2. Виды информационно-вычислительных сетей

Лекция №5
Основные принципы
построения компьютерных
сетей
Зав. кафедрой
«Информационные системы и технологии»
кандидат технических наук, доцент,
ШЛАЕВ ДМИТРИЙ ВАЛЕРЬЕВИЧ
1
Цель лекции:
Изучить классификацию и архитектуру
информационно-вычислительных
виды
сетей,
сетей,
информационно-вычислительных
техническое
информационное
программное
и
обеспечение
информационно-вычислительных сетей.
2
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
3
1. Классификация и архитектура
информационновычислительных сетей
4
Информационно-вычислительная
сеть
(возможное название - вычислительные сети1),
представляет собой систему компьютеров,
объединенных каналами передачи данных.
Основное
назначение
информационновычислительных сетей (ИВС) - обеспечение
эффективного
предоставления
различных
информационно-вычислительных
услуг
пользователям
сети
путем
организации
удобного и надежного доступа к ресурсам,
распределенным в этой сети.
5
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.
6
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.
7
2. Виды информационновычислительных сетей
8
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).
9
Локальной называется сеть, абоненты которой
находятся на небольшом (до 10-15 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.
10
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.
11
Рисунок 1 - Сеть с шинной топологией
12
Рисунок 2 - Сеть с кольцевой топологией
13
Рисунок 3 - Сеть с радиальной топологией
14
Рисунок 4 - Обобщенная структура вычислительной сети
15
3. Сети и сетевые технологии
нижних уровней
16
17
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).
18
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. 19
Основные достоинства сетей ISDN:
• предоставление пользователю широкого круга
качественных услуг: передача данных, телефония,
объединение ЛВС, доступ к Интернету, передача видеои аудиотрафика;
• 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.
20
4. Техническое программное и
информационное обеспечение
информационновычислительных сетей
21
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.
22