În funcție de metoda de gestionare a resurselor partajate, o rețea de calculatoare poate fi organizată în următoarele moduri:

· Cum de la persoană la persoană un grup de lucru în care fiecare computer îndeplinește atât funcțiile unui server, cât și ale unui client, fiecare utilizator gestionând în mod independent resursele computerului său;

· ca o rețea client server, în care funcțiile de administrare a rețelei sunt concentrate pe un computer central.

Să aruncăm o privire mai atentă asupra acestor rețele. Să prezentăm mai întâi definițiile de bază ale termenilor.

Server– un computer care furnizează resursele sale (date, software, echipamente periferice etc.) rețelei.

Client– un computer care accesează resursele rețelei.

Adesea serverul oferă (partează) doar un tip special de resursă, motiv pentru care este numit evidențiat. De obicei, un server dedicat este un computer cu un procesor rapid și cantități mari de memorie. În rețelele mari, serverele dedicate îndeplinesc o singură funcție specifică, de exemplu, pot fi unul dintre următoarele tipuri:

· server de fișiere – un server care stochează fișiere de date și efectuează toate operațiunile pentru deservirea acestora;

· server de imprimare – un computer care controlează una sau mai multe imprimante distribuite în rețea;

· server de aplicații – un computer cu aplicații de rețea instalate pe el (destinat executării pe mașinile client);

· server de înregistrare – conceput pentru a asigura securitatea bazei de date. În rețelele Windows, acesta se numește controler de domeniu și conține informații despre conturile de utilizator;

· Server web – rulează software pentru a suporta protocoale și tehnologii Internet;

· server de e-mail – realizează serviciul de e-mail;

· server de acces la distanță – asigură o conexiune dial-up (cu ajutorul acestuia, computerul obține acces la rețea printr-o linie telefonică);

· server de telefonie – deservește rețeaua de telefonie;

· server cluster – asigură consolidarea serverelor în clustere, adică în grupuri de sisteme informatice independente care lucrează împreună ca un singur sistem;

· server proxy – acţionează ca o legătură intermediară între computerele utilizatorului şi Internet;

· server de fax – primește, trimite și distribuie faxurile primite;

· Server BOOTP – folosind protocolul BOOTP, încarcă sistemul de operare al mașinilor client care nu au hard disk și oferă informații despre configurarea protocolului de rețea;

· Server DHCP – atribuie adrese IP și parametrii de configurare a protocolului TCP/IP computerelor client.

Termen client se poate referi și la programe care au acces la programe de server.

Termen stație de lucru se poate referi la orice computer desktop care rulează un sistem de operare client sau la un computer de înaltă performanță care rulează aplicații intensive în rețea.

Termen gazdă se referă la orice dispozitiv de rețea căruia i se atribuie o adresă IP.

Termen nodul denotă un punct de conectare într-o rețea.

În general, este un dispozitiv programat sau proiectat să recunoască și să proceseze cererile de transmitere a informațiilor către alte noduri.

O rețea peer-to-peer este potrivită pentru rețelele mici și este ieftină. O astfel de rețea este configurată ca un grup de lucru în care toate computerele au drepturi egale și pot acționa atât ca clienți, cât și ca servere. Utilizatorul fiecărui computer este responsabil pentru administrarea mașinii sale. Accesul la resursele unei astfel de rețele se realizează folosind parole. Se spune că o rețea peer-to-peer are securitate la nivel de resursă (adică fiecărei resursă i se atribuie o parolă specifică care trebuie cunoscută pentru a obține acces). Este clar că, pe măsură ce dimensiunea rețelei crește, un astfel de sistem de securitate face rețeaua inoperabilă.

Rețelele client/server cu management centralizat implementat pe una dintre mașinile de rețea (server) nu au dezavantajele unei rețele peer-to-peer. De obicei, un server din astfel de rețele oferă mai multe dintre capabilitățile de rețea enumerate mai sus. Problema de administrare care apare (odata cu cresterea numarului de calculatoare) intr-o retea peer-to-peer se rezolva mult mai usor si mai eficient intr-o retea client/server. Cu toate acestea, aici este nevoie de un administrator de rețea special instruit. In plus, serverul trebuie sa aiba performante foarte ridicate pentru a putea procesa toate solicitarile retelei.

Accesul la resursele rețelei client/server se realizează la nivel de utilizator, adică există o bază specială de utilizatori în care sunt specificate drepturile fiecărui utilizator, iar accesul la resurse se realizează în conformitate cu aceste drepturi atribuite.

Instrumente de management al rețelei.

Orice rețea complexă de calculatoare necesită instrumente speciale de gestionare suplimentare, în afara celor găsite în sistemele de operare de rețea standard. Acest lucru se datorează numărului mare de diferite echipamente de comunicații, a căror funcționare este critică pentru ca rețeaua să își îndeplinească funcțiile de bază. Natura distribuită a unei rețele corporative mari face imposibilă menținerea funcționării acesteia fără un sistem de management centralizat care colectează automat informații despre starea fiecărui hub, switch, multiplexor și router și furnizează aceste informații operatorului de rețea. De obicei, sistemul de management funcționează într-un mod automatizat, efectuând cele mai simple acțiuni de gestionare a rețelei în mod automat și lăsând decizii complexe să fie luate de o persoană pe baza informațiilor pregătite de sistem. Sistemul de management trebuie integrat. Aceasta înseamnă că funcțiile eterogene de gestionare a dispozitivelor trebuie să servească obiectivului general de a servi utilizatorilor finali ai rețelei cu o calitate dorită.

Sistemele de control în sine sunt sisteme software și hardware complexe, deci există o limită a fezabilității utilizării unui sistem de control - depinde de complexitatea rețelei, de varietatea echipamentelor de comunicație utilizate și de gradul de distribuție a acestuia pe teritoriu. Într-o rețea mică, puteți utiliza programe separate pentru a gestiona cele mai complexe dispozitive, de exemplu, un comutator care acceptă tehnologia VLAN. De obicei, fiecare dispozitiv care necesită o configurație destul de complexă este furnizat de producător cu un program de configurare și gestionare autonom. Cu toate acestea, pe măsură ce rețeaua crește, poate fi dificil să se integreze programe disparate de management al dispozitivelor într-un singur sistem de management și, pentru a rezolva această problemă, poate fi necesar să se abandoneze aceste programe și să le înlocuiască cu un sistem de management integrat.

Arhitectura unui sistem de management al rețelei de calculatoare este înțeleasă ca un set de obiecte și conexiuni care combină instrumente care asigură un control administrativ cuprinzător al sistemelor informatice și mijloace de gestionare a proceselor în desfășurare în conformitate cu cerințele pentru utilizarea eficientă a capabilităților rețelei pentru a furniza informații. și servicii de calcul pentru utilizatori.

