Глобальные и локальные сети ЭВМ. Сравнительный анализ. Способы интеграции и взаимодействия. Области использования

МИНИСТЕРСТВО  СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВАРОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное образовательное  учреждениевысшего профессионального образования«Московский государственный агроинженерный университет имени В. П. Горячкина»

Инженерно-экономический  факультет

Кафедра: « Вычислительной техники и прикладной математики »

 

 

Реферат на тему:

«Глобальные и локальные сети ЭВМ. Сравнительный анализ. Способы интеграции и взаимодействия. Области использования»

 

 

Выполнила:   Крюкова  М.С. 

Группа  11Б – ЭК

Проверил:   Лосев А.Н.

 

 

Москва 2013

Содержание.

 

Введение. 3

1.Глобальные сети ЭВМ. 4

2.Локальные сети ЭВМ. 5

3.Сравнительный анализ глобальных и локальных сетей ЭВМ. 8

4.Способы интеграции и взаимодействия. 11

5.Области использования. 13

Заключение. 23

Список литературы. 24

 

 

 

 

 

 

 

Введение.

В данной работе рассматривается  тема "Локальные и глобальные сети ЭВМ.Сравнительный анализ.Способыинтеграции и взаимодействия".

 
 Компьютерная сеть в настоящее  время стала неотъемлемым атрибутом  современной организации, будь то предприятие, небольшая фирма, государственное  учреждение или просто библиотека.Сети являются инструментом для успешного ведения дел в условиях высокой конкуренции.

 
Преимуществасетевой работы:

• "Совместное использование файлов,принтеров,модемов;
• "Централизованное использование приложений, например баз данных;
• "Улучшение взаимодействия между сотрудниками благодаря таким приложениям,как документооборот, электронная почта; 
• " Снижение затрат на периферийное оборудование за счет его коллективного использования; 
• "Снижение затрат на администрирование и поддержку благодаря централизацииресурсов; 
• "Обеспечение платформы для приложений удаленного доступа, автоматического резервного копирования файлов, совместного доступа к сети

 

1.Глобальные сети ЭВМ.

Глобальные сети WideAreaNetworks (WAN) объединяют территориально рассредоточенные компьютеры, которые могут находиться в различных городах и странах. Так как прокладка высококачественных линий связи на большие расстояния обходится очень дорого, то в глобальных сетях часто используются существующие линии связи, изначально предназначенные совсем для других целей. Например, многие глобальные сети используют телефонные и телеграфные каналы общего назначения. Из-за низких скоростей таких линий связи в глобальных сетях набор предоставляемых услуг обычно ограничивается передачей файлов преимущественно не в оперативном, а в фоновом режиме, в форме электронной почты. Для устойчивой передачи дискретных данных по некачественным линиям связи применяются методы и оборудование, существенно отличающиеся от методов и оборудования, которые применяются в локальных сетях. В то же время сейчас наблюдается явная тенденция сближения локальных и глобальных сетей, одной из причин которого является улучшение качества линий связи. В глобальных сетях начали появляться и оперативные сервисы, например, доступ к информационным серверам сети Internet.

Исторически глобальные вычислительные сети появились первыми. Казалось очевидным, что соединять надо компьютеры, разнесенные  на большие расстояния, а не находящиеся  рядом, так как для них можно  организовать обмен данными "вручную", например, через сменные магнитные  носители. Да и не так часто в  одном месте концентрировалось  несколько машин, гораздо чаще предприятие  приобретало одну мощную машину, которую  и связывать-то было не с чем. Терминалы такой универсальной ЭВМ покрывали всю территорию предприятия и представляли собой функциональный эквивалент современной локальной сети, предоставляя всем сотрудникам доступ к централизованным данным с помощью простых алфавитно-цифровых терминалов. Главным стимулом создания глобальных сетей явилась потребность в совместном использовании информации, локализующейся в разных, географически удаленных точках. Такая потребность могла быть удовлетворена только при наличии эффективных методов передачи данных на большие расстояния. С этой целью и были разработаны специальные методы передачи и аппаратура, которые позволили связать между собой компьютеры, находящиеся на расстоянии многих километров друг от друга.

Гораздо позже, когда были осознаны преимущества распределенной обработки данных и разделения ресурсов, началось развитие локальных вычислительных сетей. Это развитие приобрело подлинно взрывной характер после того, как  в сети были объединены персональные компьютеры. Такие системы оказались  очень эффективными: они легко  допускали наращивание вычислительной мощности, обеспечивали высокую надежность, обладали удобным пользовательским интерфейсом, то есть несли в себе большие потенциальные возможности  создания полностью распределенной вычислительной среды.

