Ìàéêðîñîôò, ìèðîâûì ëèäåðîì â ïðîèçâîäñòâå ïðîãðàììíîãî îáåñïå÷åíèÿ, â ðàìêàõ èíèöèàòèâû «Ïàðòíåðñòâî â îáðàçîâàíèè».Çàäà÷à ýòîé èíèöèàòèâû ïðåäîñòàâèòü øêîëàì âîçìîæíîñòü ïîâûøåíèÿ êà÷åñòâà îáó÷åíèÿ áëàãîäàðÿ èñïîëüçîâàíèþ èíôîðìàöèîííûõ òåõíîëîãèé â ó÷åáíîì ïðîöåññå. Èíôîðìàöèîííûå òåõíîëîãèè îáëàäàþò äîñòàòî÷íûì ïîòåíöèàëîì, ÷òîáû äàòü âàì âîçìîæíîñòü ïðèîáðåñòè íàâûêè, êîòîðûå áóäóò íåîáõîäèìû â áóäó-ùåé ðàáîòå, íàâûêè ýôôåêòèâíîé îáðàáîòêè èíôîðìàöèè è óïðàâëåíèÿ åþ, íàâûêè îáùåíèÿ è ñîâìåñòíîé (ãðóïïîâîé) ðàáîòû.Äëÿ ðàçâèòèÿ ýòèõ è äðó-ãèõ íàâûêîâ, ïîëó÷èâøèõ íàçâàíèå «íàâûêè XXI âåêà», è ñëóæàò ðàçðàáîòàí-íûå Ìàéêðîñîôò ó÷åáðàçðàáîòàí-íûå ïîñîáèÿ. Ó÷àñòèå Ìàéêðîñîôò â ñîçäàíèè ýòèõ ó÷åáíèêîâ îáåñïå÷èâàåò âûñîêîå êà÷å-ñòâî ó÷åáíûõ ïîñîáèé è ïåðåäà÷ó ýêñïåðòíîãî çíàíèÿ, íàêîïëåííîãî âíóòðè êîð-ïîðàöèè, íåïîñðåäñòâåííî ó÷èòåëþ è ó÷åíèêó.Íåêîòîðûå ó÷åáíûå êóðñû Ìàé-êðîñîôò ñåðèè «Ïàðòíåðñòâî â îáðàçîâàíèè» ïðåäíàçíà÷åíû äëÿ ïîäãîòîâêè ãðàìîòíûõ ïîëüçîâàòåëåé ïåðñîíàëüíûõ êîìïüþòåðîâ, äðóãèå ïðåäíàçíà÷åíû äëÿ ðåáÿò, áîëåå ãëóáîêî èíòåðåñóþùèõñÿ èíôîðìàöèîííûìè òåõíîëîãèÿìè è æåëàþùèõ ñòàòü ñïåöèàëèñòàìè â ýòîé îáëàñòè. Ó÷åáíûå êóðñû Ìàéêðîñîôò ñåðèè «Ïàðòíåðñòâî â îáðàçîâàíèè» ïåðåâåäå-íû íà ÿçûêè ìíîãèõ ñòðàí ìèðà è óñïåøíî èñïîëüçóþòñÿ âî ìíîãèõ ñòðàíàõ. Âû äåðæèòå â ðóêàõ ó÷åáíîå ïîñîáèå «Îñíîâû êîìïüþòåðíûõ ñåòåé», êîòî-ðîå ïîçíàêîìèò âàñ ñ îñíîâàìè ãðàìîòíîãî ïîñòêîòî-ðîåíèÿ è ïîääåðæêè êîìïüþòåð-íûõ ñåòåé, ñ ðàáîòîé ñåòåâûõ ïðèëîæåíèé â ëîêàëüêîìïüþòåð-íûõ ñåòÿõ è â Èíòåðíåòå. Îñâîèâ ýòîò êóðñ, âû ñìîæåòå ñîçäàâàòü è ïîääåðæèâàòü ñåòåâûå ñîåäèíåíèÿ, ïðèîáðåòåòå çíàíèÿ è íàâûêè, âîñòðåáîâàííûå â ñåãîäíÿøíåì âûñîêîòåõíîëî-ãè÷íîì îáùåñòâå.
Ñðåäè äðóãèõ ó÷åáíèêîâ, ðàçðàáîòàííûõ êîìïàíèåé Ìàéêðîñîôò: q Ó÷åáíûå ïðîåêòû ñ èñïîëüçîâàíèåì MicrosoftOffice. Êóðñ ïðåäïîëàãàåò âûïîëíåíèå ðàçëè÷íûõ óâëåêàòåëüíûõ ïðîåêòîâ, çíàêîìÿùèõ ó÷åíèêîâ ñ íåêîòîðûìè, ðàíåå íåèçâåñòíûìè îáëàñòÿìè äåÿòåëüíîñòè (íàïðèìåð, ñ òà-êèìè, êàê îñíîâû ìàðêåòèíãà, ãðàìîòíîå ñîñòàâëåíèå ðåçþìå è ïîèñê ðàáî-òû, îïòèìàëüíûå ïîäõîäû ê ñîâåðøåíèþ ïîêóïîê è äð.).
q Îñíîâû ïðîãðàììèðîâàíèÿ íà ïðèìåðå Visual Basic .NET.Êóðñ ïîìî-æåò âàì ïîãðóçèòüñÿ â óâëåêàòåëüíûé ìèð îáúåêòíî-îðèåíòèðîâàííîãî ïðîãðàììèðîâàíèÿ è ïî÷óâñòâîâàòü ñåáÿ òâîðöîì, ñïîñîáíûì ñîçäàâàòü èíòåðåñíûå ïðîãðàììû.Ýòîò êóðñ ïîçâîëèò âàì ëó÷øå ïîíÿòü ðàáîòó ïðî-ãðàììèñòà. q Ïåðñîíàëüíûé êîìïüþòåð: íàñòðîéêà è òåõíè÷åñêàÿ ïîääåðæêà. Êóðñ äàåò íåîáõîäèìóþ òåîðåòè÷åñêóþ è ïðàêòè÷åñêóþ ïîäãîòîâêó äëÿ ðàáî-òû â êà÷åñòâå ñïåöèàëèñòîâ ñëóæáû òåõíè÷åñêîé ïîääåðæêè.Ïðîãðàì-ìà êóðñà âêëþ÷àåò îáó÷åíèå ðåìîíòó è íàñòðîéêå êîìïüþòåðîâ, áàçàì äàííûõ è îñíîâàì ðàáîòû ñëóæá òåõíè÷åñêîé ïîìîùè. Ìû æåëàåì âàì óñïåõîâ íà ïóòè îáðåòåíèÿ íîâûõ çíàíèé è áóäåì ðàäû, åñëè âàì ïîíðàâèòñÿ íàø êóðñ! Î ñâîèõ âïå÷àòëåíèÿõ îá ýòîì ó÷åáíîì êóðñå âû ìîæåòå ðàññêàçàòü íàì, íàïèñàâ ïî ýëåêòðîííîé ïî÷òå íà àäðåñ: [email protected] Ñ ñàìûìè íàèëó÷øèìè ïîæåëàíèÿìè, ñîòðóäíèêè ðîññèéñêîãî Ïðåäñòàâèòåëüñòâà Ìàéêðîñîôò http://www.microsoft.com/rus
Ó÷åáíûé êóðñ «Îñíîâû êîìïüþòåðíûõ ñåòåé» äàåò âàì âîçìîæíîñòü ïîçíà-êîìèòüñÿ ñ îñíîâàìè ïîñòðîåíèÿ è ôóíêöèîíèðîâàíèÿ ëîêàëüíûõ è ãëîáàëü-íûõ êîìïüþòåðãëîáàëü-íûõ ñåòåé, ïîçâîëÿåò íàó÷èòüñÿ ïëàíèðîâàòü, ñîçäàâàòü, íà-ñòðàèâàòü è ïîääåðæèâàòü ðàáîòó êîìïüþòåðíûõ ñåòåé.  ñîñòàâ êóðñà âõîäÿò: q ó÷åáíîå ïîñîáèå ïî ñîçäàíèþ è ïîääåðæêå êîìïüþòåðíûõ ñåòåé; q ìåòîäè÷åñêîå ïîñîáèå äëÿ ó÷èòåëåé ïî îñíîâàì êîìïüþòåðíûõ ñåòåé, äî-ñòóïíîå äëÿ çàãðóçêè ñ âåá-ñåðâåðà www.microsoft.com\rus\education; q êîìïàêò-äèñê, ïðèëàãàåìûé ê ìåòîäè÷åñêîìó ïîñîáèþ äëÿ ó÷èòåëÿ, â òîì ÷èñëå ñîäåðæàùèé êóðñ «Ñèñòåìíûé àäìèíèñòðàòîð øêîëüíîé êîìïüþòåðíîé ñåòè», à òàêæå äîïîëíèòåëüíûå ìàòåðèàëû è ïîëåçíîå ïðîãðàììíîå îáåñïå÷åíèå äëÿ ó÷èòåëÿ, îáñëóæèâàþùåãî øêîëüíûå êîìïüþòåðíûå ñåòè íà áàçå Microsoft Windows XP Professional è Microsoft Windows Server 2003.  òåêñòå ïîñîáèÿ ïðèíÿòû ñëåäóþùèå øðèôòîâûå âûäåëåíèÿ è çíà÷êè: q êóðñèâîì âûäåëåíû âàæíûå ïîíÿòèÿ è òåðìèíû; q æèðíûì øðèôòîì âûäåëåíû íàçâàíèÿ äèàëîãîâûõ îêîí, ïóíêòîâ ìåíþ è óïðàâëÿþùèõ ýëåìåíòîâ (òåêñòîâûõ ïîëåé, êíîïîê è ò.ä.) ãðàôè÷å-ñêîãî èíòåðôåéñà, à òàêæå êëþ÷åâûå òåðìèíû â îïðåäåëåíèÿõ; q âûâîäû è âàæíûå çàìå÷àíèÿ îòìå÷åíû çíà÷êîì ; q ìàòåðèàëû, ñîäåðæàùèå äîïîëíèòåëüíóþ èíòåðåñíóþ èíôîðìàöèþ, âû-äåëåíû çíà÷êîì ; q âîïðîñû è çàäàíèÿ â êîíöå êàæäîé ãëàâû ñîïðîâîæäàþòñÿ çíà÷êîì .
