Metodi di gestione dei dati nelle reti informatiche. Classificazione delle reti informatiche

L'articolo di oggi apre una nuova sezione del blog, che si intitolerà " reti". Questa sezione tratterà una vasta gamma di questioni relative a reti di computer. I primi articoli della rubrica saranno dedicati alla spiegazione di alcuni dei concetti di base che incontrerai lavorando con la rete. E oggi parleremo di quali componenti saranno necessari per creare una rete e quali esistono. tipi di reti.

Rete di computerè un insieme di apparecchiature informatiche e di rete collegate tramite canali di comunicazione in un unico sistema. Per creare una rete di computer, abbiamo bisogno dei seguenti componenti:

computer dotati di funzionalità di rete (ad esempio, una scheda di rete presente in ogni PC moderno);
mezzo trasmissivo o canali di comunicazione (canali via cavo, satellitari, telefonici, in fibra ottica e radio);
apparecchiature di rete (ad esempio uno switch o un router);
software di rete (di solito incluso con sistema operativo o forniti con l'apparecchiatura di rete).

Le reti di computer sono generalmente divise in due tipi principali: globali e locali.

Reti locali(Rete locale - LAN) dispongono di un'infrastruttura chiusa prima di raggiungere i fornitori di servizi Internet. Il termine "rete locale" può descrivere sia una piccola rete di uffici che la rete di una grande fabbrica che copre diversi ettari. In relazione a organizzazioni, imprese, imprese si usa il termine rete aziendale - una rete locale di un'organizzazione separata (persona giuridica), indipendentemente dal territorio che occupa.
Le reti aziendali sono reti di tipo chiuso, l'accesso ad esse è consentito solo a una cerchia ristretta di utenti (ad esempio i dipendenti dell'azienda). Le reti globali si concentrano sul servizio di qualsiasi utente.

Rete globale(Rete ad ampio raggio - PALLIDO) abbraccia vaste aree geografiche ed è costituito da molte reti locali. Tutti hanno familiarità con la rete globale, che consiste in diverse migliaia di reti e computer: questa è Internet.

L'amministratore di sistema deve occuparsi delle reti locali (aziendali). Viene chiamato un tipico computer utente connesso a una rete locale postazione di lavoro . Viene chiamato un computer che condivide le proprie risorse con altri computer in rete server ; e il computer che accede alle risorse condivise sul server lo è cliente .

Ci sono vari tipi di server: file (per l'archiviazione di file condivisi), server di database, server di applicazioni (che forniscono operazioni remote di programmi sui client), server Web (per l'archiviazione di contenuti Web) e altri.

Il carico di rete è caratterizzato da un parametro chiamato traffico. Traffico è il flusso di messaggi in una rete dati. Si intende una misura quantitativa del numero di blocchi di dati che transitano nella rete e della loro lunghezza, espressa in bit al secondo. Ad esempio, la velocità di trasferimento dei dati nelle moderne reti locali può essere di 100 Mbps o 1 Gbps

Attualmente, il mondo ha un'enorme quantità di tutti i tipi di apparecchiature di rete e informatiche che consentono di organizzare una varietà di reti di computer. L'intera varietà di reti di computer può essere suddivisa in diversi tipi in base a vari criteri:

Per territorio:

locali - coprono piccole aree e si trovano all'interno di singoli uffici, banche, società, abitazioni;
regionale - sono formati combinando reti locali in territori separati;
globale (Internet).

Per collegare i computer:

cablato (i computer sono collegati via cavo);
wireless (i computer si scambiano informazioni tramite onde radio, ad esempio utilizzando la tecnologia WI-FI o Bluetooth).

Metodo di controllo:

con gestione centralizzata - sono allocate una o più macchine (server) per gestire il processo di scambio dati in rete;
reti decentralizzate - non contengono server dedicati, le funzioni di gestione della rete vengono trasferite a turno da un computer all'altro.

Secondo la composizione delle strutture informatiche:

omogeneo - combinare strumenti informatici omogenei (computer);
eterogeneo: combina vari strumenti informatici (ad esempio: PC, terminali di trading, webcam e archiviazione di rete).

Per tipo di mezzo di trasmissione le reti sono suddivise in fibra ottica, con trasmissione di informazioni tramite canali radio, nella banda infrarossa, tramite canale satellitare, ecc.

Potresti imbatterti in altre classificazioni di reti di computer. Di norma, l'amministratore di sistema deve occuparsi di reti cablate locali con controllo centralizzato o decentralizzato.