În mod convențional, întreaga rețea din punct de vedere al managementului poate fi împărțită într-un sistem de control și un obiect de control. Un sistem de control include un set de instrumente de calcul menite să genereze acțiuni de control și să analizeze informațiile pe baza cărora se ia o decizie de management. Majoritatea arhitecturilor de management al rețelei folosesc aceeași structură de bază și același set de relații.

Arhitectura de bază de management al rețelei include următoarele elemente principale:

· sistem de management al rețelei;

· obiecte de management;

· baza de informatii de management;

· protocol de management al rețelei.

În acest caz, de regulă, sistemul de management al rețelei include elemente precum un set de aplicații de management care ajută la analiza datelor și la depanarea problemelor, precum și o interfață prin care administratorul de rețea poate gestiona rețeaua.

De obicei, sistemul de management al sistemului îndeplinește următoarele funcții:

Contabilitatea hardware-ului și software-ului utilizat(Gestionarea configurației). Sistemul colectează automat informații despre calculatoarele instalate în rețea și creează înregistrări într-o bază de date specială despre resursele hardware și software. După aceasta, administratorul poate afla rapid ce resurse are și unde se află această sau acea resursă, de exemplu, afla ce computere trebuie să actualizeze driverele de imprimantă, ce computere au suficientă memorie, spațiu pe disc etc.

Distributie si instalare software(Gestionarea configurației). După finalizarea sondajului, administratorul poate crea pachete de distribuție pentru software-ul nou care trebuie instalat pe toate computerele din rețea sau pe un grup de computere. Într-o rețea mare în care beneficiile sistemului de control sunt evidente, această metodă de instalare poate reduce semnificativ complexitatea acestei proceduri. De asemenea, sistemul poate permite instalarea și administrarea centrală a aplicațiilor care rulează de pe servere de fișiere, precum și permite utilizatorilor finali să ruleze astfel de aplicații de pe orice stație de lucru din rețea.

Analiza de la distanță a performanței și a problemelor emergente(Managementul defecțiunilor și managementul performanței). Acest grup de funcții vă permite să măsurați de la distanță cei mai importanți parametri ai unui computer, sistemului de operare, DBMS etc. (de exemplu, utilizarea procesorului, rata de eroare a paginii, utilizarea memoriei fizice, intensitatea tranzacției). Pentru a rezolva problemele, acest grup de funcții poate oferi administratorului posibilitatea de a prelua controlul de la distanță al computerului în modul de emulare a interfeței grafice a sistemelor de operare populare. Baza de date a sistemului de management stochează de obicei informații detaliate de configurare despre toate computerele din rețea, astfel încât problemele să poată fi analizate de la distanță.

· configurarea rețelei și gestionarea denumirii;

· procesarea erorilor;

· analiza performanței și a fiabilității;

· management de securitate;

· contabilizarea funcționării rețelei.

Provocarea este configurarea comutatoarelor și a routerelor pentru a suporta rute și căi virtuale între utilizatorii rețelei. Configurarea manuală consecventă a tabelelor de rutare cu un refuz complet sau parțial de a utiliza un protocol de rutare (și în unele rețele de zonă extinsă, cum ar fi X.25, un astfel de protocol pur și simplu nu există) este o sarcină dificilă.

Comutarea este considerată pe bună dreptate una dintre cele mai populare tehnologii moderne. Switch-urile din partea frontală îndepărtează podurile și routerele, lăsându-le pe acestea din urmă doar să organizeze comunicațiile prin rețeaua globală. Popularitatea comutatoarelor se datorează în primul rând faptului că permit creșterea performanței rețelei prin segmentare. Pe lângă împărțirea rețelei în segmente mici, comutatoarele fac posibilă crearea de rețele logice și regruparea cu ușurință a dispozitivelor în ele. Cu alte cuvinte, comutatoarele vă permit să creați rețele virtuale.

Intrerupator– acesta este un dispozitiv conceput sub forma unui hub de rețea și care acționează ca o punte multiport de mare viteză; Mecanismul de comutare încorporat vă permite să segmentați rețeaua locală, precum și să alocați lățime de bandă stațiilor finale din rețea.

Există trei metode cunoscute de comutare în rețelele locale:

Comutarea „din mers” (cut-through);

Comutare fără fragmente;

Comutare cu buffering (comutare stocare și redirecționare).

La comutare din mers pachetul de date de intrare este transmis către portul de ieșire imediat după citirea adresei de destinație. Întregul pachet nu este analizat. Aceasta înseamnă că pachetele cu erori pot fi ratate. Această metodă oferă cea mai mare viteză de comutare. Transmiterea cadrelor are loc în următoarea secvență:

1. Primiți primii octeți ai cadrului (inclusiv octetul adresei de destinație);

2. Căutați adresa de destinație în tabelul de adrese;

3. Construirea unei căi de comutație printr-o matrice;

4. Primiți octeții rămași ai cadrului;

5. Redirecționarea tuturor octeților cadrului către portul de ieșire prin matricea de comutare;

6. Obținerea accesului la mediul de transmisie;

7. Transmiterea cadru în rețea.

În acest caz, comutatorul poate verifica cadrele transmise, dar nu poate elimina cadrele invalide din rețea, deoarece unii dintre octeți au fost deja transmisi în rețea. Utilizarea comutării din mers oferă câștiguri semnificative de performanță, dar cu prețul unei fiabilități reduse. În rețelele cu tehnologie de detectare a coliziunilor, transmiterea cadrelor corupte poate duce la coruperea datelor.

La comutare tamponată Pachetul de intrare este primit în întregime, apoi este verificat pentru erori (verificarea se face folosind suma de control) și numai dacă nu au fost detectate erori, pachetul este transmis către porul de ieșire. Această metodă garantează filtrarea completă a pachetelor eronate, totuși, cu prețul reducerii debitului de comutare în comparație cu comutarea din mers.

Comutare fără fragmente este intermediar între aceste două metode: tamponează doar primii 64 de octeți ai pachetului. Dacă pachetul se termină aici, comutatorul verifică erorile din el folosind suma de control. Dacă pachetul se dovedește a fi mai lung, acesta este transmis la portul de ieșire fără verificare.

Pot apărea erori cu intensitate diferită pe diferite porturi de comutare. În acest sens, este foarte util să poți alege metoda de comutare. Această tehnologie se numește comutare adaptivă. Tehnologia de comutare adaptivă vă permite să setați pentru fiecare port modul de operare care este optim pentru acesta. La început, porturile se realizează „din mers”, apoi acele porturi pe care apar multe erori sunt comutate în modul de comutare fără fragmente. Dacă după aceasta numărul de pachete nefiltrate cu erori rămâne mare (ceea ce este destul de probabil dacă prin rețea sunt transmise multe pachete mai lungi de 64 de octeți), portul este comutat în modul de comutare tamponat.

