12
가 «пассивной 가 звездой». 가 Если 가 коммутирующим 가 устройством 가 выступает 가 другой 가
компьютер 가 или 가 сервер, 가 то 가 топология 가 может 가 называться 가 «активной 가 звездой». 가
Именно 가 на 가 коммутирующее 가 устройство 가 поступает 가 сигнал 가 от 가 каждого 가
компьютера, 가 обрабатывается 가 и 가 отправляется 가 к 가 другим 가 подключенным 가
компьютерам. 가
Топология 가 компьютерных 가 сетей 가 «кольцо» 가 не 가 имеет 가 структурного 가
центра. 가 Здесь 가 все 가 рабочие 가 станции 가 вместе 가 с 가 сервером 가 объединены 가 в 가
замкнутый 가 круг. 가 В 가 этой 가 системе 가 сигнал 가 движется 가 последовательно 가 справа 가
налево 가 по 가 кругу. 가 Все 가 компьютеры 가 являются 가 ретрансляторами, 가 благодаря 가
чему 가 маркерный 가 сигнал 가 поддерживается 가 и 가 передается 가 дальше, 가 пока 가 не 가
доходит 가 до 가 получателя[39]. 가
Топология 가 компьютерных 가 сетей 가 «шина» 가 сейчас 가 встречается 가 все 가 реже 가 и 가
реже. 가 Она 가 состоит 가 из 가 единой 가 длинной 가 магистрали, 가 к 가 которой 가 подключены 가 все 가
компьютеры. 가 В 가 этой 가 системе, 가 как 가 и 가 в 가 других, 가 данные 가 отправляются 가 вместе 가 с 가
адресом 가 получателя. 가 Получают 가 сигнал 가 все 가 компьютеры, 가 но 가 принимает 가 – 가
непосредственно 가 адресат. 가 Рабочие 가 станции, 가 соединенные 가 топологией 가
«шина», 가 не 가 могут 가 одновременно 가 отправлять 가 пакеты 가 данных. 가 Пока 가 один 가 из 가
компьютеров 가 производит 가 это 가 действие, 가 остальные 가 ждут 가 своей 가 очереди. 가
Сигналы 가 движутся 가 по 가 линии 가 в 가 обе 가 стороны, 가 но 가 когда 가 доходят 가 до 가 конца, 가
отражаются 가 и 가 накладываются 가 друг 가 на 가 друга, 가 угрожая 가 слаженной 가 работе 가 всей 가
системы. 가 Существуют 가 специальные 가 устройства 가 – 가 терминаторы, 가
предназначенные 가 для 가 гашения 가 сигналов. 가 Они 가 устанавливаются 가 на 가 концах 가
магистрали[13]. 가
1.2.3. 가 Классификация 가 компьютерных 가 сетей 가 по 가 логическим 가 базовым 가
топологиям 가 построения 가
В 가 топологии 가 «логическая 가 шина» 가 последовательности 가 данных, 가
называемые 가 «кадрами» 가 (frames), 가 в 가 виде 가 сигналов 가 распространяются 가
одновременно 가 во 가 всех 가 направлениях 가 по 가 существующей 가 среде 가 передачи. 가
Каждая 가 станция 가 в 가 сети 가 проверяет 가 каждый 가 кадр 가 данных 가 для 가 определения 가 того,
13
가 кому 가 адресованы 가 эти 가 данные. 가 Когда 가 сигнал 가 достигает 가 конца 가 среды 가 передачи, 가
он 가 автоматически 가 гасится 가 (удаляется 가 из 가 среды 가 передачи) 가 соответствующими 가
устройствами, 가 называемыми 가 «терминаторами» 가 (terminators). 가 Такое 가
уничтожение 가 сигнала 가 на 가 концах 가 среды 가 передачи 가 данных 가 предотвращает 가
отражение 가 сигнала 가 и 가 его 가 обратное 가 поступление 가 в 가 среду 가 передачи. 가 Если 가 бы 가
терминаторов 가 не 가 существовало, 가 то 가 отраженный 가 сигнал 가 накладывался 가 бы 가 на 가
полезный 가 и 가 искажал 가 его.