2.Локальные сети ЭВМ.

Локальная сеть представляет собой  набор компьютеров, периферийных устройств (принтеров и т.п.) и коммутационных устройств, соединённых кабелями. Локальные  сети  делятся на учрежденческие (офисные сети фирм, сети организационного управления и другие сети, отличающиеся по терминологии, но практически одинаковые по своей идеологической сути) и  сети управления технологическими процессами на предприятиях.  

Структура ЛКС.

Способ соединения компьютеров называется структурой или топологией сети. Сети Ethernet могут иметь топологию «шина» и «звезда». В первом случае все компьютеры подключены к одному общему кабелю (шине) (см.рис.1)

Рис.1. Общая шина.

Во втором - имеется специальное центральное устройство (хаб), от которого идут «лучи» к каждому компьютеру, т.е. каждый компьютер подключен к своему собственному кабелю(см.рис.2)

Рис.2. Структура типа «шина».

Проще и экономичнее, так как для нее не требуется дополнительное устройство и расходуется меньше кабеля. Но она очень чувствительна к неисправностям кабельной системы. Если кабель поврежден хотя бы в одном месте, то возникают проблемы для всей сети. Место неисправности трудно обнаружить.

В этом смысле «звезда», более устойчива.

Рис.3. «Звезда»

Поврежденный  кабель – проблема для одного конкретного  компьютера, на работе сети в целом  это не сказывается. Не требуется  усилий по локализации неисправности. 

В сети, имеющей структуру типа «кольцо»(см.рис.4).

Рис.4. «Кольцо»

Информация передается между станциями по кольцу с переприемом в каждом сетевом контроллере. Переприем производится через буферные накопители, выполненные на базе оперативных запоминающих устройств, поэтому при выходе их строя одного сетевого контроллера может нарушиться работа всего кольца.  
Достоинство кольцевой структуры – простота реализации устройств, а недостаток – очень низкая надежность.  
Все рассмотренные структуры – иерархические. Однако, благодаря использованию мостов, специальных устройств, объединяющих локальные сети с разной структурой, из вышеперечисленных типов структур могут быть построены сети со сложной иерархической структурой.

3.Сравнительный анализ глобальных  и локальных сетей ЭВМ.

Рассмотрим основные отличия локальных  сетей от глобальных более детально. Так как в последнее время эти отличия становятся все менее заметными, то будем считать, что рассматриваем сети конца 80-х годов, когда эти отличия проявлялись весьма отчетливо, а современные тенденции сближения технологий локальных и глобальных сетей будут рассмотрены позже.

Протяженность, качество и способ прокладки линий  связи. Класс локальных вычислительных сетей по определению отличается от класса глобальных сетей небольшим расстоянием между узлами сети. Это в принципе делает возможным использование в локальных сетях качественных линий связи: коаксиального кабеля, витой пары, оптоволоконного кабеля, которые не всегда доступны (из-за экономических ограничений) на больших расстояниях, свойственных глобальным сетям, В глобальных сетях часто применяются уже существующие линии связи (телеграфные или телефонные), а в локальных сетях они прокладываются заново.

Если принять во внимание все  перечисленные выше различия локальных  и глобальных сетей, то становится понятным, почему так долго могли существовать раздельно два сообщества специалистов, занимающиеся этими двумя видами сетей. Но за последние годы ситуация резко изменилась. Специалисты по локальным сетям, перед которыми встали задачи объединения нескольких локальных сетей, расположенных в разных, географически удаленных друг от друга пунктах, были вынуждены начать освоение чуждого для них мира глобальных сетей и телекоммуникаций. Тесная интеграция удаленных локальных сетей не позволяет рассматривать глобальные сети в виде «черного ящика», представляющего собой только инструмент транспортировки сообщений на большие расстояния. Поэтому все, что связано с глобальными связями и удаленным доступом, стало предметом повседневного интереса многих специалистов по локальным сетям.

С другой стороны, стремление повысить пропускную способность, скорость передачи данных, расширить набор и оперативность  служб, другими словами, стремление улучшить качество предоставляемых  услуг - все это заставило специалистов по глобальным сетям обратить пристальное  внимание на технологии, используемые в локальных сетях.

Таким образом, в мире локальных  и глобальных сетей явно наметилось движение навстречу друг другу, которое  уже сегодня привело к значительному  взаимопроникновению технологий локальных  и глобальных сетей.