Ïîïðîáóåì ïðåäñòàâèòü ñåáå ìèð ïðèìåðíî òðèäöàòü ïÿòü ñîðîê ëåò íàçàä. Ìèð áåç îáùåäîñòóïíûõ êîìïüþòåðíûõ ñåòåé. Ìèð, â êîòîðîì êàæäûé êîìïüþòåð äîëæåí áûë èìåòü ñîáñòâåííîå õðàíèëè-ùå äàííûõ è ñîáñòâåííûé ïðèíòåð. Ìèð, â êîòîðîì íå áûëî ýëåêòðîííîé ïî÷òû è ñèñòåì îáìåíà ìãíî-âåííûìè ñîîáùåíèÿìè (íàïðèìåð, ICQ). Êàê íè ñòðàííî ýòî çâó÷èò ñåé÷àñ, íî äî ïîÿâëåíèÿ êîìïüþ-òåðíûõ ñåòåé âñå ýòî áûëî èìåííî òàê. Êîìïüþòåðû âàæíàÿ ÷àñòü ñåãîäíÿøíåãî ìèðà, à êîìïüþòåðíûå ñåòè ñåðüåçíî îáëåã÷àþò íàøó æèçíü, óñêîðÿÿ ðàáîòó è äåëàÿ îòäûõ áîëåå èíòåðåñíûì. Áëàãîäàðÿ ýòîé êíèãå âû óçíàåòå, êàê óñòðîåíû è ðàáîòàþò êîìïüþòåðíûå ñåòè, íà-ó÷èòåñü ïðîåêòèðîâàòü è ñîçäàâàòü èõ, îñâîèòå ðà-áîòó ñ íàèáîëåå ïîïóëÿðíûìè ñåòåâûìè ïðèëîæå-íèÿìè. Ïðàêòè÷åñêè ñðàçó ïîñëå ïîÿâëåíèÿ ÝÂÌ âîç-íèê âîïðîñ î íàëàæèâàíèè âçàèìîäåéñòâèÿ êîìïü-þòåðîâ äðóã ñ äðóãîì, ÷òîáû áîëåå ýôôåêòèâíî îáðà-áàòûâàòü èíôîðìàöèþ, èñïîëüçîâàòü ïðîãðàììíûå è àïïàðàòíûå ðåñóðñû. Ïîÿâèëèñü è ïåðâûå ñåòè, â òî âðåìÿ îáúåäèíÿâøèå òîëüêî áîëüøèå ÝÂÌ â êðóïíûõ êîìïüþòåðíûõ öåíòðàõ. Îäíàêî íàñòîÿ-ùèé «ñåòåâîé áóì» íà÷àëñÿ ïîñëå ïîÿâëåíèÿ ïåðñî-íàëüíûõ êîìïüþòåðîâ, áûñòðî ñòàâøèõ äîñòóïíûìè øèðîêîìó êðóãó ïîëüçîâàòåëåé ñíà÷àëà íà ðàáî-òå, à çàòåì è äîìà. Êîìïüþòåðû ñòàëè îáúåäèíÿòü
 ýòîé ãëàâå
âû íàéäåòå îòâåòû
íà ñëåäóþùèå
âîïðîñû:
n ×òî òàêîå ñåòü? n Êàêèå âîçìîæíû òèïû ñåòåé? n Êàêîâû îñîáåííîñòè îäíîðàíãîâûõ ñåòåé è ñåòåé íà îñíîâå ñåðâåðà? n ×òî òàêîå êîìáèíèðîâàííûå ñåòè? n Êàê êîìïüþòåðû âçàèìîäåéñòâóþò äðóã ñ äðóãîì?1
×òî òàêîå
êîìïüþòåðíàÿ ñåòü
â ëîêàëüíûå ñåòè, à ëîêàëüíûå ñåòè ñîåäèíÿòü äðóã ñ äðóãîì, ïîäêëþ÷àòü ê ðåãèîíàëüíûì è ãëî-áàëüíûì ñåòÿì.  ðåçóëüòàòå çà ïîñëåäíèå ïÿòíàä-öàòüäâàäöàòü ëåò ñîòíè ìèëëèîíîâ êîìïüþòåðîâ â ìèðå áûëè îáúåäèíåíû â ñåòè, è áîëåå ìèëëèàðäà ïîëüçîâàòåëåé ïîëó÷èëè âîçìîæíîñòü âçàèìîäåéñò-âîâàòü äðóã ñ äðóãîì. Ñåãîäíÿ ìîæíî ñ óâåðåííîñòüþ ñêàçàòü, ÷òî êîìïüþòåðíûå ñåòè ñòàëè íåîòúåìëåìîé ÷àñòüþ íàøåé æèçíè, à îáëàñòü èõ ïðèìåíåíèÿ îõâàòûâà-åò áóêâàëüíî âñå ñôåðû ÷åëîâå÷åñêîé äåÿòåëüíî-ñòè. Ñåòü (Network) — ãðóïïà êîìïüþòåðîâ è/èëè äðóãèõ óñòðîéñòâ, êàêèì-ëèáî ñïîñîáîì ñîåäèíåííûõ äëÿ îáìåíà èíôîðìàöèåé è ñîâìåñòíîãî èñïîëüçîâàíèÿ ðåñóðñîâ. Ïðåäñòàâüòå, ÷òî ó âàñ åñòü íåñêîëüêî îòäåëü-íûõ, íå ñâÿçàííûõ â ñåòü êîìïüþòåðîâ. ×òîáû â òà-êîé àâòîíîìíîé ñðåäå ðàáîòàòü ñ îäíèìè è òåìè æå äàííûìè, íóæíî ñ îäíîãî êîìïüþòåðà ñêîïèðîâàòü ôàéëû íà êàêîé-ëèáî íîñèòåëü (íàïðèìåð, íà äèñ-êåòó), ïîñëå ÷åãî ïåðåíåñòè ýòè ôàéëû íà äðóãèå êîìïüþòåðû. À äëÿ áûñòðîé ðàñïå÷àòêè äîêóìåíòîâ ïðèäåòñÿ ñíàáäèòü êàæäûé èç êîìïüþòåðîâ îòäåëü-íûì ïðèíòåðîì. Îäíîâðåìåííàÿ æå ñîâìåñòíàÿ ðà-áîòà íåñêîëüêèõ ïîëüçîâàòåëåé ñ îäíèì è òåì æå äî-êóìåíòîì â òàêîé ñèòóàöèè ïðîñòî èñêëþ÷àåòñÿ. Òåïåðü ñîåäèíèì êîìïüþòåðû â ñåòü (ðèñ. 1.1) è íàñòðîèì îáùèé äîñòóï ê òðåáóåìûì ðåñóðñàì. Îêà-çûâàåòñÿ, ÷òî äèñêåòû áîëüøå íàì íå íóæíû, äà è ïðèíòåð ïîòðåáóåòñÿ òîëüêî îäèí. È âûãîäíî, è óäîáíî! Ðåñóðñû — ïðîãðàììû, ôàéëû äàííûõ, à òàêæå ïðèíòåðû è äðóãèå ñîâìåñòíî èñïîëüçóåìûå ïåðè-ôåðèéíûå óñòðîéñòâà â ñåòè.
Êëàññèôèêàöèÿ êîìïüþòåðíûõ
ñåòåé
Âîçìîæíî ìíîæåñòâî ðàçëè÷íûõ ñïîñîáîâ êëàññè-ôèêàöèè êîìïüþòåðíûõ ñåòåé. Çäåñü ìû ðàññìîò-ðèì òîëüêî îñíîâíûå èç íèõ.Ø
 çàâèñèìîñòè îò ðàññòîÿíèÿ ìåæäó ñâÿçûâàåìûìè óçëàìè ñåòè ìîæíî ðàçäåëèòü íà òðè îñíîâíûõ êëàññà: ëîêàëüíûå, ðåãèîíàëüíûå è ãëîáàëüíûå (ðèñ. 1.2). Ðèñ. 1.1. Ïðîñòåéøàÿ ñåòü: íåñêîëüêî êîìïüþòåðîâ è îáùèé ïðèíòåð Ðèñ. 1.2. Êëàññèôèêàöèÿ ñåòåé ïî ðàññòîÿíèþ ìåæäó óçëàìèËîêàëüíàÿ âû÷èñëèòåëüíàÿ ñåòü (ËÂÑ) — íåáîëüøàÿ ãðóïïà êîìïüþòåðîâ, ñâÿçàííûõ äðóã ñ äðóãîì è ðàñïîëîæåííûõ îáû÷íî â ïðåäåëàõ îäíî-ãî çäàíèÿ èëè îðãàíèçàöèè. Ðåãèîíàëüíàÿ ñåòü — ñåòü, ñîåäèíÿþùàÿ ìíî-æåñòâî ëîêàëüíûõ ñåòåé â ðàìêàõ îäíîãî ðàéîíà, ãîðîäà èëè ðåãèîíà. Ãëîáàëüíàÿ ñåòü — ñåòü, îáúåäèíÿþùàÿ êîìïüþ-òåðû ðàçíûõ ãîðîäîâ, ðåãèîíîâ è ãîñóäàðñòâ. Îáúåäèíåíèå ãëîáàëüíûõ, ðåãèîíàëüíûõ è ëîêàëü-íûõ âû÷èñëèòåëüëîêàëü-íûõ ñåòåé ïîçâîëÿåò ñîçäàâàòü ìíî-ãîóðîâíåâûå èåðàðõèè, êîòîðûå ïðåäîñòàâëÿþò ìîùíûå ñðåäñòâà äëÿ îáðàáîòêè îãðîìíûõ ìàññèâîâ äàííûõ è äîñòóï ê ïðàêòè÷åñêè íåîãðàíè÷åííûì èí-ôîðìàöèîííûì ðåñóðñàì. Íà ðèñ. 1.3 ïðèâåäåíà îäíà èç âîçìîæíûõ èåðàðõèé âû÷èñëèòåëüíûõ ñåòåé. Ðåãèîíàëüíàÿ ñåòü 2 Ãëîáàëüíàÿ ñåòü Ðåãèîíàëüíàÿ ñåòü 1 ËÂÑ ËÂÑ ËÂÑ ËÂÑ ËÂÑ Ðèñ. 1.3. Ïðèìåð îáúåäèíåíèÿ ñåòåé
Ëîêàëüíûå âû÷èñëèòåëüíûå ñåòè (ËÂÑ) ìîãóò âõîäèòü â êà÷åñòâå êîìïîíåíòîâ â ñîñòàâ ðåãèîíàëü-íîé ñåòè; ðåãèîíàëüíûå ñåòè îáúåäèíÿòüñÿ â ñî-ñòàâå ãëîáàëüíîé ñåòè; íàêîíåö, ãëîáàëüíûå ñåòè ìîãóò îáðàçîâûâàòü åùå áîëåå êðóïíûå ñòðóêòóðû. Ñàìûì áîëüøèì îáúåäèíåíèåì êîìïüþòåðíûõ ñå-òåé â ìàñøòàáàõ ïëàíåòû Çåìëÿ íà ñåãîäíÿ ÿâëÿåòñÿ «ñåòü ñåòåé» Èíòåðíåò. Èíòåðåñíûì ïðèìåðîì ñâÿçè ëîêàëüíûõ è ãëî-áàëüíûõ ñåòåé ÿâëÿåòñÿ âèðòóàëüíàÿ ÷àñòíàÿ ñåòü (Virtual Private Network, VPN). Òàê íàçûâàåòñÿ ñåòü îðãàíèçàöèè, ïîëó÷àþùàÿñÿ â ðåçóëüòàòå îáúåäèíå-íèÿ äâóõ èëè íåñêîëüêèõ òåððèòîðèàëüíî ðàçäåëåí-íûõ ËÂÑ ñ ïîìîùüþ îáùåäîñòóïðàçäåëåí-íûõ êàíàëîâ ãëîáà-ëüíûõ ñåòåé, íàïðèìåð, ÷åðåç Èíòåðíåò (ðèñ. 1.4). Ðèñ. 1.4. Âèðòóàëüíàÿ ÷àñòíàÿ ñåòü íåñêîëüêî ëîêàëüíûõ ñåòåé ïðåäïðèÿòèÿ, îáúåäèíåííûõ ÷åðåç Èíòåðíåò
Ø
Ïî òèïó ñðåäû ïåðåäà÷è ñåòè äåëÿòñÿ íà ïðîâîäíûå è áåñïðîâîäíûå (ðèñ. 1.5).Ø
Ïî ñêîðîñòè ïåðåäà÷è èíôîðìàöèè ñåòè ìîæíî ðàç-äåëèòü íà íèçêî-, ñðåäíå- è âûñîêîñêîðîñòíûå (ðèñ. 1.6).Ø
Ñ òî÷êè çðåíèÿ ðàñïðåäåëåíèÿ ðîëåé ìåæäó êîìïüþ-òåðàìè ñåòè áûâàþò îäíîðàíãîâûå è êëèåíò-ñåðâåðíûå (ðèñ. 1.7).Ñåòè
Íèçêîñêîðîñòíûå (äî 10 Ìáèò/ñ) Ñðåäíåñêîðîñòíûå(äî 100 Ìáèò/ñ) (ñâûøå 100 Ìáèò/ñ)Âûñîêîñêîðîñòíûå Ðèñ. 1.6. Êëàññèôèêàöèÿ ñåòåé ïî ñêîðîñòè ïåðåäà÷è èíôîðìàöèè Ðèñ. 1.5. Êëàññèôèêàöèÿ ñåòåé ïî òèïó ñðåäû ïåðåäà÷èÑåðâåð — ñïåöèàëüíî âûäåëåííûé âûñîêîïðî-èçâîäèòåëüíûé êîìïüþòåð, îñíàùåííûé ñîîòâåò-ñòâóþùèì ïðîãðàììíûì îáåñïå÷åíèåì, öåíòðàëè-çîâàííî óïðàâëÿþùèé ðàáîòîé ñåòè è/èëè ïðåäî-ñòàâëÿþùèé äðóãèì êîìïüþòåðàì ñåòè ñâîè ðåñóðñû (ôàéëû äàííûõ, íàêîïèòåëè, ïðèíòåð è ò. ä.). Êëèåíòñêèé êîìïüþòåð (êëèåíò, ðàáî÷àÿ ñòàí-öèÿ) — êîìïüþòåð ðÿäîâîãî ïîëüçîâàòåëÿ ñåòè, ïî-ëó÷àþùèé äîñòóï ê ðåñóðñàì ñåðâåðà (ñåðâåðîâ). Ïîñêîëüêó ïîíÿòèÿ îäíîðàíãîâûõ è êëèåíò-ñåðâåðíûõ ñåòåé î÷åíü âàæíû, ðàññìîòðèì èõ ïîäðîá-íåå.