В 가 топологии 가 «логическая 가 шина» 가 среда 가 передачи 가 совместно 가 и 가
одновременно 가 используется 가 всеми 가 устройствами 가 передачи 가 данных. 가 Для 가
предотвращения 가 помех 가 при 가 попытках 가 одновременной 가 передачи 가 данных 가
несколькими 가 станциями, 가 только 가 одна 가 станция 가 в 가 любой 가 момент 가 времени 가 имеет 가
право 가 передавать 가 данные[37]. 가
В 가 топологии 가 «логическое 가 кольцо» 가 кадры 가 данных 가 передаются 가 по 가
физическому 가 кольцу 가 до 가 тех 가 пор, 가 пока 가 не 가 пройдут 가 через 가 всю 가 среду 가 передачи 가
данных. 가 Топология 가 «логическое 가 кольцо» 가 базируется 가 на 가 топологии 가
«физическое 가 кольцо 가 с 가 подключением 가 типа 가 «звезда». 가 Каждая 가 станция, 가
подключенная 가 к 가 физическому 가 кольцу, 가 получает 가 данные 가 от 가 предыдущей 가
станции 가 и 가 повторяет 가 этот 가 же 가 сигнал 가 для 가 следующей 가 станции. 가 Таким 가 образом, 가
данные, 가 повторяясь, 가 следуют 가 от 가 одной 가 станции 가 к 가 другой 가 до 가 тех 가 пор, 가 пока 가 не 가
достигнут 가 станции, 가 которой 가 они 가 были 가 адресованы. 가 Получающая 가 станция, 가
копирует 가 данные 가 из 가 среды 가 передачи 가 и 가 добавляет 가 к 가 кадру 가 атрибут, 가
указывающий 가 на 가 успешное 가 получение 가 данных. 가 Далее 가 кадр 가 с 가 установленным 가
«атрибутом 가 доставки» 가 продолжает 가 путешествие 가 по 가 кольцу 가 до 가 тех 가 пор, 가 пока 가
не 가 достигнет 가 станции, 가 изначально 가 отправившей 가 эти 가 данные. 가 Станция, 가
проанализировав 가 «атрибут 가 доставки» 가 и 가 убедившись 가 в 가 успешности 가 передачи 가
данных, 가 удаляет 가 свой 가 кадр 가 из 가 сети. 가 Рисунок 가 2 가 демонстрирует 가 процесс 가
передачи 가 данных 가 в 가 виде 가 «логического 가 кольца» 가 в 가 сети, 가 базирующейся 가 на 가
топологии 가 «физическое 가 кольцо 가 с 가 подключением 가 типа 가 «звезда»[25].
14
Рисунок 가 2 가 – 가 Топология 가 логическое 가 кольцо
В 가 топологии 가 «логическая 가 звезда» 가 используется 가 метод 가 коммутации, 가
обеспечивающий 가 ограничение 가 распространения 가 сигнала 가 в 가 среде 가 передачи 가 в 가
пределах 가 некоторой 가 ее 가 части. 가 Механизм 가 такого 가 ограничения 가 является 가
основополагающим 가 в 가 топологии 가 «логическая 가 звезда».
