Локальные и глобальные компьютерные сети, сетевые технологии обработки информации

ЛОКАЛЬНЫЕ И ГЛОБАЛЬНЫЕ КОМПЬЮТЕРНЫЕ СЕТИ , СЕТЕВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ

Компьютерная сеть – это совокупность компьютеров и различных связанных с ними электронных устройств, для которых с помощью специальных средств связи обеспечена возможность непосредственного обмена информацией в реальном масштабе времени (т.е. практически мгновенно).

Опорными аппаратно-программными компонентами любой сети являются специализированные компьютеры с особым программным обеспечением, которые получили название

• Компьютер - маршрутизатор
• Компьютер - концетратор
• Компьютер – коммутатор

Основная функция  маршрутизаторов  – анализ состояния доступных сетевых каналов, по которым может перемещаться информация (файлы). Маршрутизаторы должны уметь определить в каждый момент времени оптимальный маршрут (оптимальные маршруты) для доставки пакетов данных от одного конечного узла сети к другому. Маршрутизатор соединяет несколько сетей в так называемую  интерсеть.  Для этого используется специальный протокол связи маршрутизаторов ( протокол маршрутизации ) .  

Основная функция  сетевого коммутатора  – соединение нескольких узлов компьютерной сети в пределах одного или нескольких ее сегментов. Его основной функцией является обслуживание запросов, которые поступают от подключенных к нему конечных компьютеров или сетевых объединений компьютеров (компьютерных узлов). 

Хаб  время от времени автоматически опрашивает подключенные к нему узлы компьютерной сети, для того чтобы выяснить их состояние (например, узел может быть свободен, может быть в состоянии передачи информации или ее приема). Одновременно с этим компьютерный хаб (сетевой коммутатор) анализирует поступающие на него запросы по уровню приоритетности обработки запроса и в соответствии с ранжированием приоритетов обслуживает в первую очередь запросы, требующие немедленной реакции, а затем запросы с обычным приоритетом.

Такая архитектура работы компьютерной сети доказала свою высокую эффективность и стала основой функционирования не только локальных сетей, но и всей глобальной сети Интернет. В процессе реализации американского военного проекта по построению надежных, устойчивых к повреждениям и высокопроизводительных компьютерных сетей (проекта DARPA –  Defence Advanced Research Projects Agency) оказалось, что положенная в его основу модель взаимодействия между компьютерами может эффективно использоваться не только в военной, но и в гражданской сфере.

Общепринятая классификация компьютерных сетей строится на следующих принципах. Компьютерные сети различают:

1) по  размеру территории,  которую покрывает данная сеть (территориальная распространенность). По этому признаку сети делятся на локальные, региональные и глобальные;

2)  владельцу сети  (по принадлежности сети). По этому признаку сети делятся на ведомственные (корпоративные), государственные и коммерческие;

3)  скорости передачи информации  в сети. По этому признаку сети делятся на высокоскоростные (свыше 100 Мбит/с), среднескоростные (до 100 Мбит/с) и низкоскоростные (до 10 Мбит/с);

4)  типу физических устройств,  обеспечивающих связь (тип среды передачи). По этому признаку сети делятся на оптоволоконные сети, сети, использующие коаксиальный кабель , витую пару, радиоканалы , спутниковую связь и т.д.

Локальные компьютерные сети  используют для объединения компьютеров и связанных с ними устройств в относительно небольшом замкнутом пространстве. Например, в помещении школьного или вузовского учебного класса или в нескольких смежных аудиториях; для всех компьютерных устройств отдела, лаборатории, факультета или вуза, которые находятся в одном здании или в расположенных рядом друг с другом зданиях, и т.п.

Классификация компьютерных сетей  одноранговыми сетями.  Если локальная сеть содержит более 10 компьютеров, то для увеличения ее пропускной способности и надежности, т.е. для большей эффективности работы в этой сети, а также для обеспечения безопасности, в сети выделяют специальные компьютеры, на которых хранятся наиболее востребованные пользователями программные приложения и файлы. Такие компьютеры называются  серверами.

В локальной сети для связи компьютеров обычно используют специальные кабели или специальные средства беспроводной связи (в последнее время для этой цели чаще всего используется технология Wi-Fi).

Если необходимо объединить в сеть компьютерные устройства, которые расположены в территориально удаленных друг от друга местах, необходимо сформировать так называемую  региональную сеть.  Такие сети способны соединять компьютеры в пределах одного региона (города, страны, континента).

Корпоративные сети  создаются в основном для защиты от несанкционированного доступа информации, которой должны обмениваться при решении своих профессиональных задач люди, относящие себя к какому-либо учреждению (корпорации). Например, корпоративными сетями пользуются сотрудники коммерческих компаний (в первую очередь, банков), разных специализированных организаций и ведомств (например, военных и гражданских закрытых учреждений и т.п.), государственных органов и всех прочих организаций, информационное пространство которых должно быть закрыто для посторонних лиц.

Крупнейшей транснациональной и трансконтинентальной корпоративной сетью такого рода владеет корпорация  Microsoft.  Для обозначения корпоративных сетей обычно используют термин "Интранет", т.е. внутренняя сеть, или сеть внутри другой сети (как бы мини-Интернет).

Глобальной сетью в настоящее время является сеть Интернет. В нее также входят многие локальные, региональные и корпоративные сети; это самая большая компьютерная сеть, включающая в себя сотни миллионов компьютеров (по некоторым оценкам, к 2013 г. в глобальной сети Интернет было зарегистрировано уже около 1,5 млрд компьютеров). Надежность работы глобальной сети обеспечивается высокой избыточностью каналов связи.