Вычислительная сеть

Перейти к навигацииПерейти к поиску

Вычислительная сеть[1], или информационно-вычислительная сеть[1] (компьютерная сеть), — система, обеспечивающая обмен данными между вычислительными устройствами — компьютерами, серверами, маршрутизаторами и другим оборудованием или программным обеспечением. Для передачи информации могут быть использованы различные среды передачи данных. Помимо совокупности физических устройств и физических средств передачи данных, вычислительная сеть может быть оверлейной или виртуальной, то есть логически самостоятельной выделенной сетью, использующей ресурсы другой физической сети — вычислительной (например, Интернет), телефонной сети, в том числе ТФОП и (или) среды передачи данных.

Классификация

Существуют варианты классификации разных вычислительных сетей по назначению и характеристикам.

По территориальной распространённости:

  • BAN (англ. Body Area Network — нательная компьютерная сеть) — сеть надеваемых или имплантированных компьютерных устройств;
  • PAN (Personal Area Network) — персональная сеть, предназначенная для взаимодействия различных устройств, принадлежащих одному владельцу;
  • LAN (ЛВС, Local Area Network) — локальная сеть, имеющая замкнутую инфраструктуру до выхода на поставщиков услуг; может описывать и маленькую офисную сеть, и сеть уровня большого завода, занимающего несколько сотен гектаров; иногда определяется как сеть «около шести миль (10 км) в радиусе»; локальные сети являются сетями закрытого типа, доступ к ним разрешён только ограниченному кругу пользователей, для которых работа в такой сети непосредственно связана с их профессиональной деятельностью;
  • CAN (Campus Area Network) — кампусная сеть, объединяет локальные сети близко расположенных зданий;
  • MAN (Metropolitan Area Network) — городские сети между учреждениями в пределах одного или нескольких городов, связывающие много локальных вычислительных сетей;
  • WAN (Wide Area Network) — глобальная сеть, покрывающая большие географические регионы, включающие в себя как локальные сети, так и прочие телекоммуникационные сети и устройства. Пример WAN — сети с коммутацией пакетов (Frame relay), через которую могут «разговаривать» между собой различные компьютерные сети. Глобальные сети являются открытыми и ориентированы на обслуживание любых пользователей.

По архитектуре:

По типу сетевой топологии:

По типу среды передачи:

По функциональному назначению:

По скорости передачи:

  • низкоскоростная (до 10 Мбит/с),
  • среднескоростная (до 100 Мбит/с),
  • высокоскоростная (свыше 100 Мбит/с);

По сетевым операционным системам:

По необходимости поддержания постоянного соединения:

Оверлейные сети

Примеры самостоятельных логических вычислительных сетей, использующих другие физические сети и среды передачи данных:

Стеки протоколов

Основная статья: Сетевой протокол

При реализации компьютерной сети могут использоваться различные наборы протоколов, некоторые из них:

Уровни

Сетевая модель OSI

Передача данных

Основная статья: Передача данных

История

Впервые в мире вычислительная сеть была применена в советском комплексе ПРО «Система А» (генеральный конструктор Г. В. Кисунько), возведённом в 1956—1960 годах в Казахстане, однако предложена раньше — например, в 1949 году для Semi-Automatic Ground Environment[2][3] (реализована в конце 1950-х). В сеть были объединены разработанные Институтом точной механики и вычислительной техники АН СССР компьютеры «Диана I» и «Диана II» (создатели С. А. Лебедев, В. С. Бурцев)[4].

В 1970-е годы в Великобритании была разработана система доступа к автоматизированным базам данных на основе использования телефонных каналов, телевизоров и клавиатуры, получившая название видеотекс. Наибольшее развитие видеотекс получил во Франции, где эта система получила название Минитель.

В это же время произошёл прорыв в области производства компьютерных компонентов. Успехи в разработке передачи данных между персональными компьютерами привели к созданию глобальной сети Интернет, предшественником которого была сеть ARPAnet, начавшая работать в 1969 году[5].

В 1980 году аспиранты университета Дьюка Джим Эллис и Том Траскотт создали компьютерную сеть Usenet. Они задумывали эту сеть как программное обеспечение для объявлений в своем университете. Однако эта сеть сразу заинтересовала и другие образовательные учреждения и вскоре превратилась во всеобщую систему дискуссионных групп[6].