Îäíîðàíãîâûå ñåòè
 îäíîðàíãîâîé ñåòè (ðèñ. 1.8) âñå êîìïüþòåðû ðàâ-íîïðàâíû. Êàæäûé èç íèõ ìîæåò âûñòóïàòü êàê â ðîëè ñåðâåðà, ò. å. ïðåäîñòàâëÿòü ôàéëû è àïïàðàò-íûå ðåñóðñû (íàêîïèòåëè, ïðèíòåðû è ïð.) äðóãèì êîìïüþòåðàì, òàê è â ðîëè êëèåíòà, ïîëüçóþùåãîñÿ ðåñóðñàìè äðóãèõ êîìïüþòåðîâ. Íàïðèìåð, åñëè íà âàøåì êîìïüþòåðå óñòàíîâëåí ïðèíòåð, òî ñ åãî ïî-ìîùüþ ñìîãóò ðàñïå÷àòûâàòü ñâîè äîêóìåíòû âñå îñòàëüíûå ïîëüçîâàòåëè ñåòè, à âû, â ñâîþ î÷åðåäü, ñìîæåòå ðàáîòàòü ñ Èíòåðíåòîì, ïîäêëþ÷åíèå ê êî-òîðîìó îñóùåñòâëÿåòñÿ ÷åðåç ñîñåäíèé êîìïüþòåð.Ñåòè
Îäíîðàíãîâûå (Peer-to-Peer Network) Êëèåíò-ñåðâåðíûå (ñåòè ñ âûäåëåííûì ñåðâåðîì,Dedicated Server Network) Ðèñ. 1.7. Êëàññèôèêàöèÿ ñåòåé ïî ðàñïðåäåëåíèþ ðîëåé ìåæäó êîìïüþòåðàìè
Ïðåèìóùåñòâà Íåäîñòàòêè þ ëåãêîñòü â óñòàíîâêå è íàñòðîéêå; þ íåçàâèñèìîñòü îòäåëüíûõ êîìïüþòåðîâ è èõ ðåñóðñîâ äðóã îò äðóãà; þ âîçìîæíîñòü äëÿ ïîëüçîâàòåëÿ êîíòðîëèðîâàòü ðåñóðñû ñâîåãî ñîáñòâåííîãî êîìïüþòåðà; þ ñðàâíèòåëüíî íèçêàÿ ñòîèìîñòü ðàçâåðòûâàíèÿ è ïîääåðæêè; þ îòñóòñòâèå íåîáõîäèìîñòè â äîïîëíèòåëüíîì ïðîãðàììíîì îáåñïå÷åíèè (êðîìå îïåðàöèîííîé ñèñòåìû); þ îòñóòñòâèå íåîáõîäèìîñòè â ïîñòîÿííîì ïðèñóòñòâèè àäìèíèñòðàòîðà ñåòè ý íåîáõîäèìîñòü ïîìíèòü ñòîëüêî ïàðîëåé, ñêîëüêî èìååòñÿ ðàçäåëåííûõ ðåñóðñîâ (äëÿ ñåòåé íà îñíîâå Windows 95/98), ëèáî èìåí è ïàðîëåé äëÿ âõîäà (äëÿ ñåòåé íà îñíîâå Windows NT/2000/XP); ý íåîáõîäèìîñòü ïðîèçâîäèòü ðåçåðâíîå êîïèðîâàíèå îòäåëüíî íà êàæäîì êîìïüþòåðå, ÷òîáû çàùèòèòü âñå ñîâìåñòíî èñïîëüçóåìûå äàííûå; ý îòñóòñòâèå âîçìîæíîñòè öåíòðàëèçîâàííîãî óïðàâëåíèÿ ñåòüþ è äîñòóïîì ê äàííûì; ý êàê ðåçóëüòàò íèçêàÿ îáùàÿ çàùèùåííîñòü ñåòè è äàííûõ
Ïðåèìóùåñòâà è íåäîñòàòêè îäíîðàíãîâûõ ñåòåé
Ðèñ. 1.8. Ïðèìåð îäíîðàíãîâîé ñåòèÀäìèíèñòðàòîð ñåòè — ÷åëîâåê, îáëàäàþùèé âñåìè ïîëíîìî÷èÿìè äëÿ óïðàâëåíèÿ êîìïüþòåðà-ìè, ïîëüçîâàòåëÿìè è ðåñóðñàìè â ñåòè. Àäìèíèñòðèðîâàíèå ñåòè — ðåøåíèå öåëîãî êîìïëåêñà çàäà÷ ïî óïðàâëåíèþ ðàáîòîé êîìïüþ-òåðîâ, ñåòåâîãî îáîðóäîâàíèÿ è ïîëüçîâàòåëåé, çà-ùèòå äàííûõ, îáåñïå÷åíèþ äîñòóïà ê ðåñóðñàì, óñòàíîâêå è ìîäåðíèçàöèè ñèñòåìíîãî è ïðèêëàä-íîãî ïðîãðàììïðèêëàä-íîãî îáåñïå÷åíèÿ. ×èñëî êîìïüþòåðîâ â îäíîðàíãîâûõ ñåòÿõ îáû÷íî íå ïðåâûøàåò 10, îòñþäà èõ äðóãîå íàçâàíèå ðàáî-÷àÿ ãðóïïà. Òèïè÷íûìè ïðèìåðàìè ðàáî÷èõ ãðóïï ÿâ-ëÿþòñÿ äîìàøíèå ñåòè èëè ñåòè íåáîëüøèõ îôèñîâ.
Ñåòè ñ âûäåëåííûì ñåðâåðîì
(ñåòè òèïà «êëèåíò–ñåðâåð»)
Êàê ïðàâèëî, ñåòè ñîçäàþòñÿ â ó÷ðåæäåíèÿõ èëè êðóïíûõ îðãàíèçàöèÿõ.  òàêèõ ñåòÿõ (ðèñ. 1.9) âû-äåëÿþòñÿ îäèí èëè íåñêîëüêî êîìïüþòåðîâ, íàçûâàå-ìûõ ñåðâåðàìè, çàäà÷à êîòîðûõ ñîñòîèò â áûñòðîé è ýôôåêòèâíîé îáðàáîòêå áîëüøîãî ÷èñëà çàïðîñîâ äðó-Ðèñ. 1.9. Ïðèìåð ñåòè ñ âûäåëåííûì ñåðâåðîìãèõ êîìïüþòåðîâ êëèåíòîâ. Ïðè ýòîì êëèåíòñêèå çàïðîñû áûâàþò ñàìûìè ðàçíûìè, íà÷èíàÿ ñ ïðîñòåé-øåé ïðîâåðêè èìåíè è ïàðîëÿ ïîëüçîâàòåëÿ ïðè âõîäå â ñèñòåìó è çàêàí÷èâàÿ ñëîæíûìè ïîèñêîâûìè çàïðî-ñàìè ê áàçàì äàííûõ, íà îáðàáîòêó êîòîðûõ äàæå ñî-âðåìåííûé ìíîãîïðîöåññîðíûé êîìïüþòåð ìîæåò ïîòðàòèòü íåñêîëüêî ÷àñîâ. Îáû÷íî â ðîëè ñåðâåðîâ âûñòóïàþò áîëåå ìîù-íûå è íàäåæìîù-íûå êîìïüþòåðû, ÷åì ïîëüçîâàòåëüñêèå ðàáî÷èå ñòàíöèè. Ñåðâåðû ÷àñòî îñíàùàþò ñïåöèà-ëèçèðîâàííûì îáîðóäîâàíèåì, íàïðèìåð åìêèìè õðàíèëèùàìè äàííûõ (æåñòêèìè äèñêàìè è òàê íà-çûâàåìûìè «ðåéä-ìàññèâàìè» íà èõ îñíîâå), íàêî-ïèòåëÿìè íà ìàãíèòíîé ëåíòå äëÿ ðåçåðâíîãî êîïè-ðîâàíèÿ, âûñîêîñêîðîñòíûìè ñåòåâûìè àäàïòåðàìè è ò. ä. Òàêèå êîìïüþòåðû ðàáîòàþò ïîñòîÿííî, êðóãëîñóòî÷íî ïðåäîñòàâëÿÿ ïîëüçîâàòåëÿì ñâîè ðå-ñóðñû è îáåñïå÷èâàÿ äîñòóï ê ñâîèì ñëóæáàì. Ñëóæáû (services) — ðàáîòàþùèå íà ñåðâåðàõ ïðîãðàììû, âûïîëíÿþùèå êàêèå-ëèáî äåéñòâèÿ ïî çàïðîñó êëèåíòà. Ïðåèìóùåñòâà Íåäîñòàòêè þ èñïîëüçîâàíèå ìîùíîãî ñåðâåðíîãî îáîðóäîâàíèÿ îáåñïå÷èâàåò áûñòðûé äîñòóï ê ðåñóðñàì è ýôôåêòèâíóþ îáðàáîòêó çàïðîñîâ êëèåíòîâ: îäèí ñåðâåð ìîæåò îáñëóæèâàòü òûñÿ÷è ïîëüçîâàòåëåé; þ öåíòðàëèçàöèÿ äàííûõ è ðåñóðñîâ ïîçâîëÿåò íàëàäèòü ÷åòêîå óïðàâëåíèå èíôîðìàöèåé è ïîëüçîâàòåëüñêèìè äàííûìè; þ ðàçìåùåíèå äàííûõ íà ñåðâåðå ñóùåñòâåííî óïðîùàåò ïðîöåäóðû ðåçåðâíîãî êîïèðîâàíèÿ; þ ïîâûøàåòñÿ îáùàÿ çàùèùåííîñòü ñåòè è ñîõðàííîñòü äàííûõ ý íåèñïðàâíîñòü ñåðâåðà ìîæåò ñäåëàòü âñþ ñåòü ïðàêòè÷åñêè íåðàáîòîñïîñîáíîé, à ðåñóðñû íåäîñòóïíûìè; ý ñëîæíîñòü ðàçâåðòûâàíèÿ è ïîääåðæêè òðåáóåò íàëè÷èÿ êâàëèôèöèðîâàííîãî ïåðñîíàëà, ÷òî óâåëè÷èâàåò îáùóþ ñòîèìîñòü ñîïðîâîæäåíèÿ ñåòè; ý ñòîèìîñòü ñîïðîâîæäåíèÿ ñåòè òàêæå óâåëè÷èâàåòñÿ èç-çà ïîòðåáíîñòè â âûäåëåííîì îáîðóäîâàíèè è ñïåöèàëèçèðîâàííîì ïðîãðàììíîì îáåñïå÷åíèè; ý òðåáóåòñÿ îäèí (à ÷àùå âñåãî íåñêîëüêî) ïîñòîÿííî ïðèñóòñòâóþùèõ íà ðàáî÷åì ìåñòå àäìèíèñòðàòîðîâ
Ïðåèìóùåñòâà è íåäîñòàòêè êëèåíò-ñåðâåðíûõ ñåòåé
Âçàèìîäåéñòâèå êîìïüþòåðîâ â ñåòè
