СодержаниеСодержание
Содержание 2
18. Локальные и глобальные сети. Определение, структура, способы передачи данных 4
35. Технология работы с данными в СУБД: создание таблицы с помощью Мастера таблиц и Конструктора таблиц 13
Задача 3 18
Список литературы 24Введение18. Локальные и глобальные сети. Определение, структура, способы передачи данных
В настоящее время большинство компьютеров используется не изолированно от других компьютеров, а постоянно или время от времени подключаются к локальным или глобальным компьютерным сетям для получения той или иной информации, посылки и получения сообщений и т. д. В этой главе мы расскажем о локальных сетях, а также о общемировой сети Internet.
Компьютерная сеть — это совокупность компьютеров, объединенных каналами связи.
Компьютерные сети используются для организации коллективной работы, доступа к общим информационным ресурсам и организации общения между пользователями сети.
Локальные сети составляют один из быстроразвивающихся секторов промышленности средств связи. ЛС часто называют сетью для автоматизированного учреждения. ЛС описывается обычно следующими характеристиками :
- каналы обычно принадлежат организации пользователя;
- каналы являются высокоскоростными (1-400 Мбит/с). Устройства ООД подключаются в сеть с использованием каналов с меньшей скоростью передачи данных (от 600 бит/с до 56 кбит/с);
- устройства ООД обычно располагаются неподалеку друг от друга, в пределах здания или территории предприятия;
- каналы имеют более высокое качество по сравнению с каналами ГС;
- расстояние между рабочими станциями, подключаемыми к локальной сети, обычно составляет от нескольких сотен до нескольких тысяч футов;
- ЛС передает данные между станциями пользователей ЭВМ (некоторые ЛС передают речевую и видеоинформацию);
- пропускная способность ЛС, как правило, больше, чем у глобальной сети;
- канал локальной сети обычно находится в монопольной собственности организации, использующей сеть. Телефонные компании обычно непричастны к владению или управлению каналами. Однако телефонные каналы предлагают пользователю ЛС широкий диапазон услуг;
- интенсивность ошибок в ЛС значительно ниже по сравнению с ГС на базе телефонных каналов.
Протоколы - это соглашения о том, как коммуникационные компоненты и ООД взаимодействуют друг с другом. Они могут включать существующие нормативные предписания, которые предусматривают использование какого-либо соглашения или метода в качестве обязательного или рекомендуемого.
Большинство протоколов называют линейными (канальными) протоколами или протоколами управления каналом (звеном данных) - УК. Они называются так потому, что управляют потоками трафика между станциями на одном физическом канале связи.
Канальные протоколы управляют всем коммуникационным трафиком в канале. Например, если коммуникационный порт имеет несколько пользователей, которые имеют к нему доступ, УК отвечает за то, чтобы данные всех пользователей были переданы без ошибок в принимающий узел канала.
Протоколы управления каналом при осуществлении управления каналом связи выполняют строго определенные этапы :
- установление связи. Если АКД имеет физическое соединение с удаленной АКД, УК "квитирует установление связи" с удаленным УК, чтобы гарантировать, что обе системы готовы к обмену данными;
- передача информации. Производится обмен данными пользователя по каналу связи между двумя устройствами. УК осуществляет контроль возможных ошибок передачи и посылает подтверждение обратно передающему устройству;
- окончание связи. УК прекращает управление каналом; и это означает, что данные не могут передаваться до тех пор, пока связь не будет установлена снова. Как правило УК удерживает канал в активном состоянии, пока пользователи хотят производить обмен данными.
Один из широко распространённых подходов к управлению каналом связи относится к использованию протокола первичный/вторичный или главный/подчиненный. Этот метод выделяет в качестве первичного узла в канале одно из устройств ООД, АКД или ОКД. Первичный (главный) узел управляет всеми остальными станциями, подключёнными к каналу, и определяет, когда и какие устройства могут производить обмен данными. Системы типа первичный/вторичный могут быть реализованы на основе нескольких специальных технологий.
