Классификация сетей ЭВМ (компьютерных сетей), как любых больших и сложных систем, может быть выполнена на основе различных признаков, в качестве которых могут быть использованы (рис. 1.14):
• размер (территориальный охват) сети;
• принадлежность;
• назначение;
• область применения
1. По размеру (территориальному охвату)сети ЭВМ делятся на:
• персональные;
• локальные;
• городские (региональные).
• глобальные.
Персональная сеть {Personal Area Network, PAN) — это сеть, объединяющая персональные электронные устройства пользователя (телефоны, карманные персональные компьютеры, смартфоны, ноутбуки и т.п.) и характеризующаяся:
• небольшим числом абонентов;
• малым радиусом действия (до нескольких десятков метров);
• некритичностью к отказам.
К стандартам таких сетей в настоящее время относятся Bluetooth, Zigbee, Пиконет.
Локальная вычислительная сеть (ЛВС) (Local Area Network, LAN)
- сеть со скоростью передачи данных , как правило, не менее 1 Мбит/с, обеспечивающая связь на небольших расстояниях - от нескольких десятков метров до нескольких километров. Оборудование, подключаемое к ЛВС, может находиться в одном или нескольких соседних зданиях.
Примеры ЛВС: Ethernet, Token Ring.
Городская вычислительная сеть (Metropolitan Area Network, MAN)
- сеть, промежуточная по размеру между ЛВС и глобальной сетью. Протоколы и кабельная система для городской вычислительной сети описываются в стандартах комитета IEEE 802.6. MAN реализуется на основе протокола DQDB (Distributed Queue Dual Bus) - двойная шина с распределенной очередью и использует волоконно-оптический кабель для передачи данных со скоростью 100 Мбит/с на территории до 100 км2. MAN может применяться для объединения в одну сеть группы сетей, расположенных в разных зданиях. Последние разработки, связанные с высокоскоростным беспроводным доступом в соответствии со стандартом IEEE 802.16, привели к созданию MAN в виде широкополосных беспроводных ЛВС.
Глобальная сеть (Wide Area Network, WAN) - в отличие от ЛВС охватывает большую территорию и представляет собой объединение нескольких ЛВС, связанных с помощью специального сетевого оборудования (маршрутизаторов, коммутаторов и шлюзов), образующих в случае использования высокоскоростных каналов магистральную сеть передачи данных (магистральную сеть связи). Наиболее широкое применение находят глобальные сети для нужд информационного обмена в коммерческих, научных и других профессиональных целях.
Для построения глобальных сетей могут использоваться различные сетевые технологии, в том числе TCP/IP, Х.25, Frame Relay, ATM, MPLS.
Настоящей глобальной сетью, пожалуй, можно считать только сеть Интернет. Вряд ли глобальной можно считать сеть, объединяющую 2-3 ЛВС, находящиеся в разных городах, расположенных на расстоянии нескольких десятков или даже сотен километров друг от друга. Однако, поскольку для построения такой «простой» сети используются обычно те же сетевые технологии и технические средства, что и в сети Интернет, то такие сети обычно тоже относят к классу глобальных сетей.
2. По принадлежностисети ЭВМ делятся на:
• офисные - сети, расположенные на территории офиса компании, ограниченной обычно пределами одного здания, и построенные на технологиях LAN;
• корпоративные (ведомственные) - сети, представляющие собой объединение нескольких офисных сетей компании, расположенных в разных территориально разнесенных зданиях, находящихся возможно в разных городах и регионах, и построенные на технологиях MAN или WAN;
• частные - сети, построенные обычно на технологии виртуальной частной сети{Virtual Private Network, VPN), позволяющей обеспечить одно или несколько сетевых соединений, которые могут быть трёх видов: узел-узел, узел-сеть и сеть-сеть, образующих логическую сеть поверх другой сети (например, Интернет).