În rețelele cu rutare a informațiilor, apare problema rutării datelor. În sistemele cu comutare de circuite și la crearea unui circuit virtual, rutarea este organizată o singură dată când se stabilește conexiunea inițială. În modurile normale de comutare a pachetelor și a mesajelor, rutarea are loc continuu pe măsură ce datele trec de la un nod de comutare la altul. Există două metode principale de rutare: cu stabilire pre-conectare, în care înainte de a începe schimbul de date între nodurile rețelei, trebuie stabilită comunicarea cu anumiți parametri și dinamic, folosind protocoale de tip datagramă prin care un mesaj este transmis printr-o rețea fără a stabili mai întâi o conexiune.

Rutarea constă în selectarea corectă a canalului de ieșire la nodul de comutare pe baza adresei conținute în antetul pachetului (mesaj).

Rutarea poate fi centralizată sau descentralizată. Dirijare centralizată valabil numai în rețelele cu management centralizat: selecția rutei se efectuează în centrul de control al rețelei, iar comutatoarele din noduri implementează doar decizia primită. La rutare descentralizată funcțiile de control sunt distribuite între nodurile de comutare, care, de regulă, au un procesor de comunicație.

Combinarea componentelor discutate mai sus într-o rețea se poate face în diferite moduri și mijloace. Pe baza compoziției componentelor lor, a metodelor de conectare a acestora, a domeniului de utilizare și a altor caracteristici, rețelele pot fi împărțite în clase, astfel încât apartenența rețelei descrise la o anumită clasă să poată caracteriza suficient de complet proprietățile și parametrii de calitate. a rețelei.

Cu toate acestea, acest tip de clasificare a rețelelor este destul de arbitrară. Cea mai răspândită astăzi este împărțirea rețelelor de calculatoare în funcție de localizarea teritorială.

Pe baza acestei caracteristici, rețelele sunt împărțite în trei clase principale:

LAN – rețele locale;

MAN – Metropolitan Area Networks.

WAN – rețele globale (Wide Area Networks);

Rețea locală (LAN) este un sistem de comunicații care acceptă, într-o clădire sau într-o altă zonă limitată, unul sau mai multe canale de transmitere a informațiilor digitale de mare viteză puse la dispoziția dispozitivelor conectate pentru utilizare exclusivă pe termen scurt. Zonele acoperite de medicament pot varia semnificativ.

Lungimea liniilor de comunicație pentru unele rețele nu poate depăși 1000 m, în timp ce alte rețele pot deservi un întreg oraș. Zonele deservite pot fi fabrici, nave, avioane, precum și instituții, universități și colegii. De regulă, cablurile coaxiale sunt folosite ca mediu de transmisie, deși rețelele pe perechi răsucite și fibră optică devin din ce în ce mai răspândite, iar recent s-a dezvoltat rapid și tehnologia rețelelor locale fără fir, care utilizează unul dintre cele trei tipuri de radiații: bandă largă semnale radio, radiații de putere redusă, frecvențe ultraînalte (radiații cu microunde) și raze infraroșii.

Distanțele scurte dintre nodurile rețelei, mediul de transmisie utilizat și probabilitatea scăzută asociată de erori în datele transmise fac posibilă menținerea unor rate de schimb ridicate - de la 1 Mbit/s la 100 Mbit/s (în prezent există deja modele industriale de LAN-uri cu viteze de ordinul a 1 Gbit/Cu).

Rețele de oraș, de regulă, acoperă un grup de clădiri și sunt implementate pe cabluri de fibră optică sau în bandă largă. După caracteristicile lor, acestea sunt intermediare între rețelele locale și cele globale. Recent, în legătură cu așezarea cablurilor de fibră optică de mare viteză și fiabile în zonele urbane și interurbane și noi protocoale de rețea promițătoare, de exemplu, ATM (Asynchronous Transfer Mode), care în viitor poate fi utilizat atât în locală, cât și globală. retelelor.

Rețele globale, spre deosebire de cele locale, de regulă, acoperă teritorii mult mai mari și chiar majoritatea regiunilor globului (un exemplu este Internetul). În prezent, canalele analogice sau digitale prin cablu, precum și canalele de comunicație prin satelit (de obicei pentru comunicarea între continente), sunt folosite ca medii de transmisie în rețelele globale. Limitări ale vitezei de transmisie (până la 28,8 Kbit/s pe canalele analogice și până la 64 Kbit/s pe secțiunile utilizator ale canalelor digitale) și fiabilitatea relativ scăzută a canalelor analogice, necesitând utilizarea instrumentelor de detectare și corectare a erorilor la nivelurile inferioare de protocoale, reduc semnificativ datele cursului de schimb din rețelele globale în comparație cu cele locale.

Există și alte caracteristici de clasificare ale rețelelor de calculatoare.

După zona de operare rețelele sunt împărțite în:

Rețele bancare,

Rețele de instituții științifice,

Rețele universitare;

După forma de funcţionare se pot distinge:

Rețele comerciale;

Rețele gratuite,

Rețele corporative

Rețele publice;

După natura funcţiilor implementate rețelele sunt împărțite în:

Computaționale, concepute pentru a rezolva probleme de control bazate pe procesarea computațională a informațiilor inițiale;

Informațional, conceput pentru a obține date de referință la solicitarea utilizatorilor; mixt, în care sunt implementate funcții de calcul și de informare.

Prin metoda de control rețelele de calculatoare sunt împărțite în:

Rețele cu control descentralizat;

management centralizat;

Control mixt.

În primul caz, fiecare computer care face parte din rețea include un set complet de instrumente software pentru coordonarea operațiunilor rețelei. Rețelele de acest tip sunt complexe și destul de costisitoare, deoarece sistemele de operare ale computerelor individuale sunt dezvoltate cu accent pe accesul colectiv la câmpul de memorie comun al rețelei.

În rețelele mixte, sarcinile care au cea mai mare prioritate și, de regulă, sunt asociate cu procesarea unor volume mari de informații, sunt rezolvate sub control centralizat.

Prin compatibilitate software exista retele:

Omogen;

Omogen (format din calculatoare compatibile cu software)

Eterogene sau eterogene (dacă calculatoarele din rețea sunt incompatibile cu software-ul).

Rețele locale

Există două abordări pentru construirea rețelelor locale și, în consecință, două tipuri: rețele client/server și rețele peer-to-peer.

Rețele client/server

Rețelele client/server utilizează un computer dedicat (server) care găzduiește fișiere partajate și oferă servicii de imprimare multor utilizatori (Figura 1).

Orez. 1.Rețele client/server

Server -un computer conectat la o rețea și care oferă utilizatorilor săi anumite servicii.

Serverele pot efectua stocarea datelor, gestionarea bazelor de date, procesarea lucrărilor de la distanță, imprimarea lucrărilor și o serie de alte funcții de care utilizatorii rețelei ar putea avea nevoie. Serverul este sursa resurselor de rețea. În rețea pot exista destul de multe servere, iar fiecare dintre ele își poate servi propriul grup de utilizatori sau poate gestiona anumite baze de date.

Stație de lucru– un computer personal conectat la o rețea prin care utilizatorul are acces la resursele sale. O stație de lucru în rețea funcționează atât în rețea, cât și în mod local. Este echipat cu propriul sistem de operare (MSDOS, Windows etc.) si pune la dispozitie utilizatorului toate instrumentele necesare pentru rezolvarea problemelor aplicate. Stațiile de lucru conectate la server se numesc clienți. Ca clienți pot fi utilizate atât computere puternice pentru procesarea cu resurse intensive a foilor de calcul, cât și computerele cu putere redusă pentru procesarea simplă a textului. În schimb, computerele puternice sunt de obicei instalate ca servere. Datorită necesității de a asigura procesarea simultană a solicitărilor de la un număr mare de clienți și o bună protecție a datelor din rețea împotriva accesului neautorizat, serverul trebuie să ruleze un sistem de operare specializat.

Exemple: Novell Net Ware, Windows NT Server, IBM OS/2 Lan Server, Banyan Vines.

Rețele peer-to-peer

Rețelele peer-to-peer nu folosesc servere dedicate (Figura 2). În același timp cu deservirea utilizatorului, un computer dintr-o rețea peer-to-peer poate prelua funcțiile unui server, efectuând lucrări de imprimare și răspunzând la solicitările de fișiere de la alte stații de lucru din rețea. Desigur, dacă un computer nu își împarte spațiul pe disc sau imprimanta sa, atunci este doar un client în raport cu alte stații de lucru care îndeplinesc funcții de server. Windows 95 are capabilități încorporate pentru construirea unei rețele peer-to-peer. Dacă trebuie să vă conectați la alte rețele peer-to-peer, Windows 95 acceptă următoarele rețele:

Net Ware Lite

Artisoft LANtastic.

Orez. 2.Amplasarea computerelor în rețele peer-to-peer.

Topologie de rețea

Sub topologie este înțeles ca o descriere a proprietăților unei rețele inerente tuturor transformărilor sale homomorfe, i.e. astfel de modificări în aspectul rețelei, distanțele dintre elementele acesteia, poziția relativă a acestora, în care relația dintre aceste elemente nu se modifică.

Topologia unei rețele de calculatoare este în mare măsură determinată de modul în care computerele sunt conectate între ele. Topologia determină în mare măsură multe proprietăți importante ale unei rețele, cum ar fi fiabilitatea (supraviețuirea), performanța etc. Există diferite abordări pentru clasificarea topologiilor de rețea. Conform uneia dintre ele, configurațiile rețelei locale sunt împărțite în două clase principale: difuzatȘi secvenţial.

În configurațiile de difuzare, fiecare PC (transceiver de semnal fizic) transmite semnale care pot fi recepționate de alte PC-uri. Astfel de configurații includ topologii „magistrală comună”, „arborele”, „stea cu un centru pasiv”. O rețea de tip stea poate fi gândită ca un tip de „arbore” care are o rădăcină cu o ramură la fiecare dispozitiv conectat.

În configurații secvențiale, fiecare substrat fizic transmite informații doar către un singur computer. Exemple de configurații secvențiale sunt: aleatoriu (conexiune aleatorie a computerelor), ierarhic, inel, lanț, stea inteligentă, fulg de nea și
alte.

Cel mai optim din punct de vedere al fiabilității (capacitatea rețelei de a funcționa în cazul defectării nodurilor individuale sau a canalelor de comunicație) este rețea mesh, adică o rețea în care fiecare nod de rețea este conectat la toate celelalte noduri, cu toate acestea, cu un număr mare de noduri, o astfel de rețea necesită un număr mare de canale de comunicație și este dificil de implementat din cauza dificultăților tehnice și a costului ridicat. Prin urmare, aproape toate rețelele sunt incomplet conectat.

Deși pentru un anumit număr de noduri dintr-o rețea parțială poate exista un număr mare de opțiuni pentru conectarea nodurilor de rețea, în practică sunt utilizate de obicei cele mai utilizate trei topologii LAN (de bază):

1. autobuz comun;

2. inel;

3. stea.

Topologie magistrală (Fig. 3), când toate nodurile de rețea sunt conectate la un canal deschis, numit de obicei magistrală.

Fig 3.Topologie magistrală.

În acest caz, una dintre mașini servește ca dispozitiv de service al sistemului, oferind acces centralizat la fișiere și baze de date partajate, dispozitive de imprimare și alte resurse de calcul.

Rețelele de acest tip au câștigat o mare popularitate datorită costului redus, flexibilității ridicate și vitezei de transfer de date și ușurinței de extindere a rețelei (conectarea noilor abonați la rețea nu afectează caracteristicile sale de bază). Dezavantajele topologiei magistralei includ necesitatea de a utiliza protocoale destul de complexe și vulnerabilitatea la deteriorarea fizică a cablului.

Topologie inel (Fig. 4), când toate nodurile de rețea sunt conectate la un canal inel închis .

Fig 4.Topologie inel.

Această structură de rețea se caracterizează prin faptul că informațiile de-a lungul inelului pot fi transmise doar într-o singură direcție și toate computerele conectate pot participa la recepția și transmiterea acestuia. În acest caz, abonatul destinatar trebuie să marcheze informațiile primite cu un marcator special, altfel pot apărea date „pierdute” care interferează cu funcționarea normală a rețelei.

Ca o configurație în lanț, inelul este deosebit de vulnerabil la defecțiune: defecțiunea oricărui segment de cablu duce la pierderea serviciului pentru toți utilizatorii. Dezvoltatorii LAN au depus mult efort pentru a rezolva această problemă. Protecția împotriva deteriorării sau a defecțiunii este asigurată fie prin închiderea inelului pe calea inversă (redundantă), fie prin trecerea la un inel de rezervă. În ambele cazuri, topologia generală a inelului este menținută.

Topologie în stea (Fig. 5), când toate nodurile de rețea se conectează la un nod central numit gazdă ( gazdă) sau hub ( hub).

Fig 5.Topologie în stea.

Configurația poate fi gândită ca o dezvoltare ulterioară a unei structuri arborescente înrădăcinate cu o ramură la fiecare dispozitiv conectat. În centrul rețelei se află de obicei un dispozitiv de comutare care asigură viabilitatea sistemului. LAN-urile din această configurație sunt cel mai adesea utilizate în sistemele de control instituțional automatizate care utilizează o bază de date centrală. Star LAN-urile sunt în general mai puțin fiabile decât rețelele de magistrală sau ierarhice, dar această problemă poate fi rezolvată prin duplicarea echipamentului la nodul central. Dezavantajele pot include și un consum semnificativ de cablu (uneori de câteva ori mai mare decât consumul în LAN-urile cu magistrală comună sau cele ierarhice cu capacități similare).

Rețelele pot avea, de asemenea, o topologie mixtă ( hibrid) când părți individuale ale rețelei au topologii diferite. Un exemplu este o rețea FDDI locală, în care nodurile principale (coloana vertebrală) sunt conectate la un canal inel, iar nodurile rămase sunt conectate la ele printr-o topologie ierarhică.

1.1. Caracteristici generale ale rețelelor de informații și calculatoare

Sfârșitul secolului al XX-lea a fost marcat de un salt fără precedent în dezvoltarea tehnologiilor informației și comunicațiilor globale - al treilea după deschiderea canalelor de transmitere a semnalelor audio și video, care a influențat radical dezvoltarea sistemului mass-media; după radio și difuzare de televiziune, tehnologii de rețea bazate pe diferite, digitale, o metodă de transmitere a informațiilor, care a condus la formarea unui nou mediu de difuzare a fluxurilor de informații.

Alături de funcționarea autonomă, se poate obține o creștere semnificativă a eficienței utilizării computerelor prin combinarea acestora în rețele de calculatoare (rețele).

O rețea de calculatoare în sensul larg al cuvântului se referă la orice set de calculatoare interconectate prin canale de comunicație pentru transmiterea datelor..

Există o serie de motive bune pentru a conecta computere împreună într-o rețea.

in primul rand, partajarea resurselor permite mai multor computere sau alte dispozitive să partajeze accesul la un disc separat (server de fișiere), unitate CD-ROM, unitate de bandă, imprimante, plotere, scanere și alte echipamente, ceea ce reduce costul fiecărui utilizator individual.

În al doilea rândÎn plus față de partajarea dispozitivelor periferice scumpe, este posibil să se utilizeze în mod similar versiunile de rețea ale aplicației software.

Al treilea, rețelele de calculatoare oferă noi forme de interacțiune între utilizatorii dintr-o echipă, de exemplu, atunci când lucrează la un proiect comun.

Al patrulea, devine posibilă utilizarea unor mijloace comune de comunicare între diverse sisteme aplicative (servicii de comunicație, transmisie de date și video, vorbire etc.). De o importanță deosebită este organizarea procesării distribuite a datelor. În cazul stocării centralizate a informațiilor, procesele de asigurare a integrității acesteia, precum și de backup, sunt simplificate semnificativ.

1.1.1. Componentele software și hardware de bază ale rețelei

Rețea de calculatoare este un set complex de componente software și hardware interconectate și coordonate.

Studierea rețelei în ansamblu presupune cunoașterea principiilor de funcționare ale elementelor sale individuale:

calculatoare;
- echipamente de comunicare;
- sisteme de operare;
- aplicatii de retea.

Întregul complex hardware și software al rețelei poate fi descris printr-un model multistrat. În centrul oricărei rețele se află un strat hardware de platforme informatice standardizate, de exemplu. sistemul utilizatorului final al rețelei, care poate fi un computer sau un dispozitiv terminal (orice dispozitiv de intrare/ieșire sau de afișare a informațiilor). Calculatoarele de pe nodurile de rețea sunt uneori numite mașini gazdă sau pur și simplu gazde.

În prezent, computerele de diferite clase sunt utilizate pe scară largă și cu succes în rețele - de la computere personale la mainframe și supercomputere. Setul de calculatoare din rețea trebuie să corespundă varietății de sarcini rezolvate de rețea.

Al doilea strat- Acesta este echipament de comunicare. Deși computerele sunt esențiale pentru procesarea datelor în rețele, dispozitivele de comunicații au început recent să joace un rol la fel de important.

Sistemele de cablare, repetitoarele, podurile, comutatoarele, routerele și hub-urile modulare au trecut de la a fi componente auxiliare de rețea la a deveni componente esențiale, împreună cu computerele și software-ul de sistem, atât în impactul lor asupra performanței rețelei, cât și asupra costului. Astăzi, un dispozitiv de comunicații poate fi un multiprocesor complex, specializat, care trebuie configurat, optimizat și gestionat.

Al treilea strat, care formează platforma software a rețelei, sunt sisteme de operare (OS). Eficiența întregii rețele depinde de conceptele de gestionare a resurselor locale și distribuite care stau la baza sistemului de operare al rețelei.

Cel mai înalt nivel al instrumentelor de rețea sunt diverse aplicații de rețea, cum ar fi baze de date de rețea, sisteme de poștă, instrumente de arhivare a datelor, sisteme de automatizare a muncii în echipă etc.

Este important să înțelegeți gama de capabilități pe care aplicațiile le oferă pentru diferite aplicații și cât de compatibile sunt acestea cu alte aplicații de rețea și sisteme de operare.

Canale de transmisie a datelor prin rețele de calculatoare. Pentru ca computerele să comunice între ele într-o rețea, acestea trebuie să fie conectate între ele folosind un mediu de transmisie fizic.

Principalele tipuri de medii de transmisie utilizate în rețelele de calculatoare sunt:

Canale telefonice publice analogice;
- canale digitale;
- canale de cablu în bandă îngustă și în bandă largă;
- canale radio și canale de comunicații prin satelit;
- canale de comunicatii prin fibra optica.

Canale de comunicare analogice au fost primele care au fost utilizate pentru transmisia de date în rețelele de calculatoare și au făcut posibilă utilizarea rețelelor publice de telefonie deja dezvoltate atunci.

Transmiterea datelor prin canale analogice poate fi efectuată în două moduri.

La prima metoda canalele telefonice (una sau două perechi de fire) prin intermediul centralelor telefonice conectează fizic două dispozitive care implementează funcții de comunicare cu calculatoarele conectate la acestea. Se numesc astfel de conexiuni linii dedicate sau conexiuni directe.

A doua cale– aceasta este stabilirea unei conexiuni prin formarea unui număr de telefon (folosind linii comutate).

Calitatea transmisiei datelor pe canalele dedicate este de obicei mai ridicată și conexiunea se stabilește mai rapid. În plus, fiecare canal dedicat necesită propriul dispozitiv de comunicare (deși există și dispozitive de comunicație multicanal), iar în cazul comunicației dial-up, un dispozitiv de comunicație poate fi utilizat pentru a comunica cu alte noduri.

Canale digitale de comunicare. În paralel cu utilizarea rețelelor telefonice analogice pentru interacțiunea computer-calculator, au început metode de transmitere a datelor în formă discretă (digitală) pe canale telefonice neîncărcate (adică canale telefonice cărora nu este furnizată tensiunea electrică utilizată în rețeaua telefonică). a dezvolta - canale digitale.

Trebuie remarcat faptul că, alături de datele discrete, informațiile analogice (voce, video, fax etc.) convertite în formă digitală pot fi transmise și pe un canal digital.

Cele mai mari viteze pe distanțe scurte pot fi obținute prin utilizarea unei perechi de fire special răsucite (pentru a evita interacțiunea între firele adiacente), așa-numita pereche răsucită(TR – Twisted Pair).

Canale de cablu sau perechi coaxiale Sunt doi conductori cilindrici pe aceeași axă, despărțiți printr-un înveliș dielectric. Un tip de cablu coaxial (cu o rezistență de 50 ohmi) este utilizat în primul rând pentru transmiterea semnalelor digitale în bandă îngustă, celălalt tip de cablu (cu o rezistență de 75 ohmi) este utilizat pentru transmiterea semnalelor analogice și digitale în bandă largă. Cablurile de bandă îngustă și de bandă largă care conectează direct echipamentele de comunicație între ele vă permit să faceți schimb de date la viteze mari (până la câțiva megabiți/s) în analogic sau digital
formă.

Canale radio și canale de comunicații prin satelit. Utilizarea undelor radio de diferite frecvențe în rețelele de calculatoare ca mediu de transmisie este rentabilă fie pentru comunicarea pe distanțe lungi și ultralungi (folosind sateliți), fie pentru comunicarea cu obiecte greu accesibile, mobile sau utilizate temporar.

Frecvențele pe care funcționează rețelele radio în străinătate folosesc de obicei intervalul 2-40 GHz (în special intervalul 4-6 GHz). Nodurile dintr-o rețea radio pot fi amplasate (în funcție de echipamentul utilizat) la o distanță de până la 100 km unul de celălalt.

Sateliții conțin în mod obișnuit mai multe amplificatoare (sau transpondere), fiecare dintre care primește semnale într-un interval de frecvență dat (de obicei 6 sau 14 GHz) și le regenerează într-un interval de frecvență diferit (de exemplu, 4 sau 12 GHz). Pentru transmiterea datelor se folosesc de obicei sateliți geostaționari, plasați pe o orbită ecuatorială la o altitudine de 36.000 km. Această distanță dă o întârziere semnificativă a semnalului (în medie 270 ms), pentru care sunt utilizate metode speciale de compensare.

Pe lângă schimbul de date în domeniul radio, recent a fost folosit pentru comunicații pe distanțe scurte (de obicei într-o cameră). Radiatii infrarosii.

ÎN canale de comunicație prin fibră optică Este folosit fenomenul de reflexie internă totală a luminii, cunoscut din fizică, care face posibilă transmiterea fluxurilor de lumină în interiorul unui cablu de fibră optică pe distanțe lungi, practic fără pierderi. Diodele emițătoare de lumină (LED-urile) sau diodele laser sunt folosite ca surse de lumină într-un cablu de fibră optică, iar fotocelulele sunt folosite ca receptori.

Canalele de comunicații prin fibră optică, în ciuda costului lor mai mare în comparație cu alte tipuri de comunicații, devin din ce în ce mai răspândite, nu doar pentru comunicațiile pe distanțe scurte, ci și în zonele intra-urbane și interurbane.

În rețelele de calculatoare, trei tehnologii pot fi utilizate pentru a transfera date între nodurile rețelei: comutarea circuitelor, comutarea mesajelor și comutarea pachetelor.

Comutare circuit, asigurată de rețeaua publică de telefonie, permite, cu ajutorul comutatoarelor, stabilirea unei legături directe între nodurile rețelei.

La schimbarea mesajelor dispozitivele numite comutatoare și realizate pe baza calculatoarelor universale sau specializate vă permit să acumulați (buffer) mesaje și să le trimiteți în conformitate cu un anumit sistem de prioritate și principii de rutare către alte noduri de rețea. Utilizarea comutării mesajelor poate crește timpul de livrare a mesajelor în comparație cu comutarea circuitelor, dar netezește vârfurile rețelei și îmbunătățește supraviețuirea rețelei.

La comutare de pachete datele utilizatorului sunt împărțite în porțiuni mai mici - pachete, iar fiecare pachet conține câmpuri de servicii și un câmp de date. Există două metode principale de transmitere a datelor în timpul comutării de pachete: un canal virtual, când o conexiune este stabilită și menținută între noduri ca pe un canal dedicat (deși, de fapt, canalul fizic de transmisie a datelor este împărțit între mai mulți utilizatori) și modul datagramă, când fiecare pachet dintr-un set de pachete care conţin date utilizator este transmis între noduri independent unul de celălalt. Se mai numește și prima metodă de conectare modul de contact(mod de conectare), secundă – fără contact(mod fără conexiune).

1.1.2. Clasificarea rețelelor de calculatoare

Pe baza acestei caracteristici, rețelele sunt împărțite în trei clase principale:

LAN – rețele locale;
MAN – Metropolitan Area Networks.
WAN – rețele globale (Wide Area Networks);

Există și alte caracteristici de clasificare ale rețelelor de calculatoare.

După zona de operare rețelele sunt împărțite în:

Rețele bancare,
- rețele de instituții științifice,
- rețele universitare;

După forma de funcţionare se pot distinge:

Rețele comerciale;
- rețele gratuite,
- rețele corporative
- retele publice;

După natura funcţiilor implementate rețelele sunt împărțite în:

Computaționale, concepute pentru a rezolva probleme de control bazate pe procesarea computațională a informațiilor inițiale;
- informativ, destinat obținerii de date de referință la solicitarea utilizatorilor; mixt, în care sunt implementate funcții de calcul și de informare.

Prin metoda de control rețelele de calculatoare sunt împărțite în:

Rețele cu control descentralizat;
- management centralizat;
- control mixt.

În rețelele mixte, sarcinile care au cea mai mare prioritate și, de regulă, sunt asociate cu procesarea unor volume mari de informații, sunt rezolvate sub control centralizat.

Prin compatibilitate software exista retele:

Omogen;
- omogen (format din calculatoare compatibile cu software)
- eterogene sau eterogene (dacă calculatoarele incluse în rețea sunt incompatibile cu software-ul).

1.1.3. Rețele locale

Există două abordări pentru construirea rețelelor locale și, în consecință, două tipuri: rețele client/server și rețele peer-to-peer.

