Применение информационных систем в компьютерных сетях характеризуется заметными преимуществами и в то же время рядом проблем, связанными, например, с проблемами администрирования и информационной защиты.
Виды и состав сетей
Сетью называют совокупность компьютеров, которые объединены с помощью средств передачи данных.
К средствам передачи данных могут относится связные компьютеры, каналы связи (спутниковые, телефонные, цифровые, волоконно-оптические, радио- и другие), коммутирующая аппаратура, ретрансляторы, различные преобразователи сигналов и другие элементы и устройства.
Классифицируются современные сети по ряду признаков: удаленность компьютеров, топология, назначение, перечень предоставляемых услуг, принципы управления (децентрализованные и централизованные), методы коммутации (коммутация пакетов и дейтаграмм, сообщений, цепей, телефонная коммутация, без коммутации), виды среды передачи и т.д.
По удаленности компьютеров сети разделяются на локальные и глобальные.
В состав глобальной сети могут входить локальные сети, другие глобальные сети, отдельно подключаемые к локальной сети компьютеры (так называемые удаленные компьютеры), а также отдельно подключаемые устройства ввода и вывода.
Различают 4 основные вида глобальных сетей: городские, региональные, национальные и транснациональные.
К устройствам ввода и вывода относятся копирующие и печатающие устройства, банковские и кассовые аппараты, факсы и терминалы, которые могут находиться на значительном расстоянии друг от друга.
Самой распространенной глобальной сетью является Интернет.
Компьютеры локальной вычислительной сети (ЛВС) располагаются на небольшом расстоянии (не более нескольких километров) и зачастую соединяются посредством скоростных линий связи, которые обеспечивают скорость обмена от 10 Мбит/с.
Такие сети чаще всего используются организациями (корпорациями, учреждениями), поэтому они называются корпоративными сетями. При этом компьютеры обычно располагаются в одном помещении, здании или соседних зданиях.
Программное обеспечение ЛВС
Функции программного обеспечения компьютера, подключенного к сети, условно разделяются на 2 группы:
- Управление ресурсами компьютера;
- Управление обменом с другими компьютерами сети (сетевые функции).
Ресурсами самого компьютера управляет операционная система. Сетевые функции реализуются сетевым программным обеспечением, которое существует как отдельные пакеты сетевых программ, так и как сетевая операционная система.
Сети отличаются друг от друга используемым аппаратным и программным обеспечением, фирмой-разработчиком, требованиями решаемых задач к системе (например, защищенность информации, скорость обмена, безошибочность передачи данных и т.д.) и др.
Аппаратные средства ЛВС
К основным аппаратным компонентам ЛВС относятся:
- рабочие станции;
- серверы;
- сетевые платы (адаптеры);
- кабели.
Рабочими станциями обычно являются персональные компьютеры, на которых работают пользователи сети.
Рабочая станция, которая непосредственно подключена к сетевому кабелю и на ней отсутствуют накопители на магнитных дисках, называется бездисковой рабочей станцией.
Преимущество бездисковой рабочей станции: ее низкая стоимость и высокая защищенность от несанкционированного доступа в систему пользователей или компьютерных вирусов.
Недостаток бездисковой рабочей станции: невозможность работы в автономном режиме (не подключаясь к серверу) и создания собственных архивов программ и данных.
Функцией сервера в локальной вычислительной сети является распределение сетевых ресурсов.
Функции сервера обычно выполняет достаточно мощный компьютер, специальный компьютер-сервер, большая ЭВМ или мини-ЭВМ.
Сетевой адаптер может располагаться на материнской плате компьютера или быть отдельным устройством (картой), которое подключается к стандартному разъему.
Для объединения компьютеров в локальную сеть используют различные схемы, которые называют топологиями.
Классическими топологиями считаются общая шина, кольцо и звезда.
Стандартизованными методами доступа к сетевому каналу являются:
- Ethernet (использует шинную топологию);
- ArcNet (использует звездную топологию);
- oken-Ring (использует кольцевую топологию).
Топологией определяется защищенность, стоимость, производительность, надежность и другие характеристики компьютерной сети.
Соединение компьютеров в локальную сеть чаще всего происходит с помощью коаксиального кабеля, витой пары и оптоволокна. Кроме того, все чаще в локальных сетях используют беспроводные каналы связи.
В качестве дополнительного оборудования локальной сети используются модемы, переключатели (свитчи), маршрутизаторы (роутеры), концентраторы (хабы), шлюзы, трансиверы, повторители (репитеры), мосты, источники бесперебойного питания, различные разъемы (терминаторы, коннекторы) и т.д.
Принципы управления
Существует 2 основных принципа (метода) управления в локальных сетях: децентрализованное и централизованное.
Сети с децентрализованным управлением (так называемые одноранговые сети) не содержат центральный узел сети – сервер. Функции управления сетью могут передаваться от одной рабочей станции к другой.
Такое управление обычно используется в сетях с маломощными компьютерами и простейшим обменом файлами между ними, а также без необходимости повышенного контроля прав доступа к сетевым ресурсам.
Централизованные сети состоят из компьютеров, из которых один или несколько являются центральными (серверами), а остальные – рабочими станциями. Такие сети характеризуются высокой защищенностью сетевых ресурсов от несанкционированного доступа, удобством администрирования сети, возможностью создания сетей с большим количеством узлов.
