Кто владеет информацией,
тот владеет миром.
УинстонЧерчиль.

   Предисловие
     Развитие и широкое применение ЭВТ в промышленности, управлении, связи, науке, образовании, сфере услуг, коммерческой, финансовой и других сферах человеческой деятельности являются в настоящее время приоритетным направлением НТП. Эффект, достигаемый за счет применения ЭВТ, возрастает при увеличении масштабов обработки информации. Индустрия переработки информации достигла глобального уровня. Существует возможность выхода в глобальную вычислительную сеть с домашнего компьютера.
     Появившаяся на рубеже 80…90 годов компьютерная сеть Internet стремительно превратилась в самое популярное средство коммуникации, с легкостью открывающее все преграды и границы на пути человеческого общения, воплощая все идей, которые совсем недавно казались невероятными, а порой и фантастическими. 
   Введение
     Целесообразность создания вычислительных сетей обусловлена возможностью использования территориально-рассредоточенными пользователями программного обеспечения и информационных баз, находящихся в различных ВЦ сети. Вычислительную сеть можно рассматривать как систему с распределенными по территории аппаратными, программными и информационными ресурсами. Возможна реализация на основе вычислительных сетей распределенного банка данных, к которому имеют доступ многочисленные, в том числе находящиеся на значительном расстоянии, пользователи (абоненты) через свои ПК, АП и ПК МСКП.
     Любой способ соединения двух или более ПК с целью распределения ресурсов - файлов, принтеров, сканеров и т. п. - в широком смысле слова, можно назвать сетью.
     Объединение в сеть нескольких ЭВМ нескольких ВЦ способствует повышению надежности функционирования вычислительных средств, т. к. создает возможность резервирования одних ВЦ за счет других ВЦ.
   Общие сведения о сетях
     По функциональному назначению различают сети: информационные; вычислительные, и смешанные информационно-вычислительные.
     По размещению информации в сети разделяют сети с централизованным банком данных, и с распределенным банком данных.
     По степени территориальной рассредоточенности можно выделить глобальные вычислительные сети (GAN), национальные вычислительные сети (WAN), региональные вычислительные сети, городские вычислительные сети (MAN), локальные вычислительные сети (ЛВС - LAN).
     По числу ГВМ различают сети с несколькими и с одной ГВМ.
     По типу используемых ЭВМ выделяют однородные сети, и неоднородные (разнородные).
     По методу передачи данных различают вычислительные сети с коммутацией каналов (TDM, MRCS, FCS) , с коммутацией сообщений (ATM, STM), с коммутацией пакетов (FPS) и со смешанной коммутацией. Для современных сетей характерно использование коммутации пакетов, что обеспечивает скорость и надежность передачи данных.
   Топологии ЛВС
     Важным признаком классификации вычислительных сетей является их топология. Существуют следующие виды топологий: "шина" ("общая шина", многоточечная, "цепочка"), "звезда" (звездообразная), "кольцо" (кольцевая, петлевая), смешанная ("звездная шина", "цепочка звезд", полносвязная, древовидная) и др.
     Информационные свойства локальной сети во многом зависят от состава поддерживаемых ею ОС. Если ЛВС поддерживает только одну ОС, т. е. имеет однородный состав узлов, то такая локальная сеть называется однородной, в противном случае - разнородной. ЛВС бывает двух основных типов: равноправные (одно-ранговые) и с выделенным сервером. В равноправной ЛВС все узлы равноправны: любой ПК (любая РТС) может выступать по отношению к другой как клиент или как сервер. В сети с выделенным сервером все клиенты обращаются с центральным сервером. 
   Управление сетью
     Сеть, соединяющая или объединяющая близко расположенные системы (ПК, РСТ) в пределах группы пользователей - называется ЛВС, при этом применяются однотипные средства коммутации - провод, витая пара (UTP) или коаксиальный кабель серии RG, хотя и существуют и беспроводные ЛВС с инфракрасными или радиоволновыми линиями связи.
     Все устройства ЛВС обмениваются информацией друг с другом непосредственно, при этом пользователи имеют доступ к одним и тем же ресурсам.