В 가 чистом 가 виде, 가 коммутация 가 предоставляет 가 выделенную 가 линию 가
передачи 가 данных 가 каждой 가 станции. 가 Когда 가 одна 가 станция 가 передает 가 сигнал 가
другой 가 станции 가 подключенной 가 к 가 тому 가 же 가 самому 가 коммутатору, 가 то 가
коммутатор 가 передает 가 сигнал 가 только 가 по 가 среде 가 передачи 가 данных, 가 соединяющей 가
эти 가 две 가 станции. 가 Рисунок 가 показывает 가 способ 가 передачи 가 данных 가 между 가 двумя 가
станциями, 가 подключенными 가 к 가 одному 가 и 가 тому 가 же 가 коммутатору. 가 При 가 таком 가
подходе 가 возможна 가 одновременная 가 передача 가 данных 가 между 가 несколькими 가
парами 가 машин, 가 так 가 как 가 данные, 가 передающиеся 가 между 가 любыми 가 двумя 가
станциями, 가 остаются 가 «невидимыми» 가 для 가 других 가 пар 가 станций 가 (см. 가 рис. 가 3).
Рисунок 가 3 가 – 가 Коммутация
15
Большинство 가 технологий 가 коммутации 가 создаются 가 на 가 базе 가
существующих 가 сетевых 가 стандартов, 가 привнося 가 в 가 них 가 новый 가 уровень 가
функциональности. 가
Несколько 가 коммутаторов 가 могут 가 быть 가 соединены 가 между 가 собой 가 с 가
использованием 가 одной 가 или 가 нескольких 가 физических 가 топологий. 가 Коммутаторы 가
могут 가 быть 가 использованы 가 не 가 только 가 для 가 соединения 가 индивидуальных 가
станций, 가 но 가 и 가 целых 가 групп 가 станций. 가 Такие 가 группы 가 носят 가 название 가
«сегментов 가 сети»[3]. 가
Таким 가 образом, 가 по 가 множеству 가 причин 가 коммутация 가 может 가 значительно 가
повысить 가 производительность 가 сети.
1.3. 가 Уровни 가 эталонной 가 модели 가 взаимодействия 가 открытых 가 систем 가
Международной 가 организации 가 по 가 стандартизации 가 ISO
Перемещение 가 информации 가 между 가 компьютерами 가 различной 가
конфигурации 가 является 가 чрезвычайно 가 сложной 가 задачей. 가 В 가 начале 가 1980-х 가 гᴦ. 가
Международная 가 организация 가 стандартизации 가 (ISO) 가 и 가 Международный 가
консультативный 가 комитет 가 по 가 телеграфии 가 и 가 телефонии 가 (МККТТ) 가 признали 가
крайне 가 важность 가 в 가 создания 가 модели 가 сети, 가 которая 가 могла 가 бы 가 помочь 가
поставщикам 가 создавать 가 реализации 가 взаимодействующих 가 сетей[5]. 가
Рассмотрим 가 уровни 가 эталонной 가 модели 가 взаимодействия 가 открытых 가
систем 가 Международной 가 организации 가 по 가 стандартизации 가 ISO:
Физический 가 уровень 가 отвечает 가 за 가 помещение 가 бит 가 информации 가 в 가
физическую 가 среду. 가 На 가 физическом 가 уровне 가 могут 가 использоваться 가 следующие 가
типы 가 сред˸ 가 кабель 가 «витая 가 пара», 가 коаксиальный 가 кабель, 가 оптоволоконный 가
кабель, 가 территориальный 가 цифровой 가 канал 가 и 가 эфир.
Основными 가 характеристиками 가 физических 가 сред 가 передачи 가 являются 가
такие 가 параметры 가 как 가 полоса 가 пропускания, 가 помехозащищенность, 가 волновое 가
сопротивление 가 и 가 т.п. 가 Здесь 가 реализуются 가 физические 가 интерфейсы 가 устройств 가 с 가
передающей 가 средой 가 и 가 между 가 устройствами, 가 между 가 которыми 가 выполняется 가
передача 가 битов.
16
Основные 가 характеристики 가 физического 가 уровня 가 можно 가 объединить 가 в 가
следующие 가 группы: 가 механические, 가 электрические, 가 функциональные, 가
процедурные.