Íàêîíåö, êðàòêî ðàññìîòðèì, êàê êîìïüþòåðû âçàèìîäåéñòâóþò äðóã ñ äðóãîì â ñåòè. ×òîáû òàêàÿ ðàáîòà ñòàëà âîçìîæíîé, ñíà÷àëà íóæíî êàêèì-ëèáî îáðàçîì ñîåäèíèòü ìåæäó ñîáîé âñåõ ó÷àñòíèêîâ ñåòè ñåðâåðû, ñòàöèîíàðíûå ðàáî÷èå ñòàíöèè ïîëü-çîâàòåëåé, íîóòáóêè, êàðìàííûå êîìïüþòåðû (ÊÏÊ), ïðèíòåðû, ñåòåâûå õðàíèëèùà äàííûõ è ò. ä. Äëÿ ýòèõ öåëåé ïðèìåíÿþòñÿ ñåòåâûå êàáåëè ðàçëè÷-íûõ òèïîâ, òåëåôîííûå èëè ñïóòíèêîâûå êàíàëû, à â ïîñëåäíåå âðåìÿ âñå áîëåå ïîïóëÿðíûìè ñòàíî-âÿòñÿ áåñïðîâîäíûå ðåøåíèÿ (WLAN, Fi, Wi-MAX). Ïðè èñïîëüçîâàíèè êàáåëåé îáû÷íî òðåáóþòñÿ ñïåöèàëüíûå êîííåêòîðû, çàêðåïëåííûå íà èõ êîíöàõ. Çàòåì êàáåëü îäíèì êîíöîì âñòàâëÿ-åòñÿ â ñåòåâîé àäàïòåð ñïåöèàëüíóþ ïå÷àòíóþ ïëàòó («êàðòó ðàñøèðåíèÿ»), óñòàíîâëåííóþ â êîìïüþòåð è ïîçâîëÿþùóþ ïîäêëþ÷èòü åãî ê ñåòè, à äðóãèì â êàêîå-ëèáî óñòðîéñòâî ñâÿçè (êîíöåí-òðàòîð, ìîñò, êîììóòàòîð, ìàðøðóòèçàòîð, øëþç è ò. ä.).  áîëüøèíñòâå ñîâðåìåííûõ êîìïüþòåðîâ ñåòåâîé àäàïòåð ÿâëÿåòñÿ âñòðîåííûì (ñîîòâåòñòâó-þùèé ðàçúåì èìååòñÿ íåïîñðåäñòâåííî íà ìàòåðèí-ñêîé ïëàòå). Åñëè æå èñïîëüçóåòñÿ áåñïðîâîäíîé ñåòåâîé àäàïòåð, òî âçàèìîäåéñòâèå ñ ñåòüþ ïðîèñ-õîäèò çà ñ÷åò ïåðåäà÷è ðàäèîñèãíàëîâ ìåæäó àäàï-òåðîì è òî÷êîé äîñòóïà, ñîåäèíåííîé ñ ëîêàëüíîé ñåòüþ. Îäíàêî ñîåäèíèòü êîìïüþòåðû äðóã ñ äðóãîì íå-äîñòàòî÷íî íóæíî åùå è «íàó÷èòü èõ ðàçãîâàðè-âàòü» äðóã ñ äðóãîì. Äëÿ ýòîãî òðåáóþòñÿ ñåòåâûå îïåðàöèîííûå ñèñòåìû, ïîääåðæèâàþùèå îäèí è òîò æå íàáîð ïðîòîêîëîâ, èëè ÿçûêîâ, ñ ïîìîùüþ êîòîðûõ êîìïüþòåðû îáùàþòñÿ ïî ñåòè. È òîëüêî ïîñëå ýòîãî, çàïóñòèâ ñåòåâîå ïðèëîæåíèå, ìîæíî áóäåò, íàïðèìåð, ïîîáùàòüñÿ ñ äðóãîì, íàõîäÿùèì-ñÿ íà äðóãîì êîíöå çåìíîãî øàðà. Ïîäðîáíî îáî âñåì ýòîì âû ïðî÷èòàåòå â ñëåäóþ-ùèõ ãëàâàõ.Âîïðîñû è çàäàíèÿ
1. ×òî òàêîå êîìïüþòåðíàÿ ñåòü? 2. Êàêèå òèïû ñåòåé âû çíàåòå? 3. Êàêèå ïðåèìóùåñòâà äàåò ñåòü? 4. ×òî òàêîå îäíîðàíãîâàÿ ñåòü? Êàêîâû åå ïðåèìó-ùåñòâà è íåäîñòàòêè? 5. ×òî òàêîå ñåòü «êëèåíò-ñåðâåð»? Êàêîâû åå ïðåè-ìóùåñòâà è íåäîñòàòêè? 6. ×òî âõîäèò â ïîíÿòèå «àäìèíèñòðèðîâàíèå ñåòè»? 7. Êàê êîìïüþòåðû âçàèìîäåéñòâóþò äðóã ñ äðóãîì â ñåòè? ïðåäûäóùåé ãëàâå âû óçíàëè, ÷òî òàêîå êîìïüþ-òåðíûå ñåòè, ïîçíàêîìèëèñü ñ îñíîâíûìè òèïàìè ñåòåé è ïîíÿëè, êàê êîìïüþòåðû (òî÷íåå, ðàáîòàþ-ùèå íà íèõ ïðîãðàììû) îáùàþòñÿ äðóã ñ äðóãîì â ñåòè.Òåïåðü ðàññìîòðèì ïðèíöèïû âçàèìîäåéñòâèÿ êîìïüþòåðîâ â ñåòè áîëåå ïîäðîáíî. ×òîáû îáùàòüñÿ, ëþäè ÷àùå âñåãî èñïîëüçóþò óñòíóþ ðå÷ü.Îäíàêî òàêîå íåïîñðåäñòâåííîå îáùå-íèå âîçìîæíî, òîëüêî åñëè ñîáåñåäíèêè íàõîäÿòñÿ ðÿäîì äðóã ñ äðóãîì è òîëüêî â âîçäóøíîé ñðåäå. Íî ïðåäñòàâüòå ñåáå, ÷òî íàäî ïåðåäàòü äàííûå âà-øåìó òîâàðèùó, êîòîðûé æèâåò â äðóãîì ãîðîäå, à òåì áîëåå â äðóãîé ñòðàíå.Çäåñü óæå íå îáîéòèñü áåç öåëîãî ðÿäà îïðåäåëåííûõ äåéñòâèé: íóæíî íà-ïèñàòü òåêñò íà ëèñòå áóìàãè, ïîäíà-ïèñàòü åãî, âëî-æèòü â êîíâåðò, óêàçàòü íà íåì àäðåñà îòïðàâèòåëÿ è ïîëó÷àòåëÿ, íàêëåèòü ìàðêó è îòäàòü ïî÷òàëüîíó (èëè áðîñèòü â ïî÷òîâûé ÿùèê).Äàëüíåéøàÿ ñóäüáà ýòîãî ïèñüìà çàâèñèò óæå íå îò âàñ, à îò ïî÷òîâîé ñëóæáû.Êàêèì-ëèáî ñïîñîáîì íà ïîåçäå, êîðàá-ëå, ñàìîëåòå èëè êàê-òî èíà÷å, íî ïèñüìî äîõîäèò äî ñòðàíû è ãîðîäà, ãäå æèâåò âàø äðóã, çàòåì äîñòàâ-ëÿåòñÿ â åãî ïî÷òîâîå îòäåëåíèå è, íàêîíåö, ïîïàäà-åò ê íåìó â ïî÷òîâûé ÿùèê.Òîëüêî òîãäà âàø àäðå-ñàò ïîëó÷àåò âîçìîæíîñòü îòêðûòü êîíâåðò è ïðî÷èòàòü âàøå ñîîáùåíèå.Çàìåòèì, ÷òî åñëè êà-êàÿ-ëèáî èç ñòàäèé äîñòàâêè íå ñðàáîòàåò, íàïðè-ìåð, èç-çà îòñóòñòâèÿ ïî÷òàëüîíà èëè ðàçëè÷èé â  ýòîé ãëàâå âû íàéäåòå îòâåòû íà ñëåäóþùèå âîïðîñû: n ×òî òàêîå ýòàëîííàÿ ìîäåëü OSI? n Êàêîâû ôóíêöèè êàæäîãî óðîâíÿ â ìîäåëè OSI? n Êàê îïðåäåëÿòü óðîâíè ìîäåëè OSI, íà êîòîðûõ âûïîëíÿþòñÿ êîíêðåòíûå ñåòåâûå îïåðàöèè? n Êàêèå âîçìîæíû ðàñøèðåíèÿ ìîäåëè OSI ñî ñòîðîíû IEEE?
2
Êàê êîìïüþòåðû
âçàèìîäåéñòâóþò
â ñåòè
ïðàâèëàõ çàïèñè àäðåñîâ â ðàçíûõ ñòðàíàõ, òî èí-ôîðìàöèÿ äî âàøåãî äðóãà òàê è íå äîéäåò. Òî÷íî òàê æå ïîñòóïàþò è êîìïüþòåðû ïðè îá-ùåíèè â ñåòè.Ñïîñîáîâ íåïîñðåäñòâåííîãî îáùå-íèÿ ó íèõ íåò ðàçãîâàðèâàòü äðóã ñ äðóãîì êîìïüþòåðû ïîêà åùå íå íàó÷èëèñü.Ïîýòîìó, ÷òî-áû îáùàòüñÿ, èì ïðèõîäèòñÿ ïðèáåãàòü ê öåëîìó ðÿäó ïîñëåäîâàòåëüíî âûïîëíÿåìûõ ïðîöåäóð, íà-çûâàåìûõ ñåòåâûìè ïðîòîêîëàìè. ×òîáû ïðîòîêî-ëû ðàáîòàëè íàäåæíî è ñîãëàñîâàííî, êàæäàÿ îïå-ðàöèÿ â íèõ ñòðîãî ðåãëàìåíòèðóåòñÿ.À ÷òîáû ïðîãðàììû è îáîðóäîâàíèå ðàçíûõ ïðîèçâîäèòåëåé ìîãëè âçàèìîäåéñòâîâàòü äðóã ñ äðóãîì, ïðîòîêîëû äîëæíû ñîîòâåòñòâîâàòü îïðåäåëåííûì ïðîìûø-ëåííûì ñòàíäàðòàì. Ïðîòîêîë — íàáîð ïðàâèë è ïðîöåäóð, ðåãóëèðóþ-ùèõ ïîðÿäîê âçàèìîäåéñòâèÿ êîìïüþòåðîâ â ñåòè. Çà äîëãèå ãîäû ñóùåñòâîâàíèÿ êîìïüþòåðíûõ ñåòåé áûëî ñîçäàíî âåëèêîå ìíîæåñòâî ðàçëè÷íûõ ïðîòîêîëîâ êàê îòêðûòûõ (îïóáëèêîâàííûõ äëÿ áåñïëàòíîãî ïðèìåíåíèÿ), òàê è çàêðûòûõ (ðàçðà-áîòàííûõ êîììåð÷åñêèìè êîìïàíèÿìè è òðåáóþ-ùèõ ëèöåíçèðîâàíèÿ äëÿ èõ èñïîëüçîâàíèÿ).Îäíà-êî âñå ýòè ïðîòîèñïîëüçîâàíèÿ).Îäíà-êîëû ïðèíÿòî ñîîòíîñèòü ñ òàê íàçûâàåìîé ýòàëîííîé ìîäåëüþ âçàèìîäåéñòâèÿ îòêðûòûõ ñèñòåì (Open Systems Interconnection Reference Model), èëè ïðîñòî ìîäåëüþ OSI.Åå îïè-ñàíèå áûëî îïóáëèêîâàíî â 1984 ã.Ìåæäóíàðîäíîé îðãàíèçàöèåé ïî ñòàíäàðòèçàöèè (International Standards Organization, ISO), ïîýòîìó äëÿ íåå ÷àñòî èñïîëüçóåòñÿ äðóãîå íàçâàíèå ìîäåëü ISO/OSI. Ýòà ìîäåëü ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé íàáîð ñïåöèôèêà-öèé, îïèñûâàþùèõ ñåòè ñ íåîäíîðîäíûìè óñòðîé-ñòâàìè, òðåáîâàíèÿ ê íèì, à òàêæå ñïîñîáû èõ âçàèìîäåéñòâèÿ.