La combinazione dei componenti di cui sopra in una rete può essere eseguita in vari modi e mezzi. Secondo la composizione dei loro componenti, le modalità di connessione, l'ambito di utilizzo e altre caratteristiche, le reti possono essere suddivise in classi in modo tale che l'appartenenza della rete descritta all'una o all'altra classe possa caratterizzare in modo abbastanza completo le proprietà e parametri qualitativi della rete.

Tuttavia, questo tipo di classificazione delle reti è piuttosto condizionale. La più diffusa oggi è la suddivisione delle reti informatiche in base alla localizzazione territoriale.

Su questa base, le reti sono divise in tre classi principali:

LAN - reti locali (Local Area Network);

MAN - reti cittadine (Metropolitan Area Networks).

WAN - reti globali (Wide Area Networks);

La rete locale(LS)è un sistema di comunicazione che supporta, all'interno di un edificio o di un'altra area limitata, uno o più canali di trasmissione di informazioni digitali ad alta velocità forniti ai dispositivi collegati per un uso esclusivo a breve termine. I territori coperti dal LA possono variare in modo significativo.

La lunghezza delle linee di comunicazione per alcune reti non può superare i 1000 m, mentre altre LAN sono in grado di servire l'intera città. I territori serviti possono essere sia fabbriche, navi, aerei che istituzioni, università, college. I cavi coassiali sono in genere utilizzati come mezzo di trasmissione, sebbene le reti a doppino intrecciato e in fibra ottica stiano diventando più comuni e anche la tecnologia LAN wireless si sta sviluppando rapidamente negli ultimi anni, utilizzando uno dei tre tipi di radiazioni: segnali radio a banda larga, radiazioni a bassa potenza ultraelevate frequenze (radiazioni a microonde) e raggi infrarossi.

Piccole distanze tra i nodi della rete, il mezzo trasmissivo utilizzato e la relativa bassa probabilità di errori nei dati trasmessi consentono di mantenere tassi di scambio elevati - da 1 Mbps a 100 Mbps /da).

Reti cittadine, di norma, coprono un gruppo di edifici e sono realizzati su cavi in fibra ottica oa banda larga. Secondo le loro caratteristiche, sono intermedie tra le reti locali e globali. Recentemente, in connessione con la posa di cavi in fibra ottica ad alta velocità e affidabili in aree urbane e interurbane, e nuove promettenti protocolli di rete, ad esempio, ATM (Asynchronous Transfer Mode - modalità di trasferimento asincrono), che in futuro potrà essere utilizzato sia nelle reti locali che in quelle geografiche.

reti globali, a differenza di quelli locali, di norma coprono territori molto più ampi e persino la maggior parte delle regioni del globo (Internet può servire da esempio). Attualmente, i canali cablati analogici o digitali, nonché i canali di comunicazione satellitare (di solito per la comunicazione tra i continenti) sono utilizzati come mezzo di trasmissione nelle reti globali. Le limitazioni alla velocità di trasmissione (fino a 28,8 Kbps sui canali analogici e fino a 64 Kbps sulle sezioni utente dei canali digitali) e l'affidabilità relativamente bassa dei canali analogici, che richiede l'uso di strumenti di rilevamento e correzione degli errori ai livelli inferiori dei protocolli, ridurre significativamente i dati sui tassi di cambio nelle reti globali rispetto a quelle locali.

Ci sono altre caratteristiche di classificazione delle reti di computer.

Per area di intervento le reti si dividono in:

reti bancarie,

Reti di istituzioni scientifiche,

Reti universitarie;

Secondo la forma di operazione si possono distinguere:

Reti commerciali;

reti libere,

Reti aziendali

Reti pubbliche;

Per la natura delle funzioni implementate le reti si dividono in:

Computazionale, progettato per risolvere problemi di controllo basati sull'elaborazione computazionale dell'informazione iniziale;

Informativa, finalizzata ad ottenere dati di riferimento su richiesta degli utenti; misto, in cui sono implementate funzioni informatiche e informatiche.

A titolo di gestione le reti informatiche si dividono in:

Reti a controllo decentralizzato;

Gestione centralizzata;

Gestione mista.

Nel primo caso, ogni computer che fa parte della rete include un set completo strumenti software per coordinare le operazioni di rete. Reti di questo tipo sono complesse e piuttosto costose, poiché i sistemi operativi dei singoli computer sono sviluppati con un focus sull'accesso collettivo al campo di memoria comune della rete.

