Рис. 1.4. Классификация многопроцессорных систем по размеру
Хорошо известным (но не единственным) примером такого объединения является Интернет.
В данной книге мы рассмотрим сети всех размеров, а также их объединения. Ниже мы дадим краткое описание сетевого оборудования.
1.2.1. Персональные сети
Персональные сети (PAN) позволяют общаться устройствам в близи человека. Типичный пример — беспроводная сеть, которая соединяет компьютер с его периферийными устройствами. Почти у каждого компьютера есть присоединенный монитор, клавиатура, мышь и принтер. При отсутствии беспроводной сети они должны быть присоединены кабелями. Очень многие новые пользователи испытывают трудности с поиском нужных кабелей и включением их в нужные отверстия (даже при том, что они обычно обозначены соответствующим цветом), поэтому большинство продавцов компьютеров предлагают опцию визита специалиста. Чтобы помочь этим пользователям, несколько компаний собрались для разработки беспроводной сети малой дальности, названной Bluetooth, чтобы соединять компоненты без проводов. Идея состоит в том, что если у ваших устройств есть Bluetooth, то вы не нуждаетесь ни в каких кабелях. Вы только ставите их, включаете, и они взаимодействуют. Для многих людей эта непринужденность работы — большой плюс.
Рис. 1.5. Конфигурация персональной сети Bluetooth
В самой простой форме сети Bluetooth используют парадигму ведущий—ведомые (Master—Slave), см. рис. 1.5. Системный модуль (PC) обычно является ведущим устройством и общается с мышью, клавиатурой и т. д., как с ведомыми устройствами. Ведущее устройство говорит ведомым устройствам, какие адреса использовать, когда они могут осуществлять широковещательную передачу, сколько времени они могут передавать, какие частоты могут использовать и т. д.
Bluetooth может использоваться также и в других устройствах. Он часто используется, чтобы соединить наушники с мобильным телефоном без шнуров, и может позволить вашему цифровому музыкальному проигрывателю соединяться с вашим автомобилем, как только он находится в пределах диапазона. Абсолютно другой вид PAN возникает, когда встроенное медицинское устройство, такое как кардиостимулятор, насос инсулина или слуховой аппарат, говорит с управляемым пользователем дистанционным управлением. Мы обсудим Bluetooth более подробно в главе 4.
PAN могут также быть созданы с другими технологиями, которые общаются на малые расстояния, такие как RFID на смарт-картах и библиотечных книгах. Мы изучим RFID в главе 4.
1.2.2. Локальные сети
Локальными сетями называют частные сети, размещающиеся, как правило, в одном здании или на территории какой-либо организации. Их часто используют для объединения компьютеров и рабочих станций в офисах компании или предприятия бытовой электроники для предоставления совместного доступа к ресурсам (например, принтерам) и обмена информацией. Когда локальные сети используются предприятиями, их называют сеть предприятия (enterprise networks).
Беспроводные ЛВС сейчас очень популярны, особенно в домах, более старых офисных зданиях, кафетериях и других местах, где слишком сложно провести кабели. В этих системах у каждого компьютера есть радиомодем и антенна, которую он использует, чтобы общаться с другими компьютерами. В большинстве случаев каждый компьютер говорит с устройством в потолке, как показано на рис. 1.6, а. Это устройство, названное AP (Точка доступа), беспроводный маршрутизатор, или базовая станция, передает пакеты между беспроводными компьютерами, а также между ними и Интернетом. Точка доступа похожа на популярного ребенка в школе, потому что все хотят говорить с ним. Однако, если другие компьютеры достаточно близки, они могут общаться непосредственно друг с другом в конфигурации соединения равноправных узлов ЛВС.
Рис. 1.6. Беспроводные и проводные сети: а — 802.11; б — коммутируемый Ethernet
Стандарт для беспроводных ЛВС, названный IEEE 802.11, более известный как WiFi, стал очень широко распространенным. Он работает на скоростях от 11 до сотни мегабит в секунду. (В этой книге мы будем придерживаться традиции и измерять скорости линии в мегабитах в секунду, где 1 Мбит/с составляет 1 000 000 битов в секунду, и гигабитах в секунду, где 1 Гбит/с составляет 1 000 000 000 битов в секунду.) Мы обсудим 802.11 в главе 4.