Канальный 가 уровень 가 отвечает 가 за 가 качественную 가 передачу 가 данных 가
между 가 двумя 가 пунктами, 가 связанными 가 физическим 가 каналом 가 с 가 учетом 가
особенностей 가 предающей 가 среды. 가 Термин 가 «передача 가 данных» 가 в 가 отличие 가 от 가
термина 가 «переноса 가 информации» 가 подчеркивает 가 именно 가 данный 가 аспект 가
деятельности 가 канального 가 уровня. 가 В 가 случае 가 если 가 соединение 가 устанавливается 가
между 가 двумя 가 оконечными 가 системами, 가 не 가 связанными 가 непосредственно, 가 то 가
оно 가 будет 가 включать 가 насколько 가 независимо 가 функционирующих 가 физических 가
каналов 가 передачи 가 данных. 가 При 가 этом 가 их 가 физические 가 среды 가 передачи 가 могут 가
отличаться 가 (медь, 가 оптическое 가 волокно). 가 Несовместимыми 가 могут 가 оказаться 가 и 가
требования 가 к 가 формату 가 представления 가 данных 가 в 가 каждом 가 канале, 가 которое 가
принято 가 называть 가 линейным 가 кодированием. 가 В 가 этой 가 ситуации 가 канальный 가
уровень 가 берет 가 на 가 себя 가 функции 가 адаптации 가 данных 가 к 가 типу 가 физического 가 канала 가
связи, 가 предоставляя 가 вышерасположенным 가 уровням 가 «прозрачное 가
соединение».
Блок 가 данных 가 на 가 канальном 가 уровне 가 принято 가 называть 가 кадром 가 или 가
фреймом. 가 Пакеты 가 сетевого 가 уровня, 가 объединенные 가 в 가 кадр, 가 обрамляются 가
разделительными 가 флагами 가 (специальными 가 последовательностями 가 бит, 가
помещаемыми 가 в 가 начале 가 и 가 конце 가 блока 가 пакетов)[2]. 가
К 가 числу 가 важных 가 функций 가 канального 가 уровня 가 относятся 가 также˸ 가
управление 가 доступом 가 к 가 каналу 가 связи, 가 синхронизация 가 кадров, 가 управление 가
потоком 가 данных, 가 адресация, 가 установление 가 соединения 가 и 가 разъединение 가 его.
Сетевой 가 уровень 가 выполняет 가 главную 가 телекоммуникационную 가
функцию 가 – 가 обеспечение 가 связи 가 между 가 оконечными 가 системами 가 сети. 가 Эта 가 связь 가
должна 가 быть 가 реализована 가 путем 가 предоставления 가 коммутированного 가 из 가
отдельных 가 участков 가 в 가 соответствии 가 с 가 оптимально 가 выбранным 가 маршрутом 가
сквозного 가 канала, 가 логического 가 виртуального 가 канала 가 либо 가 непосредственной 가
маршрутизацией 가 блока 가 данных 가 в 가 процессе 가 его 가 доставки. 가
17
Основной 가 функцией 가 сетевого 가 уровня 가 является 가 маршрутизация. 가 Она 가
состоит 가 в 가 принятии 가 решения, 가 через 가 какие 가 конкретно 가 промежуточные 가 пункты 가
должен 가 пройти 가 маршрут 가 передачи 가 данных, 가 направляемых 가 из 가 одной 가
оконечной 가 системы 가 в 가 другую 가 и 가 как 가 должна 가 выполняться 가 коммутация 가 между 가
входами 가 и 가 выходами 가 сетевых 가 устройств, 가 расположенных 가 в 가 промежуточных 가
пунктах 가 сети, 가 соответствующая 가 конкретному 가 маршруту.
