Что такое корпоративные компьютерные сети

Обновлено: 04.07.2024

Корпоративные сети — это сложные системы, которые состоят из большого числа различных компонентов, включая компьютерное оборудование и необходимый набор программного обеспечения.

Введение

Мировое сообщество, и Россия, в том числе, приходят к всеобщей компьютеризации. Очень быстро расширяется сфера использования компьютерного оборудования в промышленности, науке, образовании, в быту. Постоянно растёт производство электронных вычислительных машин, начиная от мощных суперкомпьютеров, и заканчивая персональными компьютерами и смартфонами. Но возможности всего этого компьютерного оборудования всё равно ограничены. Поэтому возникает необходимость в объединении компьютеров в специальную сеть, в которой расположены базы и банки данных, и где можно за короткий интервал времени выполнять вычисления разного уровня сложности или получить доступ к хранящейся там информации.

Соединение отдельных компьютеров в группы позволяет получить определённые преимущества, включая возможность коллективного использования дорогостоящих суперкомпьютеров и периферийного оборудования. Сети обеспечили пользователям доступ к большому количеству самых разных источников.

Эффективное функционирование различных организаций, высших и средних учебных заведений сегодня невозможно себе представить без использования технических средств, позволяющих осуществить оптимизацию производственных процессов и процессов обучения, документооборота, делопроизводства.

На современном этапе развития и использования корпоративных сетей особо важное значение приобретают такие моменты, как оценка производительности и качества корпоративных сетей и их элементов, оптимизация имеющихся или проектируемых корпоративных сетей. Производительность и пропускная способность корпоративной сети зависит от ряда факторов, а именно:

  1. Выбора серверов и рабочих станций.
  2. Организации линий связи, сетевого оборудования.
  3. Сетевых протоколов трансляции данных.
  4. Используемых сетевых операционных систем и операционных систем рабочих станций, серверов и их конфигурации.
  5. От разделения файлов базы данных по серверам в сети.
  6. От организации распределенных вычислительных процессов.
  7. Обеспечения охраны, поддержания оборудования в работоспособном состоянии.

Готовые работы на аналогичную тему

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту Узнать стоимость

Структурная организация современных корпоративных сетей

Корпоративной сетью является сеть, главным предназначением которой считается поддержание работы определенной организации, имеющей данную сеть.

В качестве пользователей корпоративной сети выступают только служащие этой организации. Корпоративная сеть представляет собой коммуникационную систему, которая принадлежит и/или управляется организацией согласно правилам данной организации. Корпоративная сеть отличается от обычных сетей тем обстоятельством, что правила подразделения IP адресов, работы с интернет источниками и так далее являются едиными для всей корпоративной сети, в то время как провайдер может контролировать только магистральные отделы сети, позволяя своим клиентам самостоятельно осуществлять руководство их отделами сети, которые могут представлять собой как часть адресного пространства провайдера, так и могут быть спрятаны за механизмом сетевой трансляции адресов за одним или набором адресов провайдера.

Корпоративная сеть - это сложная система, состоящая из набора взаимодействующих слоев. В основании пирамиды, которая представляет собой корпоративную сеть, заложен слой компьютеров, являющихся центрами хранения и обработки информации, и транспортная подсистема, гарантирующая высококачественную трансляцию информационных пакетов среди компьютеров.

Над транспортной системой функционирует слой сетевых операционных систем, который организует работу программ в компьютерах и может предоставить через транспортную систему ресурсы отдельного компьютера для общего использования.

На следующем уровне действуют системные сервисы, которые, используя систему управления базами данных (СУБД), как инструмент для поиска необходимой информации среди огромного количества данных, хранящихся на дисках, могут предоставить пользователям данную информацию в доступном для выработки решения формате, а также выполняют некоторые общие для организаций всех типов операции по информационной обработке. К таким услугам могут быть отнесены служба WWW, система электронной почты, системы коллективной работы и ряд других.

Верхний уровень корпоративной сети занимают специальные программные системы, реализующие задачи, специфические для данной организации или организаций данного типа. Примерами таких систем могут являться системы автоматизации банковских операций, организации бухгалтерского учета, автоматизированного проектирования, управления технологическими процессами и тому подобное.

Финальная цель функционирования корпоративной сети заключена в реализации прикладных программ верхнего уровня, но для их успешной работы однозначно требуется, чтобы подсистемы других уровней правильно выполняли своё предназначение.

