топология, в которой устройства ТКС подключены к линейной среде передачи данных (рисунок 1.3).
Рисунок 1.3 – Шинная топология
Локальные сети с физической топологией шина используют коаксиальный кабель (линейный моноканал передачи данных). Каждое сетевое устройство соединяется с коаксиальным кабелем при помощи Т-коннектора (Т-разъема).
Различные данные от узла-источника сети передаются в обе стороны по шине, доходя до специальных оконечных устройств – терминаторов. Терминаторы служат для предотвращения отражение сигналов, то есть применяются для гашения сигналов, достигающих концов канала передачи. Из этого следует, что данные поступают на все узлы, но принимаются только той рабочей станцией, которой они предназначаются.
В логической топологии шина среда передачи используется одновременно и совместно всеми устройствами сети, а сигналы распространяются одновременно по всем направлениям. Поскольку передача сигналов в физической топологии шина является широковещательной (сигналы распространяются одновременно по всем направлениям), то логическая топология такой локальной сети представляет собой логическую шину.
Достоинства шинной топологии:
отказ одного из узлов не влияет на работу сети в целом;
сеть легко настраивать и конфигурировать;
сеть устойчива к неисправностям отдельных узлов.
Недостатки шинной топологии:
разрыв кабеля может повлиять на работу всей сети;
ограниченная длина кабеля и количество рабочих станций;
трудно определить дефекты соединений.
Звездообразная структура
Топология звезда представляет собой базовую топологию вычислительной сети, где все устройства сети соединены с центральным узлом (коммутатором), образуя физический сегмент сети (рисунок 1.4).
Рисунок 1.4 – Сеть типа «звезда»
В сети, которая построена по топологии «звезда», каждое сетевое устройство соединено витой парой к концентратору