Nelle condizioni di reti miste sotto controllo centralizzato, vengono risolti compiti con la massima priorità e, di norma, associati all'elaborazione di grandi quantità di informazioni.

Compatibilità Software ci sono reti:

Omogeneo;

Omogeneo (composto da computer compatibili con software)

Eterogeneo o eterogeneo (se i computer inclusi nella rete sono programmaticamente incompatibili).

Reti locali

Esistono due approcci alla creazione di reti locali e, di conseguenza, due tipi: reti client/server e reti peer-to-peer.

Reti client/server

Nelle reti client/server viene utilizzato un computer dedicato (server), su cui sono concentrati i file condivisi e che fornisce un servizio di stampa per molti utenti (Fig. 1).

Riso. uno.Reti client/server

Server -un computer connesso a una rete e che fornisce determinati servizi ai propri utenti.

I server possono eseguire l'archiviazione dei dati, la gestione del database, l'elaborazione remota dei lavori, la stampa dei lavori e una serie di altre funzioni che potrebbero essere necessarie agli utenti della rete. Il server è la fonte delle risorse di rete. Possono esserci molti server sulla rete e ognuno di essi può servire il proprio gruppo di utenti o gestire determinati database.

Stazione di lavoro – Personal computer A connesso alla rete attraverso la quale l'utente accede alle sue risorse. La workstation di rete funziona sia in rete che in modalità locale. È dotato di un proprio sistema operativo (MSDOS, Windows, ecc.) e fornisce all'utente tutti gli strumenti necessari per la risoluzione dei problemi applicati. Le workstation collegate al server sono chiamate client. Come client possono essere utilizzati sia computer potenti per l'elaborazione di fogli di calcolo ad alta intensità di risorse sia PC a basso consumo per una semplice elaborazione di testi. Al contrario, i computer potenti vengono solitamente installati come server. A causa della necessità di garantire l'elaborazione simultanea delle richieste provenienti da un numero elevato di client e una buona protezione dei dati di rete da accessi non autorizzati, il server deve eseguire un sistema operativo specializzato.

Esempi: Novell Net Ware, Windows NT Server, IBM OS/2 Lan Server, Banyan Vines.

Reti peer-to-peer

I server dedicati non vengono utilizzati nelle reti peer-to-peer (Fig. 2). Oltre a servire l'utente, un computer in una rete peer-to-peer può assumere le funzioni di un server, eseguire lavori di stampa e rispondere alle richieste di file da altre workstation sulla rete. Naturalmente, se un computer non condivide il suo spazio su disco o la sua stampante, allora è solo un client in relazione ad altre workstation che fungono da server. Windows 95 dispone di funzionalità integrate per la creazione di una rete peer-to-peer. Se devi connetterti ad altre reti peer-to-peer, Windows 95 supporta le seguenti reti:

NetWare Lite

Artisoft LANtastic.

Riso. 2.Posizione dei computer nelle reti peer-to-peer.

Topologia di rete

Sotto topologia si riferisce alla descrizione delle proprietà della rete inerenti a tutte le sue trasformazioni omomorfe, cioè tali cambiamenti aspetto esteriore rete, le distanze tra i suoi elementi, la loro disposizione reciproca, in cui il rapporto di questi elementi tra loro non cambia.

La topologia di una rete di computer è in gran parte determinata dal modo in cui i computer sono collegati tra loro. La topologia determina in gran parte molte proprietà importanti di una rete, come l'affidabilità (sopravvivenza), le prestazioni, ecc. Esistono diversi approcci per classificare le topologie di rete. Secondo uno di essi, le configurazioni di rete locale sono divise in due classi principali: trasmissione e consecutivo.

Nelle configurazioni broadcast, ogni PC (transceiver segnali fisici) trasmette segnali che possono essere percepiti da altri PC. Tali configurazioni includono topologie "bus comune", "albero", "stella con centro passivo". Una rete a stella con centro passivo può essere pensata come una specie di "albero" che ha una radice con un ramo a ciascun dispositivo connesso.

Nelle configurazioni seriali, ogni sottolivello fisico trasmette le informazioni a un solo PC. Esempi di configurazioni sequenziali sono: arbitraria (connessione arbitraria di computer), gerarchica, "anello", "catena", "stella con un centro intelligente", "fiocco di neve" e
Altro.

Il più ottimale in termini di affidabilità (la possibilità di funzionamento della rete in caso di guasto di singoli nodi o canali di comunicazione) è rete completamente connessa, cioè. una rete in cui ogni nodo di rete è connesso a tutti gli altri nodi, tuttavia, con un numero elevato di nodi, tale rete richiede un numero elevato di canali di comunicazione ed è di difficile realizzazione per difficoltà tecniche e costi elevati. Pertanto, quasi tutte le reti lo sono non completamente connesso.