К корпоративным компьютерным сетям (Intranet), как и к другим типам компьютерных сетей, может предъявляться ряд требований. Главным требованием является исполнение сетью ее базовой функции, а именно, гарантирование всем пользователям потенциальной возможности доступа к разделённым источникам всех компьютеров, которые объединены в сеть.

Производительность сети является одним из главных параметров корпоративных сетей. Она обеспечивается возможностью параллельного выполнения работ на нескольких компонентах сети. Производительность сети может измеряться при помощи следующих показателей:

  1. Временные показатели, оценивающие задержку, вносимую сетью при осуществлении информационного обмена.
  2. Показатели пропускной способности, которые отражают количество информации, переданной сетью в единицу времени.

Данные показатели выступают как взаимно обратимые, то есть по одному из них можно определить другой. В качестве временного параметра производительности сети может использоваться также такой показатель как время реакции.

Локальная вычислительная сеть ( ЛВС ) представляет совокупность компьютеров, расположенных на ограниченной территории и объединенных каналами связи для обмена информацией и распределенной обработки данных.

Организация ЛВС позволяет решать следующие задачи:

  • Обмен информацией между абонентами сети, что позволяет сократить бумажный документооборот и перейти к электронному документообороту.
  • Обеспечение распределенной обработки данных, связанное с объединением АРМ всех специалистов данной организации в сеть. Несмотря на существенные различия в характере и объеме расчетов, проводимых на АРМ специалистами различного профиля, используемая при этом информация в рамках одной организации находится в единой базе данных, поэтому объединение таких АРМ в сеть является целесообразным и эффективным решением.
  • Поддержка принятия управленческих решений, предоставляющая руководителям и управленческому персоналу организации достоверную и оперативную информацию, необходимую для оценки ситуации и принятия правильных решений.
  • Организация собственных информационных систем, содержащих автоматизированные банки данных.
  • Коллективное использование ресурсов, таких как высокоскоростные печатающие устройства, запоминающие устройства большой емкости, мощные средства обработки информации, прикладные программные системы, базы данных, базы знаний.

При этом эффективность функционирования локальной вычислительной сети характеризуется:

  • временем реакции на запросы клиентов ЛВС,
  • пропускной способностью, равной количеству данных, передаваемых за единицу времени,
  • задержкой передачи пакета данных устройствами сети

ЛВС включает следующие основные компоненты, представленные на рис. 6.2.


Рис. 6.2. Основные компоненты локальной вычислительной сети

1. Рабочая станция - это персональный компьютер , подключенный к сети, через который пользователь получает доступ к сетевым ресурсам. Рабочая станция функционирует как в сетевом, так и в локальном режиме и обеспечивает пользователя всем необходимым инструментарием для решения прикладных задач.

2. Сервер - это компьютер , выполняющий функции управления сетевыми ресурсами общего доступа: осуществляет хранение данных , управляет базами данных, выполняет удаленную обработку заданий, обеспечивает печать заданий и др.

Выделяют следующие виды серверов, представленных в таблице 6.2.

3. Сетевой адаптер (сетевая карта) относится к периферийным устройствам персонального компьютера, непосредственно взаимодействующим со средой передачи данных, которая прямо или через другое коммуникационное оборудование связывает его с другими компьютерами. Сетевые адаптеры вместе с сетевым программным обеспечением способны распознавать и обрабатывать ошибки, которые могут возникнуть из-за электрических помех, коллизий или плохой работы оборудования.

4. Повторители и концентраторы. Основная функция повторителя ( repeater ), как это следует из его названия, - повторение сигналов, поступающих на его порт . Повторитель улучшает электрические характеристики сигналов и их синхронность, и за счет этого появляется возможность увеличивать общую длину кабеля между самыми удаленными в сети узлами.

Многопортовый повторитель часто называют концентратором ( concentrator ) или хабом ( hub ), что отражает тот факт, что данное устройство реализует не только функцию повторения сигналов, но и концентрирует в одном центральном устройстве функции объединения компьютеров в сеть . Практически во всех современных сетевых стандартах концентратор является необходимым элементом сети, соединяющим отдельные компьютеры в сеть .