Одним из проявлений этого сближения  является появление сетей масштаба большого города (MAN), занимающих промежуточное  положение между локальными и  глобальными сетями. При достаточно больших расстояниях между узлами они обладают качественными линиями  связи и высокими скоростями обмена, даже более высокими, чем в классических локальных сетях. Как и в случае локальных сетей, при построении MAN уже существующие линии связи  не используются, а прокладываются заново.

Сближение в методах передачи данных происходит на платформе оптической цифровой (немодулированной) передачи данных по оптоволоконным линиям связи. Из-за резкого улучшения качества каналов связи в глобальных сетях начали отказываться от сложных и избыточных процедур обеспечения корректности передачи данных. Примером могут служить сети framerelay. В этих сетях предполагается, что искажение бит происходит настолько редко, что ошибочный пакет просто уничтожается, а все проблемы, связанные с его потерей, решаются программами прикладного уровня, которые непосредственно не входят в состав сети framerelay.

За счет новых сетевых технологий и, соответственно, нового оборудования, рассчитанного на более качественные линии связи, скорости передачи данных в уже существующих коммерческих глобальных сетях нового поколения  приближаются к традиционным скоростям  локальных сетей (в сетях framerelay сейчас доступны скорости 2 Мбит/с), а в глобальных сетях АТМ и превосходят их, достигая 622 Мбит/с.

В результате службы для режима on-line становятся обычными и в глобальных сетях. Наиболее яркий пример - гипертекстовая информационная служба WorldWideWeb, ставшая основным поставщиком информации в сети Internet. Ее интерактивные возможности превзошли возможности многих аналогичных служб локальных сетей, так что разработчикам локальных сетей пришлось просто позаимствовать эту службу у глобальных сетей. Процесс переноса служб и технологий из глобальных сетей в локальные приобрел такой массовый характер, что появился даже специальный термин - intranet-технологии (intra - внутренний), обозначающий применение служб внешних (глобальных) сетей во внутренних - локальных.

Локальные сети перенимают у глобальных сетей и транспортные технологии. Все новые скоростные технологии (FastEthernet, GigabitEthernet, l00VG-AnyLAN) поддерживают работу по индивидуальным линиям связи наряду с традиционными для локальных сетей разделяемыми линиями. Для организации индивидуальных линий связи используется специальный тип коммуникационного оборудования - коммутаторы. Коммутаторы локальных сетей соединяются между собой по иерархической схеме, подобно тому, как это делается в телефонных сетях: имеются коммутаторы нижнего уровня, к которым непосредственно подключаются компьютеры сети, коммутаторы следующего уровня соединяют между собой коммутаторы нижнего уровня и т. д. Коммутаторы более высоких уровней обладают, как правило, большей производительностью и работают с более скоростными каналами, уплотняя данные нижних уровней. Коммутаторы поддерживают не только новые протоколы локальных сетей, но и традиционные - Ethernet и TokenRing.

В локальных сетях в последнее  время уделяется такое же большое  внимание методам обеспечения защиты информации от несанкционированного доступа, как и в глобальных сетях. Такое  внимание обусловлено тем, что локальные  сети перестали быть изолированными, чаще всего они имеют выход  в «большой мир» через глобальные связи. При этом часто используются те же методы - шифрование данных, аутентификация пользователей, возведение защитных барьеров, предохраняющих от проникновения в  сеть извне.

И наконец, появляются новые технологии, изначально предназначенные для  обоих видов сетей. Наиболее ярким  представителем нового поколения технологий является технология АТМ, которая может служить основой не только локальных и глобальных компьютерных сетей, но и телефонных сетей, а также широковещательных видеосетей, объединяя все существующие типы трафика в одной транспортной сети.

4.Способы интеграции и взаимодействия.

Постепенно различия между локальными и глобальными типами сетевых  технологий стали сглаживаться. Изолированные  ранее локальные сети начали объединяться друг с другом, при этом в качестве связующей среды использовались глобальные сети. Тесная интеграция локальных и глобальных сетей привела к значительному взаимопроникновению соответствующих технологий.

Сближение в методах передачи данных происходит на платформе цифровой передачи данных по волоконно-оптическим линиям связи. Высокое качество цифровых каналов  изменило требования к протоколам глобальных компьютерных сетей. Появились новые  технологии глобальных сетей такие как framerelay и АТМ. В этих сетях предполагается, что искажение битов происходит настолько редко, что ошибочный пакет выгоднее просто уничтожить, а все проблемы, связанные с его потерей, перепоручить программному обеспечению более высокого уровня, которое непосредственно не входит в состав сетей framerelay и АТМ.