Sebbene per un determinato numero di nodi in una rete non mesh, possa esserci un gran numero di opzioni per la connessione dei nodi di rete, in pratica vengono solitamente utilizzate le tre topologie LAN (di base) più comuni:

1. autobus comune;

2. anello;

3. stella.

Topologia bus (Fig. 3), quando tutti i nodi di rete sono collegati a un canale aperto, solitamente chiamato bus.

Fig 3.Topologia bus.

In questo caso, una delle macchine funge da server di sistema che fornisce accesso centralizzato a file e database condivisi, stampanti e altre risorse informatiche.

reti di questo tipo ha guadagnato grande popolarità grazie al basso costo, all'elevata flessibilità e velocità di trasferimento dei dati, alla facilità di espansione della rete (la connessione di nuovi abbonati alla rete non influisce sulle sue caratteristiche principali). Gli svantaggi della topologia del bus includono la necessità di utilizzare protocolli piuttosto complessi e la vulnerabilità ai danni fisici del cavo.

Topologia ad anello (Fig. 4), quando tutti i nodi di rete sono collegati a un canale ad anello chiuso .

Fig 4.Topologia "Anello".

Questa struttura di rete è caratterizzata dal fatto che le informazioni possono essere trasmesse lungo l'anello in una sola direzione e tutti i PC collegati possono partecipare alla sua ricezione e trasmissione. In questo caso, l'abbonato destinatario deve contrassegnare le informazioni ricevute con un apposito contrassegno, altrimenti potrebbero apparire dati "persi" che interferiscono con il normale funzionamento della rete.

Essendo una configurazione daisy chain, l'anello è particolarmente vulnerabile ai guasti: il guasto di qualsiasi segmento di cavo comporta la cessazione del servizio per tutti gli utenti. I progettisti di LAN si sono impegnati molto per affrontare questo problema. La protezione contro danni o guasti viene fornita chiudendo l'anello sul percorso di ritorno (di riserva) o passando a un anello di riserva. In entrambi i casi viene conservata la topologia generale dell'anello.

Topologia a stella (Figura 5), quando tutti i nodi di rete sono collegati a un nodo centrale, chiamato host ( ospite) o hub ( centro).

Fig 5.Topologia "Stella".

Una configurazione può essere vista come un ulteriore sviluppo di una struttura ad albero radicata con un ramo a ciascun dispositivo connesso. Un dispositivo di commutazione si trova solitamente al centro della rete, garantendo la fattibilità del sistema. Le LAN di questa configurazione vengono utilizzate più spesso nei sistemi di gestione automatizzata degli uffici che utilizzano un database centrale. Le Star LAN tendono ad essere meno affidabili del bus condiviso o delle reti gerarchiche, ma questo problema viene risolto duplicando l'hardware del sito centrale. Gli svantaggi includono un consumo di cavi significativo (a volte diverse volte superiore al consumo in LAN di capacità simili con un bus comune o gerarchiche).

Le reti possono essere anche di topologia mista ( ibrido) quando parti separate della rete hanno topologie diverse. Un esempio è la rete locale FDDI, in cui i nodi principali (dorsale) sono collegati al canale ad anello e gli altri nodi sono collegati ad essi in una topologia gerarchica.

La base Classificazione TVS vengono stabiliti gli aspetti funzionali, informativi e strutturali più caratteristici.

Secondo il grado di dispersione territoriale gli elementi di rete (sistemi di abbonato, nodi di comunicazione) distinguono tra reti informatiche globali (statali), regionali e locali (WAN, RCS e LAN).

Per la natura delle funzioni implementate le reti si suddividono in informatiche (le funzioni principali di tali reti sono l'elaborazione delle informazioni), informatiche (per ottenere dati di riferimento su richiesta degli utenti), informatiche e informatiche, o miste, in cui le funzioni informatiche e informative sono svolte in un determinato, non -rapporto costante.

A titolo di gestione Le TV sono divise in reti con centralizzato(la rete ha uno o più organi di governo), decentralizzato(ogni AS dispone dei mezzi per gestire la rete) e gestione mista, in cui, in una certa combinazione, vengono attuati i principi del controllo centralizzato e decentrato (ad esempio, sotto il controllo centralizzato, vengono risolti solo i compiti con la massima priorità associati al trattamento di grandi quantità di informazioni).