Концентратор может выполнять следующие дополнительные функции:

  • объединение сегментов сети с различными физическими средами в единый логический сегмент;
  • автосегментация портов - автоматическое отключение порта при его некорректном поведении (повреждение кабеля, интенсивная генерация пакетов ошибочной длины и т. п.);
  • поддержка между концентраторами резервных связей, которые используются при отказе основных;
  • защита передаваемых по сети данных от несанкционированного доступа (например, путем искажения поля данных в кадрах, повторяемых на портах, не содержащих компьютера с адресом назначения) и др.

5. Мосты и коммутаторы делят общую среду передачи данных на логические сегменты . Логический сегмент образуется путем объединения нескольких физических сегментов (отрезков кабеля) с помощью одного или нескольких концентраторов. Каждый логический сегмент подключается к отдельному порту моста или коммутатора. При поступлении кадра на какой-либо из портов мост или коммутатор повторяет этот кадр , но не на всех портах, как это делает концентратор, а только на том порту, к которому подключен сегмент, содержащий компьютер -адресат.

Основное отличие мостов и коммутаторов состоит в том, что мост обрабатывает кадры последовательно (один за другим), а коммутатор - параллельно (одновременно между всеми парами своих портов).

6. Маршрутизаторы обмениваются информацией об изменениях структуры сетей, трафике и их состоянии. Благодаря этому выбирается оптимальный маршрут следования блока данных в разных сетях от абонентской системы-отправителя к системе-получателю. Маршрутизаторы обеспечивают также соединение административно независимых коммуникационных сетей.

7. Шлюз является наиболее сложной ретрансляционной системой, обеспечивающей взаимодействие сетей с различными наборами протоколов всех семи уровней модели открытых систем. Шлюзы оперируют на верхних уровнях модели OSI (сеансовом, представительском и прикладном) и представляют наиболее развитый метод подсоединения сетевых сегментов и компьютерных сетей. Необходимость в сетевых шлюзах возникает при объединении двух систем, имеющих различную архитектуру, т. к. в этом случае требуется полностью переводить весь поток данных, проходящих между двумя системами.

В качестве шлюза обычно используется выделенный компьютер , на котором запущено программное обеспечение шлюза и производятся преобразования, позволяющие взаимодействовать нескольким системам в сети.

8. Каналы связи позволяют быстро и надежно передавать информацию между различными устройствами локальной вычислительной сети.

Современные информационные технологии продолжают возникшую в конце 70-х гг. тенденцию к развитию распределенной обработки данных. Начальным этапом развития таких методов обработки информации явились многомашинные системы, которые представляли собой совокупность вычислительных машин различной производительности, объединенных в систему с помощью каналов связи. Высшей стадией распределенных технологий обработки данных являются компьютерные сети различных уровней - локальные, корпоративные, глобальные.

В общем виде компьютерная сеть представляет собой систему взаимосвязанных и распределенных компьютеров, ориентированных на коллективное использование ресурсов сети, в качестве которых используются аппаратные, программные и информационные ресурсы:

Информационные ресурсы сети представляют собой базы данных общего и индивидуального применения, ориентированные на решаемые в сети задачи.

Аппаратные ресурсы сети составляют компьютеры различных типов, средства территориальных систем связи, аппаратура связи и согласования работы сетей одного и того же уровня или различных уровней.

Программные ресурсы сети представляют собой комплекс программ для планирования, организации и осуществления коллективного доступа пользователей к общесетевым ресурсам, автоматизации процессов обработки информации, динамического распределения и перераспределения общесетевых ресурсов с целью повышения оперативности и надежности удовлетворения запросов пользователей.

Назначение компьютерных сетей:

  • обеспечить надежный и быстрый доступ пользователей к ресурсам сети и организовать коллективную эксплуатацию этих ресурсов;
  • обеспечить возможность оперативного перемещения информации на любые расстояния с целью своевременного получения данных для принятия управленческих решений.

Компьютерные сети позволяют автоматизировать управление отдельными организациями, предприятиями, регионами. Возможность концентрации в компьютерных сетях больших объемов информации, общедоступность этих данных, а также программных и аппаратных средств обработки и высокая надежность функционирования - все это позволяет улучшить информационное обслуживание пользователей и резко повысить эффективность применения средств вычислительной техники.

