 |
Взаимодействие компьютеров
|
|
|
|
В сети с топологией «шина» компьютеры адресуют данные конкретному компьютеру, передавая их по кабелю в виде электрических сигналов. Чтобы понять процесс взаимодействия компьютеров по шине, Вы должны уяснить следующие понятия:
- передача сигнала;
- отражение сигнала; терминатор.
Передача сигнала
Данные в виде электрических сигналов передаются всем компьютерам сети; однако информацию принимает только тот, адрес которого соответствует адресу получателя, ' зашифрованному в этих сигналах. Причем в каждый момент времени только один компьютер может вести передачу.Так как данные в сеть передаются лишь одним компьютером, ее производительность зависит от количества компьютеров, подключенных к шине. Чем их больше, т.е. чем больше компьютеров, ожидающих передачи данных, тем медленнее сеть. Однако вывести прямую зависимость между пропускной способностью сети и количеством компьютеров в ней нельзя. Ибо, кроме числа компьютеров, на быстродействие сети влияет множество факторов, в том числе:
- характеристики аппаратного обеспечения компьютеров в сети;
- частота, с которой компьютеры передают данные;
- тип работающих сетевых приложений;
- тип сетевого кабеля;
- расстояние между компьютерами в сети.
Шина — пассивная топология. Это значит, что компьютеры только «слушают» передаваемые по сети данные, но не перемещают их от отправителя к получателю. Поэтому, если один из компьютеров выйдет из строя, это не скажется на работе остальных. В активных топологиях компьютеры регенерируют сигналы и передают их по сети.
Отражение сигнала
Данные, или электрические сигналы, распространяются по всей сети -- от одного конца кабеля к другому. Если не предпринимать никаких специальных действий, сигнал, достигая конца кабеля, будет отражаться и не позволит другим компьютерам осуществлять передачу. Поэтому, после того как данные достигнут адресата, электрические сигналы необходимо погасить.
|
|
|
Терминатор
Чтобы предотвратить отражение электрических сигналов, на каждом конце кабеля устанавливают терминаторы (terminators), поглощающие эти сигналы. Все концы сетевого кабеля должны быть к чему-нибудь подключены, например к компьютеру или к баррел-коннектору — для увеличения длины кабеля. К любому свободному — неподключенному — концу кабеля должен быть подсоединен терминатор, чтобы предотвратить отражение электрических сигналов.
Нарушение целостности сети
Разрыв сетевого кабеля происходит при его физическом разрыве или отсоединении одного из его концов. Возможна также ситуация, когда на одном или нескольких концах кабеля отсутствуют терминаторы, что приводит к отражению электрических сигналов в кабеле и прекращению функционирования сети. Сеть «падает». Сами по себе компьютеры в сети остаются полностью работоспособными, но до тех пор, пока сегмент разорван, они не могут взаимодействовать друг с другом.
Звезда
При топологии «звезда» все компьютеры с помощью сегментов кабеля подключаются к центральному компоненту, именуемому концентратором (hub). Сигналы от передающего компьютера поступают через концентратор ко всем остальным. Эта топология возникла на заре вычислительной техники, когда компьютеры были подключены к центральному, главному, компьютеру.
В сетях с топологией «звезда» подключение кабеля и управление конфигурацией сети централизованны. Но есть и недостаток: так как все компьютеры подключены к центральной точке, для больших сетей значительно увеличивается расход кабеля. К тому же, если центральный компонент выйдет из строя, нарушится работа всей сети. А если выйдет из строя только один компьютер (или кабель, соединяющий его с концентратором), то лишь этот компьютер не сможет передавать или принимать данные по сети. На остальные компьютеры в сети это не повлияет.
|
|
|
Кольцо
При топологии «кольцо» компьютеры подключаются к кабелю, замкнутому в кольцо. Поэтому у кабеля просто не может быть свободного конца, к которому надо подключать терминатор. Сигналы передаются по кольцу в одном направлении и проходят через каждый компьютер. В отличие от пассивной топологии «шина», здесь каждый компьютер выступает в роли репитера, усиливая сигналы и передавая их следующему компьютеру. Поэтому, если выйдет из строя один компьютер, прекращает функционировать вся сеть.
Передача маркера
Один из принципов передачи данных в кольцевой сети носит название передачи маркера. Суть его такова. Маркер последовательно, от одного компьютера к другому, передается до тех пор, пока его не получит тот, который «хочет» передать данные. Передающий компьютер изменяет маркер, помещает электронный адрес в данные и посылает их по кольцу.
Данные проходят через каждый компьютер, пока не окажутся у того, чей адрес совпадает с адресом получателя, указанным в данных. После этого принимающий компьютер посылает передающему сообщение, где подтверждает факт приёма данных. Получим подтверждение, передающий компьютер создаёт новый маркер и возвращает его в сеть. На первый взгляд кажется, что передача маркера отнимает много времени, однако на самом деле маркер передвигается приктически со скоростью света. В кольце диаметром 200 м маркер может циркулировать с частотой 10 000 оборотов в секунду.
