Виды сетей: локальные, территориальные, глобальные, корпоративные. Территориальная сеть

Территориальная (региональная сеть)

Территориальной (региональной) называют сети, существующие обычно в пределах города, района, области, страны. Они связывают абонентов, расположенных на значительном расстоянии друг от друга. Обычно расстояние между абонентами региональной вычислительной сети составляет десятки-сотни километров. Они являются объединением нескольких локальных сетей и частью некоторой глобальной. Особой спецификой по отношению к глобальной не отличаются. Региональные вычислительные сети имеют много общего с локальными, но они, по многим параметрам, сложнее их. Например, помимо обмена данными и голосового обмена, региональные вычислительные сети могут передавать видео- и аудиоинформацию. Эти сети разработаны для поддержки больших расстояний, чем локальные вычислительные сети. Они могут использоваться для связывания нескольких локальных вычислительных сетей в высокоскоростные интегрированные сетевые системы. Региональные вычислительные сети сочетают лучшие характеристики локальной (низкий уровень ошибок, высокая скорость передачи) с большей географической протяженностью. В последнее время стали еще выделять класс корпоративных сетей. Они охватывают обычно крупные корпорации. Их масштаб и структура определяются потребностями предприятий - владельцев.

Основная задача федеральной сети -- создание магистральной сети передачи данных с коммутацией пакетов и предоставление услуг по передаче данных в реальном масштабе времени широкому кругу пользователей, к числу которых относятся и территориальные сети.

