Глава 5

Вычислительные сети

5.1. Понятие вычислительной сети

Существует достаточно много определений вычислительной

сети (ВС). С точки зрения пользователя наиболее

логично определить ВС как —совместную организацию

пользователей для обмена общесистемными ресурсами: информационными,

техническими, программными.

Вычислительные сети обеспечивают выполнение следующих

задач:

•предоставление ресурсов;

•потребление ресурсов;

•коммуникация (соединение) поставщика и потребителя ресурсов.

Предоставление ресурсов является главной функцией,

смысл которой заключается в выполнении различных логических

и арифметических операций над данными, в обеспечении

хранения, поиска, обработки информации, необходимой

д л я принятия решения пользователем. Сюда же

входит предоставление в распоряжение пользователя программных

и технических средств сети.

Потребление ресурсов относится к вспомогательным функциям

вычислительной сети и связано с запросами пользователя

всех видов ресурсов.

Коммуникация (соединение) организует передачу информации

между поставщиком и потребителем ресурсов.

Функции предоставления или потребления ресурсов осуществляет

абонентская система, а коммуникации —коммуникационная

сеть. Таким образом, а б о н е н т с к а я система

—это система, к о т о р а я п о с т а в л я е т и л и п о т р е б л я е т р е с у р -

сы сети, а к о м м у н и к а ц и о н н а я с е т ь —сеть, основной з а д а ч е й

которой я в л я е т с я о р г а н и з а ц и я передачи и н ф о р м а ц и и между

п о с т а в щ и к о м и п о т р е б и т е л е м с е т е в ы х ресурсов. Обобщенная

структура ВС может быть представлена как совокупность

абонентских систем и коммуникационной сети. В связи

с этим понятие ≪вычислительная сеть≫ можно определить

106

к а к совокупность абонентских с и с т ем и коммуникационной

сети.

Абонентская система 1

С Коммуникационная

сеть

Абонентская система 3 Абонентская система N

Рис. 5.1. Обобщенная схема вычислительной сети

По характеру предоставляемых пользователю ресурсов

вычислительные сети делятся на следующие группы:

•информационные, для получения различных справочных

ресурсов;

•собственно вычислительные, для обработки информации;

•смешанные, предоставляющие пользователю информационные,

вычислительные, программные и технические ресурсы.

В зависимости от охватываемой территории сети подраз￢

деляются:

•на локальные (ЛВС, LAN —Local Area Network);

•региональные (РВС, MAN —Metropolitan Area Network);

•глобальные (ГВС, WAN —Wide Area Network).

К ЛВС относятся сети отдельных организаций, фирм,

предприятий. Абоненты сети находятся на небольшом

(до 10 км) расстоянии друг от друга. РВС связывают абонентов

региона, города, района; расстояния между абонентами

могут достигать сотен километров. ГВС объединяют

абонентов, живущих в разных странах или на разных

континентах.

••• 5.2. Технические средства компьютерных сетей

Основные функции вычислительной сети реализуются различными

техническими средствами, комплекс которых образует

физическую структуру ВС. В комплекс входят следующие

компоненты:

107

•серверы;

•рабочие станции;

•каналы связи;

•коммуникационное оборудование.

Сервер —многопользовательский компьютер, предоставляющий

клиентам сети доступ к общесистемным ресурсам.

В зависимости от вида ресурсов различаются: файл-серверы,

серверы базы данных и серверы периферийных устройств.

Файл-сервер является компьютером, содержащим необхо-

димые информационные и программные ресурсы. Он хранит

данные пользователей сети и обеспечивает им доступ к

этим данным. Это компьютер с большой ёмкостью оперативной

памяти, жёсткими дисками большой ёмкости и дополнительными

накопителями на магнитной ленте. Работает

под управлением специальной операционной системы, которая

обеспечивает одновременный доступ пользователей

сети к расположенным на нём данным.

Сервер базы данных —компьютер, обеспечивающий пользователя

информационными и программными ресурсами

при работе с базами данных.

Сервер периферийных устройств —компьютер, предоставляющий

пользователю возможность использования

дисковых накопителей, приводов СБ-КОМ, лазерных принтеров,

факсов, сканеров.

рабочая станция —это персональный компьютер, за

которым работает пользователь, то есть потребитель

ресурсов вычислительной сети. Часто рабочую станцию

называют клиентом сети.

Функция коммуникации реализуется коммуникационной

сетью, которая включает в себя различное комму￢

никационное оборудование и физические каналы, или

линии связи. К коммуникационному оборудованию относятся

интерфейсные сетевые платы, а также оборудование,

служащее для подключений коммуникацион￢

ной сети к компьютеру: модемы, концентраторы (хабы),

повторители (репитеры), мосты, маршрутизаторы (роу-

теры), шлюзы и т. д.:

108

•модем —устройство, выполняющее модуляцию и демодуляцию

информационных сигналов при передаче их из ЭВМ в кан

а л связи и при приёме в ЭВМ из к а н а л а связи;

•концентратор —это устройство, коммутирующее несколько

каналов связи на один путём частотного разделения, что делается

с целью экономии средств;

•маршрутизатор (роутер) —устройство, соединяющее сети

разного типа, но использующее одну операционную систему.

Используется в сетях сложной конфигурации, представляющие

собой соединение нескольких сетей. Задача маршрутизатора — отправить сообщение адресату в нужную сеть;

•повторитель —устройство, обеспечивающее сохранение

формы и амплитуды сигнала при передаче его на большее, чем

предусмотрено данным типом физической передающей среды,

расстояние;

•мост —устройство, соединяющее две сети, использующие

одинаковые методы передачи данных;

•шлюз —устройство, позволяющее организовать обмен данными

между двумя сетями, использующими различные протоколы

взаимодействия. С помощью шлюза можно подключить

локальную вычислительную сеть к главному компьютеру,

а также к глобальной сети.

В качестве каналов связи используются плоский двухжильный

кабель (телефонная линия), витая пара, коаксиальный

кабель, оптоволоконный кабель, инфракрасные,

лазерные каналы, радиосвязь.

Имея в виду используемые технические средства, вычислительную

сеть можно определить как соединение персональных

компьютеров (серверов и рабочих станций, необходимого

коммуникационного оборудования и физических

каналов связи).