Ñòðóêòóðà ìîäåëè OSI
Ìîäåëü OSI èìååò âåðòèêàëüíóþ ñòðóêòóðó, â êîòî-ðîé âñå ñåòåâûå ôóíêöèè ðàñïðåäåëåíû ìåæäó ñå-ìüþ óðîâíÿìè (ðèñ.2.1).Êàæäîìó òàêîìó óðîâíþ ñîîòâåòñòâóþò ñòðîãî îïðåäåëåííûå îïåðàöèè, îáî-ðóäîâàíèå è ïðîòîêîëû. Ðåàëüíîå âçàèìîäåéñòâèå óðîâíåé, ò.å.ïåðåäà-÷à èíôîðìàöèè âíóòðè îäíîãî êîìïüþòåðà, âîçìîæíî òîëüêî ïî âåðòèêàëè è òîëüêî ñ ñîñåäíèìè óðîâíÿìè (âûøå- è íèæåëåæàùèìè). Ëîãè÷åñêîå âçàèìîäåéñòâèå (â ñîîòâåòñòâèè ñ ïðàâèëàìè òîãî èëè èíîãî ïðîòîêîëà) îñóùåñòâ-ëÿåòñÿ ïî ãîðèçîíòàëè ñ àíàëîãè÷íûì óðîâíåì äðóãîãî êîìïüþòåðà íà ïðîòèâîïîëîæíîì êîíöå ëèíèè ñâÿçè.Êàæäûé áîëåå âûñîêèé óðîâåíü ïîëü-çóåòñÿ óñëóãàìè íèæåëåæàùåãî óðîâíÿ, çíàÿ, â êà-êîì âèäå è êàêèì ñïîñîáîì (ò.å.÷åðåç êàêîé èíòåð-ôåéñ) íóæíî ïåðåäàòü åìó äàííûå. Ðèñ. 2.1. Âçàèìîñâÿçè ìåæäó óðîâíÿìè ìîäåëè OSIÇàäà÷à áîëåå íèçêîãî óðîâíÿ ïðèíÿòü äàííûå, äîáàâèòü ñâîþ èíôîðìàöèþ (íàïðèìåð, ôîðìàòèðó-þùóþ èëè àäðåñíóþ, êîòîðàÿ íåîáõîäèìà äëÿ ïðà-âèëüíîãî âçàèìîäåéñòâèÿ ñ àíàëîãè÷íûì óðîâíåì íà äðóãîì êîìïüþòåðå) è ïåðåäàòü äàííûå äàëüøå. Òîëüêî äîéäÿ äî ñàìîãî íèæíåãî, ôèçè÷åñêîãî óðîâ-íÿ ñåòåâîé ìîäåëè, èíôîðìàöèÿ ïîïàäàåò â ñðåäó ïå-ðåäà÷è è äîñòèãàåò êîìïüþòåðà-ïîëó÷àòåëÿ. íåì îíà ïðîõîäèò ñêâîçü âñå ñëîè â îáðàòíîì ïîðÿäêå, ïîêà íå äîñòèãíåò òîãî æå óðîâíÿ, ñ êîòîðîãî áûëà ïîñëàíà êîìïüþòåðîì-îòïðàâèòåëåì. Êàê âèäèì, âñå ýòî î÷åíü ïîõîæå íà íàø ïðèìåð ñ ðàáîòîé ïî÷òû ïðîãðàììû îáùàþòñÿ ïî ñåòè ïðè-ìåðíî òàê æå, êàê âû ñî ñâîèì äðóãîì ïî ïî÷òå.Âàø ëèñò áóìàãè ñ òåêñòîì ïåðåäàåòñÿ ñ âåðõíåãî óðîâíÿ âíèç, ïðîõîäÿ ìíîæåñòâî íåîáõîäèìûõ ñòàäèé.Ïðè ýòîì îí «îáðàñòàåò» ñëóæåáíîé èíôîðìàöèåé (êîí-âåðò îïðåäåëåííîãî âèäà, àäðåñ íà êîí(êîí-âåðòå, ïî÷òî-âûé èíäåêñ) è ïîäâåðãàåòñÿ îïðåäåëåííîé îáðàáîòêå (ïî÷òàëüîí â îòäåëåíèè çàáèðàåò ïèñüìî, íà êîíâåðò íàêëåèâàþò ìàðêè, ñòàâÿò øòåìïåëè, à ïîñëå ñîðòè-ðîâêè ïèñüìî ïîïàäàåò â êîíòåéíåð äëÿ ïåðåâîçêè ïî÷òû â äðóãîé ãîðîä).Òàê âàøà èíôîðìàöèÿ äîõî-äèò äî ñàìîãî íèæíåãî óðîâíÿ ïî÷òîâîãî òðàíñïîð-òà, êîòîðûì îíà ïåðåâîçèòñÿ â ïóíêò íàçíà÷åíèÿ. Òàì ïðîèñõîäèò îáðàòíûé ïðîöåññ: îòêðûâàåòñÿ êîí-òåéíåð, ïèñüìî èçâëåêàåòñÿ, ñ÷èòûâàåòñÿ àäðåñ, ïî-ñëå ÷åãî ïî÷òàëüîí äîñòàâëÿåò ïèñüìî âàøåìó äðóãó. À çàòåì âàø äðóã ïîëó÷àåò èíôîðìàöèþ â ïåðâîíà-÷àëüíîì âèäå êîãäà èçâëåêàåò ëèñò èç êîíâåðòà, ïðîâåðÿåò ïîäïèñü è ÷èòàåò òåêñò. Òàêèì îáðàçîì, âû ñ âàøèì äðóãîì ëîãè÷åñêè èìååòå ïðÿìóþ ñâÿçü, è äåòàëè äîñòàâêè âàñ ìàëî çàáîòÿò.Ïî÷òàëüîíû òàêæå èìåþò ïðÿìóþ ñâÿçü: ïî÷òàëüîí â ÷óæîì ãîðîäå ïîëó÷èò â òî÷íîñòè òî, ÷òî âû ïåðåäàëè ñâîåìó ïî÷òàëüîíó êîíâåðò ñ ïèñüìîì è àäðåñíîé èíôîðìàöèåé.Ïî÷òàëüîíîâ ïðè ýòîì íå âîëíóþò ïðîáëåìû, íàïðèìåð, æåëåçíî-äîðîæíèêîâ, êîòîðûå â äåéñòâèòåëüíîñòè è îñóùå-ñòâëÿëè ïåðåâîçêó ïî÷òîâîé êîððåñïîíäåíöèè.
Òåïåðü ïîçíàêîìèìñÿ ïîáëèæå ñ óðîâíÿìè ìîäå-ëè OSI è îïðåäåìîäå-ëèì ñåòåâûå óñëóãè, êîòîðûå îíè ïðåäîñòàâëÿþò ñìåæíûì óðîâíÿì.
