20. Термин топология сети характеризует способ организации физических связей компьютеров и других сетевых компонентов.

Топология общая шина. В этой топологии, в качестве центрального элемента выступает общий кабель, к которому последовательно подключается несколько компьютеров. Передаваемая информация распространяется по кабелю и доступна одновременно всем компьютерам, присоединенным к нему. Основным преимуществом такой схемы является ее дешевизна и простота наращивания, то есть присоединение новых узлов к сети. Самый серьезный недостаток общей шины заключается в ее низкой надежности: любой дефект кабеля или какого-нибудь из многочисленных разъемов полностью нарушает работу всей сети. Другим недостатком является ее невысокая производительность, так как при таком способе подключения в каждый момент времени только один компьютер может передавать данные по сети, поэтому пропускная способность канала связи всегда делится между всеми узлами связи. Выход одного или нескольких компьютеров из строя никак не сказывается на работе сети.

Топология звезда. Образуется в случае, когда каждый компьютер подключается отдельным кабелем к общему центральному устройству, называемому концентратором (в данном случае этот термин используется в широком смысле, обозначая любое многовходовое устройство, способное служить центральным элементом, например коммутатор или маршрутизатор). В его функции входит направление передаваемой компьютером информации одному, или всем остальным компьютерам сети. К недостаткам топологии типа звезда относится более высокая стоимость сетевого оборудования из-за необходимости приобретения специализированного центрального устройства, и выход из строя концентратора ведет к потере всей сети. Кроме того, возможность по наращиванию количества узлов в сети ограничивается количеством портов концентратора. Главное преимущество этой топологии перед шиной — более высокая надежность. Выход из строя одного или нескольких компьютеров на работу сети не влияет. Концентратор может играть роль интеллектуального фильтра информации, поступающей от узлов в сеть, и при необходимости блокировать запрещенные администратором передачи.

Топология кольцо. В сетях с такой конфигурацией, данные передаются по кольцу от одного компьютера к другому. Главным достоинством кольца является то, что оно по своей природе обладает свойством резервирования связей. Любая пара компьютеров соединена здесь двумя путями – по часовой стрелке и против нее. Кольцо представляет очень удобную конфигурацию и для организации обратной связи – данные, сделав полный оборот, возвращаются к узлу-источнику. Поэтому отправитель может контролировать процесс доставки данных адресату. В то же время, в сетях с кольцевой топологией необходимо принимать специальный меры, чтобы в случае выхода из строя или отключения какого-либо узла не прерывался канал связи между остальными узлами. Выход из строя хотя бы одного компьютера приводит к падению сети.

Сеть с ячеистой топологией обладает высокой избыточностью и надежностью, так как каждый компьютер в такой сети соединен с каждым другим отдельным кабелем. Сигнал от компьютера-отправителя до компьютера-получателя может проходить по разным маршрутам, поэтому разрыв кабеля не сказывается на работоспособности сети. Основной недостаток — большие затраты на прокладку кабеля, что компенсируется высокой надежностью и простотой обслуживания. Эта топология допускает соединение большого количества компьютеров и характерна, как правило, для крупных сетей.

Логическая структура сети- это процесс разбиения сети на сегменты с локализованным трафиком.

Логическая структуризация сети позволяет дифференцировать доступную пропускную способность в разных частях сети.

21. Компьютерная сеть состоит из трех основных аппаратных компонент и двух программных, которые должны работать согласованно.

Основными аппаратными компонентами сети являются следующие:

1. Абонентские системы:

   1. компьютеры (рабочие станции или клиенты и серверы);

   2. принтеры;

   3. сканеры и др.

2. Сетевое оборудование:

   1. сетевые адаптеры;

   2. концентраторы (хабы);

   3. мосты;

   4. маршрутизаторы и др.

3. Коммуникационные каналы:

   1. кабели;

   2. разъемы;

   3. устройства передачи и приема данных в беспроводных технологиях.

