Перспективы развития беспроводных вычислительных сетей

Введение

нденция к объединению компьютеров в сети обусловлена рядом важных причин, таких как ускорение передачи информационных сообщений, возможность быстрого обмена информацией между пользователями, получение и передача сообщений (факсов, E-Mail писем, электронных конференций и т.д.) не отходя от рабочего места, возможность мгновенного получения любой информации из любой точки земного шара, а так же обмен информацией между компьютерами разных фирм производителей работающих под разным программным обеспечением.

Такие огромные потенциальные возможности, которые несет в себе вычислительная сеть и тот новый потенциальный подъем, который при этом испытывает информационный комплекс, а так же значительное ускорение производственного процесса не дают нам право игнорировать и не применять их на практике.

Зачастую возникает необходимость в разработке принципиального решения вопроса по организации ИВС (информационно-вычислительной сети) на базе уже существующего компьютерного парка и программного комплекса, отвечающей современным научно-техническим требованиям с учетом возрастающих потребностей и возможностью дальнейшего постепенного развития сети в связи с появлением новых технических и программных решений.

С распространением электронно-вычислительных машин нетрудно предсказать рост в потребности передачи данных. На сегодняшний день в мире существует более 130 миллионов компьютеров и более 80 процентов из них объединены в различные информационно-вычислительные сети от малых локальных сетей в офисах до глобальных сетей типа Internet. Всемирная тенденция к объединению компьютеров в сети обусловлена рядом важных причин, таких как ускорение передачи информационных сообщений, возможность быстрого обмена информацией между пользователями, получение и передача сообщений, не отходя от рабочего места, возможность мгновенного получения любой информации из любой точки земного шара, а так же обмен информацией между компьютерами разных фирм и производителей, работающих под разным программным обеспечением.

Такие огромные потенциальные возможности, которые несет в себе вычислительная сеть и тот новый потенциальный подъем, который при этом испытывает информационный комплекс, а так же значительное ускорение производственного процесса не дают нам право не принимать это к разработке и не применять их на практике. Поэтому необходимо разработать принципиальное решение вопроса по организации информационно-вычислительной сети на базе уже существующего компьютерного парка и программного комплекса, отвечающего современным научно-техническим требованиям с учетом возрастающих потребностей и возможностью дальнейшего постепенного развития сети в связи с появлением новых технических и программных решений. Некоторые приложения, которые нуждаются в системах связи, могут помочь понять основные проблемы, которые связаны с сетями связи.

Тема внедрения технических и автоматизирующих средств в человеческую жизнь стала особенно актуальна в наши дни. Распространение сетей Интернета дает огромные возможности. Интернет, или всемирная сеть, это колоссальный источник информации, возможность общаться, обмениваться опытом, совместно решать общие проблемы. Но главное в нем - информация.

Информация - это богатство. Компьютерная сеть и Интернет носит актуальный характер в современных условиях. На данном этапе информатизации общество "Компьютерная сеть и Интернет" рассматривается как глобальный вопрос

Классификация и виды компьютерных сетей

Все многообразие компьютерных сетей можно классифицировать по различным признакам:

1) способ организации сети;

2) территориальная распространенность;

3) ведомственная принадлежность;

4) скорость передачи информации;

5) тип среды передачи;

6) топология;

7) организация взаимодействия компьютеров.

1)По способу организации сети подразделяются на реальные и искусственные.

-Искусственные компьютерные сети (псевдосети) позволяют связывать компьютеры вместе через последовательные или параллельные порты и не нуждаются в дополнительных устройствах. Иногда связь в такой сети называют связью по нульмодему (не используется модем). Само соединение называют нуль-модемным. Искусственные сети используются, когда необходимо перекачать информацию с одного компьютера на другой. MS-DOS и Windows снабжены специальными программами для реализации нуль-модемного соединения. Основным недостатком этих компьютерных сетей является низкая скорость передачи данных и возможность соединения только двух компьютеров

-Реальные компьютерные сети позволяют связывать компьютеры с помощью специальных устройств коммутации и физической среда передачи данных. Основным недостаток реальных сетей является необходимость в дополнительных устройствах.

2)По территориальной распространенности компьютерные сети подразделяются на локальные, глобальные, и региональные.

-Локальные компьютерные сети - это сети, перекрывающие территорию не более 10 кв.м. Они являются сетями закрытого типа, доступ к ним разрешен только ограниченному кругу пользователей, для которых работа в такой сети непосредственно связана с их профессиональной деятельностью.

