Классификация информационно-компьютерных сетей

В настоящее время в технической литературе можно встретить различные схемы классификации компьютерных сетей как разновидности информационно-вычислительных систем. Каждая из этих схем, претендуя на полноту классификации, имеет как достоинства, так и недостатки. В качестве базовой классификационной схемы предложим схему, которая, опираясь на современный уровень развития сетевых технологий, включает следующие классификационные признаки.

1. По назначению КС подразделяют:
   • на управляющие (организационными, административными, технологическими и другими процессами);
   • информационные (информационно-поисковые, информационно- справочные и т.д.);
   • информационно-расчетные;
   • КС обработки документальной информации [5, 8, 23].
2. По типам используемых в сети ЭВМ:
   • однородные (гомогенные - одноплатформенные по КТС и КПС) компьютерные сети;
   • неоднородные (гетерогенные - многоплатформенные по КТС и КПС) компьютерные сети.
3. По территориальной распределенности (масштабу, протяженности):
   • локальные компьютерные сети (ЛКС), Local Area Networks (LAN) - это сети компьютеров, сосредоточенные на небольшой территории в пределах одного помещения, лаборатории, отдела, корпуса или нескольких корпусов зданий, расстояние между крайними узлами или рабочими станциями которых составляет от нескольких десятков метров до нескольких километров (обычно в радиусе не более 1-5 км). В общем случае локальная сеть представляет собой коммуникационную систему, принадлежащую одной организации. Из-за коротких расстояний в локальных сетях имеется возможность использования относительно дорогих высококачественных линий связи, которые позволяют, применяя простые методы передачи данных, достигать высоких скоростей обмена данными в среднем порядка 100 Мбит/с. В связи с этим услуги, предоставляемые локальными сетями, отличаются широким разнообразием и обычно предусматривают их реализацию в режиме on-line;
   • городские компьютерные сети (Гор. КС), Metropolitan Area Networks (MAN). Городские сети (или сети мегаполисов) - (MAN) - это сети, предназначенные для обслуживания территории крупного города - мегаполиса. Они появились сравнительно недавно и являются менее распространенным типом сетей. В то время как локальные сети наилучшим образом подходят для разделения ресурсов на коротких расстояниях и широковещательных передач, а глобальные сети обеспечивают работу на больших расстояниях, но с ограниченной скоростью и небогатым набором услуг, сети мегаполисов занимают некоторое промежуточное положение. Они используют цифровые магистральные линии связи, часто оптоволоконные, со скоростями от 45 Мбит/с и предназначены для связи локальных сетей в масштабах города и соединения локальных сетей с глобальными. Эти сети первоначально были разработаны для передачи данных, но сейчас они поддерживают и такие услуги, как видеоконференции и интегральная передача голоса и текста. Развитие технологии сетей мегаполисов осуществлялось местными телефонными компаниями. Исторически сложилось так, что местные телефонные компании всегда обладали слабыми техническими возможностями и из-за этого не могли привлечь крупных клиентов. Чтобы преодолеть свою отсталость и занять достойное место в мире локальных и глобальных сетей, местные предприятия связи занялись разработкой сетей на основе самых современных технологий, например технологии коммутации ячеек SMDS или АТМ. Сети мегаполисов являются общественными сетями, и поэтому их услуги обходятся дешевле, чем построение собственной (частной) сети в пределах города;
   • региональные компьютерные сети (РКС) - это сети, предназначенные ддя объединения локальных сетей в масштабах региона или сетей MAN между собой, в случае большого мегаполиса в качестве региональной сети может выступать сеть MAN;
   • общегосударственные компьютерные сети (ОГКС), Wide Area Network (WAN) - это сети предназначенные для объединения городских и региональных сетей в масштабах государства;
   • глобальные компьютерные сети (ГКС), Global Area NetWork (GAN) - сети предназначенные для объединения сетей MAN, WAN в сети общепланетарного масштаба. Примером такой сети является Internet.

Примечание. В технической литературе часто сети WAN рассматриваются как глобальные сети, хотя на самом деле общегосударственные сети имеют место на практике и занимают соответствующую позицию в классификационной схеме.

