Компьютерные сети Локальная сеть Компьютерные сети Компьютерная

Компьютерные сети Локальная сеть

Компьютерные сети Компьютерная сеть – это система обмена данными между различными компьютерами с помощью аппаратнопрограммных средств. К аппаратным средствам сетей относятся: • сетевые контролеры, • модемы, • концентраторы, • кабели. К программным средствам сетей относятся: • сетевые операционные системы.

Назначение компьютерных сетей У всех компьютерных сетей только одно назначение – совместное использование ресурсов Под ресурсами понимается: • техническое обеспечение (компьютеры, сетевое оборудование, линии связи) • программное обеспечение (программы, работающие на компьютерах) • информационное обеспечение (данные в файлах, записях баз данных и т. д. )

Типы компьютерных сетей Все компьютерные сети можно разделить условно на два типа: • локальные вычислительные сети (ЛВС) • глобальные сети

Локальные вычислительные сети – это соединение трех и более компьютеров друг с другом на небольшом расстоянии (внутри одного учреждения).

Основные задачи ЛВС • Разделение файлов. ЛВС позволяет многим пользователям одновременно работать с одним файлом (документом) • Передача файлов. ЛВС позволяет быстро копировать файлы любого размера с одной машины на другую без использования магнитных носителей информации (дисков, дискет и т. д. ) • Разделение прикладных программ. ЛВС позволяет разным пользователям использовать одну и ту же копию программы • Разделение принтера. ЛВС позволяет нескольким пользователям совместно использовать один или несколько принтеров • Электронная почта. ЛВС позволяет установить почтовую службу, чтобы рассылать сообщения, доклады, служебные записки другим пользователям сети • Интранет. На базе ЛВС можно установить программное обеспечение интранет-сети, что дает возможность использовать технологии глобальной сети Интернет при подготовке, публикации, индексировании и использовании документов

Структура ЛВС (конфигурация, архитектура, топология сети) – общая схема соединения компьютеров в сеть. Виды структур: - кольцевая; - радиальная (звезда); - шинная.

Кольцевая топология

Кольцевая топология предусматривает соединение узлов сети замкнутой кривой – кабелем передающей среды. Выход одного узла сети соединяется со входом другого. Информация по кольцу передается от узла к узлу. Каждый промежуточный узел между передатчиком и приемником ретранслирует посланное сообщение. Принимающий узел распознает и получает только адресованные ему сообщения. Кольцевая топология является идеальной для сетей, занимающих сравнительно небольшое пространство. Отсутствие центрального узла повышает надежность сети. Для соединения можно использовать любые типы кабелей. Последовательная дисциплина обслуживания узлов такой сети снижает ее быстродействие, а выход из строя одного из узлов нарушает целостность кольца и требует принятия специальных мер для сохранения тракта передачи информации.

Шинная топология

Шинная топология – одна из наиболее простых. Она связана с использованием в качестве соединения коаксиального кабеля. Данные от передающего узла сети распространяются по шине в обе стороны. Промежуточные узлы не транслируют поступательных сообщений. Информация поступает на все узлы, но принимает сообщение только тот, которому оно адресовано. Дисциплина обслуживания параллельная, что обеспечивает высокое быстродействие сети. Сеть легко наращивать и конфигурировать, а также адаптировать к различным системам. Сеть шинной топологии устойчива к возможным неисправностям отдельных узлов, но выход из строя шины нарушает работоспособность всей сети. Следует отметить, что они имеют малую протяженность и не позволяют использовать различные типы кабеля в пределах одной сети. Это наиболее простая и дешевая схема подключения, но она же и наименее надежная.

Радиальная топология

Звездообразная топология базируется на концепции центрального узла (концентратора), к которому подключаются периферийные узлы. Каждый периферийный узел имеет свою отдельную линию связи с центральным узлом. Вся информация передается через центральный узел, который ретранслируется, переключает и маршрутизирует информационные потоки в сети. Звездообразная топология значительно упрощает взаимодействие узлов сети друг с другом, позволяет использовать более простые сетевые адаптеры. В то же время работоспособность сети со звездообразной топологией целиком зависит от центрального узла. Плюсом является то, что центральный узел (концентратор) может блокировать передачу данных, запрещенных администратором. Повреждение кабеля или периферийного компьютера не влияет на работоспособность всей сети. Выход из строя центрального узла блокирует работу всей сети.