Глобальные сети

Глобальные сети обеспечивают возможность общения по переписке и телеконференции. Глобальная вычислительная сеть объединяет абонентов, расположенных в различных странах, на различных континентах. Взаимодействие между абонентами такой сети может осуществляться на базе телефонной линии связи, радиосвязи и систем спутниковой связи. Глобальные вычислительные сети позволяют решить проблему объединения информационных ресурсов всего мира и организации доступа к этим ресурсам. Для подключения к удаленным компьютерам и компьютерным сетям используются телефонные сети. Процесс передачи данных по телефонным линиям должен происходить в форме электрических колебаний - аналога звукового сигнала, в то время как в компьютере информация хранится в виде кодов. Для того чтобы передать информацию от компьютера через телефонную линию, коды должны быть преобразованы в электрические колебания. Этот процесс носит название модуляции. Для того чтобы адресат смог почитать на своем компьютере то, что ему отправлено, электрические колебания должны быть обратно превращены в машинные коды - демодуляция. Устройство, которое осуществляет преобразования данных из цифровой формы, в которой они хранятся в компьютере, в аналоговую (электрические колебания), в которой они могут быть переданы по телефонной линии, и обратно, называется модем (сокращенно от МОдулятор ДЕМодуляции). Компьюте, в этом случае, должен иметь специальную телекоммуникационную программу, которая управляет модемом, а также отправляет и получает последовательности сигналов передаваемой информации. Глобальные вычислительные сети создаются путем объединения локальных и региональных вычислительных сетей. Они представляют собой конгломерат различных технологий. По сравнению с локальной вычислительной сетью большинство глобальных отличают медленная скорость передачи и более высокий уровень ошибок. Новые технологии в области глобальных вычислительных сетей нацелены на разрешение этих проблем. Глобальные сети, кроме того, что они охватывают очень большие территории, имеют и ряд других особенностей по сравнению с локальной сетью. Глобальные сети, в основном, используют в качестве каналов связи телефонные линии - это медленные каналы с высоким уровнем ошибок. Однако в настоящее время все более внедряются высокоскоростные оптоволоконные и радиоспутниковые каналы связи. ЭВМ (ПЭВМ) подключаются к каналам связи с помощью специальных устройств, называемых модемами. Конфигурация таких сетей может быть различна и в отличие от локальных сетей - нерегулярна. Различные по охвату территории: для локальных примерно < 10 км, а для глобальных - от сотни и более. В глобальной сети между ее узлами существует множество путей доставки информации, а для локальных - всегда один. Скорость передачи информации в локальных сетях выше, чем в глобальных. Примером глобальной сети является сеть Internet. Она сеть отличается от локальной более протяженными коммуникациями и может включать в себя несколько локальных. Глобальная сеть обычно состоит из разнородных вычислительных систем и технических средств. Поэтому частота ошибок в них более высока и протоколы обмена более сложны по сравнению с локальными сетями. В глобальных сетях ЭВМ располагаются друг от друга на расстояниях от нескольких сот до нескольких десятков тысяч километров. В сегодняшнем понимании компьютерная сеть это сложная структура, основанная на трех основных принципах. Первый из них - наличие единого центра, координирующего деятельность и развитие сети. Второй - использование системы маршрутизации, позволяющей сообщению двигаться по цепочке узлов сети без дополнительного вмешательства человека. Третий - применение единой стандартной адресации, делающей сеть “прозрачной” для внешних сетей, а последние - доступными для любой абонентской точки системы. Значительное увеличение числа пользователей глобальных сетей за последние годы привело к тому, что применяемые для передачи данных телефонные сети уже не справляются со всем объемом передаваемой информации. На смену им приходит спутниковая связь. При спутниковой связи пользователь, группа пользователей или локальная сеть снабжаются малой спутниковой антенной и связываются между собой через спутник. К преимуществам такого способа связи надо отнести, прежде всего, высокую скорость связи (до 8 Мбит/сек). Каждый спутник в состоянии обеспечить работу до 5000 земных станций. Данная технология связи успешно развивается. Уже в 1990г. в мире насчитывалось порядка 20000 малых наземных станций. В новом столетии большинство глобальных сетей будут беспроводными. С точки зрения пользователя, существенным является деление всех глобальных сетей на две категории - коммерческие и некоммерческие. В коммерческих сетях все услуги платные. Обычно плата определяется временем работы пользователя в сети и количеством перекачиваемой им по сети информации Тарифы определяются видом услуг. В некоммерческих сетях все услуги бесплатные. В России, в частности на Северном Кавказе, действует некоммерческая сеть UniCom/Россия, созданная ассоциацией университетов России и Российской академии наук. Она является частью международной сети Freenet, которая в свою очередь, входит в состав Internet. На территории России действуют и коммерческие сети. Наиболее известная среди них - Relcom, являющаяся также частью сети Internet.

Глобальная сеть

Глобальная сеть - это сеть, абонентские системы которой расположены в разных странах. Они были созданы, как объединение территориальных сетей. Стремление к предоставлению сетевых служб и ресурсов большому числу пользователей привело к объединению территориальных сетей и созданию глобальных сетей. Благодаря своим большим размерам каждая из них предоставляет своим пользователям тысячи Баз Данных (БД) , межконтинентальную электронную почту, возможность обучения практически любым специальностям. Кроме этого, глобальная сеть является связующим звеном большого числа небольших сетей. Глобальную сеть, состоящую из группы взаимодействующих территориальных сетей, называют также метасетью. Пример: сеть Internet.

Создание глобальных сетей привело к появлению архитектуры компьютер-сеть, в которой простые и высокоэффективные сетевые компьютеры стали компонентами этих сетей и предназначены для использования их больших возможностей. Абонентские системы, построенные на этих компьютерах, позволили их обладателям интегрироваться в мировую информационную инфраструктуру.

Виртуальная сеть

Виртуальная сеть - это сеть, характеристики которой в основном определяются её программным обеспечением.

Причины создания виртуальных сетей:

· необходимость создания оперативных изолированных от других пользователей рабочих групп. Рабочая группа - это совокупность пользователей, имеющих общие ресурсы и права использования этих ресурсов, создается в сети для выполнения определенного комплекса задач;

· желание облегчить процедуры перемещения, удаления объектов сети;

· стремление предоставить оперативную возможность смены ролей, чтобы клиент, когда это необходимо, мог выступать в роли сервера;

· возможность обеспечения безопасности данных путём локализации трафика в рамках изолированной группы.

