|
|
|
|
|
Полностью название этого раздела должно бы звучать так: "Компьютерные сети как основа сети Интернет". И действительно, Интернет - это не что иное, как совокупность компьютеров и компьютерных систем, поэтому считаю неверным начинать разговор об Интернете, не рассмотрев типы компьютерных соединений. Итак, компьютерные сети...
При использовании компьютеров часто возникает проблема передачи данных с одного компьютера на другой. Передать данные можно при помощи внешних носителей - компакт-дисков, переносных жестких дисков и других носителей. Но этот способ подходит, если мы обмениваемся данными нечасто, а компьютеры находятся недалеко друг от друга. Но если представить себе огромное двадцатиэтажное офисное здание, между работниками которого необходим постоянный обмен информацией, то такой способ обмена выглядит как минимум неудобным. Единственным выходом в такой ситуации является кабельное соединение. Это намного удобнее, а обмен в такой ситуации происходит очень быстро и без лишних проблем.
Существует четыре основных вида кабелей, которые используются для передачи информации: многожильные, в виде витой пары, коаксиальные и оптоволоконные. Расскажем о них подробнее:
 многожильные - основой для них служит совокупность проводников, тесно сплетенных между собой. Такой тип, как правило, используют в конфигурациях
"кольцо"
и "звездочка".
Но кабели такого класса имеют и множество минусов, основными среди которых являются незащищенность от электромагнитного излучения, их высокая стоимость (и то, и другое вызвано большим количеством проводников, используемых для изготовления таких кабелей), а также небольшая скорость передачи данных.
 в виде витой пары - кабели в виде экранованной оболочки, которая содержит одну или несколько пар проводников и может обеспечить большую скорость передачи данных в паре з коаксиальным кабелем (смотрите ниже), но только на короткие расстояния. Считается идеальным вариантом для локальных сетей.
коаксиальные - в сердцевине таких кабелей находится центральный проводник, далее шар изоляционного материала, экран (металлический цилиндр или шары плетенного провода), шар изоляции. В соответствии с толщиной существуют толстые и тонкие коаксиальные кабели. Все они характеризуются невысокой ценой, довольно высокой скоростью передачи данных и защищенностью. Кстати, кабели такого типа используются в сетях типа Ethernet, но об этом далее.
 оптоволоконные - кабель, вызывающий сейчас, наверное, наибольшее доверие у профессионалов. Его принцип действия заключается в отражении сигнала от стеклоподобных фрагментов внутри кабеля. При этом КПД таких кабелей очень велик: с большой надежностью и защищенностью информации эти кабели передают данные на большие расстояния (до 4,5 км) с поразительной скоростью. Впрочем, необходимо признать, что оптоволоконные кабели достаточно дорогое удовольствие.
Но для соединения нескольких компьютеров недостаточно лишь одного кабеля. Необходимо соединить сам компьютер с кабелем, для этого используют специальные интерфейсные платы - сетевые адаптеры, спроектированные на использование одного из протоколов низшего уровня (Ethernet, Token Ring, FDDI, ARCnet и т. д.). Они могут быть двух типов: для выявления столкновений (колизий) и передачи маркеров ("порций" информации).
А сейчас поговорим о типах соединения компьютеров, то есть их топологии. Соединим кабелем два компьютера, приблизительно так, как показано на рисунке ниже:
Теперь для передачи данных с одного компьютера на другой нет нужды во внешних носителях. Данные передаются быстро, в любом объеме и в любое время. К полученной нами сети можно добавить еще компьютеры. Подсоединить их можно двумя способами - последовательно и звездочкой. Последовательное, в свою очередь, можно разделить на три типа: простое последовательное, последовательное кольцом и по общей шине.
При этом информация передается последовательно с одного компьютера на другой и наоборот. Схема работает быстро, но при разрыве одного из соединений или поломке одного компьютера, вся сеть выходит из строя. Необходимо также отметить, что эта схема почти не используется на практике, разве что только в сетях с очень незначительным числом ЭВМ (2-3 машины).
При этом соединении данные также передаются последовательно от компьютера к компьютеру, но, в сравнении с простым последовательным соединением, данные могут передаваться в двух направлениях, что повышает устойчивость к неисправностям, а значит и надежность всей сети. Один разрыв не выводит из строя всю сеть, но значительно снижает скорость передачи данных, превращая данный тип топологии в простое последовательное соединение. А вот уже два разрыва делают всю сеть нерабочей. Несмотря на то, что такое соединение невозможно назвать достаточно надежным, его активно используют, в основном из-за высокой скорости, которую оно обеспечивает. Кольцевые сети самые скоростные, так как пакеты информации могут передаваться двумя путями и система сама выберет кратчайшии путь.
При таком соединении обмен информацией может осуществляться между любыми компьютерами сети, независимо друг от друга. Если в предыдущих соединениях нарушение связи одного или нескольких компьютеров приводило к выходу из строя всей сети, то в данном случае это приведет к отключению от сети лишь неисправных компьютеров, не нарушая работы всей сети. С этой стороны сеть устойчива к повреждениям, но если выйдет из строя сама шина, то и вся сеть будет блокирована.
.
 При соединении звездочкой сеть очень устойчива к различным повреждениям. При повреждении одного из соединений от сети отключится всего один или несколько компьютеров, непосредственно связанных с данным соединением, но не вся сеть. Сети такого типа имеют находящийся в средине воображаемой звездочки центральный компьютер - сервер, обладающий высокими характеристиками памяти и быстродействия и управляющий всей сетью. Один из таких современных мощнейших серверов изображен на рисунке справа.
С помощью сервера осуществляется распределение доступа разных пользователей к компьютерам сети и распределение других ресурсов сети. Сеть с выделенным сервером может быть ранжированная, то есть могут быть выделены компьютеры в сети, к которым будет объявлен ограниченный доступ с других компьютеров. Кроме этого, есть возможность организовывать доступ к общим сетевым программам, модемам и другому оборудованию с любого компьютера. На сервере также могут быть записаны программы, которыми пользуются все компьютеры сети.
Пример сети с выделенным сервером здесь изображен в случае соединения по общей шине:
Соединение компьютеров в Интернет - это по сути соединение их по типу звездочки, а так как сеть очень велика, то серверов в ней очень и очень много и каждый из них выполняет определеннкю функцию. Все компьютеры и серверы в Интернет соединены через спутники (этот метод как правило используется в ноутбуках) или посредством кабеля. Последним методом соединено подавляющее количество компьютеров.
По материалам "Энциклопедии Алферова".
|
Сайт управляется системой uCoz |