Блоки 가 данных, 가 с 가 которыми 가 оперирует 가 сетевой 가 уровень, 가 называются 가
пакетами. 가 Пакет 가 образуется 가 путем 가 добавления 가 к 가 сегменту, 가 переданному 가 с 가
транспортного 가 уровня, 가 заголовка, 가 включающего 가 адрес 가 сетевого 가 уровня. 가 Он 가
состоит 가 из 가 двух 가 частей 가 и 가 идентифицирует 가 как 가 адрес 가 сети 가 конечного 가
пользователя, 가 так 가 и 가 самого 가 пользователя 가 в 가 ней.
На 가 сетевом 가 уровне 가 используются 가 два 가 вида 가 протоколов. 가 Это 가 собственно 가
сетевые 가 протоколы, 가 которые 가 обеспечивают 가 продвижение 가 пакетов 가 через 가 сеть. 가
Именно 가 их 가 обычно 가 ассоциируют 가 с 가 проколами 가 сетевого 가 уровня. 가 Другой 가 вид 가
сетевых 가 протоколов 가 составляют 가 протоколы 가 маршрутизации, 가 которые 가
занимаются 가 обменом 가 маршрутной 가 информацией. 가 С 가 помощью 가 этих 가
протоколов 가 маршрутизаторы 가 собирают 가 информацию 가 о 가 топологии 가
межсетевых 가 соединений. 가 Протоколы 가 сетевого 가 уровня 가 выполняются 가 модулями 가
операционной 가 системы, 가 а 가 также 가 программными 가 и 가 аппаратными 가 средствами 가
маршрутизаторов[11].
На 가 сетевом 가 уровне 가 могут 가 также 가 работать 가 протоколы 가 отображения 가
адреса 가 назначения 가 сетевого 가 уровня 가 в 가 адрес 가 канального 가 уровня 가 сети, 가 где 가
находится 가 конечный 가 пользователь.
Транспортный 가 уровень 가 выполняет 가 сегментирование 가 сообщений 가 и 가
управление 가 сквозной, 가 свободной 가 от 가 ошибок 가 транспортировкой 가 данных 가 от 가
источника 가 к 가 потребителю. 가 Сложность 가 протоколов 가 транспортного 가 уровня 가
обратно 가 пропорциональна 가 надежности 가 сервисов 가 нижерасположенных 가
уровней 가 (сетевого, 가 канального 가 и 가 физического).
Функция 가 сегментации 가 состоит 가 в 가 разбиении 가 длинных 가 информационных 가
сообщений 가 на 가 блоки 가 данных 가 транспортного 가 уровня 가 – 가 сегменты. 가
18
Функция 가 адресации 가 на 가 транспортном 가 уровне, 가 в 가 отличие 가 от 가 адресации 가
на 가 сетевом 가 и 가 канальном 가 уровнях, 가 состоит 가 в 가 присоединении 가 дополнительного 가
уникального 가 адреса, 가 который 가 идентифицирует 가 прикладной 가 процесс, 가
выполняемый 가 в 가 оконечной 가 системе. 가
Таким 가 образом, 가 адрес 가 транспортного 가 уровня 가 является 가 логическим 가
(соответствует 가 программному 가 порту, 가 связанному 가 с 가 конкретным 가
приложением). 가 Он 가 единственный 가 адресует 가 процесс, 가 а 가 не 가 машину 가 (в 가 отличие 가
от 가 адресов 가 канального 가 и 가 сетевого 가 уровней).
Функция 가 установления 가 и 가 разрыва 가 соединения 가 по 가 запросу 가 сеансового 가
уровня 가 между 가 равноправными 가 объектами 가 транспортного 가 уровня 가 реализуется 가
посредством 가 процедуры 가 трехстороннего 가 квитирования.