Для этого в коммуникационной сети устанавливается интеллектуальное устройство (узлы коммутации, концентраторы, мосты и т.д.), которое в соответствии с указаниями административной системы соединяет друг с другом логические каналы, образуя закрытую для других абонентов локальную сеть. В одной большой ассоциации физических сетей может быть создано значительное число виртуальных сетей, функционирующих независимо друг от друга.

Виртуальная технология обладает большой гибкостью, позволяющей динамически менять число и состав виртуальных сетей сколько угодно раз.

ТОПОЛОГИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ СЕТЕЙ

Топология сетей

Топология (конфигурация) характеризует свойства сетей, систем и программ, не зависящие от их размеров. Она изучает структуру, образуемую физическими объектами и множеством связывающих их каналов либо частей каналов.

Конфигурация соединения элементов во многом определяет многие важнейшие свойства сети - надежность (живучесть), производительность и др.

Согласно одному из подходов к классификации конфигурации, сети делят на два основных класса:

· широковещательные;

· последовательные.

В широковещательных конфигурациях каждая абонентская система передает сигналы, которые могут быть восприняты остальными системами. К таким конфигурациям относят:

1) общая шина (рис. 1) позволяет значительно упростить логическую и программную структуру сети, снизить расход кабеля;

2) дерево (рис.2) представляет собой более развитый вариант конфигурации типа общая шина. Дерево образуется путем соединения нескольких шин активными повторителями или сетевыми концентраторами («хабами»). Оно обладает необходимой гибкостью для того, чтобы охватить средствами сети несколько зданий на определенной территории. При наличии активных повторителей отказ одного сегмента не приводит к выходу из строя остальных. В случае отказа повторителя дерево разделяется на два поддерева или на две шины;

3) звезда (рис.3), которую можно рассматривать как дерево, имеющее корень с ответвлениями к каждому подключенному устройству. В центре звезды может находиться пассивный соединитель или хаб - достаточно простые и надежные устройства. Звездообразные сети менее надежны, чем шина или дерево, но они могут быть защищены от нарушений в кабеле с помощью центрального реле, которое отключает вышедшие из строя кабельные лучи. Такая звезда требует большого количества кабеля.

В широковещательных конфигурациях должны применяться сравнительно более мощные приемник и передатчик, которые могут работать с сигналами в большом диапазоне уровней. Эта проблема частично решается введением ограничений на длину кабельного сегмента и на число подключений или использованием цифровых повторителей.

В последовательных конфигурациях каждый физический подуровень передает информацию только одной из абонентских систем. К передатчикам или приемникам систем здесь предъявляются более низкие требования, чем в широковещательных, и на различных участках сети могут использоваться разные виды физической среды.

Наиболее распространенные последовательные конфигурации:

1) произвольная (рис.4) ? все устройства соединены непосредственно. Каждая линия может использовать в себе различные методы передачи. Такой способ соединения устройств вполне удовлетворителен для сетей с ограниченным числом соединений. Преимущество данного типа - простота. Однако он имеет высокую стоимость, большое число каналов связи и необходимость маршрутизации информации;

2) иерархическая (рис.5) ? промежуточные узлы работают по принципу: “накопи и передай”. Преимущества данного метода - оптимальное соединение элементов сети, недостатки - сложность логической и программной структуры, различная скорость передачи информации на различных уровнях;

3) кольцо (рис.6);

4) цепочка (рис.7);

5) звезда с «интеллектуальным» центром (рис.8);

6) снежинка (рис.9).


