Билет 55 принципы организации и функционирования компьютерных сетей, их топология и виды.

Компьютерной сетью называется объединение двух и более вычислительных машин специальными средствами связи, с помощью которых можно осуществлять обмен информацией между любыми включенными в сеть компьютерами.

Специалисты очень быстро оценили основные достоинства компьютерных сетей. К их числу относятся:

возможность оперативного, практически мгновенного обмена информацией между пользователями, имеющими доступ к компьютерам сети; возможность совместного использования дорогостоящей и эффективной аппаратуры, включенной в состав сети (например, лазерных принтеров); возможность совместного использования программного обеспечения и данных, хранящихся в компьютерах сети, что позволяет экономить дисковую память из-за отказа от дублирования файлов на каждом из компьютеров; доступ к уникальной, то есть имеющейся в единичных экземплярах информации для большого числа людей; возможность объединения вычислительных мощностей для решения сложных задач.

Однако работа в сети выдвигает и целый ряд проблем:

сохранность ценной информации общего использования;обеспечение надежности работы сетевой аппаратуры и сетевого программного обеспечения;ограничение доступа к конфиденциальной информации;защита от вирусов;разрешение конфликтов, когда несколько пользователей одновременно пытаются использовать одну и ту же аппаратуру, одни и те же программы или данные и т. д.

Чаще всего в качестве носителя передаваемой по сети информации выступают электромагнитные волны разной частоты.

Физическую среду, которая используется для соединения компьютеров в сети, принято называть линией связи, каналом связи или средой передачи.

В качестве линий связи могут использоваться инфракрасные лучи, обычные или специальные электрические провода, оптоволоконные кабели, телефонные линии, радио- и спутниковая связь. Информация передается по линиям связи в виде различных сигналов, которые затухают с расстоянием.Поэтому одной из важнейших характеристик линии связи является максимальная дальность.

Инфракрасные лучи – между компьютерами, находящимися в пределах одной комнаты. Линия связи, «витая пара» (два изолированных медных провода, свитые в жгут), между компьютерами, находящимися на расстоянии не более 100 м. Наиболее популярное средство соединения— электрический кабель типа Ethernet– компьютеры на расстоянии до 500 м. Оптоволоконные кабели представляют собой достаточно тонкие жгуты из специального материала, по которому распространяются световые волны. Такие кабели обеспечивают связь на расстояниях в десятки километров. А телефонные линии, радио- и спутниковая связь позволяют соединять компьютеры, находящиеся в любой точке планеты.

Пропускной способностью называется максимальное количество битов информации, которое может быть передано по линии связи в единицу времени (обычно в секунду — бит/с или бод)

Геометрическая схема соединения компьютеров в сети называется топологией. Для локальных сетей в основном используются три стандартные топологии: шина, кольцо и звезда.

В шинной топологии компьютеры подсоединяются к центральному кабелю, который принято называть магистралью или шиной. Это соединение аналогично соединению различных устройств внутри компьютера.

Топология типа кольцо в общем похожа на шинную топологию, но концы магистрали соединены, образуя замкнутое кольцо. Сети с шинной и кольцевой топологиями могут покрывать достаточно большие расстояния (порядка нескольких десятков километров).

В топологии типа звезда все компьютеры подсоединены к одной центральной машине, которая, как правило, бывает мощнее, чем подсоединяемые к ней. Она играет ведущую роль в сети, так как все информационные потоки между остальными компьютерами сети проходят через центральный компьютер. Для такой топологии характерны небольшие размеры.

Виды: Локальные сети обеспечивают работу специалистов лаборатории, отдела, небольшого предприятия. Городские сети объединяют локальные сети различных предприятий и организаций, находящихся, как правило, в пределах города или аналогичного по площади района. Территориальные или региональные сети объединяют локальные или городские сети, расположенные в различных городах или районах. Глобальные сети