Комп ютерні мережі

     Строго  кажучи, комп'ютери в кільці не є повністю рівноправними. Одні з них обов'язково отримують інформацію від комп'ютера, який веде передачу в цей момент, раніше, а інші - пізніше. Саме на цій особливості топології й будуються методи керування обміном по мережі, спеціально розраховані на «кільце». У цих методах право на наступну передачу (або, як ще кажуть, на захоплення мережі) переходить послідовно до наступного по колу комп'ютера.

     Підключення нових абонентів в «кільце» звичайно зовсім безболісно, хоча й вимагає обов'язкової зупинки роботи всієї мережі на час підключення. Максимальна кількість абонентів у кільці може бути досить велика (до тисячі і більше). Кільцева топологія звичайно є самою стійкою до перевантажень, вона забезпечує впевнену роботу із найбільшими потоками переданої по мережі інформації, тому що в ній, як правило, немає конфліктів, а також відсутній центральний абонент.

     Завдяки тому, що сигнал у кільці проходить через всі комп'ютери мережі, вихід з ладу хоча б одного з них (або ж його мережевого пристрою) порушує роботу всієї мережі в цілому. Точно так само будь-який обрив, або коротке замикання в кожному з кабелів кільця робить роботу всієї мережі неможливою. Кільце найбільш вразливе до пошкоджень кабелю, тому в цій топології звичайно передбачають прокладку двох (або більше) паралельних ліній зв'язку, одна з яких знаходиться в резерві.

     У той же час велика перевага кільця полягає в тому, що ретрансляція сигналів кожним абонентом дозволяє істотно збільшити розміри всієї  мережі в цілому (часом до декількох  десятків кілометрів). Кільце щодо цього істотно перевершує будь-яку іншу топологію.

     Недоліком кільця можна вважати те, що до кожного  комп'ютера мережі необхідно підвести два кабелі.

     Іноді топологія «кільце» виконується  на основі двох кільцевих ліній зв'язку, які передають інформацію в протилежних  напрямках. Мета подібного рішення - збільшення (в ідеалі удвічі) швидкості передачі інформації. До того ж при ушкодженні одного з кабелів мережа може працювати з іншим кабелем (правда, гранична швидкість зменшиться).

     Топологія «шина» (або, як її ще називають, «загальна шина») самою своєю структурою припускає ідентичність мережевого устаткування комп'ютерів, а також рівноправність всіх абонентів. При такому з'єднанні комп'ютери можуть передавати інформацію тільки по черзі, тому що лінія зв'язку єдина. В іншому випадку передана інформація буде спотворюватися в результаті накладення (конфлікту, колізії). Таким чином, у шині реалізується режим напівдуплексного обміну (в обох напрямках, але по черзі, а не одночасно).

     У топології «шина» відсутній центральний  абонент, через який передається  вся інформація і таким чином підвищується її надійність. Додавання нових абонентів у шину досить просте і зазвичай можливе навіть під час роботи мережі. У більшості випадків при використанні шини використовуться мінімальна кількість сполучного кабелю в порівнянні з іншими топологіями. Правда, потрібно врахувати, що до кожного комп'ютера (крім двох крайніх) підходить два кабелі, що не завжди зручно. Тому що дозвіл можливих конфліктів у цьому випадку лягає на мережне встаткування кожного окремого абонента, апаратура мережевого адаптера при топології «шина» виходить складніше, ніж при іншій топології. Проте через широке поширення мереж з топологією «шина» (Ethernet, Arcnet) вартість мережного обладнання виходить не надто високою.

     Шині  не страшні відмови окремих комп'ютерів, тому що всі інші комп'ютери мережі можуть нормально продовжувати обмін. Може здатися, що шині не страшний і обрив кабелю, оскільки в цьому випадку ми одержимо дві повністю працездатних шини. Однак через особливості поширення електричних сигналів по довгих лініях зв'язку необхідно передбачати включення на кінцях шини спеціальних пристроїв - термінаторів. Без включення термінаторів сигнал відбивається від кінця лінії й спотворюється так, що зв'язок по мережі стає неможливою. Так що при розриві або пошкодження кабелю порушується узгодження лінії зв'язку, і припиняється обмін навіть між тими комп'ютерами, які залишилися з'єднаними між собою. Коротке замикання в будь-якій точці кабелю шини виводить з ладу всю мережу. Будь-яка відмова мережного устаткування в шині дуже важко локалізувати, тому що всі адаптери включені паралельно, і зрозуміти, який з них вийшов з ладу, не так-то просто.