Рис.1	Рис. 2	Рис. 3

Рис. 4	Рис. 5	Рис. 6

Рис. 7	Рис. 8	Рис. 9

В этих конфигурациях для правильного функционирования сети необходима постоянная работа всех блоков. Чтобы уменьшить эту зависимость, в каждый блок включают реле, блокирующее блок при неисправностях. Недостатки - замедленная передача данных (в зависимости от числа рабочих станций), меньшая надежность. Достоинства - простота методов управления, высокая пропускная способность при меньших энергозатратах, простота расширения сети.

Территориальная сеть – это сеть, системы которой расположены в различных географических точках. Она охватывает большое пространство (от района до группы стран). В случае, если она охватывает континенты, то используется название глобальной сети. Характерной особенностью является применение протяжённых широкополосных каналов, большого числа узлов коммутации или спутников связи. Она должна удовлетворять следующим основным требованиям:

включать большое число абонентских систем (до нескольких тысяч);

покрывать большой географический район;

обеспечивать широковещание и доставку сообщений группам и отдельным адресатам;

иметь высокую пропускную способность (до десятков Гбит/с);

обладать большой надёжностью в работе;

гарантировать безопасность данных;

передавать разнообразные виды данных: тексты, звук, изображения.

Классификация территориальных сетей

Глобальная сеть

Глобальная сеть – это сеть, абонентские системы которой расположены в разных странах. Они были созданы, как объединение территориальных сетей. Стремление к предоставлениюсетевых службиресурсовбольшому числупользователейпривело к объединениютерриториальных сетейи созданию глобальных сетей. Благодаря своим большим размерам каждая из них предоставляет своим пользователям тысячиБаз Данных (БД), межконтинентальнуюэлектронную почту, возможность обучения практически любым специальностям. Кроме этого, глобальная сеть является связующим звеном большого числа небольших сетей. Глобальную сеть, состоящую из группы взаимодействующих территориальных сетей, называют также метасетью. Пример: сетьInternet.

Создание глобальных сетей привело к появлению архитектуры компьютер-сеть, в которой простые и высокоэффективныесетевые компьютерыстали компонентами этих сетей и предназначены для использования их больших возможностей.Абонентские системы, построенные на этих компьютерах, позволили их обладателям интегрироваться в мировуюинформационную инфраструктуру.

Виртуальная сеть

Виртуальная сеть – это сеть, характеристики которой в основном определяются её программным обеспечением.

Причины создания виртуальных сетей:

необходимость создания оперативных изолированных от других пользователей рабочих групп. Рабочая группа – это совокупность пользователей, имеющих общие ресурсы и права использования этих ресурсов. Рабочая группа создаётся в сети для выполнения комплекса задач, определяемых функциональными обязанностями пользователей (разработка проекта, проведение электронного маркетинга и т.д.);

желание облегчить процедуры перемещения, удаления объектов сети;

стремление предоставить оперативную возможность смены ролей, чтобы клиент, когда это необходимо, мог выступать в роли сервера;

возможность обеспечения безопасности данных путём локализации трафика в рамках изолированной группы.

Территориальная сетевая организация является коммерческой структурой, которая обеспечивает услуги передачи электроэнергии совместно с использованием техники и устройств, принадлежащих к электросетевому хозяйству. Критерии территориальных сетевых организаций предполагают, что в них могут входить только те сети, которые не относятся к общероссийским национальным.

Перечень территориальный сетевых организаций не должен содержать в себе объекты, которые находятся под государственным управлением. Таком образом, создание самого понятия ТСО предполагает коммерческое использование сетей.

Критерии отнесения к территориальным сетевым организациям

Есть несколько основных пунктов, благодаря которым выделяют характеристики предприятия для того, чтобы их можно идентифицировать как сетевую организацию. Играет роль общая мощность сети, так как сюда относятся только те компании, суммарная мощность силовых трансформаторов, установленных на подчиняемых объектах, должна быть выше 10 МВА. Но здесь же есть исключение. Если речь идет об изолированных системах, то этот критерий не учитывается.

