Основные возможности и проблемы работы в сетях

Специалисты очень быстро оценили основные достоинства компьютерных сетей. К их числу относятся:

§ возможность оперативного, практически мгновенного обмена информацией между пользователями, имеющими доступ к компьютерам сети;

§ возможность совместного использования дорогостоящей и эффективной аппаратуры, включенной в состав сети (например, лазерных принтеров);

§ возможность совместного использования программного обеспечения и данных, хранящихся в компьютерах сети, что позволяет экономить дисковую память из-за отказа от дублирования файлов на каждом из компьютеров;

§ доступ к уникальной, то есть имеющейся в единичных экземплярах информации для большого числа людей;

§ возможность использования для обработки информации более мощных компьютеров;

§ возможность объединения вычислительных мощностей для решения сложных задач.

Однако работа в сети выдвигает и целый ряд проблем:

§ сохранность ценной информации общего использования;

§ обеспечение надежности работы сетевой аппаратуры и сетевого программного обеспечения;

§ ограничение доступа к конфиденциальной информации;

§ защита от вирусов;

§ разрешение конфликтов, когда несколько пользователей одновременно пытаются использовать одну и ту же аппаратуру, одни и те же программы или данные и т. д.

Линии связи

Чаще всего в качестве носителя передаваемой по сети информации выступают электромагнитные волны разной частоты.

ВНИМАНИЕ

Физическую среду, которая используется для соединения компьютеров в сети, принято называть линией связи, каналом связи или средой передачи.

В качестве линий связи могут использоваться инфракрасные лучи, обычные или специальные электрические провода, оптоволоконные кабели, телефонные линии, радио- и спутниковая связь. Информация передается по линиям связи в виде различных сигналов, которые, испытывая сопротивление среды, затухают с расстоянием. Поэтому одной из важнейших характеристик линии связи является максимальная дальность, на которую может быть передана по ней информация без искажения.

Так, инфракрасные лучи обеспечивают передачу информации между компьютерами, находящимися в пределах одной комнаты. Линия связи, являющаяся разновидностью электрического кабеля, — «витая пара» (два изолированных медных провода, свитые в жгут), обеспечивает связь между компьютерами, находящимися на расстоянии не более 100 м. Наиболее популярное в настоящее время средство соединения — электрический кабель типа Ethernet позволяет связывать компьютеры на расстоянии до 500 м. Кабели типа Ethernet относятся к так называемым коаксиальным кабелям, в которых центральный медный проводник покрыт слоем изоляции, а поверх этого слоя находится второй слой проводника, покрытый в свою очередь вторым слоем изоляции. Второй слой проводника играет экранирующую роль, он защищает центральный проводник от помех (рис. 14.4). Коаксиальный кабель можно сделать более или менее толстым. Более толстые кабели обеспечивают лучшую передачу данных на большие расстояния, но они дороже и прокладывать их сложнее. Оптоволоконные кабели представляют собой достаточно тонкие жгуты из специального материала, по которому распространяются световые волны, генерируемые микролазерными установками. Такие кабели обеспечивают связь на расстояниях в десятки километров. А телефонные линии, радио- и спутниковая .связь позволяют соединять компьютеры, находящиеся в любой точке планеты.

Топология сети

Геометрическая схема соединения компьютеров в сети называется топологией. Для локальных сетей в основном используются три стандартные топологии: шина, кольцо и звезда.

Рис. 14.1. Шинная топология сети

В шинной (линейной) топологии (рис. 14.1) компьютеры подсоединяются к центральному кабелю, который принято называть магистралью или шиной. Это соединение аналогично соединению различных устройств внутри компьютера.

Топология типа кольцо (рис. 14.2) в общем похожа на шинную топологию, но концы магистрали соединены, образуя замкнутое кольцо. Сети с шинной и кольцевой топологиями могут покрывать достаточно большие расстояния (порядка нескольких десятков километров).

Рис.14.2. Кольцевая топология

В топологии типа звезда (рис. 14.3) все компьютеры подсоединены к одной центральной машине, которая, как правило, бывает мощнее, чем подсоединяемые к ней. Она играет ведущую роль в сети, так как все информационные потоки между остальными компьютерами сети проходят через центральный компьютер. Для такой топологии характерны небольшие размеры.

Рис. 14.3.Топология типа звезда

Каждая из топологий имеет свои преимущества и недостатки. Поэтому способ соединения компьютеров в проектируемой сети должен тщательно прорабатываться специалистами. В принципе, в сети могут быть использованы не только рассмотренные стандартные схемы, но и их всевозможные комбинации, учитывающие конкретные особенности организации, в которой она разворачивается.