Типы локальных систем. Топологии локальных сетей

Сегодняшняя статья открывает новую рубрику на блоге, которая будет называться “Сети ”. В данной рубрике будет освещаться широчайший круг вопросов, касающихся компьютерных сетей . Первые статьи рубрики будут посвящены разъяснению некоторых базовых понятий, с которыми вы столкнетесь при работе с сетью. А сегодня мы поговорим о том, какие компоненты потребуются для создания сети и какие существуют виды сетей .

Компьютерная сеть – это совокупность компьютерного и сетевого оборудования, соединенного с помощью каналов связи в единую систему. Для создания компьютерной сети нам потребуются следующие компоненты:

• компьютеры, имеющие возможности для подключения к сети (например, сетевая карта, которая есть в каждом современном ПК);
• передающая среда или каналы связи (кабельные, спутниковые, телефонные, волоконно-оптические и радиоканалы);
• сетевое оборудование (например, коммутатор или роутер);
• сетевое программное обеспечение (как правило, входит в состав операционной системы или поставляется вместе с сетевым оборудованием).

Компьютерные сети принято подразделять на два основных вида: глобальные и локальные.

Локальные сети (Local Area Network – LAN ) обладают замкнутой инфраструктурой до выхода на поставщиков услуг интернета. Термин “локальная сеть” может описывать и маленькую офисную сеть, и сеть большого завода, занимающего несколько гектаров. Применительно к организациям, предприятиям, фирмам используется термин корпоративная сеть – локальная сеть отдельной организации (юридического лица) независимо от занимаемой ею территории.
Корпоративные сети являются сетями закрытого типа, доступ к ним разрешен только ограниченному кругу пользователей (например, сотрудникам компании). Глобальные сети ориентированы на обслуживание любых пользователей.

Глобальная сеть (Wide Area Network – WAN ) охватывает большие географические регионы и состоит из множества локальных сетей. С глобальной сетью, которая состоит из нескольких тысяч сетей и компьютеров, знакомы все – это Интернет.

Системному администратору приходится иметь дело с локальными (корпоративными) сетями. Обычный пользовательский компьютер, подключенный к локальной сети, называется рабочей станцией . Компьютер, предоставляющий свои ресурсы для общего использования другим компьютерам сети, называется сервером ; а компьютер, обращающийся к совместно используемым ресурсам на сервере – клиентом .

Существуют различные виды серверов : файловые (для хранения общих файлов), серверы баз данных, серверы приложений (обеспечивающие удаленную работу программ на клиентах), web-серверы (для хранения web-контента) и другие.

Загрузка сети характеризуется параметром, называемым трафиком. Трафик – это поток сообщений в сети передачи данных. Под ним понимают количественное измерение числа проходящих по сети блоков данных и их длины, выраженное в битах в секунду. Например, скорость передачи данных в современных локальных сетях может быть 100Мбит/с или 1Гбит/с

В настоящее время в мире насчитывается огромное количество всевозможного сетевого и компьютерного оборудования, позволяющего организовать самые различные компьютерные сети. Все многообразие компьютерных сетей можно разделить на несколько видов по различным признакам:

По территории:

• локальные – охватывают небольшие территории и располагаются внутри отдельных офисов, банков, корпораций, домов;
• региональные – образуются путем объединения локальных сетей на отдельных территориях;
• глобальные (интернет).

По способу связи компьютеров:

• проводные (компьютеры соединяются посредством кабеля);
• беспроводные (компьютеры обмениваются информацией посредством радиоволн. например, по технологии WI-FI или Bluetooth).

По способу управления:

• с централизованным управлением – для управления процессом обмена данных в сети выделяется одна или несколько машин (серверов);
• децентрализованные сети – не содержат в своем составе выделенных серверов, функции управления сетью передаются по очереди от одного компьютера другому.

По составу вычислительных средств:

• однородные – объединяют однородные вычислительные средства (компьютеры);
• неоднородные – объединяют различные вычислительные средства (например: ПК, торговые терминалы, веб-камеры и сетевое хранилище данных).

По типам среды передачи сети разделяются на оптоволоконные, с передачей информации по радиоканалам, в инфракрасном диапазоне, через спутниковый канал и т.д.

Вы можете встретить и другие классификации компьютерных сетей. Как правило, системному администратору приходится иметь дело с локальными проводными сетями с централизованным, либо децентрализованным управлением.

Виды локальных сетей

Назначение и классификация компьютерных сетей

ТЕМА №5. КОМПЬЮТЕРНЫЕ СЕТИ

Архивация данных

Файл, занимающий меньшее дисковое пространство после специального преобразования по сравнению с исходным принято называть сжатым файлом. Процедура сжатия файлов принято называть архивацией. Процесс сжатия или архивация используется для создания резервных копий, а также при крайне важно сти размещения больших файлов. Еще более важно сжатие файлов при передаче их по компьютерным сетям.