• 4. По организации управления;
• сети с централизованным управлением. В общем случае ВС с центра- лизованым управлением имеет центральную ЭВМ, управляющую работой сети. Прикладной процесс центральной ЭВМ организует проведение сеансов, связанных с передачей данных, осуществляет диагностику сети, ведет статистический учет работы сети. Для таких сетей характерно обилие служебной информации и приоритетность подключаемых к каналу передачи данных рабочих станций. Сети с централизованным управлением отличаются простотой обеспечения функций взаимодействия между ЭВМ КС и характеризуются тем, что большая часть информационно-вычислительных ресурсов сосредотачивается в центральной ЭВМ. Применение КС с централизованным управлением целесообразно при небольшом числе абонентских систем в виде узлов и рабочих станций;
• сети с децентрализованным управлением. Более целесообразны при равномерном распределении информационных ресурсов по большому числу узлов и рабочих станций. В таких сетях все функции управления распределены между компонентами сети, при этом для проведения диагностики, сбора статистики и выполнения других административных функций в сети используется специально выделенная система или прикладной процесс.

В настоящее время вводится понятие «распределенное управление в КС», хотя по своей сущности это децентрализованное управление.

5. По организации передачи информации (коммутация и маршрутизация) различают КС:

• с коммутацией каналов;
• коммутацией сообщений;
• коммутацией пакетов, которая предусматривает маршрутизацию.
• 6. По масштабу производственных подразделений:
  • сети рабочих групп - это небольшие сети, включающие до 20-25 ЭВМ, организованы как одноранговые КС, обладают простотой и однородностью и приближаются по своим характеристикам к сетям отделов;
  • сети отделов - это сети, используемые сравнительно небольшой группой сотрудников, работающих в одном отделе или одной лаборатории предприятия. Главной целью такой сети является разделение локальных ресурсов, таких как приложения, данные лазерные принтеры и модемы. Данные сети строятся на базе какого- либо одного стандарта (например, 100 VG-AnyLAN, Ethernet, Fast Ethernet, Token Ring) и относятся к сетям с выделенным файловым сервером с сетевой операционной системой (СОС) Novell NetWare или Windows NT, а на клиентских машинах может стоять от Windows NT 5.Х или клиент Windows 7,8. Однако в качестве СОС для организации сетей отделов могут использоваться Windows или NetWare Lite;
  • сети предприятий - это сети, объединяющие множество КС различных отделов, лабораторий, служб одного предприятия или учреждения в пределах отдельного здания или в пределах одной территории, охватывающей площадь в несколько квадратных километров. Основными особенностями таких сетей являются: отсутствие глобальных соединений, предоставление службами сети взаимодействия между сетями отделов, доступ к высокоскоростным модемам и принтерам, доступ к общим базам данных предприятия, доступ к информационным ресурсам сетей других отделов, доступ к корпоративным базам данных. Однако здесь возникают проблемы, связанные с интеграцией неоднородного КТС и КПС, т.е. гетерогенностью, так как платформы ЭВМ, СОС, сетевого аппаратного обеспечения могут отличаться в каждом структурном подразделении и, как следствие, возрастает сложность задачи управления данными сетями;
  • корпоративные сети - это сети масштаба предприятия (enterprise-wide networks), имеющие более широкомасштабную территориальную распределенность.

Учитывая специфику современного развития предприятий (они чаще всего территориально распределены, причем территориальная распределенность может охватывать: город, район, область, регион, государство и даже континент), можно выделить следующие особенности корпоративных сетей:

1. число пользователей и рабочих станций измеряется тысячами;
2. сеть может включать несколько сотен файловых серверов;
3. для организации обмена данными используются глобальные связи;
4. применение разнообразных телекоммуникационных средств, в том числе телефонных каналов, ВОЛС, радиоканалов, спутниковых каналов;
5. гетерогенность сети: использование разнообразных по классам ЭВМ от ПЭВМ до мэйнфрэймов, СОС и сетевых приложений.

Корпоративные сети-пример развития КС, где наглядно проявляется один из базовых философских принципов диалектического развития: переход количества в качество, когда КС предприятия по уровню сложности состава и решаемых задач становится в один ряд с сетями WAN и GAN [9, 10, 13,22].