Функция 가 управления 가 потоком 가 данных 가 состоит 가 в 가 согласовании 가
параметров 가 передачи 가 во 가 время 가 процедуры 가 трехстороннего 가 квитирования. 가 К 가
таким 가 параметрам 가 относятся 가 максимальный 가 размер 가 сегмента 가 данных 가 для 가
устанавливаемого 가 соединения; 가 размер 가 свободного 가 пространства 가 буфера 가
приемника, 가 куда 가 будут 가 помещаться 가 поступающие 가 сегменты; 가 размер 가 группы 가
сегментов, 가 после 가 получения 가 которых 가 приемник 가 должен 가 посылать 가
передатчику 가 подтверждение 가 о 가 приеме[34]. 가
Функция 가 назначения 가 приоритетов 가 данным 가 является 가 исключительной 가
прерогативой 가 транспортного 가 уровня. 가 Нижестоящий 가 сетевой 가 уровень 가 не 가 имеет 가
представления 가 о 가 существовании 가 приоритетного 가 трафика 가 и 가 все 가 пакеты 가 (блоки 가
данных 가 сетевого 가 уровня) 가 воспринимает 가 одинаковыми.
Многие 가 протоколы 가 транспортного 가 уровня 가 поддерживают 가 два 가
приоритета˸ 가 обычные 가 данные 가 и 가 срочные. 가 Запрос 가 на 가 назначение 가 приоритета 가
поступает 가 от 가 сеансового 가 уровня. 가 Идентификатор 가 назначенного 가 приоритета 가
помещается 가 в 가 поле 가 служебной 가 информации 가 транспортного 가 уровня, 가
присоединяемом 가 к 가 сегменту.
Функция 가 выявления 가 и 가 исправления 가 ошибок 가 выполняется 가 многими 가
протоколами 가 канального 가 уровня, 가 однако 가 транспортный 가 уровень 가 ее 가 нисколько 가
не 가 дублирует. 가 Отличие 가 состоит 가 в 가 том, 가 что 가 канальный 가 уровень 가 выявляет 가 и 가
19
исправляет 가 ошибки 가 двоичных 가 разрядов, 가 возникающие 가 на 가 физическом 가 уровне 가
при 가 передаче 가 бит, 가 а 가 транспортный 가 уровень 가 ликвидирует 가 ошибки, 가
возникающие 가 в 가 результате 가 неверной 가 работы 가 сетевого 가 уровня 가 (потеря 가 пакетов, 가
несвоевременная 가 доставка 가 пакетов 가 и 가 т.п.). 가
Функция 가 восстановления 가 после 가 сбоев 가 обеспечивает 가 возможность 가
восстановления 가 потерянных 가 данных 가 при 가 возникающих 가 неисправностях 가 в 가
работе 가 сети. 가
Функция 가 мультиплексирования 가 позволяет 가 в 가 одном 가 сетевом 가 соединении 가
организовать 가 несколько 가 соединений 가 транспортного 가 уровня. 가
1.4. 가 Организация 가 взаимодействия 가 устройств 가 в 가 вычислительной 가 сети
В 가 зависимости 가 от 가 способа 가 организации 가 обработки 가 данных 가 и 가
взаимодействия 가 пользователей, 가 который 가 поддерживается 가 конкретной 가 сетевой 가
операционной 가 системой, 가 выделяют 가 два 가 типа 가 информационных 가 систем: 가
иерархические 가 сети; 가 сети 가 клиент/сервер. 가
В 가 иерархических 가 сетях 가 все 가 задачи, 가 связанные 가 с 가 хранением, 가
обработкой 가 данных, 가 их 가 представлением 가 пользователям, 가 выполняет 가
центральный 가 компьютер. 가 Пользователь 가 взаимодействует 가 с 가 центральным 가
компьютером 가 с 가 помощью 가 терминала. 가 Операциями 가 ввода/вывода 가 информации 가
