Урок 29
Разновидности компьютерных сетей

Изучив эту тему, вы узнаете и повторите:

- что входит в понятие «компьютерная сеть»;
- каково назначение сервера и клиента в сети;
- в чем суть информационно-коммуникационных технологий;
- каково назначение локальной, корпоративной и глобальной сети.

Представление об информационно - коммуникационных технологиях

Жизнедеятельность человека связана с разнообразными ресурсами: природными, материальными, энергетическими, финансовыми. В информационном обществе все более значимыми становятся информационные ресурсы. Они возникли как результат интеллектуальной деятельности человека, обладающего определенными знаниями и опытом. Эти знания материализуются в виде произведений искусства, литературы, научных разработок, баз данных, алгоритмов, компьютерных программ. С распространением персональных компьютеров огромную роль в предоставлении человеку доступа к информационным ресурсам стали играть компьютерные сети (Computer NetWork, от англ. net — сеть и work — работа).

Компьютерная сеть — это совокупность объединенных средствами связи программных и технических средств, предназначенных для обеспечения информационных процессов между объектами.

Компьютерная сеть является сложной технической системой. Она создавалась для поддержки информационной деятельности человека, связанной со сбором, хранением, поиском, обработкой и передачей информации. Специальные технические и программные средства обеспечивают связи между элементами этой системы. Информационная связь регламентируется совокупностью правил, регулирующих порядок обмена, — протоколами. Первая экспериментальная компьютерная сеть ARPANET (ARPA — аббревиатура от названия «Агентство перспективных исследований») появилась в США более 20 лет назад. Она создавалась по инициативе Министерства обороны для научных исследований в военно-промышленной сфере. Основной принцип этой сети состоял в том, что любой компьютер мог связаться с любым другим компьютером как «равный с равным».

Сегодня в мире действует огромное количество компьютерных сетей, как специализированных (банковских, биржевых, коммерческих), так и универсальных, обслуживающих широкий круг пользователей. К настоящему времени характерной чертой построения конфигурации подобных сетей является использование мощных компьютеров в качестве серверов, а компьютеров пользователей в качестве рабочих станций.

Сервер — это специальный компьютер, который предназначен для удаленного запуска приложений, обработки запросов на получение информации из баз данных и обеспечения связи с общими внешними устройствами: принтерами, модемами, устройствами чтения компакт-дисков. Таким образом, сервер — это объект, предоставляющий пользователю различные информационные услуги, в том числе обеспечивающий возможность работы в сети.

Рабочая станция (клиент) — это персональный компьютер, позволяющий пользоваться услугами, предоставляемыми серверами.

Взаимодействие компьютеров при обработке информации в сети может происходить по-разному:

♦ При централизованной обработке информации основная часть работы ложится на сервер, клиент выполняет лишь ту работу, которая не требует больших ресурсов.
♦ При децентрализованной (распределенной) обработке информации основная часть заданий выполняется на рабочих станциях, а сервер выступает в основном как хранилище информации.

Широкое использование информационной технологии работы в компьютерных сетях во всех видах человеческой деятельности привело к появлению близких по смыслу понятий сетевые технологии и информационно-коммуникационные технологии. Эти понятия имеют разные акценты, но часто их используют как равнозначные.

Говоря о компьютерных сетях, часто используют термин «сетевые технологии».

Сетевая технология — это согласованный набор стандартных протоколов и реализующих их программно-аппаратных средств, достаточный для построения компьютерной сети и обслуживания ее пользователей.

Организация и обслуживание сетей — дело специалистов: программистов, системных администраторов и т. д. Технические вопросы, как правило, пользователей сети не интересуют.

Они хотят получать из Интернета интересующую их информацию и обмениваться ею между собой. Поэтому применительно к огромной армии пользователей сети говорят об «информационно-коммуникационной технологии».

Информационно-коммуникационная технология — это информационная технология работы в сети, позволяющая людям общаться, оперативно получать информацию и обмениваться ею.

Компьютерные сети позволяют объединить информационные ресурсы, находящиеся на разных компьютерах, независимо от разделяющего их расстояния. В зависимости от степени удаленности компьютеров, составляющих сеть, то есть их физического расположения, различают: локальные, корпоративные и глобальные сети. Рассмотрим кратко характеристику каждой из этих сетей.

Локальные сети

Локальные сети предназначены для обмена информацией между компьютерами, расположенными на небольшом расстоянии друг от друга, в пределах одного здания.

Локальная сеть — это объединение компьютеров, расположенных на небольшом расстоянии друг от друга.

Локальные сети позволяют:

♦ совместно использовать аппаратные ресурсы (периферийные устройства, накопители);
♦ совместно использовать программные ресурсы (сетевые версии прикладного программного обеспечения);
♦ создавать и совместно использовать информационные ресурсы для работы пользователей над общими задачами;
♦ централизовать усилия по информационной безопасности. По способу связи компьютеров в локальной сети различают:
♦ одноранговые сети;
♦ сети с выделенным сервером.