Использование компьютерных сетей предоставляет следующие возможности:

  1. Организовать параллельную обработку данных несколькими ПК.
  2. Создавать распределенные базы данных, размещаемые в памяти различных компьютеров.
  3. Специализировать отдельные компьютеры для эффективного решения определенных классов задач.
  4. Автоматизировать обмен информацией и программами между отдельными компьютерами и пользователями сети.
  5. Резервировать вычислительные мощности и средства передачи данных на случай выхода из строя отдельных ресурсов сети с целью быстрого восстановления нормальной работы сети.
  6. Перераспределять вычислительные мощности между пользователями сети в зависимости от изменения потребностей и сложности решаемых задач.
  7. Сочетать работу в различных режимах: диалоговом, пакетном, режиме "запрос-ответ", режиме сбора, передачи и обмена информацией.

Таким образом, можно отметить, что особенностью использования компьютерных сетей является не только приближение аппаратных средств непосредственно к местам возникновения и использования информации, но и разделение функций обработки и управления на отдельные составляющие с целью их эффективного распределения между несколькими компьютерами, а также обеспечение надежного доступа пользователей к вычислительным и информационным ресурсам и организация коллективной эксплуатации этих ресурсов.

Как показывает практика, за счет расширения возможностей обработки данных, лучшей загрузки ресурсов и повышения надежности функционирования системы в целом стоимость обработки информации в компьютерных сетях не менее, чем в полтора раза ниже по сравнению с обработкой аналогичных данных на автономных (локальных) компьютерах.

Компьютерные сети можно классифицировать по разным признакам, представленным на рис. 6.1.

Характеристика различных видов компьютерных сетей представлена в табл. 6.1.

Компьютерные сети – система компьютеров, связанных каналами передачи информации.

Назначение всех видов компьютерных сетей определяется двумя функциями:
- обеспечение совместного использования аппаратных и программных ресурсов сети;
- обеспечение совместного доступа к ресурсам данных.
Например, все участники локальной сети могут совместно использовать одно общее устройство печати - сетевой принтер или, например, ресурсы жестких дисков одного выделенного компьютера - файлового сервера. Аналогично можно совместно использовать и программное обеспечение. Сети по размерности делятся на локальные, региональные, корпоративные, глобальные

локальная сеть (LAN — Local Area Network) – соединение компьютеров, расположенных на небольших расстояниях друг от друга (от нескольких метров до нескольких км). ПК в таких сетях расположены в одном помещении, на одном предприятии, в близко расположенных зданиях.
Локальные сети не позволяют обеспечить совместный доступ к информации пользователям, находящимся, например, в различных частях города. На помощь приходят региональные сети, объединяющие компьютеры в пределах одного региона ( города, страны, континента).

региональная сеть (MAN — Metropolitan Area Network) – объединение ПК и локальных сетей для решения общей проблемы регионального масштаба. Региональная вычислительная сеть связывает компьютеры, расположенные на значительном расстоянии друг от друга. Она может включать компьютеры внутри большого города, экономического региона, отдельной страны. Обычно расстояние между абонентами региональной вычислительной сети составляет десятки — сотни километров.
Многие организации, заинтересованные в защите информации от несанкционированного доступа (например, военные, банковские и пр.) создают, так называемые корпоративные сети. Корпоративная сеть может объединять тысячи и десятки тысяч компьютеров, размещенных в различных странах и городах ( в качестве примера можно привести сеть корпорации Microsoft )

корпоративные сети - объединение локальных сетей в пределах одной корпорации.

Потребности формирования единого мирового информационного пространства привели к созданию глобальной компьютерной сети Интернет.

глобальные сети (WAN — Wide Area Network) – система связанных между собой локальных сетей и ПК пользователей, расположенных на удаленных расстояниях, для общего использования мировых информационных ресурсов.
Информационные сети создают реальную возможность быстрого и удобного доступа пользователя ко всей информации, накопленной человечеством за всю историю.

По типу среды передачи сети разделяются на:

- проводные (на коаксиальном кабеле, на витой паре, оптоволоконные);
- беспроводные с передачей информации по радиоканалам или в инфракрасном диапазоне.
По способу организации взаимодействия компьютеров сети делят на одноранговые и с выделенным сервером (иерархические сети).
Все компьютеры одноранговой сети равноправны. Любой пользователь сети может получить доступ к данным, хранящимся на любом компьютере.
Главное достоинство одноранговых сетей – это простота установки и эксплуатации. Главный недостаток состоит в том, что в условиях одноранговых сетей затруднено решение вопросов защиты информации. Поэтому такой способ организации сети используется для сетей с небольшим количеством компьютеров и там, где вопрос защиты данных не является принципиальным.
В иерархической сети при установке сети заранее выделяются один или несколько серверов - компьютеров, управляющих обменом данных по сети и распределением ресурсов. Любой компьютер, имеющий доступ к услугам сервера называют клиентом сети или рабочей станцией.

