5.3. Класифікація та параметри комп’ютерних мереж.

Комп'ютерною мережею називається сукупність взаємозалежних через канали передачі даних ПК, що забезпечують користувачів доступом до всіх ресурсів мережі: апаратним, програмним, інформаційним. Частіше усього загальними ресурсами мережі є інформаційний сервер (ПК із підвищеною швидкодією, пам'яттю і надійністю), а також периферійні пристрої вводу-виводу.

У залежності від видалення ПК один від одного, а також від територіального розподілу їхніх загальних ресурсів розрізняють мережі глобальні (більш 1000 км), регіональні (від 10 до кілька сотен км) і локальні (не більш 10 км). Зазначені відстані носять досить умовний характер і дозволяють швидко оцінити доцільний спосіб передачі даних. Так, у глобальних мережах частіше усього використовуються супутникові канали та спеціальні кабелі, у регіональних - телефонні лінії (можлива комбінація ефірно-проводного з’єднання), у локальних мережах - єдиний високошвидкісний канал зв'язку для всіх ПК (наприклад, у вигляді проводу “вита пара”). Локальні мережі одержали саме широке поширення, так як (80 - 90)% всієї інформації циркулює саме в них і тільки (10 - 20)% зв'язані з зовнішніми взаємодіями.

Окремим класом на сьогодні виступають корпоративні мережі – будь-який із перерахованих вище видів, однак апаратура, програмне забезпечення, канали зв'язку та право доступу до них належать конкретній організації.

Всі пристрої мережі можна розділити на три функціональні групи: робочі станції (РС); сервери мережі (СМ); комунікаційні вузли (КВ).

РС – це, як правило, звичайний комп’ютер мережі із своєю операційною системою, однак такому ПК доступні загальні ресурси системи. СМ – це більш потужний мережевий ПК із своєю операційною системою, який виконує загальні для певних користувачів дії: створення, зберігання, копіювання та доступ до даних (наприклад, файловий сервер, сервер баз даних, сервер прикладних програм тощо).

До КВ відносяться: повторювач (repeater) – пристрій для регенерації сигналу; мост або комутатор (bridge or switch) – пристрії для розв’язки сегментів мережі для можливості одночасного надійного обміну даними між кількома РС; маршрутизатор (router) – пристрій для оптимального з’єднання різних мереж, які мають один протокол обміну; шлюз (gateway) – пристрій або окремий ПК для організації обміну даними між мережами з різними протоколами обміну.

Для доступу користувачів до мережних ресурсів розробляється відповідне ПЗ, що частіше усього входить до складу ОС як базове. Але є й окремі мережні програми (наприклад, Novell NetWare), що доповнюють можливості ОС у вигляді відповідного додатка.

До основних показників роботи мережі відносяться продуктивність, надійність, управляємість, можливість нарощування, прозорість.

Продуктивність сьогодні оцінюють двома параметрами: середній час реакції (тобто час між запитом і одержанням відповіді) та кількість інформації, яка передається в мережі за одиницю часу. Найчастіше перший параметр вимірюється в секундах та хвилинах, а другий в кбіт/сек та Мбіт/сек.

Надійність оцінюють кількома параметрами: середнє число відмов для визначеного сегменту мережі за одиницю часу (як правило за годину, або за добу); час безвідмовної роботи апаратурних складових (параметр може досягати кілька десятків тисяч годин з початку експлуатації), захист інформації від збійних ситуацій (якісний параметр, який забезпечується апаратно-програмним резервуванням) та безпека (конфіденціальність) зберігаємої та передаваємої інформації. Останній параметр на сьогодні придбав таке велике значення, що забезпечується цілою низкою адміністративно-правових заходів, а також апаратно-програмних засобів.

Під управляємістю мережі розуміється наявність адміністратора (як правило, це один з користувачів мережі), який має розширені можливості щодо доступу до будь-якого елементу мережі (в тому числі й до серверу), контролює роботу мережі та користувачів згідно з відповідними інструкціями, а також підтримує її працездатність.

Будь-яка мережа є об’єктом, що розвивається (не тільки в плані модернізації складових, а й збільшення числа користувачів), тому існують такі поняття, як розширяємість, збільшення масштабу та апаратно-програмна сумісність. Розширяємість визначає можливість нарощування числа користувачів без втрати працездатності мережі, збільшення масштабу визначає можливість нарощування без втрати продуктивності мережі, а апаратно-програмна сумісність означає можливість підключення обладнання та програм від різних виробників.

Під прозорістю мережі розуміється можливість звичайного користувача звертатися до загальних ресурсів так само, як до складових свого ПК (тобто приховування від користувача особливостей роботи мережі), в тому числі, можливість виконання паралельних завдань та доступу до даних, що створені в іншому форматі.

Для узгодженої роботи усіх складових мережі, а також різних мереж між собою необхідно додержуватися вимог відповідних стандартів. Основною моделлю, яка забезпечує формування та якісну передачу даних між комп’ютерами, на сьогодні є OSI (Open System Interconnection). Модель складається з кількох послідовних рівней перетворення інформації від зручного для оператора вигляду до сукупності дискретних сигналів “1” та “0” (прикладний, представницький, сеансовий, транспортний, мережевий, канальний та фізичний рівні).

Кожний рівень відносно незалежний, займає чітку позицію в ієрархічній структурі формування і передачі даних, а також легкозамінний. Для взаємодії між двома сусідніми рівнями встановлені відповідні правила – апаратно-програмний інтерфейс. Для взаємодії повідомлень між однаковими рівнями встановлені правила, які називаються протоколом обміну (в загальному випадку протокол обміну – це стандарт, що визначає порядок формування, передачі та прийому повідомлень для взаємодії ПК один з одним на відповідних рівнях перетворення інформації).

Набір протоколів, достаніх для роботи в мережі, називається стеком.