Óðîâíè ìîäåëè OSI
Ø
Óðîâåíü 0 íå îïðåäåëåí â îáùåé ñõåìå (íà ðèñ.2.1), íî âåñüìà âàæåí äëÿ ïîíèìàíèÿ. Çäåñü ïðåäñòàâëåíû ïîñðåäíèêè, ïî êîòîðûì ñîáñòâåííî è ïðîèñõîäèò ïåðåäà÷à ñèãíàëîâ: êàáåëè ðàçëè÷íûõ òèïîâ, ðàäèî-, ÈÊ-ñèãíàëû è ò.ä.Íà ýòîì óðîâíå íè÷åãî íå îïèñûâàåòñÿ, óðîâåíü 0 ïðåäîñòàâëÿåò ôèçè÷åñêîìó óðîâíþ 1 òîëüêî ñðåäó ïåðåäà÷è.Ø
Óðîâåíü 1 Ôèçè÷åñêèé (Physical). Çäåñü îñó-ùåñòâëÿåòñÿ ïåðåäà÷à íåñòðóêòóðèðîâàííîãî ïîòîêà áèòîâ, ïîëó÷åííûõ îò âûøåëåæàùåãî êàíàëüíîãî óðîâíÿ 2, ïî ôèçè÷åñêîé ñðåäå íàïðèìåð, â âèäå ýëåêòðè÷åñêèõ èëè ñâåòîâûõ ñèãíàëîâ.Ôèçè÷åñêèé óðîâåíü îòâå÷àåò çà ïîä-äåðæàíèå ñâÿçè (link) è äåòàëüíî îïèñûâàåò ýëåêòðè÷åñêèå, îïòè÷åñêèå, ìåõàíè÷åñêèå è ôóíêöèîíàëüíûå èíòåðôåéñû ñî ñðåäîé ïåðåäà-÷è: íàïðÿæåíèÿ, ÷àñòîòû, äëèíû âîëí, òèïû êîííåêòîðîâ, ÷èñëî è ôóíêöèîíàëüíîñòü êîí-òàêòîâ, ñõåìû êîäèðîâàíèÿ ñèãíàëîâ è ò.ä.Ø
Óðîâåíü 2 Êàíàëüíûé (Data Link). Îáåñïå-÷èâàåò áåçîøèáî÷íóþ ïåðåäà÷ó äàííûõ, ïîëó-÷åííûõ îò âûøåëåæàùåãî ñåòåâîãî óðîâíÿ 3, ÷åðåç ôèçè÷åñêèé óðîâåíü 1, êîòîðûé ñàì ïî ñåáå îòñóòñòâèÿ îøèáîê íå ãàðàíòèðóåò è ìî-æåò èñêàæàòü äàííûå.Èíôîðìàöèÿ íà ýòîì óðîâíå ïîìåùàåòñÿ â êàäðû (frames), ãäå â íà-÷àëå (çàãîëîâêå êàäðà) ñîäåðæàòñÿ àäðåñà ïîëó-÷àòåëÿ è îòïðàâèòåëÿ, à òàêæå óïðàâëÿþùàÿ èíôîðìàöèÿ, à â êîíöå êîíòðîëüíàÿ ñóììà, ïîçâîëÿþùàÿ âûÿâèòü âîçíèêàþùèå ïðè ïåðå-äà÷å îøèáêè (ðèñ. 2.2). Ìîæíî ïðåäïîëîæèòü, ÷òî êîí-òðîëüíàÿ ñóììà (CRC) êàê ñïî-ñîá êîíòðîëÿ ïðàâèëüíîñòè ïåðåäà÷è äàííûõ ïîÿâèëàñü îäíîâðåìåííî ñ ïåðâûìè ÝÂÌ. Íî îêàçûâàåòñÿ, ÷òî èäåÿ «êîíòðîëüíîé ñóììû» áûëà âïåðâûå èçîáðåòåíà... öåðêîâíèêàìè, îçàáî÷åííûìè áîëüøèì êîëè÷åñòâîì ðàñõîæ-äåíèé â òåêñòàõ ïåðåïèñûâàå-ìûõ âðó÷íóþ Áèáëèé (åùå äî èçîáðåòåíèÿ êíèãîïå÷àòàíèÿ): âåäü ïðè êàæäîì òàêîì êîïèðî-âàíèè ïèñöû íå òîëüêî ïîâòî-ðÿëè âñå îøèáêè ñâîåãî îðèãè-íàëà, íî è äîáàâëÿëè íîâûå. Èç ýòîé ïðîáëåìû áûë íàéäåí ñëåäóþùèé âûõîä. Íà ñïåöè-àëüíîì ñîâåùàíèè âûñøèõ äóõîâíûõ ÷èíîâ áûë âûáðàí è óòâåðæäåí íåêèé êàíîíè÷å-ñêèé âàðèàíò Áèáëèè.  íåì áûëè ïîäñ÷èòàíû êîëè÷åñòâà ñëîâ è áóêâ â êàæäîé ãëàâå. Ïå-ðåïèñ÷èê æå, çàêîí÷èâ ñâîþ ðàáîòó, äîëæåí áûë ïîäñ÷è-òàòü ýòè êîëè÷åñòâà â ñäåëàí-íîé êîïèè è ñðàâíèòü ñ ïîëàãà-þùèìèñÿ äëÿ îðèãèíàëà.Ïðè ïîëó÷åíèè äàííûõ íà êàíàëüíîì óðîâíå îïðåäåëÿþòñÿ íà÷àëî è êîíåö êàäðà â ïîòîêå áèòîâ, ñàì êàäð èçâëåêàåòñÿ èç ïîòîêà è ïðîâåðÿåòñÿ íà íà-ëè÷èå îøèáîê.Ïîâðåæäåííûå ïðè ïåðåäà÷å êàäðû, à òàêæå êàäðû, äëÿ êîòîðûõ íå ïîëó÷åíî ïîäòâåðæ-äåíèå î ïðèåìå, ïåðåñûëàþòñÿ çàíîâî (ðåòðàíñëèðó-þòñÿ).Íàêîíåö, íà êàíàëüíîì óðîâíå îáåñïå÷èâàåò-ñÿ óïðàâëåíèå äîñòóïîì ê ñðåäå ïåðåäà÷è. Êàíàëüíûé óðîâåíü äîâîëüíî ñëîæåí, ïîýòîìó â ñîîòâåòñòâèè ñî ñòàíäàðòàìè IEEE (Institute of Elect-rical and Electronics Engineers), âûïóùåííûìè â ôåâ-ðàëå 1980 ã.â ðàìêàõ «Ïðîåêòà 802» (Project802), åãî ÷àñòî ðàçáèâàþò íà äâà ïîäóðîâíÿ (ðèñ.2.3): óïðàâëå-íèÿ äîñòóïîì ê ñðåäå (Media Access Control, MAC) è óïðàâëåíèÿ ëîãè÷åñêîé ñâÿçüþ (Logical Link Control, LLC). Óðîâåíü MAC îáåñïå÷èâàåò ñîâìåñòíûé äîñòóï ñåòåâûõ àäàïòåðîâ ê ôèçè÷åñêîìó óðîâíþ, îïðåäå-ëåíèå ãðàíèö êàäðîâ, ðàñïîçíàâàíèå àäðåñîâ íàçíà-÷åíèÿ êàäðîâ (ýòè àäðåñà ÷àñòî íàçûâàþò ôèçè÷åñêè-ìè, èëè MAC-àäðåñàìè). Óðîâåíü LLC, äåéñòâóþùèé íàä óðîâíåì MAC, îòâå÷àåò çà óñòàíîâëåíèå êàíàëà ñâÿçè è çà áåçîøè-áî÷íóþ ïîñûëêó è ïðèåì ñîîáùåíèé ñ äàííûìè. Ðèñ 2.2. Ñòðóêòóðà êàäðà
Ø
Óðîâåíü 3 Ñåòåâîé (Network). Îòâå÷àåò çà îáåñïå-÷åíèå ñâÿçè ìåæäó ëþáûìè, äàæå íàõîäÿùèìèñÿ â ðàçíûõ êîíöàõ çåìíîãî øàðà, òî÷êàìè â ñåòè.Ýòîò óðîâåíü îñóùåñòâëÿåò ïðîâîäêó ñîîáùåíèé ïî ñåòè, êîòîðàÿ ìîæåò ñîñòîÿòü èç ìíîæåñòâà îòäåëüíûõ ñå-òåé, ñîåäèíåííûõ ìíîæåñòâîì ëèíèé ñâÿçè.Òàêàÿ äîñòàâêà òðåáóåò ìàðøðóòèçàöèè, ò. å. îïðåäåëåíèÿ ïóòè äîñòàâêè ñîîáùåíèÿ, à òàêæå ðåøåíèÿ çàäà÷ óïðàâëåíèÿ ïîòîêàìè äàííûõ è îáðàáîòêè îøèáîê ïåðåäà÷è.Ø
Óðîâåíü 4 Òðàíñïîðòíûé (Transport). Ãàðàíòè-ðóåò äîñòàâêó èíôîðìàöèè îò îäíîãî êîìïüþòåðà äðóãîìó.Íà ýòîì óðîâíå êîìïüþòåðà-îòïðàâèòåëÿ áîëüøèå áëîêè äàííûõ ðàçáèâàþòñÿ íà áîëåå ìåë-êèå ïàêåòû, êîòîðûå äîñòàâëÿþòñÿ êîìïüþòåðó-ïîëó÷àòåëþ â íóæíîé ïîñëåäîâàòåëüíîñòè, áåç ïî-òåðü è äóáëèðîâàíèÿ.Íà òðàíñïîðòíîì óðîâíå êîìïüþòåðà-ïîëó÷àòåëÿ ïàêåòû âíîâü ñîáèðàþòñÿ â èñõîäíûå áëîêè äàííûõ.Òàêèì îáðàçîì, òðàíñïîðò-íûé óðîâåíü çàâåðøàåò ïðîöåññ ïåðåäà÷è äàííûõ, ñêðûâàÿ îò áîëåå âûñîêèõ óðîâíåé âñå äåòàëè è ïðîáëåìû, ñâÿçàííûå ñ äîñòàâêîé èíôîðìàöèè ëþ-áîãî îáúåìà ìåæäó ëþáûìè òî÷êàìè âî âñåé ñåòè.Ø
Óðîâåíü 5 Ñåàíñîâûé (Session). Ïîçâîëÿåò äâóì ñåòåâûì ïðèëîæåíèÿì íà ðàçíûõ êîìïüþòåðàõ óñòà-íàâëèâàòü, ïîääåðæèâàòü è çàâåðøàòü ñîåäèíåíèå, Êàíàëüíûé óðîâåíü Óïðàâëåíèå ëîãè÷åñêîé ñâÿçüþ (LLC) Óïðàâëåíèå äîñòóïîì ê ñðåäå (MAC) Ðèñ 2.3. Ðàçäåëåíèå êàíàëüíîãî óðîâíÿ íà ïîäóðîâíè MAC è LLCíàçûâàåìîå ñåòåâûì ñåàíñîì.Ýòîò óðîâåíü òàêæå îòâå÷àåò çà âîññòàíîâëåíèå àâàðèéíî ïðåðâàííûõ ñå-àíñîâ ñâÿçè.Êðîìå òîãî, íà ïÿòîì óðîâíå âûïîëíÿåò-ñÿ ïðåîáðàçîâàíèå óäîáíûõ äëÿ ëþäåé èìåí êîìïüþ-òåðîâ â ñåòåâûå àäðåñà (ðàñïîçíàâàíèå èìåí), à òàêæå ðåàëèçóþòñÿ ôóíêöèè çàùèòû ñåàíñà.
Ø
Óðîâåíü 6 Ïðåäñòàâèòåëüñêèé, èëè Óðîâåíü ïðåäñòàâëåíèÿ äàííûõ (Presentation). Îïðåäåëÿåò ôîðìàòû ïåðåäàâàåìîé ìåæäó êîìïüþòåðàìè èí-ôîðìàöèè.Çäåñü ðåøàþòñÿ òàêèå çàäà÷è, êàê ïåðå-êîäèðîâêà (ïåðåâîä èíôîðìàöèè â âèä, ïîíÿòíûé äëÿ âñåõ ó÷àñòâóþùèõ â îáìåíå êîìïüþòåðîâ), ñæà-òèå è ðàñïàêîâêà äàííûõ, øèôðîâàíèå è äåøèôðîâ-êà, ïîääåðæêà ñåòåâûõ ôàéëîâûõ ñèñòåì è ò.ä.Ø
Óðîâåíü 7 Ïðèêëàäíîé (Application), èëè Óðî-âåíü Ïðèëîæåíèé. Îáåñïå÷èâàåò èíòåðôåéñ âçàèìî-äåéñòâèÿ ïðîãðàìì, ðàáîòàþùèõ íà êîìïüþòåðàõ â ñåòè.Èìåííî ñ ïîìîùüþ ýòèõ ïðîãðàìì ïîëüçîâà-òåëü ïîëó÷àåò äîñòóï ê òàêèì ñåòåâûì óñëóãàì, êàê îáìåí ôàéëàìè, ïåðåäà÷à ýëåêòðîííîé ïî÷òû, óäà-ëåííûé òåðìèíàëüíûé äîñòóï è ò.ä. Ê ìîìåíòó ïîÿâëåíèÿ ìîäåëè OSI óæå ñóùåñòâîâàëè è ïîêàçàëè âûñîêóþ ýôôåêòèâíîñòü äðóãèå íàáîðû (ñòåêè) ïðîòîêîëîâ, íàïðèìåð ñòåê TCP/IP.Ïîýòî-ìó ïîñòðîåííûé â ïîëíîì ñîîòâåòñòâèè ñ îïèñàííîé âûøå ìîäåëüþ íàáîð ïðîòîêîëîâ OSI òàê è íå ïîëó-÷èë øèðîêîãî ðàñïðîñòðàíåíèÿ.Áîëüøèíñòâî ñî-âðåìåííûõ ñåòåâûõ àðõèòåêòóð è íàáîðîâ ïðîòîêîëîâ ñîîòâåòñòâóþò ýòîé ìîäåëè ëèøü äî îïðåäåëåííîé ñòåïåíè.Íåñìîòðÿ íà ýòî, ñàìà ìî-äåëü ISO/OSI äî ñèõ ïîð øèðîêî èñïîëüçóåòñÿ äëÿ îïèñàíèÿ âçàèìîäåéñòâèÿ â ñåòåâûõ ñðåäàõ.Âîïðîñû è çàäàíèÿ
1. ×òî ïîíèìàåòñÿ ïîä òåðìèíîì «ñåòåâîé ïðîòî-êîë»? 2. Êàêèå ñåòåâûå ôóíêöèè îñóùåñòâëÿþòñÿ â ìîäå-ëè OSI? 3. Êàêîé óðîâåíü, ñîãëàñíî ìîäåëè OSI, îòâå÷àåò çà âûáîð ìàðøðóòà ïåðåäà÷è äàííûõ? 4. Íà êàêîì óðîâíå ìîäåëè OSI âçàèìîäåéñòâóþò ïðîãðàììû, îáåñïå÷èâàþùèå ïåðåäà÷ó ñîîáùåíèé ýëåêòðîííîé ïî÷òû?Ïðè îðãàíèçàöèè êîìïüþòåðíîé ñåòè èñêëþ÷è-òåëüíî âàæíûì ÿâëÿåòñÿ âûáîð òîïîëîãèè, ò. å. êîìïîíîâêè ñåòåâûõ óñòðîéñòâ è êàáåëüíîé èíô-ðàñòðóêòóðû. Íóæíî âûáðàòü òàêóþ òîïîëîãèþ, êîòîðàÿ îáåñïå÷èëà áû íàäåæíóþ è ýôôåêòèâíóþ ðàáîòó ñåòè, óäîáíîå óïðàâëåíèå ïîòîêàìè ñåòåâûõ äàííûõ. Æåëàòåëüíî òàêæå, ÷òîáû ñåòü ïî ñòîèìî-ñòè ñîçäàíèÿ è ñîïðîâîæäåíèÿ ïîëó÷èëàñü íåäîðî-ãîé, íî â òî æå âðåìÿ îñòàâàëèñü âîçìîæíîñòè äëÿ åå äàëüíåéøåãî ðàñøèðåíèÿ è, æåëàòåëüíî, äëÿ ïå-ðåõîäà ê áîëåå âûñîêîñêîðîñòíûì òåõíîëîãèÿì ñâÿçè. Ýòî íåïðîñòàÿ çàäà÷à! ×òîáû åå ðåøèòü, íåîáõî-äèìî çíàòü, êàêèå âîîáùå áûâàþò ñåòåâûå òîïîëî-ãèè. Çàìåòèì, ÷òî ïðè ýòîì ñëåäóåò ðàçëè÷àòü ïîíÿ-òèÿ ôèçè÷åñêîé òîïîëîãèè, ò. å. ñïîñîáà ðàçìåùåíèÿ êîìïüþòåðîâ, ñåòåâîãî îáîðóäîâàíèÿ è èõ ñîåäèíå-íèÿ ñ ïîìîùüþ êàáåëüíîé èíôðàñòðóêòóðû, è ëîãè-÷åñêîé òîïîëîãèè ñòðóêòóðû âçàèìîäåéñòâèÿ êîìïüþòåðîâ è õàðàêòåðà ðàñïðîñòðàíåíèÿ ñèãíàëîâ ïî ñåòè.