     Существуют особые системы передачи, использующие ЛВС для передачи информации, для доступа к которым применяется ряд аппаратных и программных компонентов. Аппаратные - сетевая интерфейсная плата - электрически подсоединяющая ПК (РТС) к ЛВС, которая устанавливается в ПК либо подключается к параллельному порту или порту USB. ПО делятся на три категории:
- ПО управления сетевой картой;
- ПО выполняющее правила (протокол) общения с сетью;
- ПО СОС.
     Первый компонент отвечает за наведение мостов между сетевой картой и стеком протокола. Стек протокола - компонент правил движения данных по сети, и он связывает сетевую карту с оболочкой, которая в свою очередь знает правила использования в сети ОС и осуществляет связь между ними. Оболочка отвечает за передачу и удовлетворение запросов в сети. ОС ПК (РСТ) - не единственная ОС в ЛВС.
     Равноправные СОС хороши для мелких сетей и идеальны в случае объединения нескольких ПК (РТС), и не требуют централизованного администрирования. Но иногда доступ к ресурсам должен быть предоставлен лишь определенным пользователям, в этом случае организуется централизованный доступ. В этом случае применяется сеть с выделенным сервером, ПО которого обеспечивает централизованное администрирование и управление доступом к ресурсам при помощи реконфигуриемых бюджетов пользователей. Администратор контролирует эти бюджеты и определяет, что должен видеть и делать пользователь, зарегистрированный в сети. ЛВС с выделенным сервером сложнее по установке в сравнении с одно-ранговыми, но они мощнее, функционально многообразнее.
     Существуют следующие разновидности модификаций ЛВС: Ethernet, Arknet, Token-Ring и FDDI. Из них наибольшее распространение получила ЛВС Ethernet с топологией "общая шина". Достоинства Ethernet: небольшая стоимость и оптимальная производительность - 10 Мбит/с.
     Недостаток технологии Ethernet является принцип ее функционирования: при коллективном доступе к среде передачи данных - увеличение числа пользователей снижает производительность сети. Такая сеть эффективна при коэффициенте загруженности сети до 40 %.
   ЛВС Ethernet
     ЛВС Ethernet реализует недетермированный метод множественного доступа с контролем несущей - CSMA/CD. Все ПК (РСТ), подключенные к "шине" - равноправны, и пытаются захватить канал, т. е. начать передачу. Каждый раз, когда узел готов передавать свой пакет, он должен проверить, свободен канал или нет, это производится проверкой несущей: ее отсутствие означает, что канал свободен. Если один из узлов начал передачу пакета, канал становится занятым, и все остальные узлы переходят в режим приема, при этом пакеты направляются всем остальным активным узлам. Узел назначения сам определяет, что информация предназначена именно ему, анализируя заголовок пакета, который содержит и адрес назначения, и адрес отправителя. Если они соответствуют его данным, происходит прием пакета информации. При таком методе доступа к каналу возможны ситуации, когда несколько узлов начинают передачу одновременно, т. е. происходит наложение сигналов - коллизия. В этом случае передача прерывается и каждый узел, попавший в коллизию, переходит в состояние задержки, величина которой определяется самим узлом. Вышедший из коллизии узел повторяет передачу. В результате при больших нагрузках сетей с произвольным методом доступа пропускная способность сети резко падает. В Ethernet это предотвращается балансировкой нагрузки путем разделения сети на сегменты и выбором оптимальной топологии сети.
   Спецификации Ethernet
     Построение ЛВС Ethernet определяется рекомендациями IEEE 802.3: спецификациями 10Base2, 10Base5, 10Base-T.
     Спецификации 10Base2(5) основаны на топологии "шина", представляющие сеть на коаксиальном кабеле: 10Base2 - на "тонком"; 10Base5 - на "толстом" коаксиальном кабеле. Монтаж сети предельно прост: соединение осуществляется с помощью "Т-коннектора", подключаемого к разъему сетевого адаптера (сетевой карты).
Параметры 10Base2:
- протяженность сегмента до 185 метров;
- возможно подключение до 30 узлов (ПК).
Ограничения 10Base2:
- допускается последовательное включение не более 3 сегментов;
- между сегментами допускается включение не более 2 соединительных линий;
- во всей сети возможно подключение не более 90 узлов (ПК);
- общая длина трассы не более 925 метров.