на 가 экран 가 управляет 가 центральный 가 компьютер. 가 Достоинства 가 иерархических 가
систем: 가 отработанная 가 технология 가 обеспечения 가 отказоустойчивости, 가
сохранности 가 данных; 가 надежная 가 система 가 защиты 가 информации 가 и 가 обеспечения 가
секретности. 가 Недостатки: 가 высокая 가 стоимость 가 аппаратного 가 и 가 программного 가
обеспечения, 가 высокие 가 эксплуатационные 가 расходы; 가 быстродействие 가 и 가
надежность 가 сети 가 зависят 가 от 가 центрального 가 компьютера[27]. 가
В 가 системах 가 клиент/сервер 가 обработка 가 данных 가 разделена 가 между 가 двумя 가
объектами: 가 клиентом 가 и 가 сервером. 가 Клиент 가 – 가 это 가 задача, 가 рабочая 가 станция, 가
пользователь. 가 Он 가 может 가 сформировать 가 запрос 가 для 가 сервера: 가 считать 가 файл, 가
осуществить 가 поиск 가 записи 가 и 가 т.п. 가 Сервер 가 – 가 это 가 устройство 가 или 가 компьютер, 가
20
выполняющий 가 обработку 가 запроса. 가 Он 가 отвечает 가 за 가 хранение 가 данных, 가
организацию 가 доступа 가 к 가 этим 가 данным 가 и 가 передачу 가 данных 가 клиенту. 가 В 가 системах 가
клиент/сервер 가 нагрузка 가 по 가 обработке 가 данных 가 распределена 가 между 가 клиентом 가
и 가 сервером, 가 поэтому 가 требования 가 к 가 производительности 가 компьютеров, 가
используемых 가 в 가 качестве 가 клиента 가 и 가 сервера, 가 значительно 가 ниже, 가 чем 가 в 가
иерархических 가 системах. 가 По 가 организации 가 взаимодействия 가 принято 가 выделять 가
два 가 типа 가 систем, 가 использующих 가 метод 가 клиент/сервер: 가 равноправная 가 сеть; 가
сеть 가 с 가 выделенным 가 сервером. 가
Равноправная 가 сеть 가 – 가 это 가 сеть, 가 в 가 которой 가 нет 가 единого 가 центра 가 управления 가
взаимодействием 가 рабочих 가 станций, 가 нет 가 единого 가 устройства 가 хранения 가 данных. 가
Операционная 가 система 가 такой 가 сети 가 распределена 가 по 가 всем 가 рабочим 가 станциям, 가
поэтому 가 каждая 가 рабочая 가 станция 가 одновременно 가 может 가 выполнять 가 функции, 가
как 가 сервера, 가 так 가 и 가 клиента. 가 Пользователю 가 в 가 такой 가 сети 가 доступны 가 все 가
устройства 가 (принтеры, 가 жесткие 가 диски 가 и 가 т.п.), 가 подключенные 가 к 가 другим 가
рабочим 가 станциям. 가 Достоинства: 가 низкая 가 стоимость 가 (используются 가 все 가
компьютеры, 가 подключенные 가 к 가 сети, 가 и 가 умеренные 가 цены 가 на 가 программное 가
обеспечение 가 для 가 работы 가 сети); 가 высокая 가 надежность 가 (при 가 выходе 가 из 가 строя 가
одной 가 рабочей 가 станции, 가 доступ 가 прекращается 가 лишь 가 к 가 некоторой 가 части 가
информации). 가 Недостатки: 가 работа 가 сети 가 эффективна 가 только 가 при 가 количестве 가
одновременно 가 работающих 가 станций 가 не 가 более 가 10; 가 трудности 가 организации 가
эффективного 가 управления 가 взаимодействием 가 рабочих 가 станций 가 и 가 обеспечение 가
секретности 가 информации; 가 трудности 가 обновления 가 и 가 изменения 가 ПО 가 рабочих 가
станций[25]. 가
Сеть 가 с 가 выделенным 가 сервером 가 – 가 здесь 가 один 가 из 가 компьютеров 가 выполняет 가