Áàçîâûå ñåòåâûå òîïîëîãèè
Ñóùåñòâóåò òðè áàçîâûå òîïîëîãèè, íà îñíîâå êîòî-ðûõ ñòðîèòñÿ áîëüøèíñòâî ñåòåé.  ýòîé ãëàâå âû íàéäåòå îòâåòû íà ñëåäóþùèå âîïðîñû: n Êàêèå ñóùåñòâóþò ñåòåâûå òîïîëîãèè? n Êàêîâû ïðåèìóùåñòâà è íåäîñòàòêè ðàçëè÷íûõ òîïîëîãèé? n Êàêîé òèï ñåòè ñåé÷àñ íàèáîëåå ïîïóëÿðåí? n Êàêèå âîçìîæíû ñïîñîáû (ìåòîäû) äîñòóïà ê ñðåäå ïåðåäà÷è äàííûõ?3
Ñåòåâûå òîïîëîãèè
è ñïîñîáû äîñòóïà
ê ñðåäå ïåðåäà÷è
äàííûõ
Ø
«Øèíà» (Bus).  ýòîé òîïîëîãèè âñå êîìïüþòåðû ñîåäèíÿþòñÿ äðóã ñ äðóãîì îäíèì êàáåëåì (ðèñ. 3.1). Ïîñëàííûå â òàêóþ ñåòü äàííûå ïåðåäàþòñÿ âñåì êîìïüþòåðàì, íî îáðàáàòûâàåò èõ òîëüêî òîò êîìïüþòåð, àïïàðàòíûé MAC-àäðåñ ñåòåâîãî àäàïòå-ðà êîòîðîãî çàïèñàí â êàäðå êàê àäðåñ ïîëó÷àòåëÿ. Ýòà òîïîëîãèÿ èñêëþ÷èòåëüíî ïðîñòà â ðåàëèçà-öèè è äåøåâà (òðåáóåò ìåíüøå âñåãî êàáåëÿ), îäíàêî èìååò ðÿä ñóùåñòâåííûõ íåäîñòàòêîâ.Íåäîñòàòêè ñåòåé òèïà «øèíà»
ý Òàêèå ñåòè òðóäíî ðàñøèðÿòü (óâåëè÷èâàòü ÷èñëî êîìïüþòåðîâ â ñåòè è êîëè÷åñòâî ñåã-ìåíòîâ îòäåëüíûõ îòðåçêîâ êàáåëÿ, èõ ñî-åäèíÿþùèõ). ý Ïîñêîëüêó øèíà èñïîëüçóåòñÿ ñîâìåñòíî, â êàæäûé ìîìåíò âðåìåíè ïåðåäà÷ó ìîæåò âå-ñòè òîëüêî îäèí èç êîìïüþòåðîâ. Åñëè ïåðå-äà÷ó îäíîâðåìåííî íà÷èíàþò äâà èëè áîëüøå êîìïüþòåðîâ, âîçíèêàåò èñêàæåíèå ñèãíàëà (ñòîëêíîâåíèå, èëè êîëëèçèÿ), ïðèâîäÿùåå Ðèñ 3.1. Ñåòü ñ òîïîëîãèåé «øèíà»ê ïîâðåæäåíèþ âñåõ êàäðîâ. Òîãäà êîìïüþòå-ðû âûíóæäåíû ïðèîñòàíàâëèâàòü ïåðåäà÷ó, à çàòåì ïî î÷åðåäè ðåòðàíñëèðîâàòü äàííûå. Âëèÿíèå ñòîëêíîâåíèé òåì çàìåòíåå, ÷åì âûøå îáúåì ïåðåäàâàåìîé ïî ñåòè èíôîðìàöèè è ÷åì áîëüøå êîìïüþòåðîâ ïîäêëþ÷åíî ê øèíå. Îáà ýòèõ ôàêòîðà, åñòåñòâåííî, ñíèæàþò êàê ìàê-ñèìàëüíî âîçìîæíóþ, òàê è îáùóþ ïðîèçâî-äèòåëüíîñòü ñåòè, çàìåäëÿÿ åå ðàáîòó. ý «Øèíà» ÿâëÿåòñÿ ïàññèâíîé òîïîëîãèåé êîìïüþòåðû òîëüêî «ñëóøàþò» êàáåëü è íå ìîãóò âîññòàíàâëèâàòü çàòóõàþùèå ïðè ïåðå-äà÷å ïî ñåòè ñèãíàëû. ×òîáû óäëèíèòü ñåòü, íóæíî èñïîëüçîâàòü ïîâòîðèòåëè (ðåïèòå-ðû), óñèëèâàþùèå ñèãíàë ïåðåä åãî ïåðåäà÷åé â ñëåäóþùèé ñåãìåíò. ý Íàäåæíîñòü ñåòè ñ òîïîëîãèåé «øèíà» íåâû-ñîêà. Êîãäà ýëåêòðè÷åñêèé ñèãíàë äîñòèãàåò êîíöà êàáåëÿ, îí (åñëè íå ïðèíÿòû ñïåöèàëü-íûå ìåðû) îòðàæàåòñÿ, íàðóøàÿ ðàáîòó âñå-ãî ñåãìåíòà ñåòè. ×òîáû ïðåäîòâðàòèòü òàêîå îòðàæåíèå ñèãíàëîâ, íà êîíöàõ êàáåëÿ óñòà-íàâëèâàþòñÿ ñïåöèàëüíûå ðåçèñòîðû (òåð-ìèíàòîðû), ïîãëîùàþùèå ñèãíàëû. Åñëè æå â ëþáîì ìåñòå êàáåëÿ âîçíèêàåò îáðûâ íà-ïðèìåð, ïðè íàðóøåíèè öåëîñòíîñòè êàáåëÿ èëè ïðîñòî ïðè îòñîåäèíåíèè êîííåêòîðà, òî âîçíèêàþò äâà íåçàòåðìèíèðîâàííûõ ñåã-ìåíòà, íà êîíöàõ êîòîðûõ ñèãíàëû íà÷èíàþò îòðàæàòüñÿ, è âñÿ ñåòü ïåðåñòàåò ðàáîòàòü. Ïðîáëåìû, õàðàêòåðíûå äëÿ òîïîëîãèè «øèíà», ïðèâåëè ê òîìó, ÷òî ýòè ñåòè, ñòîëü ïîïóëÿðíûå åùå äåñÿòü ëåò íàçàä, ñåé÷àñ óæå ïðàêòè÷åñêè íå èñ-ïîëüçóþòñÿ.
Ø
«Êîëüöî» (Ring).  äàííîé òîïîëîãèè êàæäûé èç êîìïüþòåðîâ ñîåäèíÿåòñÿ ñ äâóìÿ äðóãèìè òàê, ÷òî-áû îò îäíîãî îí ïîëó÷àë èíôîðìàöèþ, à âòîðîìó ïåðåäàâàë åå (ðèñ. 3.2). Ïîñëåäíèé êîìïüþòåð ïîä-êëþ÷àåòñÿ ê ïåðâîìó, è êîëüöî çàìûêàåòñÿ.Ðèñ. 3.2. Ñåòü ñ òîïîëîãèåé «êîëüöî» Ïðåèìóùåñòâà Íåäîñòàòêè þ ïîñêîëüêó ó êàáåëåé â ýòîé ñåòè íåò ñâîáîäíûõ êîíöîâ, òåðìèíàòîðû çäåñü íå íóæíû; þ êàæäûé èç êîìïüþòåðîâ âûñòóïàåò â ðîëè ïîâòîðèòåëÿ, óñèëèâàÿ ñèãíàë, ÷òî ïîçâîëÿåò ñòðîèòü ñåòè áîëüøîé ïðîòÿæåííîñòè; þ èç-çà îòñóòñòâèÿ ñòîëêíîâåíèé òîïîëîãèÿ îáëàäàåò âûñîêîé óñòîé÷èâîñòüþ ê ïåðåãðóçêàì, îáåñïå÷èâàÿ ýôôåêòèâíóþ ðàáîòó ý ñèãíàë â «êîëüöå» äîëæåí ïðîéòè ïîñëåäîâàòåëüíî (è òîëüêî â îäíîì íàïðàâëåíèè) ÷åðåç âñå êîìïüþòåðû, êàæäûé èç êîòîðûõ ïðîâåðÿåò, íå åìó ëè àäðåñîâàíà èíôîðìàöèÿ, ïîýòîìó âðåìÿ ïåðåäà÷è ìîæåò áûòü äîñòàòî÷íî áîëüøèì; ý ïîäêëþ÷åíèå ê ñåòè íîâîãî êîìïüþòåðà ÷àñòî òðåáóåò åå îñòàíîâêè, ÷òî íàðóøàåò ðàáîòó âñåõ äðóãèõ êîìïüþòåðîâ; ý âûõîä èç ñòðîÿ õîòÿ áû îäíîãî èç êîìïüþòåðîâ èëè óñòðîéñòâ íàðóøàåò ðàáîòó âñåé ñåòè;
Ïðåèìóùåñòâà è íåäîñòàòêè ñåòåé ñ òîïîëîãèåé «êîëüöî»
Çäåñü, òàê æå êàê è äëÿ ñåòåé ñ òîïîëîãèåé «øèíà», íåäîñòàòêè íåñêîëüêî ïåðåâåøèâàþò äîñòîèíñòâà, â ðåçóëüòàòå ÷åãî ïîïóëÿðíûå ðàíåå êîëüöåâûå ñåòè òåïåðü èñïîëüçóþòñÿ ãîðàçäî ðåæå.