-Региональные компьютерные сети - это сети, расположенные на территории города или области

-Глобальные компьютерные сети (приложение А)- это сети, расположенные на территории государства или группы государств. Например, всемирная сеть Internet. Они являются открытыми и ориентированы на обслуживание любых пользователей.

3)По ведомственной принадлежности различают ведомственные и государственные сети.

-Ведомственные компьютерные сети принадлежат одной организации и располагаются на ее территории.

-Государственные компьютерные сети - сети, используемые в государственных структурах.

4)По скорости передачи информации компьютерные сети делятся на низко-, средне- и высокоскоростные.

-Низкоскоростные компьютерные сети - это сети, имеющие скорость передачи информации до 10 Мбит/с.

-Среднескоростные компьютерные сети - это сети, имеющие скорость передачи информации до 100 Мбит/с.

-Высокоскоростные компьютерные сети - это сети, имеющие скорость передачи информации свыше 100 Мбит/с

5)По типу среды передачи компьютерные сети подразделяются на проводные-коаксиальные, на витой паре, оптоволоконные, беспроводные (с передачей информации по радиоканалам, в инфракрасном диапазоне).

6)С точки зрения организации взаимодействия компьютеров, сети делят на одноранговые и иерархические.

-Все компьютеры одноранговой сети равноправны. Любой пользователь се-ти может получить доступ к данным, хранящимся на любом компьютере.

-Одноранговые сети могут быть организованы с помощью таких операционных систем, как Windows'3.11, Novell Netware Lite. Указанные программы работают как с DOS, так и с Windows. Одноранговые сети могут быть организованы также на базе всех современных 32-разрядных операционных систем и некоторых других.

-Иерархическая модель сети является наиболее предпочтительной, так как позволяет создать наиболее устойчивую структуру сети и более рационально распределить ресурсы. Также достоинством иерархической сети является более высокий уровень защиты данных.

Топология и перспективы развития компьютерных сетей

Термин «топология», или «топология сети», характеризует физическое расположение компьютеров, кабелей и других компонентов сети. Топология -- это стандартный термин, который используется профессионалами при описании основной компоновки сети. Если Вы поймете, как используются различные топологии, Вы сумеете понять, какими возможностями обладают различные типы сетей. Чтобы совместно использовать ресурсы или выполнять другие сетевые задачи, компьютеры должны быть подключены друг к другу. Для этой цели в большинстве сетей применяется кабель. Однако просто подключить компьютер к кабелю, соединяющему другие компьютеры, не достаточно. Различные типы кабелей в сочетании с различными сетевыми платами, сетевыми операционными системами и другими компонентами требуют и различного взаимного расположения компьютеров. Каждая топология сети налагает ряд условий. Например, она может диктовать не только тип кабеля, но и способ его прокладки. Топология может также определять способ взаимодействия компьютеров в сети. Различным видам топологий соответствуют различные методы взаимодействия, и эти методы оказывают большое влияние на сеть.

Все сети строятся на основе трех базовых топологий:

1. шина (bus);

2. звезда (star);

3. кольцо (ring).

-Если компьютеры подключены вдоль одного кабеля (сегмента (segment)), топология называется шиной. В том случае, когда компьютеры подключены к сегментам кабеля, исходящим из одной точки, или концентратора, топология называется звездой. Если кабель, к которому подключены компьютеры, замкнут в кольцо, такая топология носит название кольца. Хотя сами по себе базовые топологии несложны, в реальности часто встречаются довольно сложные комбинации, объединяющие свойства нескольких топологий.

Шина компьютерный сеть топология

-Топология типа «шина» проще и экономичнее, так как для нее не требуется дополнительное устройство и расходуется меньше кабеля. Но она очень чувствительна к неисправностям кабельной системы. Если кабель поврежден хотя бы в одном месте, то возникают проблемы для всей сети. Место неисправности трудно обнаружить.

-Топологию «шина» часто называют «линейной шиной» (linear bus). Данная топология относится к наиболее простым и широко распространенным топологиям. В ней используется один кабель, именуемый магистралью или сегментом, вдоль которого подключены все компьютеры сети.

Передача сигналов.

