19. Понятие вычислительной сети. Локальные вычислительные сети

Вычислительная сеть представляет собой канал передачи данных. Каналы связи могут быть различны по своей физической природе. Компьютеры могут реализовать связь по кабельным, оптоволоконным и другим каналам. Они характеризуются пропускной способностью, которая показывает, сколько информации может передаваться по каналу за единицу времени.

Локальная вычислительная сеть представляет собой коммуникационную систему, поддерживающую в пределах одной территории один или несколько высокоскоростных каналов передачи цифровой информации, предоставляемых подключенным устройством для кратковременного использования.

Характерной особенностью всех локальных вычислительных систем является наличие общего высокоскоростного канала передачи информации. Единицей передачи информации в локальной сети является кадр. Каждый кадр содержит данные о коде получателя и коде отправителя, контрольную сумму и сами данные. Информация передается через вспомогательные устройства (маршрутизатор, коммутатор).

Устройства, входящие в состав локальной вычислительной сети, подключаются к шине, которая осуществляет реализацию канала передачи данных. Для соединения станции с шиной используют сетевые адаптеры. Они состоят из сетевого контроллера, который управляет шиной, и процессора вызовов, который со станции управляет каналом и очищает его после завершения сеанса связи.

При реализации сеанса связи данные со станции поступают на процессор вызовов, который затем создает кадры и отправляет их сетевому контроллеру. Он в свою очередь реализует передачу информации по шине. При необходимости обратной связи происходит такой же процесс, но в обратном порядке.

Локальная вычислительная сеть осуществляет связь между десятками и сотнями компьютеров. Из-за того что среда передачи данных общая, а пользователей очень много, возникает необходимость ее разделения между большим количеством узлов для обеспечения удобного доступа к сети.

Доступ к сети — взаимодействие узла сети со средой передачи данных. Он необходим для осуществления обмена информацией с другими узлами. Для обеспечения доступа пользователей к базам данных и другой необходимой информации созданы рабочие станции, состоящие из мощной микро-ЭВМ, растрового экрана с высоким разрешением и оперативной памятью не менее 512 мб.

Управление доступом — это организация очередной последовательности доступа узлов к среде передачи данных.

В настоящее время существует следующая классификация методов доступа к сети.

Случайные методы. К ним относится метод множественного доступа. Он основан на контроле несущей в линии передачи данных и исключении конфликтов в случае их появления из-за попыток одновременной передачи двумя или более станциями.

Детерминированные методы. Прежде всего это маркерные методы доступа. Они основаны на передаче управления одному из узлов сети при помощи особого информационного элемента, называемого маркером.

20. Одноранговые сети и сети с выделенным сервером

Необходимость совместного использования информационных ресурсов пользователями разных компьютеров требует создания компьютерной сети. Такая сеть дает возможность быстрого обмена данными между пользователями. Она объединяет несколько компьютеров и позволяет одновременно пользоваться периферийными устройствами (модемами, сканерами, принтерами).

Существуют сети, в которых пользователи получают возможность регулировать доступ к ресурсам своего компьютера. Такие сети получили название одноранговых. Они относятся к децентрализованным сетям, так как между всеми пользователями устанавливаются равные права. В такой сети все машины одного ранга и работают с одним и тем же набором программ.

В то же время при подключении между собой более 10 компьютеров продуктивность одноранговой сети сильно снижается. Поэтому один из компьютеров выделяется для хранения программного обеспечения и информации. Такой компьютер называется сервером, а локальная сеть, использующая его, — сетью с выделенным сервером.

Серверы различаются по выполняемым задачам.

Файловый сервер предоставляет другим пользователям доступ к данным, которые хранятся во внешней памяти самого сервера.

Сервер печати предназначен для организации одновременного использования принтера несколькими пользователями.

Коммуникационный сервер нужен для осуществления связи с внешним миром.