В одноранговых сетях используется технология «равный к равному». Любой компьютер может использовать ресурсы другого подключенного к нему компьютера. Иначе говоря, любой компьютер может выступать и как сервер, и как клиент. В одноранговых сетях работа приложений на компьютере ухудшается, когда его ресурсами пользуются другие компьютеры сети. Сети с выделенным сервером в этом смысле гораздо стабильнее и производительнее. В современных локальных сетях компьютеры и периферийное оборудование объединяются проводными, волоконно-оптическими, а также беспроводными каналами передачи данных. Сопряжение компьютеров с каналами связи обеспечивает специальное коммуникационное оборудование. 

Корпоративные сети

Для больших организаций (корпораций) характерно наличие филиалов, подразделений, отдаленных друг от друга на значительные расстояния. Как правило, в каждом филиале имеется своя локальная сеть. Объединение разрозненных локальных сетей в пределах одной корпорации в единую образует корпоративную сеть.

Корпоративная сеть — это объединение локальных сетей в пределах одной корпорации для решения общих задач.

Для корпоративных сетей характерно сочетание централизованной обработки информации с использованием удаленного соединения компьютеров. Информация может изменяться работниками, имеющими к ней доступ. Описанные выше сети могут иметь выход в другие внешние сети, например для того, чтобы получить информацию из удаленных баз данных, переслать сообщение по электронной почте в другую сеть или отправить факс.

В настоящее время для связи компьютеров в корпоративных сетях разработана новая технология — технология Интранет. Интранет использует опыт работы в распределенной среде (протоколы и технологию Интернет) и построена на технологии «клиент-сервер» с централизованной обработкой информации. Это позволяет организовать распределенную корпоративную информационную систему и достичь наибольшей эффективности работы.

Среди телекоммуникационных сетей, получивших распространение за последние годы, особое место занимают малые компьютерные сети, или BBS (Bulletin Board System — электронная доска объявлений), имеющие всего один хост-компьютер (от англ. host — хозяин). BBS представляет собой общедоступную библиотеку разнообразных файлов. BBS являются главным распространителем демо-версий программного обеспечения, игр, компьютерных новостей. Главное достоинство BBS состоит в том, что хозяину (системному оператору) достаточно иметь компьютер с модемом и жестким диском большой емкости, а пользователю для связи с ним не нужно никакой сети, достаточно иметь модем и телефон.

Большинство BBS — детище любителей, но существуют станции, распространяющие коммерческую информацию, рекламу, программные продукты. Многие солидные компьютерные сети предоставляют через BBS разнообразные сервисные и информационные услуги.

Глобальные сети

Разработка средств и методов передачи информации на большие расстояния сделала возможным появление глобальных сетей.

Глобальная сеть — это объединение компьютеров, расположенных на большом расстоянии, для общего использования мировых инормационных ресурсов.

В настоящее время для обеспечения связи в глобальных сетях выработаны единые правила — технология Интернет. Эти правила устанавливают:

♦ единый способ подключения отдельного компьютера или локальной сети к глобальной;
♦ единые правила передачи данных;
♦ единую систему идентификации компьютера в сети (сетевой адрес).

При создании этой технологии преследовалось несколько целей, однако одной из основных было создание сети, устойчивой к частичным повреждениям. Одним из путей достижения этой цели является разработка технологии децентрализованной обработки информации в сети. 

Децентрализация обработки информации достигается следующим образом. Каркас глобальных сетей составляют хост-компь- ютеры, являющиеся мощными узлами связи. Они обеспечивают надежный круглосуточный обмен информацией между пользователями сети. Хост-компьютеры соединяются между собой выделенными телефонными каналами связи, волоконно-оптическими кабелями или беспроводными (спутниковыми) каналами связи. Совокупность хост-компьютеров обеспечивает связь с международными телекоммуникационными сетями. При неисправности одного узла (компьютера) в сети сохраняется возможность обмена информацией между другими компьютерами, так как пакеты данных на пути к компьютеру с нужным адресом автоматически направляются по альтернативному маршруту, в обход аварийного участка. Для получателя информации не имеет значения, каким путем пакеты информации будут доставлены на его компьютер.

Современные глобальные телекоммуникационные сети объединяют десятки, а иногда и сотни хост-компьютеров. В них работают сотни тысяч пользователей. Набор услуг, предоставляемый пользователям в той или иной сети, зависит прежде всего от возможностей сетевого программного обеспечения, установленного на хост-компьютерах.

Для «общения» компьютеров, включенных в сеть, как и для общения людей, нужен специальный язык. Языком, описывающим правила работы сети, является совокупность сетевых протоколов TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol — протокол управления передачей/интернет-протокол).

Контрольные вопросы

1. Каким образом соединяются компьютеры в локальных сетях?

2. Могут ли компьютеры одного предприятия образовывать глобальную сеть?

3. Чем отличается сервер от рабочей станции?

4. Каковы отношения между компьютерами в одноранговых сетях?

5. Каковы отношения между компьютерами в сетях с выделенным сервером?

6. Что такое Интранет?

7. Чем отличается корпоративная сеть от локальной сети?

8. Каково назначение глобальной сети?

9. Что такое хост-компьютер?

10. В чем суть децентрализованной обработки информации в глобальных сетях?