Физические принципы проектирования локальных вычислительных сетей

данных адресату (при их наличии), или сразу (при отсутствии информации, нуждающейся в передаче). На время прохождения данных маркер в сети отсутствует, остальные станции не имеют возможности передачи и коллизии невозможны в принципе. Для обработки возможных ошибок, в результате которых маркер может быть утерян, существует механизм его регенерации.
По признаку физической однородности сети подразделяются на однородные и неоднородные. Однородные компонуются из ЭВМ, одинаковых по своей конструкции и техническим параметрам. Неоднородные сети построены из неоднородных, как по параметрам, так и по конструкциям машин. Достоинством однородных сетей является уменьшение объема работ по программированию, удобство технической эксплуатации, преимущества материально-технического обеспечения, возможность рациональной подготовки кадров, возможность планомерного наращивания ресурсов. К достоинствам неоднородных сетей можно отнести более рациональное использование вычислительных ресурсов в силу различных требований сложности и точности вычислений со стороны пользователей, специалистов ЭВМ по выполнению функций передачи и обработки данных, возможность привлечения различных типов пользователей. Наиболее перспективны сети смешанного типа, построенные на основе совместимых ЭВМ.
Также в последние годы широкое применение получили технологии беспроводных сетей (Wi-Fi, Wi-Max), обеспечивающие доступ к сети с использованием мобильных устройств. При этом наиболее частым вариантом в локальных сетях является одновременное использование проводных и беспроводных технологий в рамках единой сети.
 
2. Характеристика корпоративных и городских сетей

Корпоративные сети - это сети, главное назначение которых связано с обеспечением функционирования организаций с разветвленной филиальной структурой. Одним из вариантов корпоративных сетей является городские сети, объединяющие городские объекты в единую сеть.
Пользователями городских сетей могут являться жители, пользующиеся общими файловыми ресурсами сети.
В зависимости от размеров компании, а также от уровня сложности и специфики решаемых задач сети классифицируются на сети уровня отдела, сети уровня кампуса и сети уровня корпорации (термин "корпоративные" в данном случае имеет узкое значение - сеть корпорации). Рассмотрим основные задачи, решаемые посредством корпоративных сетей.
Как правило, при подобной организации сетевой инфраструктуры сервера баз данных находятся на уровне головных офисов, а со стороны филиалов необходимо обеспечивать доступ к серверным ресурсам. Подобная архитектура системы характерна, например, для банков, торговых сетей, крупных корпораций. Централизация информационных ресурсов обеспечивает оперативность доступа к базе данных организации. Все операции, проводимые в филиалах, сразу отображаются в учёте на головном предприятии. Таким образом, отсутствует необходимость содержание части аппарата, ответственного за бухгалтерский учет, анализа, а также обслуживание баз данных и информационной безопасности на уровне филиалов. Снижаются затраты на приобретение серверного оборудования и программного обеспечения на местах. Далее рассмотрим теоретические аспекты проектирования корпоративных вычислительных сетей.
За счет реализации единых корпоративных сетей пользователи получают возможности доступа к единой информационной базе корпорации. Возможно, например, обслуживание клиентов, которые когда-либо регистрировались в системе в каком-либо офисе компании. Менеджмент компании получает возможность получения информации о состоянии бизнес-процессов в режиме реального времени.
Вместе с этим, при возникновении сбоя в корпоративной системе происходит остановка работы корпорации в целом по основным бизнес-процессам. Таким образом, при функционировании корпоративных сетей необходимо обеспечивать надежность работы систем.
Конечная цель использования корпоративных компьютерных сетей на свявзана с повышением эффективности работы компаний, которая может быть выражена, в увеличении выручки компании или сокращении производственных издержек. При снижении затрат за счет компьютеризации сокращаются затраты на производство уже существующей продукции, сокращаются сроки разработки новых моделей или ускоряется обслуживание заказов клиентов - это показатель эффективности использования сетевых технологий.
Концептуальное преимущество сетей, вытекающее из их принадлежности к распределенным системам, перед автономно работающими компьютерами является их способность к выполнению параллельных вычислений. За счет этого в системе, в которую включено несколько обрабатывающих узлов, можно повысить вычислительные мощности, превышающие максимально возможные на текущий момент характеристики производительности любых отдельных, сколь угодно мощных, процессоров. В распределенных системах потенциально возможно достичь лучшего соотношения производительности и стоимости, чем при использовании централизованных систем.
Еще одним очевидным и важнм достоинством распределенных систем является обеспечение высокого уровня отказоустойчивости. Под отказоустойчивостью понимается способность системы к выполнению своих функций (в полной мере или частично) при возникновении отказов отдельных компонентов аппаратного обеспечения и неполной доступности информации. Повышенная отказоустойчивость в распределенных системах достигается за счет избыточности. Избыточность, создаваемая обрабатывающими узлами (процессорами в многопроцессорных системах или компьютерами в сетях) позволяет при отказе одного узла проводить переназначение приписанных ему задачи на другие узлы.
Работа с территориально распределенными вычислительными системами обусловлена распределенным характером прикладных задач в определенных прикладных задачах, к которым относится автоматизация технологических процессов, банковские системы и т. п. Клиентские части распределяются по филиальной структуре компаний, в которую входят сотрудники, филиалы или технологические установки. Данные потребители могут автономно решать свои задачи, поэтому следовало бы предоставлять им собственные вычислительные средства, но в то же время, поскольку решаемые ими задачи логически тесно взаимосвязаны, их вычислительные средства должны быть объединены в общую систему. Оптимальным решением в такой ситуации является использование вычислительной сети.
Пользователи распределенных систем получают возможности, позволяющие совместного использовать ресурсы файловых серверов, прикладных программных комплексов, а также возможность проводить гибкое распределение нагрузки по всей организации. Такое разделение дорогостоящих периферийных устройств - таких как дисковые массивы большой емкости, цветные принтеры, графопостроители, модемы, оптические диски - во многих случаях является основной причиной развертывания сети на предприятии.
Корпоративные системы позволяют распределять нагрузку и совместно использовать программные и аппаратные ресурсы, обеспечивается возможность оперативного доступа к корпоративным ресурсам.
Использование сетей позволяет совершенствовать коммуникации между сотрудниками компаний, а также с клиентами и поставщиками. Сети сокращают потребность компании в других формах передачи данных посредством смартфонов или обычной почты. Зачастую именно возможности организации корпоративной электронной почты являются ключевой причиной развертывания корпоративных вычислительных сетей. Все большее распространение получают новые технологии, позволяющие осуществлять передачу по сетевым каналам не только компьютерных данных, но и голосового трафика и видеоинформации. Корпоративные сети, интегрирующие данные и средства мультимедиа, могут использоваться при работе с аудио- и видеоконференциями, также возможно развёртывание собственной внутренней телефонной сети.
Преимущества использования корпоративных сетей включают:
 Интегральное преимущество - повышение эффективности работы предприятия.
 Реализация технологии параллельных вычислений, за счет чего увеличивается уровень производительности и отказоустойчивости.
 Большее соответствие распределенному характеру некоторых прикладных задач.
 Возможность совместного использования данных и устройств.
 Возможность гибкого распределения работ по всей системе.
 Оперативный доступ к обширной корпоративной информации.
 Совершенствование коммуникаций.
Проблемы использования корпоративных сетей:
 Сложность в разработке системных и прикладных программных решений в распределенных системах.
 Проблемы с обеспечением производительности и надежности передачи трафика.
 Проблемы, связанные с обеспечением информационной безопасности.
Под корпоративной сетью понимается некоторая коммуникационная система, принадлежащая и управляемая единой организацией согласно