Компьютерные сети История появления и развития вычислительных сетей.

Компьютерные сети История появления и развития вычислительных сетей. Классификация компьютерных сетей. Основные протоколы обмена информацией в сети.

Первая сеть с коммутацией пакетов было разработана в Англии в 1968 году в Национальной физической лаборатории. Первая многоузловая сеть с коммутацией пакетов Arpanet вступила в действие в США в 1969 году. В 1971 создана сеть Alocha (Гавайи, США), в котором реализованы методы передачи пакетов по радиоканалам. Модель сети Ethernet была разработана сотрудниками фирмы Xerox в 1974 – 1976 годах. Протокол этой сети был стандартизирован в 80-х годах. В течение 1974 – 1982 годов рядом ведущих компьютерных фирм США разработаны архитектуры и сетевые технологии, повлиявшие на формирование современных сетей. Фирмой DEC в 1975 создана сеть Decnet, развивавшаяся вплоть до 1990. В 1982 – 1988 годах университетами и фирмами США была создана сеть Bitnet, получившая всемирное распространение.

* Интерсеть – совокупность отдельных вычислительных сетей, связанных между собой в общую сеть каналами связи и специальными сопрягающими устройствами.

Основные характеристики интерсети: топология интерсети и межсетевая архитектура (общая характеристика связности интерсети, расположение межсетевых устройств и связей между ними и отдельными подсетями, степень однородности входящих подсетей); логика межсетевых устройств (типы, межсетевой протокол, преобразование протоколов, уровень надежности межсетевого протокола); логика межсетевых соединений, реализуемая в хост-машинах; межсетевые протоколы верхних уровней (транспортного и выше) и их реализация в хост-машинах; административная служба сети (степень автономности, общесетевые процедуры управления, организация справочника ресурсов и прочее).

Классификация компьютерных сетей по назначению

Классификация по типу компьютеров, которые входят в состав КС

Классификация компьютерных сетей по типу организации работы компьютеров в сети

В одноранговой сети все компьютеры имеют одинаковый приоритет и независимое администрирование. Каждый компьютер имеет установленную операционную систему платформы Microsoft Windows любой версии или совместимую с ней. Эта операционная система поддерживает работу клиента сети Microsoft. Для построения одноранговой локальной сети достаточно объединить компьютеры при помощи сетевого кабеля (смонтировать кабельную систему) и установить на компьютеры, например, ОС Windows XP Professional. Мастер подключения к сети, поможет осуществить все необходимые настройки операционной системы.

В сети с выделенным сервером управление ресурсами сервера и рабочих станций централизовано и осуществляется с сервера. Сервер – это специально выделенный высокопроизводительный компьютер, оснащенный специальной серверной операционной системой (Windows Server 2003), центрально управляющий сетью. Для создания сети с выделенным сервером необходимо установить и настроить на одном из компьютеров серверную операционную систему (ОС), например Microsoft Windows Server 2003. На этом сервере создается общая база учетных записей всех пользователей, назначаются общие ресурсы, и определяется доступ к каждому для категорий или отдельных пользователей.

В сетях с выделенными серверами администрирование осуществляется централизованно. Для упрощения администрирования, любые компьютеры сети и разделяемые ресурсы можно объединять в группы, называемые доменами. Домен – это логическая группировка любых компьютеров сети под одним именем. Для домена создается общая база данных. В Windows Server 2003 эта база данных называется каталогом и входит в службу каталога Active Directory.

Рабочая группа – это средство поддержки сетевого окружения, входящее в состав Microsoft Windows XP. Рабочая группа (workgroup) – это логическая группа сетевых компьютеров одноранговой сети. Компьютеры рабочей группы совместно используют общие ресурсы, такие как файлы и принтеры. При администрировании каждого компьютера определяют: какие ресурсы этого компьютера будут разделяемыми (общими), какие пользователи сети будут иметь доступ к этим ресурсам, с какими правами. При этом, на каждом компьютере рабочей группы создаются собственные базы данных пользователей и политики безопасности локального компьютера.