     Отличие "толстого" Ethernet от "тонкого" в том, что подключение к "толстому" кабелю осуществляется через внешние транссиверы, при этом все узлы должны иметь AUI-порт и соответствующий кабель длиной не более 50 метров. Длина сегмента до 500 метров.
Ограничения 10Base5:
- допускается последовательное включение не более 5 сегментов (правило "5-4");
- во всей сети возможно подключение не более 100 узлов (ПК);
- общая длина трассы не более 2500 метров.
     Сети этого типа реализуются, где требуется большая протяженность кабельной трассы, и, или используются в качестве базовой сети.
     Спецификации 10Base-T использует кабели с неэкранированными витыми парами (UTP) категории не ниже 3 и имеют топологию типа "звезда". ПК (РСТ) с помощью сегментов из витых пар подключаются к концентратору (Hub). Такая конфигурация упрощает подключение новых ПК (РСТ) и делает их независимыми друг от друга.
     Рабочие группы могут объединяться в более сложные конфигурации ЛВС соединениями между Hub, а также подключением сегментов на "тонком" или "толстом" коаксиальном кабеле.
Ограничения 10Base-T:
- допускается включение между ПК (РСТ) не более 5 сегментов и не более 4 Hub;
- длина сегмента не более 100 метров.
   Дуплекс в Ethernet
     Об узком месте в ЛВС Ethernet с CSMA/CD было сказано выше. Поэтому была предложена технология дуплексной коммутации Ethernet, которая устраняет конфликты в сети и позволяет ПК (РСТ) одновременно принимать и передавать данные по двум путям одновременно со скоростью 10 Мбит/с по каждому из путей. Достоинство технологии в возможности использования существующей кабельной системы, частности неэкранированной витой пары с категорией не ниже 3. Выпускаются коммутаторы, поддерживающие несколько дуплексных соединений между сервером и концентратором, а также между двумя концентраторами.

   Терминологический словарь

ЭВТ - электронно-вычислительная техника.
НТП - научно-технический прогресс.
ВЦ - вычислительный центр.
ПК - персональный компьютер.
АП - абонентский пункт.
МСКП - местная система коллективного пользования.
LAN (Local Area Network) - локальная сеть.
WAN (Wide Area Network) - глобальная сеть.
TDM (Time Division Multiplexing) - временное разделение каналов.
MRCS (Multirate Citcuit Switching) - многоскоростная коммутация каналов.
FCS (Fast Citcuit Switching) - быстрая коммутация каналов.
ATM (Asynchronous Transfer Mode) - асинхронный режим переноса.
STM (Synchronous Transfer Mode) - синхронный режим переноса.
FPS (Fast Packet Switching) - быстрая коммутация пакетов. 
ЭВМ - электронно-вычислительная машина.
ЛВС - локальная вычислительная сеть.
ГВМ - главная вычислительная машина.
ОС - операционная система.
РТС - рабочая станция.
UTP - витопарный кабель ("витая пара").
USB (Universal Serial Bus) - универсальная последовательная шина.
ПО - программное обеспечение.
СОС - сетевая операционная система.
Ethernet ("эфирная сеть") - асинхронная, пакетно-ориентированная технология обмена данными, с синхронизацией на уровне пакетов.
Arknet (Attached Resourse Computing Network) - сеть с передачей маркера.
Token-Ring - вид сети с передачей маркера.
FDDI (Fiber Distributed Data Interface) - оптический интерфейс данных.
CSMA/CD (Carrier Sence Multiple Access/Collision Detection) - метод множественного доступа с контролем несущей.

   09.2003. И.П.Брагин
По разным материалам:
· АТМ: Технология высокоскоростных сетей, справочное издание
· Э.А.Якубайтис. "Информационные сети и системы.", справочное издание
· В.В.Мельников. "Защита информации в компьютерных сетях", М, 1997
· "Телемультимедиа" http://www.telemultimedia.ru, e-mail: nick@telesputnik.ru
· "Broadcasting" http://www.groteck.ru, e-mail: podpiska@groteck.ru
· "Системы Безопасности" http://www.telenews.ru, e-mail: groteck@groteck.ru
· "Телеспутник" http://www.telesputnik.ru, e-mail: telesputnik@telesputnik.ru
· "Компьютер Пресс" http://www.cpress.ru, e-mail: cpress@compress.ru