Данные в виде электрических сигналов передаются всем компьютерам сети; однако информацию принимает только тот, адрес которого соответствует адресу получателя, ' зашифрованному в этих сигналах. Причем в каждый момент времени, только один компьютер может вести передачу. Так как данные в сеть передаются лишь одним компьютером, ее производительность зависит от количества компьютеров, подключенных к шине. Чем их больше, т.е. чем больше компьютеров, ожидающих передачи данных, тем медленнее сеть. Однако вывести прямую зависимость между пропускной способностью сети и количеством компьютеров в ней нельзя. Ибо, кроме числа компьютеров, на быстродействие сети влияет множество факторов, в том числе:

1. характеристики аппаратного обеспечения компьютеров в сети;

2. частота, с которой компьютеры передают данные;

3. тип работающих сетевых приложений;

4. тип сетевого кабеля;

5. расстояние между компьютерами в сети.

Вот лишь некоторые полезные свойства Интернета:

1. Экономия времени и усилий;

2. Оперативность получения информации

3. В Интернет нет кордонов, расстояния в тысячи километров не помеха для общения;

4. Удобность произведения покупок нельзя сравнить с покупками в реальных магазинах;

5. Поиск информации в электронных библиотеках осуществляется быстрее, чем в обычных.

6. Информация на компьютерах занимает намного меньше места чем, например, в печатных изданиях, на видео- и аудиокассетах;

7. Интернет-радио и интернет-телевидение вещают везде, где есть доступ к всемирною паутине, а не только в больших городах;

8. Доступ в Интернет можно получить не только с огромных домашних ПК, а и с компактных нетбуков и мобильных телефонов, что делает Интернет таким же доступным, как и мобильную связь.

К основным направлениям и путям развития компьютерных сетей можно отнести следующие.

1. Развитие топологии сетей, направленное на обеспечение одновременного обслуживания запросов от большего количества абонентских систем и увеличение оперативности и надежности доставки пакетов адресатам за счет создания альтернативных маршрутов.

2. Создание новых, более совершенных протоколов обмена информацией и управления сетями, развитие информационных и телекоммуникационных технологий.

3. Совершенствование существующих и создание новых аппаратных средств передачи и обработки информации, расширение работ по проектированию и производству многофункциональных мультиплексоров, коммутаторов и других изделий, по оснащению центров коммутации каналов, сообщений, пакетов более совершенным оборудованием.

4. Развитие программного обеспечения сетей. В этом направлении постоянно работают многие коллективы, предлагающие новые версии операционных систем (обладающие более широкими возможностями по управлению функционированием сетей и более удобные для пользователей), прикладных программных систем, программ технического (в том числе дистанционного) обслуживания аппаратных средств КС.

5. Повышение надежности сетей, совершенствование и развитие методов и средств обеспечения высоких показателей по всем аспектам проблемы надежности КС - техническому, программному, информационному, функциональному.

6. Развитие методов и средств (традиционных и специфических) обеспечения более высокого уровня безопасности информации, циркулирующей в сетях, повышение эффективности служб безопасности и механизмов реализации их функций.

7. Расширение перечня предоставляемых информационно-вычислительных услуг, повышение их интеллектуального уровня за счет широкого использования интеллектуальных систем и баз знаний.

8. Рациональное сочетание различных организационных форм использования СВТИ в рамках компьютерных сетей. Речь идет о более широком подключении к сетям мощных, средних и малых вычислительных центров, которые использовались бы в КС как центры обработки и хранения информации, а также о массовом подключении к сети персональных компьютеров, находящихся в индивидуальном пользовании граждан в домашних условиях

9. Совершенствование организационных форм технического обслуживания СВТИ и телекоммуникаций, используемых в сетях. Повышение эффективности обслуживания достигается совершенствованием индивидуальной, централизованной и смешанной организационных форм обслуживания, а также развитием технологии обслуживания.

10. Рациональная организация обслуживания очередей запросов пользователей сети.

11. Повышение эргономичности компьютерных сетей, достигаемое путем оптимизации трудовой деятельности пользователей сети, ее управленческого и обслуживающего персонала.

12. Интенсивный переход на использование методов и средств, определяющих процессы интеграции в системах передачи информации. Основные направления интеграции - электронизация, цифровизация, компьютеризация, интеллектуализация, унификация, персонализация, глобализация, стандартизация.

13. Создание и непрерывное совершенствование глобальной интеллектуальной сети, объединяющей сети всех государств.