Компютерные сети

Степанов Руслан
PK11-PV

Компьютерная сеть (вычислительная сеть,
сеть передачи данных) — система
связи компьютеров или компьютерного
оборудования (серверы, маршрутизаторы и
другое оборудование). Для
передачи информации могут быть использованы
различные физические явления, как правило —
различные виды электрических сигналов,
световых сигналов или электромагнитного
излучения.

Клиент-сервер (англ. Client-server) —
вычислительная или сетевая архитектура, в
которой задания или сетевая нагрузка
распределены между поставщиками услуг
(сервисов), называемыми серверами, и
заказчиками услуг, называемыми клиентами.
Нередко клиенты и серверы взаимодействуют
через компьютерную сеть и могут быть как
различными физическими устройствами, так
и программным обеспечением.

Смешанные сети (частично централизованные
сети, гетерогенные сети; heterogeneous computer
network) — архитектура сети, в которой имеется ряд
серверов, образующих между собой одноранговую
сеть. Конечные пользователи подключаются каждый
к своему серверу по схеме «клиент-сервер». Поиск
информации возможен в онлайновом режиме, как на
своем сервере, так и (через него) на других серверах
сети. Достоинством смешанных сетей является
реализованная в них возможность производства
одновременного поиска на большом числе
компьютеров. Основной недостаток — пониженная
надежность работы сети.

Однора́нговая, децентрализо́ванная или пи́ри
нговая (от англ. peer-to-peer, P2P — равный к
равному) сеть — это оверлейная компьютерная
сеть, основанная на равноправии участников. В
такой сети отсутствуют выделенные серверы, а
каждый узел (peer) является как клиентом, так и
сервером. В отличие от архитектуры клиентсервера, такая организация позволяет сохранять
работоспособность сети при любом количестве и
любом сочетании доступных узлов.
Участниками сети являются пиры.

Многоранговые сети - это сеть, в состав которой
входят один или несколько выделенных
серверов. Остальные компьютеры такой сети
(рабочие станции) выступают в роли клиентов

Топология типа общая ши́на, представляет
собой общий кабель (называемый шина или
магистраль), к которому подсоединены
все рабочие станции. На концах кабеля
находятся терминаторы, для предотвращения
отражения сигнала.

Кольцо́ — это топология, в которой каждый
компьютер соединен линиями связи только с
двумя другими: от одного он только получает
информацию, а другому только передает. На
каждой линии связи, как и в случае звезды,
работает только один передатчик и один
приемник. Это позволяет отказаться от
применения внешних терминаторов.

Двойное кольцо — это топология, построенная
на двух кольцах. Первое кольцо — основной
путь для передачи данных. Второе — резервный
путь, дублирующий основной. При нормальном
функционировании первого кольца, данные
передаются только по нему. При его выходе из
строя, оно объединяется со вторым и сеть
продолжает функционировать. Данные при этом
по первому кольцу передаются в одном
направлении, а по второму в обратном.
Примером может послужить сеть FDDI.

Звезда́ — базовая топология компьютерной сети, в которой
все компьютеры сети присоединены к центральному узлу
(обычно коммутатор), образуя физический сегмент сети.
Подобный сегмент сети может функционировать как
отдельно, так и в составе сложной сетевой топологии (как
правило, «дерево»). Весь обмен информацией идет
исключительно через центральный компьютер, на который
таким способом возлагается очень большая нагрузка, поэтому
ничем другим, кроме сети, он заниматься не может. Как
правило, именно центральный компьютер является самым
мощным, и именно на него возлагаются все функции по
управлению обменом. Никакие конфликты в сети с
топологией звезда в принципе невозможны, потому что
управление полностью централизовано.


Ячеистая топология — базовая
полносвязная топология компьютерной сети, в которой
каждая рабочая станция сети соединяется с несколькими
другими рабочими станциями этой же сети.
Характеризуется высокой отказоустойчивостью,
сложностью настройки и переизбыточным
расходом кабеля. Каждый компьютер имеет множество
возможных путей соединения с другими компьютерами.
Обрыв кабеля не приведёт к потере соединения между
двумя компьютерами.
Получается из полносвязной путем удаления некоторых
возможных связей. Эта топология допускает соединение
большого количества компьютеров и характерна, как
правило, для крупных сетей.



Решётка — понятие из теории организации компьютерных
сетей. Это топология, в которой узлы образуют регулярную
многомерную решётку. При этом каждое ребро решётки
параллельно её оси и соединяет два смежных узла вдоль этой
оси.
Одномерная «решётка» — это цепь, соединяющая два
внешних узла (имеющие лишь одного соседа) через некоторое
количество внутренних (у которых по два соседа — слева и
справа). При соединении обоих внешних узлов получается
топология «кольцо». Двух- и трёхмерные решётки
используются в архитектуре суперкомпьютеров.
Сети, основанные на FDDI используют топологию «двойное
кольцо», достигая тем самым высокую надежность и
производительность. Многомерная решётка, соединённая
циклически в более чем одном измерении, называется «тор».

