Аналіз обчислювальних мереж

Размещено на http://www.allbest.ru/

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ ТА НАУКИ УКРАЇНИ

ДЕРЖАВНИЙ ВИЩИЙ НАВЧІЛЬНИЙ ЗАКЛАД

«КИЇВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ЕКОНОМІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ІМЕНІ ВАДИМА ГЕТЬМАНА»

Кафедра інформаційних систем в економіці

Дисципліна «Моделювання інформаційних систем та комп'ютерних мереж»

РЕФЕРАТ

на тему: «Аналіз обчислювальних мереж»

Виконав: Новик В.Д.

студент групи ІН-302

Перевірив: ст.в. Стефанцев С.С.

Київ - 2022

Зміст

Базові поняття

Призначення комунікаційних мереж

Основні можливості комп'ютерних мереж

Класифікація комунікаційних мереж

Принципи комунікації

Висновок

Джерела інформації

Базові поняття

Комп'ютерна мережа -- система зв'язку між двома чи більше комп'ютерами. У ширшому розумінні комп'ютерна мережа -- це система зв'язку через кабельне чи бездротове середовище, самі комп'ютери різного функціонального призначення і мережеве обладнання. Для передачі інформації можуть бути використані різні фізичні явища, як правило -- різні види електричних сигналів чи електромагнітного випромінювання. Середовищами передавання у комп'ютерних мережах можуть бути телефонні кабелі, та спеціальні мережеві кабелі: коаксіальні кабелі, виті пари, волоконно-оптичні кабелі, радіохвилі, світлові сигнали.

Мережева модель OSI (базова еталонна модель взаємодії відкритих систем, англ. Open Systems Interconnection Basic Reference Model, 1978 р.) -- абстрактна мережева модель для комунікацій і розробки мережевих протоколів.

Будь-який протокол моделі OSI повинен взаємодіяти або з протоколами свого рівня, або з протоколами на одиницю вище або нижче за свій рівень. Взаємодії з протоколами свого рівня називаються горизонтальними, а з рівнями на одиницю вище або нижче -- вертикальними. Будь-який протокол моделі OSI може виконувати лише функції свого рівня і не може виконувати функцій іншого рівня, що не виконується в протоколах альтернативних моделей.

Призначення комунікаційних мереж

* Доступ до інформації -- доступ до місць концентрування інформації (HTTP-, FTP-сервери, сервери баз даних).

* Сигналізація (електронна пошта, сервіси коротких повідомлень),

* Сумісне використання технічних ресурсів (мережні принтери, сховища даних, сервери застосунків).

* Розподілення навантаження (кластеризація, розпаралелювання).

* Віддалене керування (моніторинг, віддалене виконання процесів)

* Забезпечення надійності (кластеризація, резервування (пристроїв та каналів))

Основні можливості комп'ютерних мереж

обчислювальна комп'ютерна мережа

* Можливість швидкої передачі інформації на великі відстані;

* Оперативний пошук інформації;

* Обмін інформацією в режимі offline;

* Обмін текстовою, звуковою та відеоінформацією у реальному часі;

* Можливість збереження інформації, розміщеної на серверах Internet, на локальному комп'ютері для подальшої обробки;

* Можливість інтерактивності і оперативного зворотного зв'язку.

Класифікація комунікаційних мереж

Класифікація за областю дії

Класифікація комунікаційних мереж за областю дії враховує географічний район, охоплений мережею та, в меншому ступені, розмір мережі. Виділяються типи:

* персональні мережі (Personal Area Networks - PAN)

* локальні мережі (Local Area Networks -- LAN)

* кампусні мережі (Campus Area Network)

* глобальні мережі (Wide Area Networks -- WAN)

Локальні мережі звичайно займають обсяг одного чи декількох поряд розміщених будинків. Кількість пристроїв, що складають мережу, типово не перевищує декількох тисяч. Загальною практикою є розподілення великих локальних мереж на робочі групи. Малі локальні мережі (10-20 робочих місць) можуть утворювати єдину робочу групу.

Кампусні мережі типово об'єднають декілька локальних мереж і територіально охоплюють декілька міських кварталів, або навіть територію невеликого міста. Прикладами кампусних мереж є корпоративні мережі великих підприємств, операторів зв'язку, навчальних закладів. Кількість задіяних пристроїв може складати десятки тисяч пристроїв, або навіть більше. Загальною рисою локальних та кампусних мереж є наявність єдиної служби підтримки мережі, єдиного адміністративного керування та загальної технічної політики.