Основными программными компонентами сети являются следующие:

1. Сетевые операционные системы, где наиболее известные из них это:

   1. Windows NT;

   2. Windows for Workgroups;

   3. LANtastic;

   4. NetWare;

   5. Unix;

   6. Linux и т.д.

2. Сетевое программное обеспечение (Сетевые службы):

   1. клиент сети;

   2. сетевая карта;

   3. протокол;

   4. служба удаленного доступа.

Рабочая станция (workstation) – это абонентская система, специализированная для решения определенных задач и использующая сетевые ресурсы.

Сервер – это компьютер, предоставляющий свои ресурсы (диски, принтеры, каталоги, файлы и т.п.) другим пользователям сети.

Сетевой адаптер (сетевая карта) - это устройство двунаправленного обмена данными между ПК и средой передачи данных вычислительной сети. Сетевые карты - Являются одной из важнейших компонент любой компьютерной сети. Сетевые карты выступают в качестве физического интерфейса для соединения, между компьютером и сетевым кабелем.

Концентраторы – это аппаратные устройства множественного доступа, которые объединяет в одной точке отдельные физические отрезки кабеля, образуют общую среду передачи данных или физические сегменты сети.

Коммутаторы - это программно – аппаратные устройства, которые делят общую среду передачи данных на логические сегменты. Логический сегмент образуется путем объединения нескольких физических сегментов с помощью концентраторов. Каждый логический сегмент подключается к отдельному порту коммутатора.

Мосты – это программно – аппаратные устройства, которые обеспечивают соединение нескольких локальных сетей между собой или несколько частей одной и той же сети, работающих с разными протоколами. Мосты предназначены для логической структуризации сети или для соединения в основном идентичных сетей, имеющих некоторые физические различия. Мост изолирует трафик одной части сети от трафика другой части, повышая общую производительность передачи данных.

Маршрутизаторы. Это коммуникационное оборудование, которое обеспечивает выбор маршрута передачи данных между несколькими сетями, имеющими различную архитектуру или протоколы. Маршрутизаторы применяют только для связи однородных сетей и в разветвленных сетях, имеющих несколько параллельных маршрутов.. Маршрутизаторами и программными модулями сетевой операционной системы реализуются функции сетевого уровня.

22. Коммуникационная cеть - система, состоящая из объектов, осуществляющих функции генерации, преобразования, хранения и потребления продукта, называемых пунктами (узлами) сети, и линий передачи (связей, коммуникаций, соединений), осуществляющих передачу продукта между пунктами. Коммуникационная сеть — сеть, основной задачей которой является передача данных без ошибок и искажения.

Отличительная особенность коммуникационной сети - большие расстояния между пунктами по сравнению с геометрическими размерами участков пространства, занимаемых пунктами. В качестве продукта могут фигурировать информация, энергия, масса, и соответственно различают группы сетей информационных, энергетических, вещественных. В группах сетей возможно разделение на подгруппы. Так, среди вещественных сетей могут быть выделены сети транспортные, водопроводные, производственные и др. При функциональном проектировании сетей решаются задачи синтеза топологии, распределения продукта по узлам сети, а при конструкторском проектировании выполняются размещение пунктов в пространстве и проведение (трассировка) соединений.

Для оценки качества коммуникационной сети можно использовать следующие характеристики:

1. скорость передачи данных по каналу связи;

2. пропускную способность канала связи;

3. достоверность передачи информации;

4. надежность канала связи и модемов.

Скорость передачи данных по каналу связи измеряется количеством битов информации, передаваемых за единицу времени — секунду.; Т.Е. единица измерения скорости передачи данных — бит в секунду.

Более удобной характеристикой канала является его пропускная способность, которая оценивается количеством знаков, передаваемых по каналу за единицу времени — секунду. При этом в состав сообщения включаются и все служебные символы. Теоретическая пропускная способность определяется скоростью передачи данных. Реальная пропускная способность зависит от ряда факторов, среди которых и способ передачи, и качество канала связи, и условия его эксплуатации, и структура сообщений.

Достоверность передачи информации оценивают как отношение количества ошибочно переданных знаков к общему числу переданных знаков.

Надежность коммуникационной системы определяется либо долей времени исправного состояния в общем времени работы, либо средним временем безотказной работы. Вторая характеристика позволяет более эффективно оценить надежность системы.