Силовые трансформаторы должны обязательно быть в праве собственности у юридического лица (другие законные основания владения также учитываются). Обеспечение электрическое энергией от этих трансформаторов должно идти только на объекты, находящиеся на территории РФ.

Признаки территориальной сетевой организации включают еще критерий владения ЛЭП, которые обеспечивают обеспечение током на нескольких уровнях напряжения. Это относится как к воздушным линиям электропередач, так и к стандартным кабельным. Исключение составляют только изолированные системы, как и в вышеуказанном случае.

При этом к линиям электропередач выдвигается еще целый ряд требований:

* высокое напряжение должно поддерживаться от 110 кВ и более;

* низкое напряжение сети не должно превышать 1 кВ;

* используются только для объектов, деятельность которых находится в административных границах нашей страны;

* линии должны быть в праве собственности у юридического лица, которое попадает под критерии.

Если речь касается аренды, то время владения всегда должно быть не меньше, чем расчетный период регулирования. В ином случае компания не сможет предоставлять услуги.

Следующим критерием является отсутствие трех зафиксированных случаев применения понижающих тарифов для регулирования работы компании за три последних срока. Территориальные сетевые организации могут не получить такой статус, если будут пользоваться пониженными тарифами в течение трех регулирующих сроков подряд. Не должно быть специальных условий для корректировки цен на оказываемые услуги, предусмотренных для долгосрочного периода. Иными словами, льготные тарифы не должны постоянно поддерживать деятельность организации.

Стоит исключить присутствие недостоверные данных в отчетностях о работе организации. Вся информация, которая относятся к расчету фактических значений качества поставляемых услуг, параметров сети и прочих вещей, должна быть точной. Если организация не предоставляет все данные, то она также не может войти в реестр территориальных сетевых организаций .

Критерием для начала официальной деятельности является наличием выделенной телефонной линии, чтобы абоненты могли обращаться по поводу предоставления услуг. Также обязательно наличие официального сайта с необходимой для клиентов информацией. К примеру, территориальная организация ФКП НИЦ РКП отвечает всем необходимым требованиям.

Если компания не отвечает вышеуказанному набору критериев, то она может покинуть список территориальных сетевых организаций .

Дополнительные причины исключения

Часто для исключения какой-либо компании из реестра становятся экономические споры. На реальных примерах можно увидеть следующие виды разбирательств:

* споры о выполнении обязательств согласно заключенным договорам с компанией;

* потребителей с компанией предоставляющей услуги (в особенности это касается величины тарифов, которые могут со временем изменяться или не соответствуют нормам законодательства);

* в связи с заявками самой организации в регулирующие органы по поводу присоединения согласно индивидуальному проекту, поданными еще до перевода компании в другой статус;

* при отказе регулирующего органа в пересмотре тарифов услуг для компании на дальнейший период (особенно при их несоответствии государственным нормам).

Ассоциация «Некоммерческое партнерство территориальных сетевых организаций» включает в себя перечень компаний, которые соответствуют требуемым критериям. Но если во время работы возникают сложности и кто-либо потеряет свой статус из-за споров или по другим причинам, то он будет исключен из ассоциации.

Рассмотрим территориальные сети, которые состоят из магистральных сетей и сетей доступа

Целесообразно делить территориальные сети на две большие категории:

· магистральные сети;

· сети доступа.

Магистральные территориальные сети (backbone wide-area networks) используются для образования одноранговых связей между крупными локальными сетями, принадлежащими большим подразделениям предприятия. Магистральные территориальные сети должны обеспечивать высокую пропускную способность, так как на магистрали объединяются потоки большого количества подсетей. Кроме того, магистральные сети должны быть постоянно доступны, то есть обеспечивать очень высокий коэффициентом готовности, так как по ним передается трафик многих критически важных для успешной работы предприятия приложений (business-critical applications). Ввиду особой важности магистральных средств им может «прощаться» высокая стоимость. Так как у предприятия обычно имеется не так уж много крупных сетей, то к магистральным сетям не предъявляются требования поддержания разветвленной инфраструктуры доступа.