Глобальні мережі розміщуються на великих географічних просторах. Практично для глобальних мереж не існує обмежень на обсяг. Глобальні мережі об'єднують велику кількість локальних та кампусних мереж. Суттєвою рисою їх є відсутність єдиної адміністративної підпорядкованості. Найкращим прикладом глобальної мережі є Internet.

В доповнення теми слід зазначити спеціальні випадки, коли вказані типи мереж можуть бути скомбіновані. Наприклад, глобальна мережа може надавати середовище для створення корпоративних мереж, що об'єднують дуже віддалені вузли. Існуючі технології віртуальних мереж (про них буде пізніше) забезпечують можливість використання принципів функціонування локальних та корпоративних для комунікацій віддалених об'єктів, з'єднаних через глобальну мережу.

Класифікація за топологією

Комунікаційні мережі можуть класифікуватися також за топологією з'єднання пристроїв. Базовими є такі топології:

* шинна

* кільце

* зірка

* комбінована

При використанні шинної топології пристрої мережі з'єднані таким чином, що дані, які передаються між будь-якою парою пристроїв є доступні для всіх інших пристроїв мережі. Визначення, якому саме пристрою та звідки виконується передача, забезпечується шляхом аналізу даних, що передаються всіма пристроями мережі. Надзвичайно проста, але й найменш ефективна топологія. Прикладом мережі з шинною топологією є загально відомий стандарт Ethernet.

В мережі з топологією кільця дані передаються в одному напрямку. Деякі реалізації кільцевих мереж є дещо ефективнішими за шинні мережі (наприклад, ранні реалізації стандарту Token Ring були приблизно в 1,5 раза ефективніші за Ethernet), але взагалі це топології близького рівня. В обох типах у кожен момент часу дані можуть передаватися лише між однією парою пристроїв.

Зіркоподібні мережі мають у складі обов'язковий службовий елемент -- комутатор. Комутатор не бере участі у комунікаціях безпосередньо, але забезпечує зв'язок між будь-якою парою пристроїв, які потребують комунікації. Складність та ефективність комутатора значною мірою визначає ефективність всієї мережі.

Характерною рисою розглянутих типів є можливість їх типового застосування на обмеженій території, оскільки зростання довжини комунікаційних каналів призводить до зниження їхньої ефективності та зростання ціни. Наприклад, декілька локальних мереж робочих груп, створених згідно з шинною топологією, можуть бути з'єднані за топологією зорі, а підключення до всесвітньої мережі Internet в найпоширеніших випадках виконується за стільниковою топологією.

Класифікація згідно з використаними протоколами

Для взаємодії пристроїв в будь-якій комунікаційній мережі використовуються набори правил, обов'язкові для дотримання всіма пристроями в мережі. Такі набори правил називаються протоколами. Протоколи, які регламентують порядок передачі найменших одиниць інформації між пристроями в мережі, мають назву транспортних протоколів. Прикладами транспортних протоколів є такі:

* TCP/IP

* NetBEUI

* IPX/SPX

* AppleTalk

Протокол TCP/IP на сьогодні є найпоширенішим транспортним протоколом. Це базовий протокол мережі Internet. NetBEUI -- протокол, який використовується в однорангових мережах невеликих робочих груп. Це імплементація досить давно розробленого стандарту NetBIOS, впроваджена фірмою Microsoft та реалізована в сімействі операційних систем Windows. Як іншу варіацію стандарту NetBIOS можна розглядати протокол NetBIOS поверх TCP/IP, який є більш функціональним, ніж NetBEUI, але, строго кажучи, це є окремим випадком TCP/IP.

IPX/SPX -- транспортний протокол, який був дуже поширений у середині 90-х років минулого сторіччя, головним чином завдяки популярності операційної системи NetWare фірми Novell. По функціональності IPX/SPX наближається до TCP/IP, зокрема він містить засоби для комунікацій в глобальних мережах. На сьогодні IPX/SPX поступово витісняється протоколом TCP/IP. Навіть останні версії операційної системи NetWare вже використовують як основний протокол TCP/IP. AppleTalk -- у багатьох аспектах нагадує IPX/SPX. Розроблений для комунікацій комп'ютерів серії Macintosh фірми Apple, цей протокол використовується в мережах робочих груп, поступово звільняючи місце для використання протоколу TCP/IP.

Принципи комунікації

* Адресація . Multicast (англ. групова передача) -- спеціальна форма широкомовлення, при якій копії пакетів прямують певній підмножині адресатів.