В 1980-е годы среди энтузиастов компьютерных сетей были популярны BBS — технология общения пользователей компьютеров через коммутируемые телефонные сети. Она была создана в 1978 году[5].

В середине 1980-х годов положение дел в локальных сетях стало кардинально меняться. Утвердились стандартные технологии объединения компьютеров в сеть — Ethernet, Arcnet, Token Ring. Мощным стимулом для их развития послужили персональные компьютеры, являющиеся идеальными элементами для построения компьютерных сетей[7].

Глобальная компьютерная сеть

Основные статьи: Глобальная вычислительная сеть и Интернет

Глобальная компьютерная сеть (англ. Wide Area Network, WAN) — компьютерная сеть, охватывающая большие территории и включающая в себя большое число компьютеров.

ГКС служат для объединения разрозненных сетей так, чтобы пользователи и компьютеры, где бы они ни находились, могли взаимодействовать со всеми остальными участниками глобальной сети.

Некоторые ГКС построены исключительно для частных организаций, другие являются средством коммуникации корпоративных ЛВС с сетью Интернет или посредством Интернет с удалёнными сетями, входящими в состав корпоративных. Чаще всего ГКС опирается на выделенные линии, на одном конце которых маршрутизатор подключается к ЛВС, а на другом коммутатор связывается с остальными частями ГКС. Основными используемыми протоколами являются TCP/IP, SONET/SDH, MPLS, ATM и Frame relay. Ранее был широко распространён протокол X.25, который может по праву считаться прародителем Frame relay.

ГКС связывает компьютеры, рассредоточенные на расстоянии сотен и тысяч километров. Часто используются уже существующие не очень качественные линии связи. Более низкие, чем в локальных сетях, скорости передачи данных (десятки килобит в секунду) ограничивают набор услуг передачей файлов, преимущественно не в оперативном, а в фоновом режиме, с использованием электронной почты. Для стойкой передачи дискретных данных применяются более сложные методы и оборудование, чем в локальных сетях.

Глобальные сети отличаются от локальных тем, что рассчитаны на неограниченное число абонентов и используют, как правило, не слишком качественные каналы связи и сравнительно низкую скорость передачи, а механизм управления обменом у них в принципе не может быть гарантированно скорым.

В глобальных сетях намного более важно не качество связи, а сам факт её существования. Правда, в настоящий момент уже нельзя провести чёткий и однозначный предел между локальными и глобальными сетями. Большинство локальных сетей имеют выход в глобальную сеть, но характер переданной информации, принципы организации обмена, режимы доступа к ресурсам внутри локальной сети, как правило, сильно отличаются от тех, что приняты в глобальной сети. И, хотя все компьютеры локальной сети в данном случае включены также и в глобальную сеть, специфику локальной сети это не отменяет. Возможность выхода в глобальную сеть остаётся всего лишь одним из ресурсов, поделённым пользователями локальной сети.

См. также

Примечания

  1. ↑ 1 2 Бройдо В. Л., Ильина О. П. Архитектура ЭВМ и систем: Учебник для вузов. 2-е изд.. — СРБ: "Издательский дом ""Питер""", 2021. — С. 21. — 720 с. — ISBN 978-5-4461-9983-9.
  2. ↑ 1 2 Quarterly Progress Report. Lincoln Laboratories. June 1952.
  3. ↑ Schaffel, Kenneth (1991). Emerging Shield: The Air Force and the Evolution of Continental Air Defense 1945—1960 Архивировано 13 ноября 2005 года.. General Histories (Report). Office of Air Force History, p. 197. ISBN 0-912799-60-9.
  4. ↑ Ревич Ю. Россия – родина сетей. Slon.ru (10 августа 2010). Дата обращения: 29 мая 2013. Архивировано 29 мая 2013 года.
  5. ↑ 1 2 История компьютерного андеграунда::Рождение ARPAnet и эпоха BBS. Дата обращения: 1 марта 2024. Архивировано 1 марта 2024 года.
  6. ↑ «Его смерть была неизбежна»
  7. ↑ 51. Эволюция средств вычислительной техники. megalektsii.ru. Дата обращения: 12 ноября 2022. Архивировано 12 ноября 2022 года.

Литература