Общая схема соединения компьютеров в локальные сети называется топологией сети. Существует всего 5 основных типов топологии сетей:


1. Топология ШИНА. В этом случае подключение и обмен данными производится через общий канал связи, называемый общей шиной. Структура типа «шина» проще и экономичнее, так как для нее не требуется дополнительное устройство и расходуется меньше кабеля. Но она очень чувствительна к неисправностям кабельной системы. Если кабель поврежден хотя бы в одном месте, то возникают проблемы для всей сети. Место неисправности трудно обнаружить.


2. Топология ЗВЕЗДА. В этом случае каждый компьютер подключается отдельным кабелем к общему устройству, называемому концентратором (хабом), который находится в центре сети. К неисправностям кабельной системы «звезда» более устойчива. Поврежденный кабель – проблема для одного конкретного компьютера, на работе сети в целом это не сказывается. Не требуется усилий по локализации неисправности. К недостаткам топологии типа звезда относится более высокая стоимость сетевого оборудования из-за необходимости приобретения концентратора. Кроме того, возможности по наращиванию количества узлов в сети ограничиваются количеством портов концентратора. В настоящее время такая структура является самым распространенным типом топологии связей как в локальных, так и глобальных сетях.

3. Топология КОЛЬЦО. В сетях с кольцевой топологией данные в сети передаются последовательно от одной станции к другой по кольцу, как правило, в одном направлении. Если компьютер распознает данные как предназначенные ему, то он копирует их себе во внутренний буфер. В сети с кольцевой топологией необходимо принимать специальные меры, чтобы в случае выхода из строя или отключения какой-либо станции не прервался канал связи между остальными станциями. Преимущество данной топологии - простота управления, недостаток - возможность отказа всей сети при сбое в канале между двумя узлами.



4. Ячеистая топология. Для ячеистой топологии характерна схема соединения компьютеров, при которой физические линии связи установлены со всеми рядом стоящими компьютерами. В сети с ячеистой топологией непосредственно связываются только те компьютеры, между которыми происходит интенсивный обмен данными, а для обмена данными между компьютерами, не соединенными прямыми связями, используются транзитные передачи через промежуточные узлы. Ячеистая топология допускает соединение большого количества компьютеров и характерна, как правило, для глобальных сетей. Достоинства данной топологии в ее устойчивости к отказам и перегрузкам, т.к. имеется несколько способов обойти отдельные узлы.
5. Смешанная топология. В то время как небольшие сети, как правило, имеют типовую топологию - звезда, кольцо или общая шина, для крупных сетей характерно наличие произвольных связей между компьютерами. В таких сетях можно выделить отдельные произвольные подсети, имеющие типовую топологию, поэтому их называют сетями со смешанной топологией.

Internet - всемирная компьютерная сеть, объединяющая компьютеры во всем мире в едином информационном пространстве. Интернет многогранен. С технической точки зрения, это - объединение транснациональных компьютерных сетей, работающих по самым разнообразным протоколам, связывающих всевозможные типы компьютеров, физически передающих данные по телефонным проводам и оптоволокну, через спутники и радиомодемы… так, что в любой момент каждый компьютер в Internet "видит" каждый другой (то есть может передать ему пакет данных IP и получить ответ за доли секунды).

Функции сервера: на сервере хранятся различные ресурсы (например веб-страницы) ; для каждого ресурса устанавливаются права доступа; сервер обрабатывает запросы клиентов, которым необходим тот или иной ресурс; сервер осуществляет обмен информацией с клиентами и другими серверами

Функции клиента: браузер осуществляет запрос требуемого ресурса; браузер обрабатывает полученный ресурс;


Схема доступа клиента (браузера) к веб сайту

браузер отправляет запрос специальному компьютеру, которые носит название DNS-сервер (Domain Name System)

DNS-сервер преобразует набранный адрес в числовой (IP-адрес) адрес сервера, на котором расположен сайт (например 212.147.139.162) и возвращает его браузеру.

браузер отправляет запрос на полученный адрес и в ответ получает запрашиваемый ресурс.

после того, как ресурс передан, соединение между клиентом и сервером разрывается

Читайте также: