Основные сведения о сетях и их построении

ТЕМА 2. Основные сведения о сетях и их построении

2.1. Территориальная классификация сетей.

Локальная вычислительная сеть (ЛВС, LAN) – коммуникационная система отдельной организации, сосредоточенная на небольшой территории в радиусе не более 1-2 км и с высоким уровнем услуг. Используются высококачественные линии связи, обеспечивающие простые и высокоскоростные до 100 Мбит/с методы передачи данных в режиме on-line (удаленный доступ в режиме реального времени). Глобальная вычислительная сеть (ГВС, WAN) – территориально объединенная система рассредоточенных по городам и странам компьютеров, использующая в основном уже существующие линии связи (телефонные и телеграфные), традиционно предназначенные для других целей. Низкая скорость передачи данных (десятки Кбит/с) обуславливает ограниченный набор услуг, в основном передача файлов в фоновом режиме с использованием электронной почты. Для увеличения надежности передачи данных по некачественным линиям применяют сложные процедуры контроля и восстановления данных. Городские сети или сети мегаполисов (MAN) – занимают промежуточное место среди ЛВС и ГВС и предназначены для обслуживания территории крупного города – мегаполиса. Используют цифровые магистральные линии связи, часто оптоволоконные, со скоростями от 45 Мбит/с и обеспечивают объединение ЛВС в масштабах города и их выход в ГВС. Кроме передачи данных поддерживают видеоконференции и интегральную передачу голоса и текста. Сети разработаны на основе современных технологий коммутации ячеек SMDS или ATM и являются общественными сетями. Их услуги обходятся дешевле, чем построение частной сети в пределах города.

Отличия ГВС от ЛВС. Протяженность, качество и способ прокладки линий связи – малая протяженность ЛВС обуславливает использование качественных линий связи (коаксиал, витая пара, оптоволокно) в отличие от низкокачественных телефонных и телеграфных проводов в ГВС. Сложность методов передачи данных и оборудования – из-за низкого качества линий ГВС требуют более сложных методов передачи и, соответственно, оборудования, которые обеспечивают модуляцию сигналов, асинхронную передачу и контрольное суммирование, квитирование и повторную передачу искаженных кадров. Скорость обмена данными в ЛВС составляет 10, 16, 100 Мбит/с, что сравнимо со скоростью работы устройств компьютера. ГВС обеспечивают меньшую скорость 2400, 9600, 28800, 33600 бит/с, 56, 64 Кбит/с и на магистральных каналах до 2 Мбит/с. Услуги ЛВС отличаются широтой набора (услуги файловой службы, печати, баз данных, передача факсимильных сообщений, электронная почта), а ГВС предоставляет в основном почтовые услуги и редко файловые. Оперативность выполнения запросов для ЛВС составляет несколько миллисекунд, что обеспечивает режим on-line, для ГВС – несколько секунд. Разделение каналов – в ЛВС каналы связи используются сразу несколькими узлами, в ГВС только индивидуально. ЛВС отличаются пульсирующим трафиком, при котором отношение пиковой нагрузки в сети к ее средней нагрузке может составлять 100:1, что обуславливает применение метода коммутации пакетов, который гораздо эффективнее метода коммутации каналов, традиционно применяющегося в ГВС. Наряду с этим методом в ГВС также применяют коммутацию пакетов, а также некоммутируемые каналы. Коммутация каналов – образование непрерывного составного физического канала из последовательно соединенных с помощью коммутаторов отдельных канальных участков для прямой передачи данных между узлами. Коммутация пакетов – фрагментация сколь угодно длинного сообщения на отдельные независимые информационные блоки ограниченной малой длины – пакеты, их поставка в очередь пакетов, последовательное извлечение и отправка через коммутаторы пакетной сети по назначению. Для поддержания очереди пакетов коммутаторы имеют собственную буферную память для временного хранения данных. В отличие от ЛВС, обладающих плохой масштабируемостью из-за жесткости базовых топологий, определяющих способ подключения станций и длину линий, ГВС хорошо масштабируемы, так как изначально были ориентированы на произвольные топологии. Масштабируемость – свойство сети наращивать количество узлов и протяженность связей в широких пределах без ухудшения своей производительности.