     При проходженні по лінії зв'язку мережі з топологією «шина» інформаційні сигнали  послабляються й ніяк не відновлюються, що накладає тверді обмеження на сумарну  довжину ліній зв'язку, крім того, кожен абонент може одержувати з  мережі сигнали різного рівня  залежно від відстані до передавальному абоненту. Це висуває додаткові вимоги до прийомних вузлів мережного обладнання. Для збільшення довжини мережі з топологією «шина» часто використовують кілька сегментів (кожен з яких являє собою шину), з'єднаних між собою за допомогою спеціальних відновлювачів сигналів - репітерів.

     Однак таке нарощування довжини мережі не може тривати нескінченно, тому що існують ще й обмеження, пов'язані  з кінцевою швидкістю поширення  сигналів по лініях зв'язку.

     Топологія «дерево». Ця мережева топологія з чисто топологічної точки зору схожа на зіркову, в якій окремі периферійні мережеві пристрої можуть передавати до або приймати від тільки одного іншого мережевого пристрою в напрямку до центрального мережевого пристрою. Як і в класичній зірковій топології, окремі мережеві пристрої можуть бути ізольовані від мережі внаслідок ліквідації одного зв'язку (гілки), наприклад, внаслідок аварії на лінії. У мережі з топологією дерева існує один виділений мережевий пристрій, який є коренем дерева.

     «Комбінована». Якщо вузли мережі з'єднані більш складніше, то мережу можна назвати комбінованою. Деякі лінії можуть розділятися потоками даних, які передаються двома парами вузлів. Якщо кожен вузол мережі з'єднаний з будь-яким іншим вузлом каналу, мережа називається повнозв'язковою. Можуть використовуватися різноманітні комбінації вище перерахованих мереж. Наприклад декілька зіркоподібних мереж об'єднаних в кільце.

Розділ 4. Глобальні комп’ютерні  мережі.

   Класифікація мереж:

• За типом засобів комунікацій:

     -  наземні багато вузлові мережі;

     - супутникові радіомережі;

     - комбіновані мережі.

• За способом комутації повідомлень:

     - комутація каналів;

     - комутація повідомлень;

     - комутація пакетів;

     - адаптивна комутація.

• За вибором маршруту передачі повідомлення:

• фіксовані шляхи;
• спрямований вибір шляху;
• випадкові шляхи;
• лавинний метод.

     Приклади  глобальних мереж:

     В останні роки в СНД інтенсивно впроваджується мережева інфраструктура. Незалежні країни розвивають свої комп’ютерні мережі і активно включаються у світове інформаційне суспільство на базі глобальних інтернаціональних мереж.

     ІКМСІР  (інформаційно-комерційна мережа «Світовий інформаційний ринок») – мережа працює у 12 регіонах СНД. Забезпечує електронну пошту, комерційні пропозиції, рекламу, курси валют, біржові анонси, ціни на ринках, законодавства держав і розклад руху залізничного та авіаційного транспорту.

     ЕСТ – електронна система торгів Білоруської фондової біржі дає можливість віддаленим клієнтам брати участь у торгах біржі.

     FIDONET – інтернаціональна некомерційна мережа, що забезпечує вільний обмін інформацією через BBS – електронні дошки оголошень. Абоненти мережі користуються інформацією через BBS безоплатно.

     PAY – система електронних платежів, об’єднує майже всі банки Білорусі, Росії, України, Казахстану та Киргизстану, також дозволяє створювати платежі в Азербайджані, Узбекистані та державах Балтії.

     SPRINTNET - найбільша в світі мережа електронної пошти. Основним фізичним середовищем передачі даних є оптоволоконний кабель, включаючи трансатлантичний канал. Мережа здійснює передачу повідомлень на факсимільні апарати, засоби телексного та телетексного зв’язку, забезпечує електронні платежі і міжнародні розрахунки. Дає можливість користувачам доступу до більшості глобальних мереж.