Rețelele client/server utilizează un computer dedicat (server) care găzduiește fișiere partajate și oferă servicii de imprimare multor utilizatori (Figura 1).

Orez. 1. Rețele client/server

Server– un computer conectat la o rețea și care oferă utilizatorilor săi anumite servicii.

Stație de lucru– un computer personal conectat la o rețea prin care utilizatorul are acces la resursele sale. O stație de lucru în rețea funcționează atât în rețea, cât și în mod local. Este echipat cu propriul sistem de operare (MSDOS, Windows etc.) si pune la dispozitie utilizatorului toate instrumentele necesare pentru rezolvarea problemelor aplicate. Stațiile de lucru conectate la server se numesc clienți. Ca clienți pot fi utilizate atât computere puternice pentru procesarea cu resurse intensive a foilor de calcul, cât și computerele cu putere redusă pentru procesarea simplă a textului. În schimb, computerele puternice sunt de obicei instalate ca servere. Datorită necesității de a asigura procesarea simultană a solicitărilor de la un număr mare de clienți și o bună protecție a datelor din rețea împotriva accesului neautorizat, serverul trebuie să ruleze un sistem de operare specializat.

Exemple: Novell Net Ware, Windows NT Server, IBM OS/2 Lan Server, Banyan Vines.

Rețele peer-to-peer. Rețelele peer-to-peer nu folosesc servere dedicate (Figura 2).

Orez. 2. Amplasarea computerelor în rețele peer-to-peer

În același timp cu deservirea utilizatorului, un computer dintr-o rețea peer-to-peer poate prelua funcțiile unui server, efectuând lucrări de imprimare și răspunzând la solicitările de fișiere de la alte stații de lucru din rețea. Desigur, dacă un computer nu își împarte spațiul pe disc sau imprimanta sa, atunci este doar un client în raport cu alte stații de lucru care îndeplinesc funcții de server. Windows 95 are capabilități încorporate pentru construirea unei rețele peer-to-peer. Dacă trebuie să vă conectați la alte rețele peer-to-peer, Windows 95 acceptă următoarele rețele:

Net Ware Lite
- Artisoft LANtastic.

1.1.4. Topologie de rețea

ÎN configurații de difuzare Fiecare PC (transceiver de semnal fizic) transmite semnale care pot fi percepute de alte PC-uri. Astfel de configurații includ topologii „magistrală comună”, „arborele”, „stea cu un centru pasiv”. O rețea de tip stea poate fi gândită ca un tip de „arbore” care are o rădăcină cu o ramură la fiecare dispozitiv conectat.

ÎN configurații secvențiale Fiecare substrat fizic transmite informații doar către un singur computer. Exemple de configurații secvențiale sunt: aleatoriu (conexiune aleatorie a computerelor), ierarhic, inel, lanț, stea inteligentă, fulg de nea și
alte.

1. autobuz comun;
2. inel;
3. stea.

Topologie magistrală (Fig. 3), când toate nodurile de rețea sunt conectate la un canal deschis, numit de obicei magistrală.

Figura 3. Topologia magistralei

Topologie inel(Fig. 4), când toate nodurile de rețea sunt conectate la un canal inel închis.

Fig 4. Topologie inel

Topologie în stea(Fig. 5), când toate nodurile de rețea sunt conectate la un singur nod central, numit gazdă sau hub.

Fig 5. Topologie în stea

Rețelele pot avea, de asemenea, o topologie mixtă ( hibrid) când părți individuale ale rețelei au topologii diferite. Un exemplu este o rețea locală FDDI, în care principalul ( principal) nodurile sunt conectate la un canal inel, iar alte noduri sunt conectate la ele printr-o topologie ierarhică.

1.1.5. Niveluri de interacțiune între calculatoarele din rețele

Există 7 niveluri de interacțiune între computere dintr-o rețea de calculatoare:

Fizic;
- logic;
- retea;
- transport;
- nivelul sesiunilor de comunicare;
- reprezentant;
- nivelul de aplicare.

Strat fizic(Stratul fizic) definește specificațiile electrice, mecanice, procedurale și funcționale și oferă stratului de legătură stabilirea, întreținerea și terminarea conexiunilor fizice între două sisteme informatice cuplate direct printr-un mediu de transmisie, cum ar fi un circuit telefonic analogic, un circuit radio sau un circuit de fibră optică.

Stratul de legătură de date(Data Link Layer) controlează transferul de date prin canalul de comunicație. Principalele funcții ale acestui strat sunt de a împărți datele transmise în bucăți numite cadre, de a extrage date din fluxul de biți transmis la nivelul fizic pentru procesare la nivelul de rețea, de a detecta erorile de transmisie și de a recupera datele transmise incorect.

Stratul de rețea(Network Layer) asigură comunicarea între două sisteme informatice dintr-o rețea care fac schimb de informații între ele. O altă funcție a stratului de rețea este direcționarea datelor (numite pachete la acest nivel) în interiorul și între rețele (protocol de internet).

Stratul de transport(Stratul de transport) asigură transmisia (transportul) fiabilă a datelor între sistemele informatice din rețea pentru straturi superioare. În acest scop, sunt utilizate mecanisme pentru stabilirea, menținerea și terminarea canalelor virtuale (analoage canalelor telefonice dedicate), detectarea și corectarea erorilor de transmisie și controlul fluxului de date (pentru a preveni depășirea sau pierderea datelor).

Stratul de sesiune(Session Layer) asigură stabilirea, întreținerea și terminarea unei sesiuni de comunicare pentru nivelul de prezentare, precum și reluarea unei sesiuni întrerupte anormal.

Stratul de prezentare a datelor Stratul de prezentare oferă transformarea datelor din prezentarea utilizată într-un program de aplicație pe un sistem informatic în prezentarea utilizată într-un alt sistem informatic. Funcțiile stratului de prezentare includ și conversia codurilor de date, criptarea/decriptarea acestora, precum și comprimarea datelor transmise.

Strat de aplicație(Nivel de aplicație) diferă de alte straturi ale modelului OSI prin faptul că oferă servicii pentru sarcinile aplicației. Acest nivel determină disponibilitatea sarcinilor aplicației și a resurselor de comunicare, sincronizează sarcinile aplicației care interacționează și stabilește acorduri privind procedurile de recuperare a erorilor și gestionarea integrității datelor. Funcții importante ale stratului de aplicație sunt gestionarea rețelei, precum și execuția celor mai frecvente sarcini ale aplicației de sistem: e-mail, partajare de fișiere și altele.

Fiecare nivel, pentru a-și rezolva subsarcina, trebuie să asigure executarea funcțiilor acestui nivel definite de model, acțiuni (servicii) pentru nivelul superior și să interacționeze cu un nivel similar în alt sistem informatic.