Источник: http://network.xsp.ru/top_net.php
Корпаративные и региональные сети
Корпоративная сеть — коммуникационная система, принадлежащая и/или управляемая единой организацией в соответствии с правилами этой организации. Корпоративная сеть отличается от сети, например, интернет провайдера тем, что правила распределения IP адресов, работы с интернет ресурсами и т. д. едины для всей корпоративной сети, в то время как провайдер контролирует только магистральный сегмент сети, позволяя своим клиентам самостоятельно управлять их сегментами сети, которые могут являться как частью адресного пространства провайдера, так и быть скрытым механизмом сетевой трансляции адресов за одним или несколькими адресами провайдера.
|
|
|
Региональная сеть - wide area network, WAN - крупная, нередко географически рассредоточенная сеть, коммуникационными средствами объединяющая в единое целое компьютеры в разных пунктах. Может охватывать и множество зданий в одном районе, и выходить за пределы государственных границ. Несколько распределенных сетей, связанных между собой, чаще называют не региональными сетями, а интерсетями или сетевыми комплексами.
http://book.itep.ru/4/43/wan_43.htm
Глобальные компьютерные сети
При соединении двух или более сетей между собой, возникает межсетевое объединение и образуется глобальная компьютерная сеть. Глобальная сеть может охватывать город, область, страну, континент и весь земной шар, а может охватывать географически всю страну, но не всех ее граждан. Например, Министерство обороны может иметь свою национальную сеть, а Министерство образования — свою. Эти сети могут охватывать всю страну, но нигде не пересекаться.
Подобные сети, кроме того, что они охватывают очень большие территории, имеют ряд особенностей:
- глобальные сети, в основном, используют в качестве каналов связи телефонные линии. В настоящее время все более внедряются высокоскоростные радиоспутниковые и оптоволоконные каналы связи;
- ЭВМ (ПЭВМ) подключаются к каналам связи с помощью специальных устройств, называемых модемами;
- конфигурация таких сетей может быть различной и нерегулярна.
В настоящее время в мире существует значительное количество различных глобальных сетей, действующих в соответствии с различными протоколами. Для связи таких сетей разработаны специальные устройства — шлюзы, позволяющие передавать данные, информацию из одной сети в другую.
Существуют различные признаки классификации современных сетей. С точки зрения пользователя существенным является деление всех глобальных сетей на две категории — коммерческие и некоммерческие.
|
|
|
В коммерческих сетях все услуги платные.
Обычно плата определяется временем работы пользователя в сети и количеством «перекаченной» им по сети информации. Тарифы определяются видом услуг.
В некоммерческих сетях все услуги бесплатные.
В России действует некоммерческая сеть UniCom/Россия, созданная ассоциацией университетов России и Российской академией наук. Она является частью международной сети Freenet, которая, в свою очередь, входит в состав Интернет. Эта сеть использует и спутниковые каналы связи.
На территории России действуют и коммерческие сети, наиболее известная из них — Relcom, являющаяся также частью сети Интернет.
Адресация в Интернете
IP-адрес. Для того чтобы в процессе обмена информацией компьютеры могли найти друг друга, в Интернете существует единая система адресации, основанная на использовании IP-адреса.
Каждый компьютер, подключенный к Интернету, имеет свой уникальный 32-битный (в двоичной системе) IP-адрес.
По формуле (2.1) легко подсчитать, что общее количество различных IP-адресов составляет более 4 миллиардов:
N = 232 = 4 294 967 296.
Система IP-адресации учитывает структуру Интернета, то есть то, что Интернет является сетью сетей, а не объединением отдельных компьютеров. IP-адрес содержит адрес сети и адрес компьютера в данной сети.
Для обеспечения максимальной гибкости в процессе распределения IP-адресов, в зависимости от количества компьютеров в сети, адреса разделяются на три класса А, В, С. Первые биты адреса отводятся для идентификации класса, а остальные разделяются на адрес сети и адрес компьютера (табл. 4.1).
| Таблица 4.1. IP-адресация в сетях различных классов |
|
Например, адрес сети класса А имеет только 7 битов для адреса сети и 24 бита для адреса компьютера, то есть может существовать лишь 27 = 128 сетей этого класса, зато в каждой сети может содержаться 224 = 16 777216 компьютеров.
В десятичной записи IP-адрес состоит из 4 чисел, разделенных точками, каждое из которых лежит в диапазоне от О до 255. Например, IP-адрес сервера компании МТУ-Интел записывается как 195.34.32.11.
Достаточно просто определить по первому числу IP-адреса компьютера его принадлежность к сети того или иного класса:
- адреса класса А - число от 0 до 127;
- адреса класса В - число от 128 до 191;
- адреса класса С - число от 192 до 223.
Так, сервер компании МТУ-Интел относится к сети класса С, адрес которой 195, а адрес компьютера в сети 34.32.11.
Провайдеры часто предоставляют пользователям доступ в Интернет не с постоянным, а с динамическим IP-адресом, который может меняться при каждом подключении к сети. В процессе сеанса работы в Интернете можно определить свой текущий IP-адрес.
|
|
|
|
|
|