Sull'organizzazione del trasferimento delle informazioni le reti sono suddivise in reti con selezione delle informazioni e instradamento delle informazioni. Nelle reti con una selezione di informazioni, costruita sulla base di un monocanale, l'interazione delle AU avviene selezionando (selezione) i blocchi dati (frame) ad esse indirizzati: tutte le AU della rete hanno accesso a tutte le trame trasmesse in rete, ma solo le AU cui sono destinate prendono copia del frame. Nelle reti con routing delle informazioniÈ possibile utilizzare più percorsi per trasferire frame da un mittente a un destinatario. Pertanto, con l'aiuto dei sistemi di comunicazione della rete, viene risolto il problema della scelta del percorso ottimale (ad esempio il tempo più breve per consegnare un frame al destinatario).

Per tipo di organizzazione di trasferimento dati le reti con routing delle informazioni sono suddivise in reti con commutazione di circuito (canale), commutazione di messaggio e commutazione di pacchetto. Sono in funzione reti che utilizzano sistemi di trasmissione dati misti.

Secondo la topologia quelli. configurazioni degli elementi in TVS, le reti sono divise in due classi: broadcast (Fig. 11.1) e serial (Fig. 11.2). Le configurazioni broadcast e una parte significativa delle configurazioni seriali (anello, stella con centro intelligente, gerarchico) sono caratteristiche della LAN. Per le reti globali e regionali, la più comune è arbitraria (topologia mesh). Hanno trovato applicazione anche la configurazione gerarchica e la “stella”.

IN configurazioni di trasmissione in ogni momento una sola postazione di lavoro (sistema abbonato) può lavorare per trasmettere un frame. Altri PC nella rete possono ricevere questo frame, ad es. tali configurazioni sono tipiche di una LAN con selezione delle informazioni. I principali tipi di configurazione broadcast sono bus comune, albero, stella con centro passivo. I principali vantaggi di una LAN con bus comune sono la facilità di espansione della rete, la semplicità delle modalità di gestione utilizzate, l'assenza della necessità di una gestione centralizzata e il minimo consumo di cavi. Una rete LAN con topologia ad albero è una versione più avanzata di una rete con topologia a bus. Un albero è formato collegando più bus con ripetitori attivi o moltiplicatori passivi ("hub"), ogni ramo dell'albero è un segmento. Il fallimento di un segmento non porta al fallimento degli altri. In una LAN con una topologia a stella, al centro è presente un connettore passivo o un ripetitore attivo: dispositivi abbastanza semplici e affidabili. Per proteggere dalle violazioni nel cavo, viene utilizzato un relè centrale, che disattiva i raggi del cavo guasti.

Riso. 11.1. Configurazioni della rete di trasmissione: ma - autobus comune; b- albero; in - stella con centro passivo

Riso. 11.2. Configurazioni di rete sequenziali: a - arbitraria (mesh); B- gerarchico; in - squillare; G - catena; e - una stella con un centro intellettuale; e- Fiocco di neve

Nelle configurazioni sequenziali, tipiche delle reti con instradamento delle informazioni, la trasmissione dei dati avviene in sequenza da un PC a un altro vicino e possono essere utilizzati diversi tipi di mezzo trasmissivo fisico in diverse parti della rete.

I requisiti per trasmettitori e ricevitori sono inferiori rispetto alle configurazioni broadcast. Le configurazioni sequenziali includono: arbitraria (cellulare), gerarchica, anello, catena, stella con un centro intelligente, fiocco di neve. Nella LAN, l'anello e la stella sono i più utilizzati, così come le configurazioni miste: anello stella, bus stella.

In una LAN con topologia ad anello, i segnali viaggiano in una sola direzione, generalmente in senso antiorario. Ogni PC ha una memoria fino a un intero frame. Quando un frame si sposta sull'anello, ogni PC riceve il frame, analizza il suo campo di indirizzo, fa una copia del frame se è indirizzato a questo PC e ritrasmette il frame. Naturalmente tutto ciò rallenta il trasferimento dei dati nell'anello e la durata del ritardo è determinata dal numero di PC. La rimozione di un frame dall'anello viene solitamente eseguita dalla stazione di invio. In questo caso, il frame compie un giro completo attorno all'anello e ritorna alla stazione di invio, che lo percepisce come una ricevuta - conferma della ricezione del frame da parte del destinatario. La rimozione di un frame dall'anello può essere eseguita anche dalla stazione ricevente, quindi il frame non completa un cerchio completo e la stazione di invio non riceve le ricevute di conferma.