* Комутація. Комутація -- процес з'єднання абонентів комунікаційної мережі через транзитні вузли. Комунікаційні мережі повинні забезпечувати зв'язок своїх абонентів між собою. Як правило, в мережах загального доступу неможливо надати кожній парі абонентів власну фізичну лінію зв'язку, яким вони могли б монопольно «володіти» і використовувати у будь-який час. Тому в мережі завжди застосовується який-небудь спосіб комутації абонентів, який забезпечує розділення наявних фізичних каналів між декількома сеансами зв'язку і між абонентами мережі.

* Маршрутизація. Маршрутизація (англ. Routing) -- процес визначення маршруту доставки інформації в мережах зв'язку. Маршрути можуть задаватися адміністративно (статичні маршрути), або обчислюватися за допомогою алгоритмів маршрутизації, базуючись на інформації про топологію і стан мережі, отриманої за допомогою протоколів маршрутизації (динамічні маршрути). Маршрутизація в комп'ютерних мережах виконується спеціальними програмно-апаратними засобами -- маршрутизаторами; у простих конфігураціях може виконуватися і комп'ютерами загального призначення, відповідно налагодженими.

* Моніторинг. Моніторинг мережі -- робота системи, яка виконує постійне спостереження за комп'ютерною мережею у пошуках повільних або несправних систем і яка при виявленні збоїв повідомляє про них мережевого адміністратора за допомогою пошти, пейджера або інших засобів сповіщення. Наприклад, для того, щоб визначити стан веб-сервера, програма, що виконує моніторинг, може періодично відправляти запит HTTP на здобуття сторінки; для поштових серверів можна відправити тестове повідомлення по SMTP і отримати по IMAP або Pop3.

Висновок

Обчислювальна мережа - ВС [network] - це сукупність ЕОМ, об'єднаних засобами передачі даних. Засоби передачі даних у ЗС в загальному випадку складаються з наступних елементів: зв'язкових ЕОМ, каналів зв'язку (супутникових, телефонних, волоконно-оптичних та ін), коммутирующей апаратури та ін

Залежно від віддаленості ЕОМ, що входять у ЗС, мережі умовно поділяють на локальні та глобальні.

Локальна мережа - ЛОМ [local area network - LAN] - це група пов'язаних один з одним ЕОМ, розташованих в обмеженій території, наприклад, в будівлі. Відстані між ЕОМ в локальній мережі може досягати декількох кілометрів. Локальні мережі розгортаються зазвичай в рамках деякої організації, тому їх називають також корпоративними мережами.

Якщо мережа виходить за межі будівлі, то така НД називається глобальної [wide area network-WAN]. Глобальна мережа може включати в себе інші глобальні мережі, локальні мережі та окремі ЕОМ.

Глобальні мережі практично мають ті ж можливості, що і локальні. Але вони розширюють сферу їх дії. Користь від застосування глобальних мереж обмежена в першу чергу швидкістю роботи: глобальні мережі працюють з меншою швидкістю, ніж локальні.

Джерела інформації

* Андерсон К. Мінас М. Локальні мережі. Повний посібник: К.: ВЕК +, М.: ентропія, СПб.: КОРОНА принт, 1999. - 624 с.

* Богумірскій Б.С. Керівництво користувача ПЕОМ: У 2-х ч. - СПб.: Асоціація OILCO, 1992. - 357 с.

* Головкін Б.А. Паралельні обчислювальні системи. М.: Наука, 1980. - 520 с.

* Єлманова Н.З. Borland C + + Builder 3.0. Архітектура "клієнт / сервер», багатоланкові системи та Internet-додатки. - М.: Діалог-МІФІ, 1999. - 240 с.

* Касаткін А.І., Вальвачев О.М. Професійне програмування на мові Сі: Від Turbo C до Borland С + +: Мн.: Виш.шк., 1992. -240 С.

* Косарєв В.П. Єрьомін Л.В. Комп'ютерні системи та мережі. - М.: Фінанси і статистика, 1999. - 464 с.

* Кручинін С. Архітектура комп'ютера. Hard і Soft № квітні 1995.

* Мельников Д.О. Інформаційні процеси в сучасних мережах. Протоколи, стандарти, інтерфейси, моделі. - М.: КУДИЦ-ОБРАЗ, 1999. -256 С.

* Першиков та ін Російсько-англійський тлумачний словник з інформатики. - М.: Фінанси і статистика, 1999. - 386 с.

* Економічна інформатика і обчислювальна техніка: Підручник / За ред. В.П. Косарєва. - М.: Фінанси і статистика, 1996. - 336 с.

Размещено на Allbest.ru