Основные характеристики сетей

Российская Федерация

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Брянский государственный университет имени академика И.Г. Петровского

Социально-экономический институт

Факультет технологий и дизайна

 

 

Реферат

На тему: "Основные характеристики сетей (производительность, надежность, безопасность, расширяемость, управляемость, совместимость и др.)"

 

 

 

Выполнил:

cтудент 1с курса ОЗО

Цыганок М.И.

Проверила:

Преподаватель

Володина Ю.А.

 

 

 

 

Брянск-2010

 

Оглавление

 

1. Основные  понятия компьютерной сети

2. Основные  характеристики сети

3. Производительность

4. Надежность  и безопасность

5. Расширяемость  и масштабируемость

6. Прозрачность

7. Поддержка  разных видов трафика

8. Управляемость

9. Совместимость

10. Качество  обслуживания

Список литературы

 

 

1. Основные понятия компьютерной сети

 

Компьютерная сеть (вычислительная сеть, сеть передачи данных) — система связи компьютеров и/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.

По назначению компьютерные сети распределяются:

1. вычислительные;

2. информационные;

3. смешанные (информационно-вычислительные).

Вычислительные сети предназначены главным образом для решения заданий пользователей с обменом данными между их абонентами. Информационные сети ориентированы в основном на предоставление информационных услуг пользователям. Смешанные сети совмещают функции первых двух.

Классификация:

Для классификации компьютерных сетей используются разные признаки, выбор которых заключается в том, чтобы выделить из существующего многообразия такие, которые позволили бы обеспечить данной классификационной схеме такие обязательные качества:

1. возможность классификации всех, как существующих, так и перспективных, компьютерных сетей;
2. дифференциацию существенно разных сетей;
3. однозначность классификации любой компьютерной сети;
4. наглядность, простоту и практическую целесообразность классификационной схемы.

Определенное несоответствие этих требований делает задание выбору рациональной схемы классификации компьютерной сети достаточно сложной, такой, которая не нашла до этого времени однозначного решения. В основном компьютерные сети классифицируют за признаками структурной и функциональной организации.

По размеру охваченной территории:

1. Сеть, использующая человеческое тело (HAN, Human Area Network);
2. Персональная сеть (PAN, Personal Area Network);
3. Локальная сеть (LAN, Local Area Network);
4. HomePNA;
5. Объединение нескольких зданий (CAN, Campus Area Network);
6. Городская сеть (MAN, Metropolitan Area Network);
7. Кампусные сети (Campus Area Network — CAN);
8. Широкомасштабные сети (WideAreaNetwork — WAN);
9. Глобальная вычислительная сеть (WWW, World Wide Web).

По типу функционального взаимодействия:

1. Клиент-сервер;
2. Смешанная сеть;
3. Одноранговая сеть;
4. Многоранговые сети.

По типу сетевой топологии:

1. Шина;
2. Звезда;
3. Кольцо;
4. Решётка;
5. Смешанная топология;
6. Полносвязная топология.

По необходимости поддержания постоянного соединения:

1. Пакетная сеть, например Фидонет и UUCP;
2. Онлайновая сеть, например Интернет и GSM.

Компьютерная сеть - это совокупность соединённых между собой устройств, которые могут обмениваться данными друг с другом.

Существует 4 основных категории физических компонентов сети: компьютер, interconnections, коммутаторы и маршрутизаторы.

Основные совместно-используемые ресурсы включают: данные и приложения, периферийное оборудование, устройства хранения информации и устройства поддержки.

Самыми распространёнными сетевыми пользовательскими приложениями являются электронная почта, веб браузер, программы для обмена сообщениями, приложения для совместной разработки проектов и базы данных.

Программное обеспечение администрирования сети позволяет людям, ответственным за управлением сетью, видеть что происходит в сети. Два главных типа программ сетевого администрирования это программы мониторинга сети (анализаторы протоколов и снифферы пакетов) и программы управления сетью.

 

2. Основные характеристики  сети

компьютерный сеть приложение трафик

Рассмотрим важнейшие показатели работы сети: производительность, надежность и безопасность, расширяемость и масштабируемость, прозрачность, поддержка разных видов трафика, характеристики качества обслуживания, управляемость и совместимость.

Соответствие стандартам — это только одно из многих требований, предъявляемых к современным сетям. В этом разделе мы остановимся на некоторых других, не менее важных.

Самое общее пожелание, которое можно высказать в отношении работы сети — это выполнение сетью того набора услуг, для оказания которых она предназначена: например, предоставление доступа к файловым архивам или страницам публичных Web-сайтов Internet, обмен электронной почтой в пределах предприятия или в глобальных масштабах, интерактивный обмен голосовыми сообщениями IP-телефонии и т.п.

Все остальные требования — производительность, надежность, совместимость, управляемость, защищенность, расширяемость и масштабируемость — связаны с качеством выполнения этой основной задачи. И хотя все перечисленные выше требования весьма важны, часто понятие "качество обслуживания" (Quality of Service, QoS) компьютерной сети трактуется более узко: в него включаются только две самые важные характеристики сети — производительность и надежность. Далее подробно рассмотрим все эти характеристики сети.

