Техническое обеспечение компьютерных сетей включает следующие компоненты:
серверы, рабочие станции;
каналы передачи данных;
интерфейсные платы и устройства преобразования сигналов;
маршрутизаторы и коммутационное оборудование.
Рабочая станция — компьютер, через который пользователь получает доступ к ресурсам сети. Часто рабочую станцию, так же как и пользователя сети, называют клиентом сети.
Сервер — это предназначенный для обработки запросов от всех рабочих станций сети многопользовательский компьютер, предоставляющий ЭТИМ станциям доступ к общим системным ресурсам. Сервер работает под управлением сетевой операционной системы. Наиболее важным требованием, которое предъявляется к серверу, является высокая производительность и надежность работы.
Сервер приложений - это работающий в сети компьютер большой мощности, имеющий программное обеспечение (приложения), с которым могут работать клиенты сети.
Специализированные серверы применяют для создания и управления базами данных и архивами данных, поддержки многоадресной факсимильной связи и электронной почты, управления многопользовательскими терминалами (принтеры, плоттеры) и т.д. Можно привести следующие примеры специализированных серверов: файл-сервер, факс-сервер, почтовый сервер, сервер печати, серверы-шлюзы.
Файл-сервер. Основное назначение работа с базами данных, сервер имеет объемные дисковые запоминающие устройства, часто на отказоустойчивых дисковых массивах RAID емкостью до терабайта.
Факс-сервер. Это Выделенная рабочая станция для организации многоадресной факсимильной связи, с несколькими факс-модемными платами. Поддерживает защиту информации от несанкционированного доступа в процессе передачи, обладает системой хранения электронных факсов.
Почтовый сервер. Это выделенная рабочая станция для организации электронной почты, с электронными почтовыми ящиками.
Сервер печати предназначен для эффективного использования системных принтеров.
Серверы-шлюзы в Интернете играют роль маршрутизаторов. Практически всегда совмещают функции почтового сервера и сетевого брандмауэра, обеспечивающего безопасную работу в сети.
Хост-компьютерами называют такие компьютеры, которые имеют непосредственный доступ в глобальную сеть.
Узлы коммутации предназначены для приема, анализа и отправки данных по выбранному направлению. В сетях с маршрутизацией узлы коммутации осуществляют выбор маршрута.
Устройства коммутации являются наиболее важным оборудованием систем передачи информации в вычислительных сетях. Применение таких устройств значительно сокращает протяженность каналов связи в сетях с несколькими взаимодействующими абонентами.
Узлы коммутации могут осуществлять один из трех возможных видов коммутации при передаче данных: коммутацию каналов, коммутацию сообщений, коммутацию пакетов.
При коммутации каналов используются сообщения или пакеты, которые часто называют дейтаграммами
Дейтаграмма — это пакет данных (сообщение), который содержит в своем заголовке информацию, необходимую ДЛЯ передачи его ОТ источника к получателю независимо от всех предыдущих и последующих сообщений.
Между пунктами отправления и приема сообщения устанавливается непосредственное физическое соединение на основе формирования составного канала из последовательно соединенных отдельных участков каналов связи. Такой канал организуется в начале сеанса связи, поддерживается в течение всего сеанса и разрывается только после окончания передачи. Основные достоинства метода заключаются в следующем:
возможность работы в диалоговом режиме и в режиме реального времени;
обеспечение полной прозрачности канала.
Метод коммутации применяется чаще всего при дуплексной передаче аудиоинформации (телефонная связь).
В узлах коммутации применяются также концентраторы и удаленные мультиплексоры. Их назначение заключается в объединении и уплотнении входных потоков данных, поступающих от абонентов по низкоскоростным каналам связи, в один или несколько более скоростных каналов связи, и наоборот.
Концентраторы (хабы) используются для коммутации каналов в компьютерных сетях. Основные функции концентратора заключаются в повторении сигналов и концентрировании в себе функций объединения компьютеров в единую сеть.
Модем — устройство прямого (модулятор) и обратного (демодулятор) преобразования сигналов в вид, принятый для использования в определенном канале связи.
Модемы можно разделить на аналоговые и цифровые.
Аналоговые модемы самые распространенные и предназначены для выполнения следующих функций:
при передаче для преобразования широкополосных импульсов (цифрового кода) в узкополосные аналоговые сигналы;
при приеме для фильтрации принятого сигнала от помех и детектирования, то есть обратного преобразования узкополосного аналогового сигнала в цифровой код.
Преобразование, выполняемое при передаче данных, обычно связано с их модуляцией.
Модуляция — это изменение какого-либо параметра сигнала в канале связи (модулируемого сигнала) в соответствии с текущими значениями передаваемых данных (модулирующего сигнала).
Демодуляция — это обратное преобразование модулированного сигнала в модулирующий сигнал.
Протокол передачи данных представляет собой совокупность правил, определяющих формат данных и процедуры их передачи в канале связи. В протоколе подробно указывается, как представить данные, какой способ модуляции данных избрать с целью ускорения и защиты их передачи, как выполнить соединение с каналом и обеспечить достоверность передачи данных.
Модемы для цифровых каналов связи более правильно намывать сетевыми адаптерами, так как классическая модуляция-демодуляция сигналов в них не осуществляется — входной и выходной сигналы такого модема являются импульсными.
Вместо модема в локальных сетях также используются сетевые адаптеры (сетевые карты), выполненные в виде плат, устанавливаемых в разъем материнской платы.
Сетевые адаптеры можно подразделить на две группы, адаптеры для клиентских компьютеров, адаптеры для серверов.
В адаптерах для клиентских компьютеров основная часть работы по приему и передаче сообщений перекладывается на программное обеспечение. Такой адаптер дешевле и проще, но он достаточно сильно загружает центральный процессор компьютера. Адаптеры для серверов используют в своей работе собственные процессоры. Этот тип адаптеров значительно дороже адаптеров для клиентских компьютеров.
Для оперативной передачи информации применяются системы автоматизированной передачи информации.
Совокупность технических и программных средств, служащих для передачи информации, будем называть системой передачи информации (СП).
Источник и потребитель информации в СП не входят — они являются абонентами системы передачи. Абонентами могут быть люди, компьютеры, системы хранения информации, телефонные аппараты, модемы, различного рода датчики и исполнительные устройства. В структуре СП можно выделить: канал передачи (канал связи — КС), передатчик информации, приемник информации.
Основными показателями СП информации являются: пропускная способность, достоверность, надежность работы.
Пропускная способность системы (канала) передачи информации — наибольшее теоретически достижимое количество информации, которое может быть передано по системе за единицу времени.
Линия связи (ЛС) - это среда, по которой передаются информационные сигналы. Водной линии связи может быть организовано несколько каналов связи путем временного, частотного кодового и других видов разделения тогда говорят о логических (виртуальных) каналах.
Рассмотрим классификацию каналов связи.
Пофизической природе КС подразделяются на механические, акустические, оптические, электрические.
По форме представления передаваемой информации КС делятся на аналоговые и цифровые.
В зависимости от возможных направлений передачи информации различают симплексные КС.полудуплексные КС, дуплексные КС.
Каналы связи по способу соединения могут быть коммутируемые и некоммутируемые.
По пропускной способности КС можно разделить на низкоскоростные КС, среднескоростные КС, высокоскоростные (широкополосные) КС.