Второй известный подход реализуется на основе равнорангового протокола (или одноуровневого, однорангового). В этом методе не предусмотрен первичный узел, а предполагается одинаковый статус всех узлов канала. Однако узлы могут и не иметь равноправный доступ в сеть, поскольку им может быть предварительно присвоен разный приоритет. Тем не менее, отсутствие первичного узла обычно обеспечивает равные возможности использования сетевых ресурсов. Равноранговые системы часто находят применение в локальных вычислительных сетях, а также в некоторых гибридных системах, показанных на схеме.
В структуре локальной сети обычно отсутствует главная станция, управляющая трафиком в канале. Так как для ЛС характерны небольшие значения времени распространения сигналов, высокие скорости работы канала и малые значения интенсивности ошибок, не требуется, чтобы в локальной сети использовались сложные протокольные механизмы установления соединения, опроса/выбора, положительного и отрицательного подтверждения (квитирования).
Internet — это общемировая совокупность компьютерных сетей, связывающая между собой миллионы компьютеров. Зародышем ее была распределенная сеть ARPAnet, которая была создана в конце 60-х годов по заказу Министерства Обороны США для связи между собой компьютеров этого министерства. Разработанные принципы организации этой сети оказались настолько удачными, что многие другие организации (особенно университеты и правительственные учреждения) стали создавать собственные сети на тех же принципах. Эти сети стали объединяться между собой, образуя единую сеть с общим адресным пространством (подобно тому, как все телефонные станции одного города поддерживают единую систему телефонных номеров). Эта единая сеть (или сеть сетей, совокупность сетей) и стала называться Internet.
При подключении к Web-серверу на экран выводится картинка (Web-страница), похожая на экран встроенного справочника Windows-программы. На Web-странице могут находиться надписи, тексты, рисунки и другие объекты. Как и в справочнике Windows-программы, щелкнув мышью любое выделенное (обычно подчеркнутое) слово (ссылку), Вы перейдете к Web-странице, соответствующей этому слову (этой ссылке). Однако, в отличие от встроенных справочников программ, выведенная по ссылке Web-страница может находиться на любом другом Web-сервере (то есть может быть передана Вам уже другим Web-сервером). Щелкая по различным ссылкам, Вы можете в поисках информации за несколько минут проскакать по Web-серверам в десятке разных стран.
Простота использования WWW привела к тому, что в Internet стал подключаться самый что ни на есть массовый пользователь — домохозяйки и бизнесмены, феминистки и революционеры, гитаристы и художники, — всем им сеть Internet стала интересна, полезна, а многим даже жизненно необходима. Количество пользователей Internet стало лавинообразно увеличиваться — в несколько раз за год. На серверах WWW стала размещаться самая разнообразная информация — сведения о фирмах, реклама товаров, советы по эксплуатации и техническая документации на товары и т. д. Политические партии и общественные организации публикуют в Web материалы о своей деятельности, программы, воззвания и т. д. На WWW-серверах университетов можно прочесть научные труды их сотрудников, сведения о приеме и выпуске студентов, учебные планы и т. д. Правительственные учреждения размещают в Web информацию с своей деятельности. Многие газеты и журналы выходят как в печатном, так и в электронном виде (как WWW-документы). Имеется также куча информации по финансам, бизнесу, промышленности, спорту культуре, развлечениям, хобби и т. д. и т. п.
Для получения доступа к Internet можно заключить договор с одной из множества организаций-владельцев сетей, входящих в Internet (они называются первичными провайдерами), либо их дилеров Другой вариант — использовать услуги так называемых вторичных провайдеров, то есть фирм, арендующих каналы доступа к первичным провайдерам и продающие услуги доступа к Internet в розницу. Услуги вторичных провайдеров могут стоить значительно дешевле, но качество их может быть заметно хуже. Это неудивительно — иногда пропускная способность канала доступа к Internet у вторичного провайдера не намного выше, чем скорость одного приличного модема пользователя.
