Зміст

ВСТУП

Обчислювальні мережі зґявилися давно. Ще на початку появи компґютерів (в епоху великих ЕОМ) існували величезні системи, відомі як системи розділення часу. Вони дозволяли використовувати центральну ЕОМ за допомогою віддалених терміналів. Такий термінал складався з дисплея і клавіатури. Зовні він виглядав як звичайний персональний компґютер, але він не мав власного процесорного блоку. Користуючись таким терміналом, сотні, а деколи й тисячі користувачів мали доступ до центральної ЕОМ.

У 70-х роках великі ЕОМ поступилися місцем міні-компґютерним системам, які також використовують режим розділення часу. Але технологія розвивалась, і з кінця 70-х років на робочих місцях зґяивлися персональні компґютери (ПК). Але автономно працюючі ПК :

а) не дають безпосереднього доступу до даних усієї організації;

б) не дозволяють сумісного використання програм та обладнання.

З цього часу починається розвиток компґютерних мереж. Перший лабораторний варіант локальної мережі Ethernet розробила фірма Xerox ще в 1975 році. У 1980 році Xerox, DEC та Intel опублікували специфікацію Ethernet, яка охоплювала фізичний та канальний рівні протоколу. Сьогодні мережа Ethernet схарактеризована в стандартах ІЕЕЕ-802.3 та ЕСМА-82. Завдяки простоті, дешевості, здатності до масштабування Ethernet є лідером серед інших типів локальних мереж. Ця технологія продемонструвала значний потенціал розвитку та стала основою для технологій комутованого Ethernet, Fast Ethernet та Gigabit Ethernet. [1,2]

1 ТЕОРЕТИЧНА ЧАСТИНА

1.1 Різновиди комп’ютерних мереж

Найліпше проілюструвати місце та співвідношення різних видів комп’ютерних мереж (КМ) серед систем телеопрацювання даних можна за допомогою діаграми швидкість – відстань передавання (рис.1.4). На осі ординат цієї діаграми відкладено швидкості передавання, а на осі абсцис – відстань, на яку воно виконується.

Кожен з відображених класів мереж має певну ділянку на діаграмі, яка визначає сучасні обмеження на швидкість та відстані передавання. Однак головне, чим визначений той чи інший клас мереж, – це комплекс технічних вирішень, властивий йому.

Рисунок 1.1 – Діаграма швидкість – відстані передавання.

Шина ком’ютера (забезпечує дуже високі швидкості передавання даних (понад 100 Мбіт/с) на короткі відстані (1-10 м)), інтерфейсні комп’ютерні технології призначені для приєднання до ком’ютерів периферійних пристроїв. Деякі з них дають змогу будувати невеликі мережі навіть без ком’ютера. Відстані передавання в них обмежені декількома десятками метрів, швидкості сьогодні досягають декількох сотень мегалітів за секунду. Прикладами є технології USB, Firewire, передавання даних через послідовний СОМ-порт ПК.

Малі локальні та побутові мережі (SOHO – small office home networks) обмежують передавання відстанями у декілька сотень метрів. Вони гарантують достатньо велекі швидкості передавання (до 1 Гбіт/с). Прикладом мережених технологій малих та побутових мереж є технології передавання з використанням електричних мереж, технологія HmePNA та ін.

Локальні мережі (ЛМ) забезпечують передавання в межах одного або групи розташованих близько будинків. Прикладами технологій локальних мереж є Ethernet, Fast Ethernet, Gigabit Ethernet, Token Ring.

Глобальні мережі (ГМ) не обмежені територіально і сьогодні в магістральних каналах забезпечують швидкості передавання, які сягають декількох терабітів за секунду. Прикладами мережених технологій ГМ є мережі PDH, SDH, Frame Relay, ATM, X.25, DWDM, AON.

В окремий клас мережених вирішень виділяють вирішення для приєднання термінала користувача до глобальної мережі. Такі технології називають технологіями «останньої милі» (last mile).

Інколи в окремий клас виділяють і мережі, що об’єднують декілька розташованих близько будинків. Такі мережі називають кампусними (від англ. campus – університетське містечко). Кампусні мережі можуть вірізнятися специфічними технологічними вирішеннями.

Крім локальних та глобальних, розрізняють регіональні мережі (Metropolitain Area Networks (MAN)) – мережі масштабу міста, району, області. Залежно від конкретної реалізації ці мережі можуть ґрунтуватися на технології локальних або глобальних мереж.

Останнім часом унаслідок розвитку мережевих технологій та об’єднання окремих локальних мереж великих фірм у єдине ціле виникло поняття корпоративних (територіальних) мереж. Корпоративна мережа – це об’єднання деякої кількості локальних мереж за допомогою телефонних, супутникових, Т1 або інших каналів у єдину мережу фірми.

Термін SAN (Storage Area Network – мережа пристроїв зберігання даних) використовують для позначення спеціалізованих інтелектуальних мереж, які об’єднують масиви твердих диків і є окремою підсистемою корпоративної локальної мережі, яка забезпечує ефективне збереження та доступ до великих обсягів даних.

Отже, з усіх засобів телеопрацювання порівняємо два типи мереж, що суттєво відрізняються за технологічними вирішеннями: локальні інформаційні мережі та глобальні інформаційні мережі. В літературі для них використовують, відповідно, терміни Local Area Network (LAN) та Wide area Network (WAN).

Локальні інформаційні мережі. За допомогою ЛМ інформацію передають на невелику відстань. Однією з визначальних ознак ЛМ є наявність швидкісного каналу передавання даних, швидкість у ньому на порядок вища, ніж швидкість периферійних пристроїв комп’ютерів, та наближається до швидкості внутрішньої шини комп’ютера. Тому в деяких популярних виданнях ЛМ трактують як комп’ютер з комп’ютерів. Наявність швидкісного каналу дала змогу створити на базі ЛМ єдину цілісну інформаційну систему, в якій витрати часу на зв’язок суттєво не впливають на час виконання функції. Таку систему телеопрацювання даних називають розподіленою. Оскільки головним завданням такої системи є опрацювання інформації, її ще називають розподіленою інформаційною системою (РІС). У РІС застосовано новий (не фон-ней-манівський) паралельний порядок опрацювання інформації, що створює нові можливості для підвищення потужності та ефективності інформаційних систем. А це ставить перед ученими та інженерами нові теоретичні й практичні проблеми. Науковці виділяють три ступені використання РІС: [1,4]

а) Розподіл ресурсів. Задачі спільно використовують ресурси системи (пам’ять, дикові накопичувачі, принтери). Таке використання РІС сьогодні найпростіше.

б) Розподіл навантаження. Задачі, які надходять у систему, передаються на вільні комп’ютери.

в) Розподілене