Обычно в качестве магистральных сетей используются цифровые выделенные каналы со скоростями от 2 до 622 Мбит/с, по которым передается трафик сетей с коммутацией пакетов frame relay, ATM, X.25 или TCP/IP. При наличии выделенных каналов для обеспечения высокой готовности магистрали используется смешанная избыточная топология связей, как это показано на рис. 4.

Рис. 4. Структура глобальной сети предприятия

Под сетями доступа понимаются территориальные сети, необходимые для связи небольших локальных сетей и отдельных удаленных компьютеров с центральной локальной сетью предприятия . Если организации магистральных связей при создании корпоративной сети всегда уделялось большое внимание, то организация удаленного доступа сотрудников предприятия перешла в разряд стратегически важных вопросов только в последнее время. Быстрый доступ к корпоративной информации из любой географической точки определяет для многих видов деятельности предприятия качество принятия решений его сотрудниками. Важность этого фактора растет с увеличением числа сотрудников, работающих на дому (telecommuters - телекомьютеров), часто находящихся в командировках, и с ростом количества небольших филиалов предприятий, находящихся в различных городах и, может быть, разных странах.

В качестве отдельных удаленных узлов могут также выступать банкоматы или кассовые аппараты , требующие доступа к центральной базе данных для получения информации о легальных клиентах банка, пластиковые карточки которых необходимо авторизовать на месте. Банкоматы или кассовые аппараты обычно рассчитаны на взаимодействие с центральным компьютером по сети Х.25 , которая в свое время специально разрабатывалась как сеть для удаленного доступа неинтеллектуального терминального оборудования к центральному компьютеру.

К сетям доступа предъявляются требования, существенно отличающиеся от требований к магистральным сетям. Так как точек удаленного доступа у предприятия может быть очень много. Одним из основных требований является наличие разветвленной инфраструктуры доступа, которая может использоваться сотрудниками предприятия, как при работе дома, так и в командировках. Кроме того, стоимость удаленного доступа должна быть умеренной, чтобы экономически оправдать затраты на подключение десятков или сотен удаленных абонентов. При этом требования к пропускной способности у отдельного компьютера или локальной сети, состоящей из двух-трех клиентов, обычно укладываются в диапазон нескольких десятков килобит в секунду (если такая скорость и не вполне удовлетворяет удаленного клиента, то обычно удобствами его работы жертвуют ради экономии средств предприятия).

В качестве сетей доступа обычно применяются телефонные аналоговые сети, сети ISDN и реже - сети frame relay . При подключении локальных сетей филиалов также используются выделенные каналы со скоростями от 19,2 до 64 Кбит/с. Качественный скачок в расширении возможностей удаленного доступа произошел в связи со стремительным ростом популярности и распространенности Internet. Транспортные услуги Internet дешевле, чем услуги междугородных и международных телефонных сетей, а их качество быстро улучшается.

Программные и аппаратные средства, которые обеспечивают подключение компьютеров или локальных сетей удаленных пользователей к корпоративной сети, называются средствами удаленного доступа . Обычно на клиентской стороне эти средства представлены модемом и соответствующим программным обеспечением.

Организацию массового удаленного доступа со стороны центральной локальной сети обеспечивает сервер удаленного доступа (Remote Access Server, RAS) . Сервер удаленного доступа представляет собой программно-аппаратный комплекс, который совмещает функции маршрутизатора, моста и шлюза. Сервер выполняет ту или иную функцию в зависимости от типа протокола, по которому работает удаленный пользователь или удаленная сеть. Серверы удаленного доступа обычно имеют достаточно много низкоскоростных портов для подключения пользователей через аналоговые телефонные сети или ISDN.