Классификация компьютерных сетей по территориальному признаку Также дополнительно выделяют: кампусные сети (Campus Area Network – CAN), которые совмещают значительно удаленные друг от друга абонентские системы или локальные сети, но еще не требуют отдаленных коммуникаций через телефонные линии и модемы.

LAN – сосредоточены на территории не больше 1–2 км; построенные с использованием дорогих высококачественных линий связи, которые позволяют, применяя простые методы передачи данных, достигать высоких скоростей обмена данными порядка 100 Мбит/с, предоставленные услуги отличаются широкой разнообразностью и обычно предусматривают реализацию в режиме on-line. WAN – совмещают компьютеры, рассредоточенные на расстоянии сотен и тысяч километров. Часто используются уже существующие не очень качественные линии связи. Более низкие, чем в локальных сетях, скорости передачи данных (десятки килобит в секунду) ограничивают набор предоставленных услуг передачей файлов, преимущественно не в оперативном, а в фоновом режиме, с использованием электронной почты. MAN – занимают промежуточное положение между локальными и глобальными сетями. При достаточно больших расстояниях между узлами (десятки километров) они имеют качественные линии связи и высоких скоростей обмена, иногда даже больше высокими, чем в классических локальных сетях. Как и в случае локальных сетей, при построении MAN уже существующие линии связи не используются, а прокладываются заново.

Вся работа компьютеров в сети, независимо от назначения и размеров сети, сводится к одному – обмену информацией. Каждый компьютер имеет встроенный сетевой адаптер, который в свою очередь подключается к кабельной системе. Перед передачей по сети информация формируется в пакеты. Сетевые адаптеры общаются между собой, передавая и принимая пакеты с информацией. Каждый пакет состоит из двух основных частей: Заголовок и Данные. Заголовок содержит адрес компьютера-отправителя и адрес компьютера-получателя. Раздел данных содержит передаваемую информацию. Переданный в сеть пакет отправляется на все компьютеры. Получив пакет, они читают заголовок, и только тот компьютер, которому этот пакет адресован, прочтет данные из этого пакета. Пакет имеет строго определенный формат, поэтому любой компьютер, получив пакет, сможет его прочитать. Этот формат определяется сетевым протоколом, который устанавливается в настройках операционной системы.

Протокол представляет собой набор правил и соглашений для оформления и передачи информации по компьютерной сети. Наиболее распространенные протоколы, используемые в компьютерных сетях Microsoft: NetBEUI (NetBIOS Extended User Interface) – расширенный пользовательский интерфейс дейтаграмной передачи NetBios (NetWork Basic Input/Output System). Был разработан фирмой Sytek Corporation по заказу IBM в 1983 году. Особенностью NetBIOS является возможность его работы поверх разных протоколов, самыми распространёнными из которых являются NetBEUI, IPX и стек протоколов TCP/IP. IPX/SPX (от англ. Internetwork Packet eXchange/Sequenced Packet eXchange - межсетевой обмен пакетами/последовательный обмен пакетами) — стек протоколов, используемый в сетях Novell NetWare. Протокол IPX обеспечивает сетевой уровень (доставку пакетов, аналог IP), SPX — транспортный и сеансовый уровни (аналог TCP). IPX/SPX считался оптимальным для применения в локальных вычислительных сетях, в то время как TCP/IP предполагался более эффективным для глобальных сетей. TCP/IP. Сетевой протокол Microsoft TCP/IP особенно широко используется в сети Интернет.

Microsoft TCP/IP-протокол, на основе которого разработаны многие службы в операционной системе Windows, дает следующие возможности: обеспечивает надежную, отказоустойчивую среду обмена информацией. поддерживается всеми современными операционными системами. позволяет компьютерам работать как в локальных, так и в глобальных компьютерных сетях. обеспечивает доступ в Интернет. Стек протоколов TCP/IP основан на модели сетевого взаимодействия DOD и включает в себя протоколы четырёх уровней: прикладного (application), транспортного (transport), сетевого (network), канального (data link). Протоколы этих уровней полностью реализуют функциональные возможности модели OSI. На стеке протоколов TCP/IP построено всё взаимодействие пользователей в IP-сетях. Стек является независимым от физической среды передачи данных.