функции 가 хранения 가 данных 가 общего 가 пользования, 가 организации 가 взаимодействия 가
между 가 рабочими 가 станциями, 가 выполнения 가 сервисных 가 услуг 가 – 가 сервер 가 сети. 가 На 가
таком 가 компьютере 가 выполняется 가 операционная 가 система, 가 и 가 все 가 разделяемые 가
устройства 가 (жесткие 가 диски, 가 принтеры, 가 модемы 가 и 가 т.п.) 가 подключаются 가 к 가 нему, 가
выполняет 가 хранение 가 данных, 가 печать 가 заданий, 가 удаленная 가 обработка 가 заданий. 가
Рабочие 가 станции 가 взаимодействуют 가 через 가 сервер, 가 поэтому 가 логическую 가
21
организацию 가 такой 가 сети 가 можно 가 представить 가 топологией 가 «звезда», 가 где 가
центральное 가 устройство 가 – 가 сервер. 가 Достоинства: 가 выше 가 скорость 가 обработки 가
данных 가 (определяется 가 быстродействием 가 центрального 가 компьютера, 가 и 가 на 가
сервер 가 устанавливается 가 специальная 가 сетевая 가 операционная 가 система, 가
рассчитанная 가 на 가 обработку 가 и 가 выполнение 가 запросов, 가 поступивших 가
одновременно 가 от 가 нескольких 가 пользователей); 가 обладает 가 надежной 가 системой 가
защиты 가 информации 가 и 가 обеспечения 가 секретности; 가 проще 가 в 가 управлении 가 по 가
сравнению 가 с 가 равноправными. 가 Недостатки: 가 такая 가 сеть 가 дороже 가 из-за 가
отдельного 가 компьютера 가 под 가 сервер; 가 менее 가 гибкая 가 по 가 сравнению 가 с 가
равноправной[22]. 가
Время 가 передачи 가 данных 가 между 가 процессорами 가 определяет 가
коммуникационную 가 составляющую 가 (communication 가 overhead) 가 длительности 가
выполнения 가 параллельного 가 алгоритма 가 в 가 многопроцессорной 가 вычислительной 가
системе. 가 Основной 가 набор 가 параметров, 가 описывающих 가 время 가 передачи 가 данных, 가
состоит 가 из 가 следующего 가 ряда 가 величин:
время 가 начальной 가 подготовки(t
н
) 가 характеризует 가 длительность 가
подготовки 가 сообщения 가 для 가 передачи, 가 поиска 가 маршрута 가 в 가 сети 가 и 가 т.п.;
время 가 передачи 가 служебных 가 данных(t
с
) 가 между 가 двумя 가 соседними 가
процессорами 가 (для 가 процессоров, 가 между 가 которыми 가 имеется 가 физический 가 канал 가
передачи 가 данных); 가 к 가 служебным 가 данным 가 может 가 относиться 가 заголовок 가
сообщения, 가 блок 가 данных 가 для 가 обнаружения 가 ошибок 가 передачи 가 и 가 т.п.;
время 가 передачи 가 одного 가 слова 가 данных 가 по 가 одному 가 каналу 가 передачи 가
данных 가 (t
к
); 가 длительность 가 подобной 가 передачи 가 определяется 가 полосой 가
пропускания 가 коммуникационных 가 каналов 가 в 가 сети.
К 가 числу 가 наиболее 가 распространенных 가 методов 가 передачи 가 данных 가
относятся 가 два 가 основных 가 способа 가 коммуникаций. 가 Первый 가 из 가 них 가
ориентирован 가 на 가 передачу 가 сообщений 가 (МПС) 가 как 가 неделимых 가 (атомарных) 가
блоков 가 информации. 가 При 가 таком 가 подходе 가 процессор, 가 содержащий 가 сообщение 가
для 가 передачи, 가 готовит 가 весь 가 объём 가 данных 가 для 가 передачи, 가 определяет 가
процессор, 가 которому 가 следует 가 направить 가 данные, 가 и 가 запускает 가 операцию 가