     SWIFT - товариство міжнародних міжбанківських грошових телекомунікацій. Мережа гарантує оперативну пересилку і безпечне зберігання грошових документів абонентів в 130 країнах світу і безперебійний сервіс клієнтів протягом 24 годин.

     Особлива  роль серед глобальних мереж належить світовому суспільству Internet. 

Internet

Історія виникнення Інтернету.

У 1961 p. Defence Advanced Research Agensy (DARPA) за завданням міністерства оборони США взялося за проект створення експериментальної мережі передачі пакетів. Ця мережа, названа ARPANET, призначалася спочатку для вивчення методів забезпечення надійного зв'язку між комп'ютерами різних типів. Багато методів передачі даних через модеми були розроблені в ARPANET Тоді ж були розроблені й протоколи передачі даних у мережі — TCP/IP. TCP/IP — це безліч комунікаційних протоколів,що визначають, як комп'ютери різних типів можуть спілкуватися між собою. 

Експеримент із ARPANET був настільки успішним, що багато організацій

захотіли ввійти до неї з метою використання для щоденної передачі даних.

У 1975 p. ARPANET перетворилася  з експериментальної мережі на робочу

мережу. Відповідальність за адміністрування мережі взяло на себе Defence

Communication Agency (DCA), яке сьогодні називається Defence Information

Systems Agency (DISA). Але розвиток ARPANET на цьому не припинився;

про-токоли TCP/IP продовжували розвиватися й удосконалюватися. 

У 1983 р. вийшов перший стандарт для протоколів TCP/IP, що ввійшов у

Military Standarts (MIL STD), тобто у військові стандарти,  і всі, хто

працював у  мережі, зобов'язані були перейти  до цих нових протоколів. Для

полегшення цього  переходу DARPA звернулася з пропозицією  до керівників

фірми Berkley 

Software Design — упровадити  протоколи TCP/IP у Berkeley (BSD) UNIX 3

цього і почався  союз UNIX і TCP/IP. 

Через деякий час TCP/IP був адаптований у звичайний, тобто в

загальнодоступний стандарт, і термін Інтернет увійшов  у загальний

вжиток. У 1983 р. з ARPANET виділилася MILNET, щоввійшладоскладу Defence

Data Network (DDN) міністерства  оборони США. Термін «Інтернет»  почав

використовуватися для позначення єдиної мережі: MILNET плюс ARPANET. І

хоча в 1991 p. ARPANET припинила своє існування, мережа Інтернет існує,

її розміри  набагато перевищують первісні, тому що вона об'єднала безліч

мереж в усьому світі. Кількість хостів, підключених до мережі Інтернет,

зросла з 4 комп'ютерів у 1969 р. до 3,2 мільйона у 1994. Хостом у  мережі

Інтернет називаються  комп'ютери, що працюють у бага-тозадачній

операційній системі (Unix, VMS), які підтримують протоколи TCP/IP і

надають користувачам які-небудь мережні послуги.

      Адміністративний  устрій Internet

     Структура, яка відповідає за Internet є ISOC (Internet Society). Його мета - сприяти глобальному обміну інформацією через Internet. Вона призначає організацію, яка відповідає за технічну політику, підтримку і управління Internet.

     Ця  організація є групою запрошених добровольців, звану IAB (Рада з архітектури Internet.). IAB регулярно стверджує стандарти і розподіляє ресурси, наприклад, такі, як адреси. Internet працює, оскільки є стандартні способи спілкування між комп'ютерами і прикладними програмами. Це дозволяє комп'ютерам різного типу зв'язуватися без особливих проблем. IAB відповідальний за стандарти; він вирішує, коли стандарт необхідний і яким йому слід бути. Коли потрібен стандарт, рада розглядає проблему, приймає стандарт і по мережі оповіщає про нього. IAB також стежить за різними номерами, які повинні залишатися унікальними. Наприклад, кожний комп'ютер в Internet має свою унікальну 32-розрядну двійкову адресу; ніякий інший комп'ютер не має такого ж. IAB піклується як привласнюється даний адрес. Він не привласнює адрес особисто, але розробляє правила, як ці адреси знаходять свого власника.