Сети Intranet могут сообщаться с Internet, и часто это очень удобно. Например, при этом сотрудник фирмы может из любого места на планете получить доступ к внутрифирменным данным, а пользователь внутрикорпоративной сети — получить нужную ему информацию из Internet. Кроме того, иногда Internet используется как транспорт (связующее звено) между отдельными частями внутрикорпоративной сети. Но все это создает большие проблемы безопасности внутрикорпоративной сети, то есть защищенности хранящихся в ней и передаваемых в нее и из нее данных. Для обеспечения этой безопасности используются специальные программы или программно-аппаратные комплексы — брандмауэры. При надлежащей настройке брандмауэр может использоваться и для предотвращения посещения нежелательных мест в Internet (скажем, чтобы сотрудники работали, а не разглядывали фривольные картинки).
Доступ в Интернет через модем является не единственно возможным. Типы доступа весьма разнообразны, причем каждый имеет свои достоинства и недостатки. Cравним восемь телекоммуникационных сервисов - обычную телефонную связь (POTS), выделенные линии, Switched 56, ISDN, frame relay, SMDS, ATM и Synchronous Optical Network (SONET); наше сравнение позволит увидеть, насколько хорошо и при каких условиях они работают, а также какой сервис кому лучше всего подходит.
Для дифференциации сервисов глобальной сети необходимо ответить на три вопроса.
Доступ цифровой или аналоговый?
Аналоговой линии нужен модем для передачи данных, а цифровой - другие типы оконечных устройств. При доминировании коммутаторов в современных центральных АТС США, Европы и Японии все линии внутри сети телефонной компании цифровые. В этой ситуации различие между аналоговыми и цифровыми сервисами касается только абонентского шлейфа, связывающего АТС телефонной компании с помещением заказчика.
Опирается ли служба на коммутацию пакетов, каналов или на некоммутируемые каналы? При коммутации пакетов данные передаются в дискретных пакетах, причем каждый пакет содержит данные и адресную информацию. Коммутация ячеек является разновидностью коммутации пакетов. При коммутации ячеек все пакеты имеют одинаковую небольшую длину. Это повышает предсказуемость характеристик передачи, что важно в случае таких данных, как голос и видео.
И в случае коммутации каналов, и в случае некоммутируемых каналов сервис обеспечивает соединение между двумя точками, и данные передаются между ними в виде потока данных (и не разделяются на пакеты). Адресная информация не включается в данные, так как отправитель и получатель определяются при установлении соединения.
При коммутации каналов заказчик создает и разрывает временные соединения, при этом сеанс обмена данными может длиться от нескольких секунд до нескольких часов. При некоммутируемых каналах телефонная компания конфигурирует канал таким образом, что две конечные точки получают постоянное соединение между ними. Для изменения конечных точек телефонная компания должна переконфигурировать канал. Обычно заказчик прибегает к коммутируемому сервису, когда он нуждается в связи со многими абонентами. Таким образом, коммутируемый сервис обеспечивает гибкую связь. Некоммутируемый сервис менее гибок, но надежнее и проще в управлении.
Ежемесячная плата за коммутируемые каналы состоит, как правило, из относительно невысокой фиксированной абонентской платы за каждую линию и дополнительной платы за каждую минуту соединения. Плата за некоммутируемый сервис, в основном, фиксирована.
Какую физическую среду сервис использует - медный кабель, оптоволокно, коаксиал или радиосвязь?
Диапазон изменения трансмиссионных характеристик медного кабеля довольно широк и зависит от срока эксплуатации. Новый кабель обычно лучше. Передача по медному кабелю и радиосвязь подвержены влиянию погодных условий (дождь может привести к уменьшению темпа передачи), в том числе таких электромагнитных помех, как разряд молнии. Коаксиал, а тем более оптоволокно подвержены подобному воздействию в несравнимо меньшей степени.
POTS (обычная телефонная связь) - это аналоговый сервис с коммутацией каналов для передачи голоса на основе медного кабеля с одной витой парой. Основное преимущество POTS - низкая стоимость связи. Стоимость оборудования (телефонов и модемов) также невелика. В США телефонная связь является наиболее распространенным видом связи. Однако во многих европейских и азиатских странах место телефонной связи занял ISDN.
POTS не лишена недостатков. Темп передачи данных мал (56,5 Кбит/с), и телекоммуникационные компании не гарантируют предоставления требуемой полосы пропускания. Кроме того, времени на установление соединения после набора номера уходит не так уж и мало - от одной до тридцати секунд.