 

3. Производительность

 

Потенциально высокая производительность — это одно из основных преимуществ распределенных систем, к которым относятся компьютерные сети. Это свойство обеспечивается принципиальной, но, к сожалению, не всегда практически реализуемой возможностью распределения работ между несколькими компьютерами сети.

Основные характеристики производительности сети:

• время реакции;
• скорость передачи трафика;
• пропускная способность;
• задержка передачи и вариация задержки передачи.

Время реакции сети является интегральной характеристикой производительности сети с точки зрения пользователя. Именно эту характеристику имеет в виду пользователь, когда говорит: "Сегодня сеть работает медленно".

В общем случае время реакции определяется как интервал между возникновением запроса пользователя к какой-либо сетевой службе и получением ответа на него.

Очевидно, что значение этого показателя зависит от типа службы, к которой обращается пользователь, от того, какой пользователь и к какому серверу обращается, а также от текущего состояния элементов сети — загруженности сегментов, коммутаторов и маршрутизаторов, через которые проходит запрос, загруженности сервера и т.п.

Поэтому имеет смысл использовать также и средневзвешенную оценку времени реакции сети, усредняя этот показатель по пользователям, серверам и времени дня (от которого в значительной степени зависит загрузка сети).

Время реакции сети обычно складывается из нескольких составляющих.

В общем случае в него входит:

• время подготовки запросов на клиентском компьютере;
• время передачи запросов между клиентом и сервером через сегменты сети и промежуточное коммуникационное оборудование;
• время обработки запросов на сервере;
• время передачи ответов от сервера клиенту и время обработки получаемых от сервера ответов на клиентском компьютере.

Очевидно, что разложение времени реакции на составляющие пользователя не интересует — ему важен конечный результат. Однако для сетевого специалиста очень важно выделить из общего времени реакции составляющие, соответствующие этапам собственно сетевой обработки данных, — передачу данных от клиента к серверу через сегменты сети и коммуникационное оборудование.

Знание сетевых составляющих времени реакции позволяет оценить производительность отдельных элементов сети, выявить узкие места и при необходимости выполнить модернизацию сети для повышения ее общей производительности.

Производительность сети может характеризоваться также скоростью передачи трафика. Скорость передачи трафика может быть мгновенной, максимальной и средней.

средняя скорость вычисляется путем деления общего объема переданных данных на время их передачи, причем выбирается достаточно длительный промежуток времени — час, день или неделя;

мгновенная скорость отличается от средней тем, что для усреднения выбирается очень маленький промежуток времени — например, 10 мс или 1 с;

максимальная скорость — это наибольшая скорость, зафиксированная в течение периода наблюдения.

Чаще всего при проектировании, настройке и оптимизации сети используются такие показатели, как средняя и максимальная скорость. Средняя скорость, с которой обрабатывает трафик отдельный элемент или сеть в целом, позволяет оценить работу сети на протяжении длительного времени, в течение которого в силу закона больших чисел пики и спады интенсивности трафика компенсируют друг друга. Максимальная скорость позволяет оценить, как сеть будет справляться с пиковыми нагрузками, характерными для особых периодов работы, например в утренние часы, когда сотрудники предприятия почти одновременно регистрируются в сети и обращаются к разделяемым файлам и базам данных. Обычно при определении скоростных характеристик некоторого сегмента или устройства в передаваемых данных не выделяется трафик какого-то определенного пользователя, приложения или компьютера — подсчитывается общий объем передаваемой информации. Тем не менее, для более точной оценки качества обслуживания такая детализация желательна, и в последнее время системы управления сетями все чаще позволяют ее выполнять.

Пропускная способность — максимально возможная скорость обработки трафика, определенная стандартом технологии, на которой построена сеть. Пропускная способность отражает максимально возможный объем данных, передаваемый сетью или ее частью в единицу времени.

Пропускная способность уже не является, подобно времени реакции или скорости прохождения данных по сети, пользовательской характеристикой, так как она говорит о скорости выполнения внутренних операций сети — передачи пакетов данных между узлами сети через различные коммуникационные устройства. Зато она непосредственно характеризует качество выполнения основной функции сети — транспортировки сообщений — и поэтому чаще используется при анализе производительности сети, чем время реакции или скорость.

Пропускная способность измеряется либо в битах в секунду, либо в пакетах в секунду.

Пропускная способность сети зависит как от характеристик физической среды передачи (медный кабель, оптическое волокно, витая пара) так и от принятого способа передачи данных (технология Ethernet, FastEthernet, ATM). Пропускная способность часто используется в качестве характеристики не столько сети, сколько собственно технологии, на которой построена сеть. Важность этой характеристики для сетевой технологии показывает, в частности, и то, что ее значение иногда становится частью названия, например, 10 Мбит/с Ethernet, 100 Мбит/с Ethernet.

В отличие от времени реакции или скорости передачи трафика пропускная способность не зависит от загруженности сети и имеет постоянное значение, определяемое используемыми в сети технологиями.