În consecință, fiecărui nivel de interacțiune îi corespunde un set de protocoale (adică reguli de interacțiune).

Sub protocol se referă la un anumit set de reguli care guvernează formatul și procedurile de schimb de informații.

Mai exact, determină modul în care se realizează conexiunile, zgomotul de linie este depășit și transmiterea datelor între modemuri este asigurată fără erori.

Un standard, la rândul său, include un protocol general acceptat sau un set de protocoale. Funcționarea echipamentelor de rețea este imposibilă fără standarde interconectate. Armonizarea standardelor se realizează atât prin soluții tehnice consistente, cât și prin gruparea standardelor. Fiecare rețea specifică are propriul set de bază de protocoale.

Conectarea computerelor și dispozitivelor într-o rețea se poate face în diferite moduri și mijloace. Pe baza compoziției componentelor lor, a metodelor de conectare a acestora, a domeniului de utilizare și a altor caracteristici, rețelele pot fi împărțite în clase, astfel încât apartenența rețelei descrise la o anumită clasă poate caracteriza suficient de complet proprietățile și parametrii de calitate ai rețelei.

Cu toate acestea, acest tip de clasificare a rețelelor este destul de arbitrară. Cea mai răspândită diviziune a rețelelor de calculatoare astăzi se bazează pe localizarea teritorială. Pe baza acestei caracteristici, rețelele sunt împărțite în trei clase principale:

LAN (Local Area Networks) – rețele locale;

MAN (Metropolitan Area Networks) – rețele regionale (orașe sau corporative);

WAN (Wide Area Networks) – rețele globale.

O rețea locală (LAN) este un sistem de comunicații care acceptă, într-o clădire sau într-o altă zonă limitată, unul sau mai multe canale de mare viteză pentru transmiterea informațiilor digitale, furnizate dispozitivelor conectate pentru utilizare exclusivă pe termen scurt. Zonele acoperite de medicament pot varia semnificativ.

Rețelele regionale, de regulă, acoperă un grup de clădiri și sunt implementate pe cabluri de fibră optică sau în bandă largă. După caracteristicile lor, acestea sunt intermediare între rețelele locale și cele globale.

Rețelele globale, spre deosebire de cele locale, de regulă, acoperă teritorii mult mai mari și chiar majoritatea regiunilor globului (un exemplu este Internetul). În prezent, canalele analogice sau digitale prin cablu, precum și canalele de comunicație prin satelit (de obicei pentru comunicarea între continente), sunt folosite ca medii de transmisie în rețelele globale. Limitările vitezei de transmisie și fiabilitatea relativ scăzută a canalelor analogice, care necesită utilizarea instrumentelor de detectare și corectare a erorilor la nivelurile inferioare ale protocoalelor, reduc semnificativ viteza schimbului de date în rețelele globale în comparație cu cele locale.

Există și alte caracteristici de clasificare ale rețelelor de calculatoare. De exemplu:

– în funcție de aria de operare, rețelele pot fi împărțite în instituții de cercetare bancară și universități;

– pe baza formei de funcționare se poate distinge între rețelele comerciale și cele libere, corporative și publice;

– în funcție de natura funcțiilor implementate, rețelele sunt împărțite în unele de calcul (destinate să rezolve probleme de control pe baza procesării computaționale a informațiilor inițiale); informațional (destinat obținerii de date de referință la solicitarea utilizatorilor); mixte (implementează funcții de calcul și informații);

– conform metodei de control, rețelele de calculatoare se împart în rețele cu control descentralizat, centralizat și mixt. În primul caz, fiecare computer care face parte din rețea include un set complet de instrumente software pentru coordonarea operațiunilor rețelei. Rețelele de acest tip sunt complexe și destul de costisitoare, deoarece sistemele de operare ale computerelor individuale sunt dezvoltate cu accent pe accesul colectiv la câmpul de memorie comun al rețelei. În rețelele mixte, sarcinile care au cea mai mare prioritate și, de regulă, sunt asociate cu procesarea unor volume mari de informații, sunt rezolvate sub control centralizat.

Rețele locale

O rețea locală este creată, de regulă, pentru a partaja resurse sau date computerizate (de obicei în cadrul aceleiași organizații). Din punct de vedere tehnic, o rețea locală este o colecție de calculatoare și canale de comunicație care unesc computerele într-o structură cu o anumită configurație, precum și un software de rețea care controlează funcționarea rețelei. Metoda de conectare a computerelor într-o rețea locală se numește topologie.

Topologia determină în mare măsură multe proprietăți importante ale unei rețele, cum ar fi fiabilitatea (supraviețuirea), performanța etc. Există diferite abordări pentru clasificarea topologiilor de rețea. În funcție de performanță, acestea sunt împărțite în două clase principale: difuzare și serial.

În configurațiile de difuzare, fiecare computer transmite semnale care pot fi recepționate de alte computere. Astfel de configurații includ topologii „magistrală comună”, „arborele”, „stea cu un centru pasiv”. O rețea de tip stea poate fi gândită ca un tip de „arbore” care are o rădăcină cu o ramură la fiecare dispozitiv conectat.

În configurații secvențiale, fiecare substrat fizic transmite informații doar către un singur computer. Exemple de configurații secvențiale sunt: aleatoare (conexiune aleatorie a computerelor), ierarhică, „inel”, „lanț”, „stea cu un centru intelectual”, „fulg de zăpadă” și altele.

Topologie magistrală

Figura 10.2. Topologia magistralei rețelei locale

Cu o astfel de conexiune, schimbul poate fi efectuat între orice computer din rețea, indiferent de celelalte. Dacă conexiunea unui computer la magistrala comună este deteriorată, acest computer este deconectat de la rețea, dar întreaga rețea este operațională. În acest sens, rețeaua este destul de stabilă, dar dacă o magistrală este deteriorată, întreaga rețea se defectează.

Topologie inel

Figura 10.3. Topologie LAN inel

Această conexiune transferă și date în serie de la computer la computer, dar, în comparație cu o conexiune serială simplă, datele pot fi transferate în două direcții, ceea ce o face mai rezistentă la problemele de rețea. O întrerupere nu dezactivează rețeaua, dar două întreruperi fac rețeaua inoperabilă. Rețeaua de inel este utilizată pe scară largă, în principal datorită vitezei mari de transfer de date. Rețelele de apel sunt cele mai rapide.

Topologie în stea

Figura 10.4. Topologie de rețea locală în formă de stea

Când este conectată de o stea, rețeaua este foarte rezistentă la deteriorare. Dacă una dintre conexiuni este deteriorată, doar un computer este deconectat de la rețea. În plus, această schemă de conectare permite crearea de rețele ramificate complexe. Dispozitivele care vă permit să organizați structuri complexe de rețea se numesc hub-uri și comutatoare.