Виды локальных сетей Локальные сети по способу взаимодействия компьютеров подразделяются на: • одноранговые; • сети с выделенным сервером.

Одноранговая локальная сеть В одноранговой локальной сети все компьютеры равноправны. Общие устройства могут быть подключены к любому компьютеру в сети.

Сеть с выделенным сервером Сервер (от англ. server – обслуживающее устройство) – компьютер, распределяющий ресурсы между пользователями сети. В сервере установлен мощный процессор, большая оперативная и дисковая память, хранится основная часть программного обеспечения и данных сети, которыми могут воспользоваться все пользователи сети. В качестве рабочих станций обычно используются менее производительные компьютеры с меньшей дисковой и оперативной памятью.

Сетевое оборудование Сетевая плата (сетевая карта, сетевой адаптер, Ethernet -адаптер) – периферийное устройство, позволяющее компьютеру взаимодействовать с другими устройствами сети.

Сетевое оборудование Иногда необходимые для связи компьютеров компоненты уже установлены на системной плате и тогда отдельная сетевая плата не нужна. В этом случае гнездо для сетевого кабеля расположено на задней стенке системного блока.

Сетевое оборудование Сетевой концентратор или Хаб (HUB) — устройство, для объединения нескольких устройств (компьютеров) в общий сегмент сети. Устройства подключаются при помощи витой пары, коаксиального кабеля или оптоволокна. Концентратор может иметь различное количество портов подключения (обычно от 8 до 32).

Сетевое оборудование Сетевой коммутатор или Свитч (Switch) — устройство, предназначенное для соединения нескольких узлов компьютерной сети в пределах одного сегмента сети. В отличие от концентратора, который распространяет трафик от одного подключенного устройства ко всем остальным, коммутатор передает данные только непосредственно получателю.

Сетевое оборудование Общая скорость соединения в сети при использовании HUB определяется скоростью самой медленной сетевой платы. Для Switch скорость соединения любой пары компьютеров определяется скоростью самой медленной сетевой платы в паре (группе).

Сетевое оборудование Маршрутизатор или роутер – сетевое устройство, принимающее решения о пересылке пакетов данных между различными сегментами сети на основании информации о топологии сети и определённых правил (соединение разных сетей в единое целое).

Сетевое оборудование Модем (аббревиатура, составленная из слов модулятор-демодулятор) – устройство, применяющееся в системах связи и выполняющее функцию модуляции и демодуляции. Частным случаем модема является широко применяемое периферийное устройство для компьютера, позволяющее ему связываться с другим компьютером, оборудованным модемом, через телефонную сеть (телефонный модем) или кабельную сеть (кабельный модем).

Сетевое оборудование Коаксиальный кабель – скорость передачи до 10 Мбит/с. Витая пара - скорость передачи до 100 Мбит/с.

Характеристики каналов связи Тип связи (виды используемых кабелей) Скорость, Мбит/с Расстояние, метры Помехоустойчивость 10 – 100 90 Низкая Коаксиальный кабель (состоит из центрального проводника, одножильного или многожильного, и внешней экранирующей оплетки) 2 – 44 2000 Высокая Телефонная линия 1 – 2 Витая пара проводов Оптоволоконный кабель (состоит из двух проводов, каждый из которых проводит световые волны в одном направлении) 10 Гбит/с Низкая 10000 Абсолютная

Управление обменом данными между компьютерами в сети Управлением обменом данными между компьютерами в сети занимаются коммуникационные программы. Коммуникационные программы: n Клиентские программы – программы, организующие запросы на получение данных n Серверные программы – программы, организующие прием, обработку и удовлетворение запроса По установленному программному обеспечению компьютеры в сети можно разделить: n Клиенты n Серверы

Сетевые службы и протоколы Сетевая служба – это серверная и клиентская коммуникационные программы, работающие в паре. Протокол – единое стандартное соглашение для того, чтобы серверная и клиентская программы понимали друга У каждой службы свои протоколы Примеры: Пример службы Служба доступа к файлам и принтерам сетей Microsoft Пример протоколов TCP, IP, UDP