Ring.structure fornisce abbastanza ampio funzionalità LAN con alta efficienza di utilizzo di un monocanale, basso costo, semplicità delle modalità di gestione, possibilità di monitorare le prestazioni di un monocanale.

Nella trasmissione e nella maggior parte delle configurazioni seriali (ad eccezione dell'anello), ciascun segmento di cavo deve fornire la trasmissione del segnale in entrambe le direzioni, il che si ottiene: nelle reti di comunicazione half-duplex - utilizzando un cavo per la trasmissione alternata in due direzioni; in reti duplex - utilizzando due cavi unidirezionali; nei sistemi a banda larga - l'uso di diverse frequenze portanti per la trasmissione simultanea di segnali in due direzioni.

Le reti globali e regionali, come quelle locali, in linea di principio possono essere omogenee (omogenee), in cui vengono utilizzati computer compatibili con il software, ed eterogenee (eterogenee), inclusi i computer non compatibili con il software. Tuttavia, data la lunghezza della fornitura di acqua calda e RCS e il gran numero di computer utilizzati in esse, tali reti sono più spesso eterogenee.

A seconda della scalabilità della rete, dipenderà da come verrà gestita la rete in una determinata azienda. Ci sono diversi modi per gestire. Le reti locali sono divise in due sottogruppi in base al metodo di controllo: reti peer-to-peer e reti gerarchiche (multilivello).

Reti peer-to-peer

In una rete peer-to-peer, tutti i computer sono uguali: non esiste una gerarchia tra i computer e non esiste un server dedicato. In genere, ogni computer funziona sia come client che come server; in altre parole, non esiste un unico computer responsabile dell'amministrazione dell'intera rete. Tutti gli utenti decidono autonomamente quali dati sul proprio computer rendere pubblicamente disponibili sulla rete.

Le reti peer-to-peer sono anche chiamate gruppi di lavoro. Gruppo di lavoro questa è una piccola squadra, quindi le reti peer-to-peer molto spesso non hanno più di 30 computer. Le reti peer-to-peer sono relativamente semplici.

Poiché ogni computer è sia un client che un server, non è necessario un potente server centrale o altri componenti necessari per reti più complesse.

Le reti peer-to-peer sono generalmente più economiche delle reti basate su server, ma richiedono computer più potenti (e più costosi). In una rete peer-to-peer, i requisiti di prestazioni e sicurezza per il software di rete sono in genere inferiori rispetto alle reti di server dedicate.

Figura 5. Rete peer-to-peer

Reti gerarchiche

Le reti gerarchiche dispongono di uno o più server che memorizzano informazioni condivise tra utenti diversi. Per aumentare l'affidabilità della memorizzazione delle informazioni sul server, è possibile installare due dischi che lavorano in parallelo e si duplicano tra loro,

contestualmente, in caso di insuccesso di uno di essi, l'altro viene automaticamente inserito nell'opera. A seconda di come viene utilizzato il server nelle reti gerarchiche, si distinguono i seguenti tipi di server:

File server. In questo caso, i file condivisi e/oi programmi condivisi si trovano sul server. Un esempio dell'utilizzo di un file server è l'hosting di programmi MS Office su di esso. In questo caso, solo una piccola parte (client) di questi programmi si trova sulle workstation, richiedendo risorse insignificanti. I programmi che consentono questa modalità di funzionamento sono detti programmi installabili in rete.

Server di database. In questo caso, il database è ospitato sul server (ad esempio Consulente Plus, Garante, Conti clienti bancari, ecc.). Il database sul server può essere aggiornato da diverse postazioni e/o fornire informazioni su richiesta dalla postazione.

I client di rete gerarchici possono utilizzare i sistemi operativi: Windows XP, Windows Vista, Windows 7, i server richiedono versioni server speciali dei sistemi operativi.

Figura 6. Rete gerarchica

Il nostro centro servizi utilizzerà una rete gerarchica. Per il nostro caso, questa è l'opzione più adatta. Affinché la nostra rete non si trasformi in una "discarica di rifiuti" di informazioni e inoltre, per aumentare l'affidabilità dell'archiviazione delle informazioni, è necessario disporre di più server. In questo caso, un file server, un server Internet e un server di database. Il server ospiterà MS Office, 1C e altri programmi e le workstation ospiteranno solo una piccola parte (client) di questi programmi, richiedendo risorse insignificanti. È inoltre necessario che ciascun utente allochi i propri diritti nella rete locale.

