Вимоги, пропоновані до сучасних обчислювальних мереж полягають в наступному:
1. Продуктивність
2. Надійність і безпека
3. Розширюваність і масштабованість
4. Прозорість
5. Керованість
6. Сумісність
Розглянемо кожну вимогу докладніше.
1. Продуктивність.
Існує кілька основних характеристик продуктивності мережі:
час реакції;
2. пропускна здатність;
3. затримка передачі.
Час реакції визначається як інтервал часу між виникненням запиту користувача до якої-або мережевий службі і отриманням відповіді на цей запит.
Очевидно, що значення цього показника залежить від типу служби, до якої звертається користувач, від того, який користувач і до якого сервера звертається, а також від поточного стану елементів мережі - завантаженості сегментів, комутаторів і маршрутизаторів, через які проходить запит, завантаженість сервера тощо.
Пропускна здатність обмежує обсяг даних, переданих мережею або її частиною в одиницю часу.
Пропускна здатність вимірюється або у біт в секунду, або в пакетах в секунду. Пропускна здатність може бути миттєвою, максимальної і середньої.
Середня пропускна здатність обчислюється шляхом розподілу загального обсягу переданих даних на час їх передачі, причому вибирається досить тривалий проміжок часу - годину, день або тиждень.
Миттєва пропускна здатність відрізняється від середньої тим, що для усереднення вибирається дуже маленький проміжок часу - наприклад, 10 мс або 1 с.
Максимальна пропускна здатність - це найбільша миттєва пропускна здатність, зафіксована протягом періоду спостереження.
Затримка передачі визначається як затримка між моментом надходження пакета на вхід якого-або мережевого пристрою або частини мережі і моментом появи його на виході цього пристрою. Цей параметр продуктивності за змістом близький до реакції мережі, але відрізняється тим, що завжди характеризує тільки мережеві етапи обробки даних, без затримок обробки комп ’ ютерами мережі.
Пропускна здатність і затримки передачі є незалежними параметрами, так що мережа може володіти, наприклад, високою пропускною здатністю, але вносити значні затримки при передачі кожного пакета.
2. Надійність і безпека
Для оцінки надійності використовується:
Коефіцієнт готовності означає частку часу, протягом якого система може бути використана. Готовність може поліпшити шляхом введення надлишковості у структуру системи: ключові елементи системи повинні існувати в декількох екземплярах, щоб при відмові одного з них функціонування системи забезпечували інші.
Іншим аспектом загальної надійності є безпека (security), тобто здатність системи захистити дані від несанкціонованого доступу.
Ще однією характеристикою надійності є відмовостійкість (faultwrance). У мережах під відмовостійкість розуміється здатність системи сховати від користувача відмова окремих її елементів. У відмовостійкої системі відмову одного з її елементів призводить до деякого зниження якості її роботи, а не до повної зупинки.
3. Розширюваність і масштабованість
Розширюваність (extensibility) означає можливість порівняно легкого додавання окремих елементів мережі (користувачів комп'ютерів, доповнень, служб), нарощування довжини сегментів мережі і заміни існуючої апаратури, більш потужною. При цьому принципово важливо, що легкість розширення системи іноді може забезпечуватися в деяких досить обмежених межах.
Масштабованість (scalability) означає, що мережа дозволяє нарощувати кількість вузлів і довжину зв'язків в дуже широких межах, при цьому продуктивність мережі не погіршується. Для забезпечення масштабованості мережі доведеться застосовувати додаткове комунікаційне обладнання та спеціальним чином структурувати мережу.
4. Прозорість
Прозорість (transparency) мережі досягається в тому випадку, коли мережа видається користувачам не як безліч окремих комп'ютерів, пов'язаних між собою складною системою кабелів, а як єдина традиційна обчислювальна машина з системою розподілу часу. Прозорість може бути досягнута на двох різних рівнях - на рівні користувача і на рівні програміста. На рівні користувача прозорість означає, що для роботи з вилученими ресурсами він використовує ті ж команди і звичні йому процедури, що і для роботи з локальними ресурсами. На програмному рівні прозорість полягає в тому, що з додатком для доступу до вилучених ресурсів потрібні ті ж проблеми, що і для доступу до локальних ресурсів.
5. Керованість
Керованість мережі має на увазі можливість централізовано контролювати стан основних елементів мережі, виявляти і вирішувати проблеми, які виникають при роботі мережі, виконувати аналіз продуктивності і планувати розвиток мережі. В ідеалі засоби керування мережами являють собою систему, яка здійснює нагляд, контроль та управління кожним елементом мережі, - від простих до самих складних пристроїв, при цьому така система розглядає мережу як єдине ціле, а не як розрізнений набір окремих пристроїв.
6. Сумісність
Сумісність означає, що мережа здатна містити в собі найрізноманітніше програмне і апаратне забезпечення, тобто в ній можуть співіснувати різні операційні системи, які підтримують різні стеки комунікаційних протоколів, і працювати апаратні засоби та доповнення від різних виробників. Мережу, яка складається з різнотипних елементів, називається неоднорідною або гетерогенної, а якщо гетерогенна мережа працює без проблем, то вона є інтегрованою. Основний шлях побудови інтегрованих мереж - використання модулів, виконаних у відповідності з відкритими стандартів і специфікацій.
