В структуре сети любого масштаба легко выделить основные компоненты, без которых она не может быть реализована. Это, прежде всего:
· Аппаратные средства, которые включают: компьютеры абонентских узлов, оборудование для организации доступа абонентов к коммуникационной среде, сетевые устройства.
· Телекоммуникационные компоненты, содержащие коммуникационную среду, средства управления этой средой.
· Программное обеспечение, включающее средства реализации клиентских компонентов, обеспечивающих доступ к общесетевым серверным ресурсам в рамках классической «клиент-серверной» архитектуры либо Web-архитектуры, а также средства реализации серверной части, реализующей хранение общесетевых данных и приложений, обработку запросов к ним со стороны клиентов и управление режимами клиентского доступа.
Поясним назначение и функции наиболее важных компонентов сети:
§ аппаратные сетевые средства, среди которых основными являются:[30])
§ Хост-компьютерили информационный сервер. Это основное хранилище информационных ресурсов общесетевого назначения. В качестве хост-компьютераобычно используетсямощная высокоскоростная ЭВМ с хорошей процессорной системой, большой (по объемам) внутренней и внешней памятью, развитой многоканальной системой внешнего доступа, мощными средствами обслуживания большого потока клиентских запросов к информационным ресурсам сервера.
§ Сетевой адаптер.Онпредназначены для сопряжения компьютера со средой передачи данных (кабелями, радиоканалом, оптоволкном и прочее)с учетом принятых в данной сетевой технологии правил обмена информацией.
§ Трансивер (transceiver) или приемопередатчик, которыйобеспечивает двунаправленную передачу сигналов, несущих передаваемые данные, между адаптером и сетевой кабельной системой или физической средой передачи сигналов, либо между двумя сегментами (отрезками) коммуникационной системы. Основной функцией трансиверов является усиление сигналов, преобразование их в другую форму, с другими уровнями и характеристиками и даже с другой физической природой.
§ Повторитель (repeater) — выполняет более простые функции, чем трансивер: он обеспечивает восстановление формы сигналов, искаженных при их прохождении по длинной линии связи между сетевыми узлами.
§ Концентратор (Hub)— предназначен для подключения нескольких абонентов сети и, по-существу, выполняет функции нескольких собранных в одном месте повторителей (либо трансиверов). Никой обработки информации они при этом не производят.
§ Коммутатор (Switch), обеспечивающий, кроме выполнения функции объединения кабельной системы сети в едином центре, контроль за передачей сообщений по сети с целью отправки сообщения только в тот сетевой сегмент, где располагается адресат. Для этого коммутатор в реальном времени распознает адрес информационного блока и отправляет его только в соответствующий сегмент. Такой режим позволяет в одной и той же сети одновременно организовать несколько пар взаимодействующих узлов, что при использование концентратора невозможно.
§ Мост(Bridge)— это сетевое устройства, с помощью которого обеспечивается обмен пакетами данных между сетевыми сегментами, реализованными по разным базовым сетевым технологиям с разными стандартами обмена информацией. Мосты также применяются при объединении нескольких однородных сетевых сегментов в единую сеть для оптимизации загрузки сегментов.
§ Маршрутизатор (Router)— одно из самых сложных сетевых устройств и он используется в корпоративных, региональных и глобальных сетях, имеющих однородную смешанную разветвленную топологию с возможностью организации передачи данных между взаимодействующими узлами несколькими альтернативными трассами. Функции маршрутизатора состоят в том, чтобы выбрать оптимальный путь (маршрут) для каждого сообщения передаваемого по такой разветвленной сети. Это делается для избежания чрезмерной нагрузки на отдельные сетевые сегменты, а также для обхода поврежденных участков.
§ Шлюз (Gateway)или межпротокольный шлюз— сетевое устройство, служащее для сопряжения между собой подсетей, сетевых фрагментов, региональных сетей, реализованных на основе принципиально разных по организации и правилам взаимодействия сетевых технологиях, абсолютно несовместимых друг с другом. В этом случае приходится полностью преобразовывать весь поток информации, включая коды, форматы, методы управления и т.д.
Примечание.
Существуют много разных базовых сетевых технологийпостроения сетевых сегментов, созданных разными производителями. Эти сетевые технологии отличаются топологией сети, физической средой коммуникационной системы, используемыми протоколами обмена информацией, механизмами управления доступом абонентов к коммуникационной среде.
§ Телекоммуникационные компоненты, среди которых важнейшими являются:[31])
§ Коммуникационная среда— это некоторая физическая система, с помощью которой осуществляется передача данных между удаленными абонентами. В подобной системе организуются физические каналы (физические среды) передачи данных, которые бывают двух типов — закрытые и открытые. В закрытом каналераспространение сигналов ограничено данным каналом и, за исключением небольших утечек, сигнал не покидает среду передачи. В открытом канале сигнал передатчика распространяется во всех направлениях, если нет каких-либо физических ограничений. По мере распространения сигнал теряет энергию и сильнее подвергается воздействию естественных помех. Примеры закрытых каналов — двухпроводная система (телефонная «лапша», витая пара), коаксиальный кабель, волновод, оптико-волоконный кабель. Примеры открытых каналов — радиоканал КВ- и УКВ-диапазона, спутниковые системы связи, системы сотовой радиосвязи.
§ Модули коммуникационных интерфейсов, с помощью которых осуществляется сопряжение абонентских узлов, хост-компьютеров, сетевой аппаратуры с коммуникационной средой или с приемопередающим оборудованием. К подобным узлам относятся сетевые адаптеры и трансиверы, а также модемы, с помощью которых реализуются функции сопряжения сетевого узла или сетевого оборудования с аналоговым или цифровым телефонным каналом связи.
§ Приемопередающие оборудование— это аппаратура коммуникационных узлов вычислительной сети общего назначения, обеспечивающее взаимодействие с коммуникационными каналами при приеме и передаче информации, управление режимами работы этих каналов, выполнение контрольно-диагностических процедур при восстановлении работоспособности каналов связи после сбоев и отказов.
§ Телекоммуникационные серверы,основным назначением которых является комплексное управление приемопередающим оборудованием коммуникационных узлов, объединяющих множество разнородных по физической природе каналов связи и являющихся центрами коммутации сообщений, передаваемых по сети.
§ Программное обеспечение, к которому относится:[32])
§ Клиентское ПО,основным назначением которого является организация взаимодействия клиентского узла с соответствующими информационными ресурсами серверного узла и интерпретация полученных с сервера данных стандартным образом. Клиентский компьютер в этом случае может обращаться к огромному количеству информационных серверов во всем мире, причем сервером может быть любой подключенный к сети компьютер, на котором запущены соответствующие серверные программы, предоставляющие удаленным пользователям (клиентам) сервисные информационные сетевые услуги в соответствии с установленными спецификациями.
§ Серверное ПО— это программная система, установленная на серверном узле, основным назначением которой является предоставление определенного информационного сервиса удаленным клиентским компьютерам по их запросам при условии практически одновременного обслуживания множества клиентов, запрашивающих к тому данные, располагаемые в различных частях информационного сервера.
§ Сетевые протоколы,определяющие правила и методы взаимодействия объектов вычислительной сети при установлении межабонентского (межузлового, межсетевого, межсерверного) соединения, выполнении процедур обмена данными и завершении сеанса связи.