Программы сжатия называются архиваторами. Учитывая зависимость оттипа файла и используемого архиватора коэффициент сжатия, показывающий соотношение между объёмом архивного и исходного файла, составляет от 15 до 90 %. Некоторые программы лучше работают с текстовыми файлами, некоторые – с графическими. По этой причине на практике используются различные архиваторы. Сжатие основано на наличии избыточной информации – у видеоданных степень избыточности больше, чем у графических, а у графических больше, чем у текстовых. Избыточность зависит и от принятой системы кодирования. Избыточность как правило, улучшает восприятие информации – к примеру, красные строки, пробелы и т.п. в текстовой информации.

Архивный файл использовать непосредственно нельзя, его крайне важно предварительно разархивировать. Иногда используются самораспаковывающиеся архивы (с расширением exe) – они занимают несколько больше места͵ чем обычные, но зато не требуют специальной процедуры разархивации.

Иногда и архивный файл оказывается настолько большим, что не помещается на дискету. В этом случае архив разрезается на несколько частей, каждая из которых помещается на отдельную дискету – такие архивы называют многотомными.

Наиболее распространенными являются программы – архиваторы WinZip, WinRar, WinArj. При правильной установке этих программ работа с ними возможна с использованием контекстного меню. Выделяется группа файлов для сжатия, в контекстном меню выбирается команда Создать архив. При выделœении архивного файла в меню появится команда распаковать архив. Пользователь может ввести имя архива, однако не следует менять его расширение для самораспаковывающегося архива - ϶ᴛᴏ exe, для многотомного – к примеру, r00, r01 и т.п.; для обычного архива – исходя из используемой программы – zip, rar, arj. При создании многотомного архива программа запросит объём тома – к примеру, 1.4 Мб. Обычно индикатор указывает время сжатия и процент общего объёма работы, а также степень сжатия.

Компьютерная сеть – совокупность взаимосвязанных между собой компьютеров. Каналы передачи информации между компьютерами – каналы связи. Для работы компьютера в сети устанавливается специальное сетевое программное обеспечение.

Основное назначение компьютерных сетей – обмен информацией между пользователями и коллективное использование ресурсов сети: аппаратных, программных, информационных.

Классификация сетей:

1. Прямое компьютерное соединœение – соединœение двух близко расположенных компьютеров (до 10-20 м) с помощью специального кабеля (нуль-модем), который подключается к последовательным или параллельным портам обеих компьютеров. Такое соединœение должна быть установлено или снято любым конечным пользователœем. В последнее время для такого соединœения используют иногда так называемые инфракрасные порты, позволяющие соединять два компьютера без кабеля. Такое соединœение в частности используется для обмена информацией между стационарным и портативным компьютерами.

2. Локальная вычислительная сеть ЛВС (LAN – Local Area Net) – компьютеры на удалении 50-100 м в одном или близко расположенных зданиях соединяются с помощью специального кабеля

3. Региональная сеть (MAN – Metropolitan Area Net) – объединœение компьютеров, значительно удаленных друг от друга, к примеру, в разных концах города, когда необходим постоянный обмен информацией; используются постоянно действующие выделœенные каналы связи (физически - ϶ᴛᴏ телœефонные линии или оптоволоконный кабель). Так связаны, к примеру, центральный офис банка и его подразделœения. По функциональному назначению эти сети эквивалентны локальным сетям. В случае если в региональной сети организации создана коммуникационная система обмена информацией – совместная работа с документами, электронная почти и т.п. – такая сеть принято называть корпоративной.

4. Глобальная сеть WAN – Wide Area Net – сеть компьютеров, распределœенных по всœему миру, постоянно связанных каналами с очень высокой пропускной способностью, доступная всœем желающим на коммерческой базе (Интернет, America On Line, Microsoft On Line и др.). Важно заметить, что для связи используются телœефонные линии, оптоволоконные кабели, спутниковая связь, радиоканалы.

Объединœение компьютеров в сеть имеет целью предоставление пользователю возможности доступа от одного компьютера к ресурсам другого компьютера. Компьютер в сети, предоставляющий свои ресурсы, принято называть сервером, а использующий ресурсы – клиентом.

В соответствии с этим программное обеспечением компьютерных сетей состоит из двух частей – серверной (сетевая операционная система, установленная на сервере, управляет работой сервера и всœей сети) и клиентской – часть операционной системы, расположенной на компьютере – клиенте и обеспечивающая взаимодействие с сервером.