Ø
Àêòèâíàÿ òîïîëîãèÿ «çâåçäà» (Active Star). Ýòà òî-ïîëîãèÿ âîçíèêëà íà çàðå âû÷èñëèòåëüíîé òåõíèêè, êîãäà ê ìîùíîìó öåíòðàëüíîìó êîìïüþòåðó ïîä-êëþ÷àëèñü âñå îñòàëüíûå àáîíåíòû ñåòè.  òàêîé êîíôèãóðàöèè âñå ïîòîêè äàííûõ øëè èñêëþ÷è-òåëüíî ÷åðåç öåíòðàëüíûé êîìïüþòåð; îí æå ïîë-íîñòüþ îòâå÷àë çà óïðàâëåíèå èíôîðìàöèîííûì îá-ìåíîì ìåæäó âñåìè ó÷àñòíèêàìè ñåòè. Êîíôëèêòû ïðè òàêîé îðãàíèçàöèè âçàèìîäåéñòâèÿ â ñåòè áûëè íåâîçìîæíû, îäíàêî íàãðóçêà íà öåíòðàëüíûé êîìïüþòåð áûëà ñòîëü âåëèêà, ÷òî íè÷åì äðóãèì, êðîìå îáñëóæèâàíèÿ ñåòè, ýòîò êîìïüþòåð, êàê ïðà-âèëî, íå çàíèìàëñÿ. Âûõîä åãî èç ñòðîÿ ïðèâîäèë ê îòêàçó âñåé ñåòè, òîãäà êàê îòêàç ïåðèôåðèéíîãî êîìïüþòåðà èëè îáðûâ ñâÿçè ñ íèì íà ðàáîòå îñòàëü-íîé ñåòè íå ñêàçûâàëñÿ. Ñåé÷àñ òàêèå ñåòè âñòðå÷à-þòñÿ äîâîëüíî ðåäêî. Ãîðàçäî áîëåå ðàñïðîñòðàíåííîé ñåãîäíÿ òîïîëî-ãèåé ÿâëÿåòñÿ ïîõîæèé âàðèàíò «çâåçäà-øèíà» (Star Âus), èëè «ïàññèâíàÿ çâåçäà» (ðèñ. 3.3). Çäåñü ïåðèôåðèéíûå êîìïüþòåðû ïîäêëþ÷àþòñÿ íå ê öåí-òðàëüíîìó êîìïüþòåðó, à ê ïàññèâíîìó êîíöåíòðà-Ïðåèìóùåñòâà Íåäîñòàòêè ñ áîëüøèìè ïîòîêàìè ïåðåäàâàåìîé ïî ñåòè èíôîðìàöèè ý îáðûâ èëè êîðîòêîå çàìûêàíèå â ëþáîì èçêàáåëåé êîëüöà äåëàåò ðàáîòó âñåé ñåòè íåâîçìîæíîé; ý ÷òîáû èçáåæàòü îñòàíîâêè ðàáîòû ñåòè ïðè îòêàçå êîìïüþòåðîâ èëè îáðûâå êàáåëÿ, îáû÷íî ïðîêëàäûâàþò äâà êîëüöà, ÷òî ñóùåñòâåííî óäîðîæàåò ñåòüòîðó, èëè õàáó (hub). Ïîñëåäíèé, â îòëè÷èå îò öåíò-ðàëüíîãî êîìïüþòåðà, íèêàê íå îòâå÷àåò çà óïðàâ-ëåíèå îáìåíîì äàííûìè, à âûïîëíÿåò òå æå ôóíê-öèè, ÷òî è ïîâòîðèòåëü, òî åñòü âîññòàíàâëèâàåò ïðèõîäÿùèå ñèãíàëû è ïåðåñûëàåò èõ âñåì îñòàëü-íûì ïîäêëþ÷åíîñòàëü-íûì ê íåìó êîìïüþòåðàì è óñòðîéñò-âàì. Èìåííî ïîýòîìó äàííàÿ òîïîëîãèÿ, õîòÿ ôèçè÷å-ñêè è âûãëÿäèò êàê «çâåçäà», ëîãè÷åôèçè÷å-ñêè ÿâëÿåòñÿ òîïîëîãèåé «øèíà» (÷òî è îòðàæåíî â åå íàçâàíèè). Íåñìîòðÿ íà áîëüøèé ðàñõîä êàáåëÿ, õàðàêòåð-íûé äëÿ ñåòåé òèïà «çâåçäà», ýòà òîïîëîãèÿ èìååò ñóùåñòâåííûå ïðåèìóùåñòâà ïåðåä îñòàëüíûìè, ÷òî è îáóñëîâèëî åå øèðî÷àéøåå ïðèìåíåíèå â ñîâðå-ìåííûõ ñåòÿõ.
Ïðåèìóùåñòâà ñåòåé òèïà «çâåçäà-øèíà»
þ Íàäåæíîñòü ïîäêëþ÷åíèå ê öåíòðàëüíîìó êîíöåíòðàòîðó è îòêëþ÷åíèå êîìïüþòåðîâ îò íåãî íèêàê íå îòðàæàåòñÿ íà ðàáîòå îñòàëüíîé ñåòè; îáðûâû êàáåëÿ âëèÿþò òîëüêî íà åäè-Ðèñ. 3.3. Ñåòü ñ òîïîëîãèåé «çâåçäà-øèíà»íè÷íûå êîìïüþòåðû; òåðìèíàòîðû íå òðåáó-þòñÿ. þ Ëåãêîñòü ïðè îáñëóæèâàíèè è óñòðàíåíèè ïðîáëåì âñå êîìïüþòåðû è ñåòåâûå óñòðîé-ñòâà ïîäêëþ÷àþòñÿ ê öåíòðàëüíîìó ñîåäèíè-òåëüíîìó óñòðîéñòâó, ÷òî ñóùåñòâåííî óïðîùàåò îáñëóæèâàíèå è ðåìîíò ñåòè. þ Çàùèùåííîñòü êîíöåíòðàöèÿ òî÷åê ïîä-êëþ÷åíèÿ â îäíîì ìåñòå ïîçâîëÿåò ëåãêî îãðàíè÷èòü äîñòóï ê æèçíåííî âàæíûì îáú-åêòàì ñåòè. Îòìåòèì, ÷òî ïðè èñïîëüçîâàíèè âìåñòî êîíöåí-òðàòîðîâ áîëåå «èíòåëëåêòóàëüíûõ» ñåòåâûõ óñòðîéñòâ (ìîñòîâ, êîììóòàòîðîâ è ìàðøðóòèçà-òîðîâ ïîäðîáíåå î íèõ áóäåò ðàññêàçàíî ïîçæå) ïîëó÷àåòñÿ «ïðîìåæóòî÷íûé» òèï òîïîëîãèè ìåæäó àêòèâíîé è ïàññèâíîé çâåçäîé.  ýòîì ñëó÷àå óñòðîéñòâî ñâÿçè íå òîëüêî ðåòðàíñëèðóåò ïîñòóïà-þùèå ñèãíàëû, íî è ïðîèçâîäèò óïðàâëåíèå èõ îá-ìåíîì.
Äðóãèå âîçìîæíûå ñåòåâûå
òîïîëîãèè
Ðåàëüíûå êîìïüþòåðíûå ñåòè ïîñòîÿííî ðàñøèðÿ-þòñÿ è ìîäåðíèçèðóðàñøèðÿ-þòñÿ. Ïîýòîìó ïî÷òè âñåãäà òà-êàÿ ñåòü ÿâëÿåòñÿ ãèáðèäíîé, ò. å. åå òîïîëîãèÿ ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé êîìáèíàöèþ íåñêîëüêèõ áàçî-âûõ òîïîëîãèé. Ëåãêî ïðåäñòàâèòü ñåáå ãèáðèäíûå òîïîëîãèè, ÿâëÿþùèåñÿ êîìáèíàöèåé «çâåçäû» è «øèíû», ëèáî «êîëüöà» è «çâåçäû». Îäíàêî îñîáî ñëåäóåò âûäåëèòü òîïîëîãèþ «äå-ðåâî» (tree), êîòîðóþ ìîæíî ðàññìàòðèâàòü êàê îáú-åäèíåíèå íåñêîëüêèõ «çâåçä» (ðèñ. 3.4). Èìåííî ýòà òîïîëîãèÿ ñåãîäíÿ ÿâëÿåòñÿ íàèáîëåå ïîïóëÿðíîé ïðè ïîñòðîåíèè ëîêàëüíûõ ñåòåé.Íàêîíåö, ñëåäóåò óïîìÿíóòü î ñåò÷àòîé, èëè ñå-òî÷íîé (mesh) òîïîëîãèè, â êîòîðîé âñå ëèáî ìíîãèå êîìïüþòåðû è äðóãèå óñòðîéñòâà ñîåäèíåíû äðóã ñ äðóãîì íàïðÿìóþ (ðèñ. 3.5). Òàêàÿ òîïîëîãèÿ èñê-ëþ÷èòåëüíî íàäåæíà ïðè îáðûâå ëþáîãî êàíàëà ïåðåäà÷à äàííûõ íå ïðåêðàùàåòñÿ, ïîñêîëüêó âîçìîæíî íåñêîëüêî ìàðøðóòîâ äîñòàâêè èíôîð-ìàöèè. Ñåòî÷íûå òîïîëîãèè (÷àùå âñåãî íå ïîëíûå, à ÷àñòè÷íûå) èñïîëüçóþòñÿ òàì, ãäå òðåáóåòñÿ îáåñ-ïå÷èòü ìàêñèìàëüíóþ îòêàçîóñòîé÷èâîñòü ñåòè, íàïðèìåð ïðè îáúåäèíåíèè íåñêîëüêèõ ó÷àñòêîâ ñåòè êðóïíîãî ïðåäïðèÿòèÿ èëè ïðè ïîäêëþ÷åíèè ê Èíòåðíåòó, õîòÿ çà ýòî, êîíå÷íî, ïðèõîäèòñÿ ïëà-òèòü: ñóùåñòâåííî óâåëè÷èâàåòñÿ ðàñõîä êàáåëÿ, óñëîæíÿåòñÿ ñåòåâîå îáîðóäîâàíèå è åãî íàñòðîéêà. Ðèñ. 3.4. Ñåòü ñ òîïîëîãèåé «äåðåâî» Ñâîåãî ðîäà «ïðåäòå÷åé» Èí-òåðíåòà áûëà ñåòü ARPANet, èç-íà÷àëüíî ñîçäàííàÿ ïî çàêàçó Ìèíèñòåðñòâà îáîðîíû ÑØÀ. Öåëüþ ýòîãî ïðîåêòà áûëà ðàç-ðàáîòêà òàêîé ñèñòåìû ñâÿçè, êîòîðàÿ ìîãëà áû ôóíêöèîíèðî-âàòü äàæå â óñëîâèÿõ àòîìíîé âîéíû. Íûíåøíèé æå Èíòåðíåò êàê ñâîáîäíî äîñòóïíàÿ âñå-ìèðíàÿ êîìïüþòåðíàÿ ñåòü ñòàë îò÷àñòè íåîæèäàííûì, «êîíâåðñèîííûì» ðåçóëüòàòîì âîåííûõ ðàçðàáîòîê.