Classificazione LAN

Le reti locali possono essere classificate in base a:

livello di gestione;
appuntamento;
omogeneità;
relazioni amministrative tra computer;
topologia;
architettura.

In base al livello di controllo si distinguono le seguenti LAN :

LAN per gruppi di lavoro, costituite da più PC che eseguono lo stesso sistema operativo. In una tale LAN, di regola, ci sono diversi server dedicati: un file server, un server di stampa;
LAN delle suddivisioni strutturali (dipartimenti). Queste LAN contengono diverse dozzine di PC e server come: file server, server di stampa, server di database;
LAN delle imprese (aziende). Queste LAN possono contenere oltre 100 computer e server come file server, server di stampa, server di database, server di posta e altri server.

Le reti sono divise in :

reti informatiche destinate a lavori di sistemazione;
reti informatiche e informatiche, progettate sia per condurre lavori di sistemazione che per fornire risorse informative;
consulenza informativa, che, sulla base del trattamento dei dati, genera informazioni a supporto del processo decisionale;
informazioni e reti di controllo, che sono progettate per gestire oggetti basati sull'elaborazione delle informazioni.

I tipi di computer utilizzati sono:

reti omogenee che contengono lo stesso tipo di computer e software di sistema;
reti eterogenee che contengono computer e software di sistema eterogenei.

In base alle relazioni amministrative tra computer, possiamo distinguere:

LAN con gestione centralizzata (con server dedicati);
LAN senza reti di gestione centralizzate (decentralizzate) o peer-to-peer (a livello singolo).

Nelle reti locali con gestione centralizzata, il server prevede l'interazione tra le postazioni di lavoro, svolge le funzioni di memorizzazione dei dati pubblici, organizza l'accesso a questi dati e trasmette i dati al cliente. Il client elabora i dati ricevuti e fornisce i risultati dell'elaborazione all'utente. Si precisa che il trattamento dei dati può essere effettuato anche sul server.

Le reti locali a gestione centralizzata, in cui il server è destinato esclusivamente alla memorizzazione e all'invio di informazioni ai client su richiesta, sono dette reti con un file server dedicato. I sistemi in cui le informazioni vengono elaborate sul server insieme allo storage sono chiamati sistemi "client-server".

Va notato che nelle reti locali del server, solo le risorse del server sono direttamente accessibili al client. Ma le workstation che fanno parte di una LAN gestita centralmente possono organizzare simultaneamente una rete locale peer-to-peer con tutte le sue capacità.

Il software che controlla il funzionamento di una LAN gestita centralmente è composto da due parti:

sistema operativo di rete installato sul server;
software su una workstation, che è un insieme di programmi in esecuzione nel sistema operativo installato su una workstation. Allo stesso tempo, diversi sistemi operativi possono essere installati su diverse workstation nella stessa rete.

Le grandi LAN gerarchiche utilizzano UNIX e LINUX come sistemi operativi di rete, che sono più affidabili. Per le LAN di medie dimensioni, il sistema operativo di rete più diffuso è Windows 2008 Server.

A seconda di come viene utilizzato il server nelle reti gerarchiche, si distinguono i seguenti tipi di server:

File server. In questo caso, i file condivisi e/oi programmi condivisi si trovano sul server.
Server di database. Il server ospita il database di rete.
Server di stampa. Al computer è collegata una stampante sufficientemente produttiva, su cui è possibile stampare le informazioni da più postazioni contemporaneamente.
Server email . Il server memorizza le informazioni inviate e ricevute come su una rete locale.

vantaggi:

maggiore velocità di elaborazione dei dati;
dispone di un sistema affidabile di protezione e segretezza delle informazioni;
più facile da gestire rispetto alle reti peer-to-peer.

Svantaggi:

la rete è più costosa a causa di un server dedicato;
meno flessibile di una rete peer-to-peer.

Tutti i computer della rete locale sono collegati tramite linee di comunicazione. La disposizione geometrica delle linee di comunicazione relative ai nodi della rete e la connessione fisica dei nodi alla rete è chiamata topologia fisica. A seconda della topologia, le reti si distinguono: bus, anello, stella, strutture gerarchiche e arbitrarie.

Distinguere tra topologia fisica e logica. Le topologie di rete logiche e fisiche sono indipendenti l'una dall'altra. La topologia fisica è la geometria della rete e la topologia logica determina la direzione dei flussi di dati tra i nodi della rete ei metodi di trasmissione dei dati.

Tutte le configurazioni esistenti possono essere suddivise in due classi principali: broadcast e serial.

