Структура и характеристики вычислительных сетей.
Вычислительная сеть - это совокупность компьютеров, соединенных между собой с помощью каналов связи в единую систему и использующих общие ресурсы. Компоненты вычислительной сети связываются между собой и образуют сеть передачи данных.
Сеть передачи данных состоит из узлов связи (УС), объединенных каналами связи (КС) для передачи данных. Способ объединения УС и КС определяет топологию (конфигурацию) телекоммуникационной сети.
Средства телекоммуникационной сети.
1. Канал связи (КС).
1.1. Линия связи (ЛС). Представляет собой физическую среду передачи, по которой передаются сигналы и аппаратуру передачи данных (АПД), формирующей сигналы.
1.1.1. Среда передачи.
1.1.1.1. Электрическая.
1.1.1.2. Оптическая.
1.1.1.3. Радиолиния.
1.1.2. АПД. Осуществляет преобразование сигналов в соответствии с типом среды передачи.
1.1.2.1. Модемы (модуляторы-демодуляторы). Телефонные, кабельные, радиомодемы, xDSL-модемы
1.1.2.2. Адаптеры.
1.2. Каналообразующее оборудование. Предназначено для формирования каналов передачи, уплотнения и формирования многоканальных систем (мультиплексирование).
1.2.1. Мультиплексоры.
1.2.2. Демультиплексоры.
2. Узел связи.
2.1. Концентратор.
2.2. Мост.
2.3. Маршрутизатор.
2.4. Коммутатор.
2.5. Шлюз.
Основными функциями узлов связи являются:
§ маршрутизация, заключающаяся в выборе направления передачи (маршрута) данных;
§ коммутация, заключающаяся в установлении физического или логического соединения между входными и выходными портами узла;
§ мультиплексирование, заключающееся в объединении нескольких входящих в узел потоков данных в один выходящий из узла поток;
§ демультиплексирование, заключающееся в разделении одного входящего в узел потока данных на несколько выходящих из узла потоков.
В качестве оконечного оборудования данных (ООД) могут выступать компьютеры и сетевое оборудование (мосты, коммутаторы, маршрутизаторы), находящееся в узлах сети.
Характеристики компьютерных сетей – это совокупность показателей эффективности (качества) сети.
Характеристики КС.
5. Качественные.
1.1. операционные возможности сети – представляющие собой перечень услуг (сервисов) по передаче и обработке данных, предоставляемых пользователям сети. Это передача данных между удаленными пользователями сети, доступ к удаленным файлам, доступ к разнообразным вычислительным средствам, в том числе, к высокопроизводительным ВС, электронная почта, возможность передачи по сети разнообразных данных (речь, аудио, видео) и т.д.;
1.2. масштабируемость – способность сети при ее наращивании (при увеличении ресурсов) линейно увеличивать свою производительность, которую можно оценить количественно через отношение прироста производительности системы к приросту ресурсов: чем ближе это отношение к единице, тем выше масштабируемость;
1.3. управляемость – возможность администрирования с целью выявления и разрешения возникающих в сети проблем, а также планирования развития и модернизации сети;
1.4. гибкость – сохранение качества функционирования сети при изменении её состава и конфигурации в результате выхода из строя оборудования или добавления новых устройств.
6. Количественные.
2.1. глобальные, определяющие наиболее важные свойства сети как целостного объекта;
2.1.1. характеристики производительности;
2.1.2. характеристики оперативности;
2.1.3. характеристики надежности;
2.1.4. стоимостные характеристики;
2.1.5. прочие характеристики (энергопотребления, массогабаритные и т.п.).
2.2. локальные, определяющие свойства отдельных устройств или частей и позволяющие получить более детальное представление об эффективности сети.
2.2.1. временные;
2.2.1.1. время доставки пакетов при передаче между соседними узлами сети;
2.2.1.2. время ожидания передачи данных в узлах сети или освобождения ресурсов ВС (сервера);
2.2.1.3. время пребывания данных в различных узлах, устройствах или подсистемах.
2.2.2. безразмерные.
2.2.2.1. число пакетов, находящихся в буферной памяти узлов (маршрутизаторов, коммутаторов);
2.2.2.2. Коэффициенты загрузок (простоя) узлов, каналов связи и устройств ВС и т.д.