Топология типа общая Древовидная топология,
представляет собой топологию ЗВЕЗДА. Если
представить как растут ветки у дерева то мы получим
топологию "Звезда", изначально топология называлась
именно "древовидная", с течением времени начали в
скобках указывать - (звезда). В современной топологии
указывается только "звезда". Долгое время базовой
топологией считалась именно древовидная, но ее
постепенно начали заменять. Выбор звезда или дерево
зависит только от личных предпочтений. Различия
только в том что в "древовидной" топологии, как
правило,схема более строгая и иерархичная в ней легче
отслеживать сетевые связи, и эта схема часто использует
элементы "шинной" архитектуры.


Сеть fat tree (утолщенное дерево) — топология
компьютерной сети, изобретенная Charles E.
Leiserson из MIT, является дешевой и эффективной
для суперкомпьютеров. В отличие от классической
топологии дерево, в которой все связи между узлами
одинаковы, связи в утолщенном дереве становятся
более широкими (толстыми, производительными по
пропускной способности) с каждым уровнем по
мере приближения к корню дерева. Часто
используют удвоение пропускной способности на
каждом уровне.
Сети с топологией fat tree являются
предпочтительными для построения кластерных
межсоединений на основе технологии Infiniband.



Телефонный распределительный провод (ТРП) — двух- или
четырёхжильный телефонный кабель, предназначенный для стационарной скрытой и
открытой абонентской проводки телефонной или трансляционной распределительной сети
внутри помещений.
Считается морально устаревшим ввиду ненадёжности, низкой помехозащищённости,
невозможности высокоскоростной передачи данных, неудобств при разделке и
оконечивании. Однако ввиду своей низкой стоимости находит применение в телефонной
разводке внутри помещений, так как является самым дешёвым решением (благодаря своей
примитивной конструкции) во многих ситуациях. В отличие от более продвинутых
аналогов витой пары 1 и 2 категорий, токопроводящие жилы ТРП не скручиваются (жилы
располагаются параллельно, кабель плоский), благодаря чему он получил
прозвище лапша по схожести внешнего вида с макаронными изделиями.
Кабель ТРП крепится к поверхности путём прибивания мелкими гвоздями между жилами.
Может прокладываться в кабель-каналах. Оконечивается классическим способом под
винты, с одной (линейной, станционной) стороны — на винтовые клеммы телефонной
коробки типа КРТН-10, с другой — под винты в телефонной розетке. Не рекомендуется
врезание ТРП во врезной плинт кросса или врезные контакты телефонной или
компьютерной розетки, так как полиэтиленовая изоляция при врезании перерезается и
провод держится только на медной проволоке.

Коаксиа́льный ка́бель (от лат. co — совместно
и axis — ось, то есть «соосный»), также
известный как коаксиал (от англ. coaxial), —
электрический кабель, состоящий из
расположенных соосно центрального
проводника и экрана. Обычно служит для
передачи высокочастотных сигналов. Изобретён
и запатентован в 1880 году британским
физиком Оливером Хевисайдом.



Вита́я па́ра (англ. twisted pair) — вид кабеля связи, представляет собой
одну или несколько пар изолированных проводников, скрученных между
собой (с небольшим числом витков на единицу длины), покрытых
пластиковой оболочкой.
Свивание проводников производится с целью повышения степени связи
между собой проводников одной пары (электромагнитные помехи
одинаково влияют на оба провода пары) и последующего
уменьшения электромагнитных помех от внешних источников, а также
взаимных наводок при передаче дифференциальных сигналов. Для
снижения связи отдельных пар кабеля (периодического сближения
проводников различных пар) в кабелях UTP категории 5 и выше провода
пары свиваются с различным шагом. Витая пара — один из компонентов
современных структурированных кабельных систем. Используется в
телекоммуникациях и в компьютерных сетях в качестве физической среды
передачи сигнала во многих технологиях, таких как Ethernet, Arcnet и Token
ring. В настоящее время, благодаря своей дешевизне и лёгкости в монтаже,
является самым распространённым решением для построения проводных
(кабельных) локальных сетей.
Кабель подключается к сетевым устройствам при помощи
разъёма 8P8C (который ошибочно называют RJ45).


Опти́ческое волокно́ — нить из оптически
прозрачного материала (стекло, пластик),
используемая для переноса света внутри себя
посредством полного внутреннего отражения.
Волоконная оптика — раздел прикладной науки и
машиностроения, описывающий такие волокна.
Кабели на базе оптических волокон используются
в волоконно-оптической связи, позволяющей
передавать информацию на бо́льшие расстояния с
более высокой скоростью передачи данных, чем в
электронных средствах связи. В ряде случаев они
также используются при создании датчиков.

Беспроводные компьютерные сети — это
технология, позволяющая создавать
вычислительные сети, полностью
соответствующие стандартам для обычных
проводных сетей (например, Ethernet), без
использования кабельной проводки. В качестве
носителя информации в таких сетях выступают
радиоволны СВЧ-диапазона.