3. По назначениюсети ЭВМ делятся на:
• вычислительные, предназначенные для решения задач пользователей, ориентированных, в основном, на вычисления;
• информационные, ориентированные на предоставление информационных услуг; примерами таких сетей могут служить сети, предоставляющие справочные и библиотечные услуги;
• информационно-вычислительные, предназначенные для решения задач пользователей и предоставления информационных услуг;
• информационно-управляющие, предназначенные для управления реальными объектами и процессами.
4. По области применениясети можно разделить на:
• сети хранения данных;
• серверные фермы.
Сеть хранения данных (СХД) {Storage Area Network, SAN) представляет собой множество внешних устройств хранения данных, таких как дисковые массивы, ленточные библиотеки, оптические накопители, подключённые к серверам, при этом операционная система рассматривает подключённые ресурсы, как локальные.
Следует не путать сеть хранения данных с сетевой системой хранения данных (Network Attached Storage, NAS), представляющей собой компьютер с дисковым массивом, подключенный обычно к локальной сети и поддерживающий работу по принятым в этой сети протоколам. Часто диски в NAS объединены в RAID массив. Несколько таких компьютеров могут быть объединены в одну систему, обеспечивая надёжность хранения данных, простой доступ для пользователей и хорошую масштабируемость.
Серверная ферма - это множество серверов, соединенных сетью передачи данных и работающих как единое целое. Серверная ферма обычно является ядром крупного центра обработки данных (ЦОД), обеспечивающего распределенную обработку данных.
К перечисленным типам сетей следует добавить:
• беспроводные ЛВС;
• виртуальные локальные вычислительные сети;
• иерархические сети;
Беспроводная ЛВС (wireless LAN - WLAN) - локальная сеть, использующая для передачи данных инфракрасное излучение или чаще всего радиоволны.
Виртуальная локальная вычислительная сеть (ВЛВС) (virtual LAN - VLAN) - логическое объединение узлов локальной сети, позволяющее выделить пользователей одной рабочей группы с общими интересами в отдельный сетевой сегмент. При этом объединяемые узлы могут принадлежать различным физическим сегментам.
Иерархическая сеть (hierarchical network) - сеть, в которой главным вычислительным центром является одна хост-машина, а терминалами -остальные сетевые устройства. Это традиционная архитектура, противоположная современной архитектуре распределенных вычислений, в которых интеллектуальные рабочие станции играют более активную роль в вычислительном процессе.
Важным требованием к любой компьютерной сети, обеспечивающим эффективное функционирование, является её управляемость,заключающаяся в возможности:
• централизованного наблюдения и контроля состояния основных элементов сети, отдельных подсистем и сети в целом;
• выявления и устранения возникающих в процессе функционирования сети проблем, таких как сбои и отказы отдельных устройств сети, определение и устранение перегрузок и т.д.;
• сбора и анализа данных для оценки производительности сети и планирования развития сети;
• обеспечения информационной безопасности и защиты данных и т.п.
Для реализации перечисленных возможностей необходимо в сети иметь специальные автоматизированные средства администрирования, взаимодействующие с техническими и программными средствами сети с помощью коммуникационных протоколов.
Поддержка и обеспечение эффективного функционирования компьютерной сети за счет принятия своевременных организационных решений по управлению сетью на основе анализа характеристик функционирования и текущего состояния сети реализуется в рамках администрирования компьютерной сети сетевым администратором.
К основным функциям администрирования сети относятся:
• наблюдение за потоками данных;
• установка новых версий программного обеспечения;
• создание и поддержание таблиц маршрутизации и коммутации;
• диагностика состояния компонентов сети;
• контроль ошибок и устранение простых отказов;
• замена отказавших узлов резервными;
• реконфигурация сети;
• поддержка отказоустойчивости компьютерной сети;
• добавление новых пользователей;
• определение прав пользователей сети при их обращении к разным ресурсам: файлам, каталогам, принтерам и т.д.;
• ограничение возможностей пользователей в выполнении тех или иных системных действий.