Nel caso di una configurazione LAN broadcast, i segnali trasmessi da un dispositivo di connessione del supporto fisico vengono ricevuti da tutti gli altri. In una LAN di trasmissione, può funzionare solo una stazione alla volta. Tutte le workstation possono comunicare direttamente con qualsiasi workstation della rete.

Per costruire una configurazione di trasmissione, è necessario utilizzare ricevitori e trasmettitori relativamente potenti. Pertanto, è necessario limitare la lunghezza dei segmenti di cavo e il numero di connessioni. Se i limiti vengono superati, viene utilizzato un amplificatore analogico o un ripetitore digitale. Inoltre, le modalità di connessione al supporto fisico sono scelte in modo tale da non provocare una significativa attenuazione del segnale.

I principali tipi di topologie di trasmissione "bus", "albero" e "stella" sono mostrati nei diagrammi (Figura 3).

Figura 3 - Tipi di topologie broadcast:

uno pneumatico"; b) "albero"; c) "stella"

Nel caso di una configurazione LAN seriale, ogni dispositivo che si collega al supporto fisico trasmette informazioni a un solo dispositivo. Ciò riduce i requisiti per trasmettitori e ricevitori, poiché tutte le stazioni partecipano attivamente alla trasmissione.

Nel diagramma sono mostrati i principali tipi di topologie sequenziali: "anello", "catena", "fiocco di neve" e "griglia" (Figura 4).

Figura 4 - Tipi di topologie sequenziali "ring", "chain", "snowflake" e "grid"

Considera le seguenti topologie fisiche:

fisico "bus" (bus);
"stella" fisica (stella);
fisico "anello" (anello);

Topologia bus

facile collegare un nuovo PC;
esiste la possibilità di una gestione centralizzata;
la rete è resistente ai guasti dei singoli PC e alle disconnessioni dei singoli PC.

Svantaggi delle reti con topologia a stella:

il guasto dell'hub influisce sul funzionamento dell'intera rete;
elevato consumo di cavi;

Topologia "anello"

In una rete con una topologia ad anello, tutti i nodi sono collegati tramite canali di comunicazione in un anello inestricabile (non necessariamente un cerchio) attraverso il quale vengono trasmessi i dati. L'uscita di un PC è collegata all'ingresso di un altro PC. Avviando un movimento da un punto, i dati alla fine arrivano al suo inizio. I dati in un anello si muovono sempre nella stessa direzione.

La workstation ricevente riconosce e riceve solo il messaggio ad essa indirizzato. Una rete con una topologia ad anello fisica utilizza l'accesso tramite token, che garantisce a una stazione il diritto di utilizzare l'anello in un ordine specifico. La topologia logica di questa rete è un anello logico.

Questa rete è molto facile da creare e configurare. Lo svantaggio principale delle reti con topologia ad anello è che il danneggiamento della linea di comunicazione in un punto o il guasto del PC portano all'inoperabilità dell'intera rete.

Di norma, nella sua forma pura, la topologia ad "anello" non viene utilizzata a causa della sua inaffidabilità, pertanto nella pratica vengono utilizzate varie modifiche della topologia ad anello.

In generale, l'infrastruttura IT delle varie imprese può essere distinta per:

scala;
la composizione dei componenti;
livello di equipaggiamento, ecc.

Sulla base di ciò, alcune tipologie di infrastrutture IT possono essere rappresentate sotto forma di configurazioni di base, che sono mostrate nelle Figure 5, 6 e 7.

Figura 5 - Piccola rete locale.

Piccola rete locale. Solitamente è costituito da 1-3 server, switch di rete, 5-30 workstation.

Figura 6 - Rete locale e rete telefonica con MiniATS.

Rete locale e rete telefonica con MiniATS. Include tutti i componenti di una "piccola rete locale" con l'aggiunta di un Mini-PBX interno per la commutazione dei telefoni all'interno dell'ufficio

Figura 7 - Rete locale e rete telefonica digitale in più siti.

Rete locale e rete telefonica digitale in più sedi, unite in una rete privata virtuale. La rete locale dell'organizzazione viene utilizzata per la telefonia IP. È possibile combinare il digitale reti telefoniche unità organizzative su Internet utilizzando reti private virtuali.

Il livello di formazione degli specialisti al servizio dell'infrastruttura IT delle imprese dovrebbe essere molto elevato, richiedendo la responsabilità del lavoro da cui dipenderanno il funzionamento e la sicurezza delle reti informatiche aziendali.