Конфигурация модемов, создание сценариев соединения и контроль соединений
тоже продолжительные процедуры. Удручает и то обстоятельство, что из-за использования медного кабеля процент ошибок довольно высок.
Некоммутируемые линии, называемые также выделенными или частными линиями, лежат в основе большинства старых инфраструктур корпоративных сетей. Однако по сравнению с коммутируемыми сервисами и, в особенности, с сервисами коммутации кадров, они все чаще рассматриваются как дорогостоящие и неэффективные.
Когда мэйнфреймы правили бал в мире сетей, оптимизированные для низкоскоростной передачи данных арендуемые линии (4800 бит/с) были оплотом таких сетей.
В настоящее время широко используются арендуемые линии для передачи голоса и данных на 56 Кбит/с, 1,5 Мбит/с (Т-1) и 45 Мбит/с (Т-3). Кроме того, арендуемые линии все чаще применяются и в качестве линий доступа из помещения заказчика к коммутатору телефонной компании, при этом передача данных на большие расстояния осуществляется при помощи сервиса с коммутацией пакетов, например frame relay.
Как правило, ежемесячная плата за арендуемые линии зависит от пропускной способности линии и расстояния между конечными точками. Арендуемые линии наиболее привлекательны в качестве средства передачи данных на короткие расстояния. Нередко, однако, частная линия представляет единственный вариант доступа к высокоскоростным сервисам, при этом плата за выделенные линии доступа может составлять чуть ли не половину платы за коммутируемые услуги. Помимо этого, за предоставление линии к удаленному от АТС помещению может взиматься специальная плата. Поэтому для организации международной связи сервисы с коммутацией пакетов более привлекательны. Арендуемые линии доступны везде, где есть обычная телефонная связь.
При использовании арендуемых линий время задержки невелико и фиксировано, при этом заказчик получает гарантированную полосу пропускания от умеренной (от 56 Кбит/с до T-1) до весьма высокой в зависимости от типа арендованной линии.
Недостаток же тот, что выделенные линии не предоставляют полосу пропускания по требованию. Кроме того, если заказчик хочет организовать связь между всеми своими офисами, каждое помещение должно быть связано с каждой выделенной линией. Всем же другим, обсуждаемым в нашей статье сервисам нужна только одна линия доступа для каждого помещения. Плюс ко всему арендуемые линии неэффективны с финансовой точки зрения, если только они не загружены постоянно. При загруженности линии менее чем на 70% решение на основе коммутации каналов или пакетов оказывается более эффективным.
На современном этапе существует множество способов передачи данных из одной сети в другую. Осветить все просто невозможно.ЛитератураСписок литературы
1. Бертсекас Д., Галлагер Р. Сети передачи данных. – Москва, Изд-во "Мир", 2000.
2. Блэк Ю. Сети ЭВМ: протоколы стандарты интерфейсы. – Москва, Изд-во "Мир", 2002.
3. Бутрименко А.В. Разработка и эксплуатация сетей ЭВМ. – Москва, Изд-во "Финансы и статистика", 2003.
4. Гаврилов А. В. Локальные сети ЭВМ. – Москва, Изд-во "Мир", 1999.
5. Семенов К.Д. Информатика: Учебник для ВУЗов. – Спб., Проспект, 2001.
6. Информатика. Учебник для ВУЗов”. Под ред. Макаровой Н. В. Москва. Издательство “Финансы и статистика”. 2003 г.
7. “Информатика”. В. А. Острейковский. Москва. Издательство “Высшая школа”. 1999 г.
8. “Информационные технологии. Учебное пособие”. Под ред. А. К. Волкова. Москва. Издательство “Инфра-М”. 2001 г.
9. “IBM-PC для пользователей”. А. Кенин. Екатеринбург. Издательство “ФРД ЛТД”. 1997 г.
10. “Internet для пользователя”. Колесников. Издательство “BHV”. 2000 г.
11. “Internet. Самоучитель”. Муртазин Э. В. Издательство “ДМК”. 2002 г.
|
|
