Локальні комп'ютерні мережі

Комп’ютерна мережа — це інтегрована, багатокомп’ютерна, територіально розподілена система, що складається із взаємодіючих локальних (робочих) станцій і підсистеми зв’язку для передачі/ приймання інформації.

Комп’ютерні мережі прийнято ділити на три основні типи [6]:

• 1. LAN (LocalAreaNetwork) — локальна мережа, яка територіально розподілена в межах однієїоднієї кімнати, офісу, організації, підприємства;
• 2. MAN (MetropolitanAreaNetwork) — міська або регіональна мережа, яка територіально розподілена в межах міста, області тощо;
• 3. WAN (WideAreaNetwork) — глобальна мережа, що з'єднує абонентів країни, континенту, всього світу та територіально розподілена на велику відстань.

Локальна комп’ютерна мережа (ЛКМ) — представляє сукупність апаратних засобів і алгоритмів, які забезпечують з'єднання всіх наявних комп’ютерів у мережу, спільне використання загальних апаратних та програмних ресурсів, елекіронний обмін даними (обмін інформацією в ЛКМ ведеться з допомогою протоколу зв’язку, що задовольняє відповідні стандарти). Існуючі стандарти для ЛКМ забезпечують зв’язок ПК на відстані від 2,5 км до 6 км.

Основне призначення ЛКМ — у розподілі ресурсів ПК: програм, сумісності периферійних пристроїв, терміналів, пам’яті. Отже, ЛКМ повинна мати надійну і швидку систему передачі даних, вартість якої має бути меншою порівняно з вартістю робочих станцій, що підключаються. Тобто, вартість одиниці інформації, що передається, повинна бути значно нижчою за вартість опрацювання інформації в робочих станціях. Виходячи з цього, ЛКМ як система розподілених ресурсів повинна засновуватися на таких принципах:

• 1) єдиного передавального середовища;
• 2) єдиного методу управління;
• 3) єдиних протоколів;
• 4) гнучкої модульної організації;
• 5) інформаційної і програмної сумісності.

Створення локальних мереж в організаціях функціонально забезпечує:

• 1. Рівноправність членів мережі - означає, що кожен абонент обслуговується на партнерських засадах і за принципом «перший прийшов — перший обслужився», що відповідає концепції «без головного»;
• 2. Використання імен в мережі * означає, що кожен абонент має своє власне ім'я в мережі, яке може використовуватися на логічному рівні;
• 3. Розподіл прав доступу — означає, що адміністратор призначає кожному користувачу або групам користувачів локальні скриньки та надає право доступу до інформації в них. Кожному абоненту має бути розподілена інформація тільки його рівня з відповідними правами доступу;
• 4. Обслуговування сеансу — означає, що після того, як визначені імена, розподілені права доступу і повноважень, два члени мережі можуть з'єднатися між собою за допомогою сеансу, який має забезпечити якість, швидкість та достовірність обміну інформацією.

Залежно від способу опрацювання даних і взаємодії користувачів комп’ютерні мережі розділяються на [3, 6]:

1. Ієрархічні мережі, в яких усі задачі, пов’язані із зберіганням, опрацюванням даних, їх поданням користувачеві, виконує центральний комп’ютер. Користувач взаємодіє з центральним комп’ютером за допомогою термінала. Операціями введення / виведення інформації на екран управляє центральний комп’ютер.

Переваги ієрархічних ЛКМ:

• а) відпрацьована технологія забезпечення надійності та збереження даних;
• б) надійна система захисту інформації і забезпечення секретності.

Недоліки:

• а) висока вартість апаратного і програмного забезпечення, високі експлуатаційні витрати;
• б) залежність швидкодії і надійності мережі від центрального комп’ютера.
• 2). Мережі «клієнт — сервер», де опрацювання даних поділене між двома об'єктами: клієнтом і сервером. Клієнт — це задача, робоча станція, користувач. Він може сформувати запит для сервера: відкрити файл, здійснити пошук запису тощо. Сервер — це пристрій або комп’ютер, що виконує опрацювання запиту. Він відповідає за зберігання даних, організацію доступу до цих даних і передачу даних клієнтові. У системах «клієнт — сервер» навантаження з опрацювання даних розподілене між клієнтом і сервером, тому вимоги до продуктивності комп’ютерів, що використовуються як клієнт і сервер, значно нижчі, ніж в ієрархічних системах.

За організацією взаємодії прийнято виділяти два типи систем, що використовують метод «клієнт — сервер»:

1. Рівноправна мережа — це мережа, в якій немає єдиного центру управління взаємодією робочих станцій, немає єдиного пристрою зберігання даних. Операційна система такої мережі розподілена по всіх робочих станціях, тому кожна робоча станція одночасно може виконувати функції як сервера, так і клієнта. Користувачеві в такій мережі доступні всі пристрої (принтери, жорсткі диски тощо), підключені до інших робочих станцій.

Переваги: низька вартість (використовуються всі комп’ютери, підключені до мережі) і помірні ціни на програмне забезпечення для роботи мережі; висока надійність (за виходу з ладу однієї робочої станції доступ припиняється лише до деякої частини інформації).

Недоліки: робота мережі є ефективною тільки тоді, коли одночасно працюють не більш як 10 станцій; труднощі організації ефективного управління взаємодією робочих станцій і забезпечення секретності інформації; труднощі оновлення і зміни програмного забезпечення робочих станцій.

2. Мережа з виділеним сервером — у цьому випадку один із комп’ютерів виконує функції зберігання даних загального користування, організації взаємодії між робочими станціями, виконання сервісних послуг — сервер мережі. На такому комп’ютері розміщена операційна система, і всі пристрої (жорсткі диски, принтери, модеми тощо) підключаються до нього, він виконує зберігання даних, друк завдань, вилучення та опрацювання завдань. Робочі станції взаємодіють через сервер, тому логічну організацію такої мережі можна подати топологією «зірка», де центральний пристрій — сервер.

Переваги: вища швидкість опрацювання даних (визначається швидкодією центрального комп’ютера, і на сервер встановлюється спеціальна мережна операційна система, розрахована на опрацювання і виконання запитів, що надійшли одночасно від декількох користувачів); володіє надійною системою захисту інформації і забезпечення секретності; простіша в управлінні порівняно з рівноправними.

Недоліки: така мережа дорожча через окремий комп’ютер під сервер; менш гнучка порівняно з рівноправною.

Обмін інформацією в локальних мережах ведеться з допомогою протоколу зв’язку, що задовольняє відповідні стандарти.