Классы компьютерных сетей

Классификация компьютерных сетей по масштабу

В зависимости от количества вовлеченных в сети устройств и пользователей, их делят на:

• персональные (Personal area network, PAN);
• локальные (Local area network, LAN);
• сети широкого охвата (Wide area network, WAN; Metropolitan area network, MAN);
• глобальные сети.

Персональные предназначены для индивидуального использования, поскольку в настоящее время у каждого человека может быть несколько личных устройств: смартфон, настольный компьютер, "умные часы", голосовой помощник и т.п. Как правило, PAN представляют собой сети с малым радиусом действия и средней или малой пропускной способностью. Назначение таких сетей - синхронизация данных между устройствами, хранение персональных и защищенных данных и т.п.

Локальные сети организуются в рамках домохозяйств, малых и средних предприятий. С их помощью пользователи получают доступ к совместным ресурсам: базам данных, распределенным файловым системам, веб-серверам и т.п. Локальные сети могут быть построены по одноранговому или иерархическому принципу (например, по технологии Active Directory от Microsoft).

Сети широкого охвата применяются в рамках крупных сообществ: корпораций, городов, регионов, государств.

Глобальные компьютерные сети, такие как Интернет, охватывают все страны Земли.

Рисунок 1. Классификация сетей TCP/IP. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Классификация компьютерных сетей по технологии передачи информации

По технологии передачи информации компьютерные сети делятся на:

• кабельные: в них информация передается по металлическим проводам; в зависимости от типа кабеля могут применяться модемы, ADSL (сигнал передается по обычным проводам городской телефонной сети), коаксиальный кабель с центральной жилой и наружной оплеткой (применяется для передачи высокочастотных сигналов, например телевизионных), технология Etherhet (известна также как "витая пара" - 4-8 жил, скрученных особым образом для уменьшения помех); каждая из этих технологий характеризуется дальностью передачи сигнала: ADSL - до нескольких километров, Ethernet - до 200 метров, коаксиал - несколько десятков метров;
• оптоволоконные: сигнал передается с помощью лазерного луча по сверхтонкому стеклянному волокну, которое, благодаря особым свойствам материала, может изгибаться; свет, отражаясь многократно от внутренних стенок волокна, может преодолевать до нескольких километров, после чего его можно усилить и передать на следующий участок; оптоволокно характеризуется высокой пропускной способностью и скоростью передачи; волокна собирают в толстые кабели, по которым можно передавать сверхбольшие объемы информации между городами, странами, континентами;
• WiFi, Bluetooth - передача сигналов с помощью радиопередатчиков малой мощности в разрешенных правительствами на международном уровне диапазонах волн (2,4 гигагерц); применяется в локальных сетях при дальности связи в несколько десятков метров;
• спутниковые технологии: сигнал передается провайдером на спутник, откуда распространяется на приемники потребителей; от потребителей до провайдера запросы поступают по традиционным сетям: ADSL, оптоволокно и т.п.

Классификация по скорости прохождения сигнала

Наименьшей скоростью передачи характеризуются каналы, организованные на основе традиционных телефонных линий (модемы, ADSL). Из-за большого количества помех они способны пропускать от нескольких килобит до сотен килобит в секунду. Ethernet, WiFi, коаксиальный кабель пропускают до десятков мегабит в секунду.

Особенностью спутниковых каналов является малая скорость приема данных провайдером и высокая (десятки мегабит) скорость передачи.

Наиболее скоростным и энергоэффективным способом передачи данных на сегодня является оптоволокно, позволяющее передавать информацию со скоростью, измеряющейся гигабитами в секунду.

Рисунок 2. Принцип работы оптоволокна. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Классификация сетей по назначению

В зависимости от назначения, среди компьютерных сетей можно выделить

• сети для хранения информации (Storage area network, SAN );
• сети предприятий (Enterprise private network, EPN );
• виртуальные частные сети (Virtual private network, VPN ).

Сети для хранения информации в настоящее время называют "облачными хранилищами". Они состоят из множества разнесенных в пространстве хостов, оснащенных емкими устройствами хранения и технологиями, позволяющими оптимизировать процесс хранения информации. Примерами могут служить такие сервисы, как Яндекс.Диск, Google Drive, Dropbox и т.п.

Сети предприятий могут частично использовать общедоступную инфраструктуру (Интернет), частично быть построены на собственных коммуникациях. В них, как правило, особое внимание уделяется иерархическому доступу к информации и ее защите.

Виртуальные приватные сети строятся "поверх" обычных сетей. Передаваемая информация дополнительно шифруется и обрабатывается таким образом, что компьютер, помимо подключения к обычной сети, становится еще и участником дополнительной сети, доступ к которой получают только определенные участники, например, с помощью паролей или файлов-ключей.

Рисунок 3. Принцип работы VPN. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