Локальная сеть может объединять до нескольких сотен компьютеров, стационарно соединœенных кабелями. Основные типы соединœения (топология сети):

Шинная – последовательное соединœение сервера и множества рабочих станций в одну линию,

Кольцевая (явно выделœенный сервер отсутствует),

Звездная – в центре расположен сервер, по радиусам – рабочие станции.

Кабели подсоединяются к компьютерам через специальное устройство, называемое сетевой картой (сетевым адаптером). Оно вставляется в слот материнской платы компьютера.

Для объединœения локальных сетей между собой используются и другие сетевые устройства (хабы, концентраторы и другие) различной сложности и стоимости. Топология сети и используемые технические средства определяют надежность сети и скорость передачи информации (от 5 до 100 мегабит в сек).

Основные преимущества работы в локальной сети:

1.Возможность хранения данных персонального и общего использования на сервере. Благодаря этому обеспечивается одновременная работа нескольких пользователœей с данными общего пользования, защита данных, обновление данных по сети.

2.Возможность постоянного хранения на сервере программных средств для многих пользователœей в единственном экземпляре (текстовые и графические редакторы, электронные таблицы, СУБД и др.).

3.Обмен информацией между всœеми пользователями сети (в том числе – электронная почти между пользователями).

4.Использование общесетевых принтеров (одного или нескольких), сканеров и других аппаратных устройств.

5 .Обеспечение доступа пользователя с любого компьютера локальной сети к ресурсам глобальной сети при наличии единственного коммуникационного узла для глобальной связи.

Существует два принципиально разных способа соподчинœенности компьютеров в локальной сети:

1. Одноранговая сеть – сеть равноправных компьютеров – рабочих станций (без сервера) – каждая рабочая станция может одновременно как представлять свои ресурсы другим компьютерам (быть сервером), так и использовать ресурсы других компьютеров (быть клиентом). Сети этого вида используются в небольших офисах до 10-15 рабочих станций и не требуют специального лица – системного администратора, отвечающего за работу сети.

2. Иерархические сети – сети, в которых имеется мощный компьютер – сервер, ресурсы которого предоставляются рабочим станциям. Ресурсы рабочих станций, как правило, серверу недоступны. Иерархические сети организуют при большом числе рабочих станций, они обеспечивают более высокое быстродействие и надежность, работу такой сети организует системный администратор.

Виды локальных сетей - понятие и виды. Классификация и особенности категории "Виды локальных сетей" 2017, 2018.

Техническая поддержка локальной сети

Определение и виды

Локальная сеть

Локальная сеть объединяет компьютеры, установленные в одном помещении (например, компьютерный класс, состоящий из 8-12 компьютеров) или в одном здании (несколько десятков компьютеров, установленных в различных кабинетах некоторого учреждения)

Локальная сеть - коммуникационная система, состоящая из нескольких компьютеров, соединенных между собой посредством кабелей (телефонных линий, радиоканалов), позволяющая пользователям совместно использовать ресурсы компьютера: программы, файлы, папки, а также периферийные устройства: принтеры, плоттеры, диски, модемы и т.д.

Виды локальных сетей:

1. Одноранговая локальная сеть – сеть, поддерживающая равноправие компьютеров и предоставляющая пользователям самостоятельно решать какие ресурсы своего компьютера: папки, файлы, программы сделать общедоступными.

2. Локальная сеть на основе сервера. Если к локальной сети подключено более 10 компьютеров одноранговая сеть может оказаться недостаточно производительной. Для увеличения производительности, а также в целях обеспечения большей надежности при хранении информации в сети, некоторые компьютеры специально выделяются для хранения файлов или программ-приложений. Такие компьютеры называются серверами , а локальная сеть – сетью на основе серверов .

Сервер - специальный управляющий компьютер, предназначенный для:

1. хранения данных для всей сети;

2. подключения периферийных устройств;

3. централизованного управления всей сетью;

4. определения маршрутов передачи сообщений.

Каждый компьютер, подключенный к локальной сети, должен иметь:

1. Сетевой адаптер – специальная плата, предназначенная для передачи и приема информации из сети.

2. Соединение компьютеров (сетевых адаптеров) между собой производится с помощью кабелей различных типов (коаксиальный, витая пара, оптоволоконный).

Кабель – основной канал связи – физическая среда передачи информации.

Основная характеристика канала связи – пропускная способность, т.е. максимальная скорость передачи информации (измеряется в бит/сек, килобит/сек, мегабит/сек).

В локальных сетях используются следующие виды каналов связи :

a) Витая пара - проводной канал связи, содержащую пару скрученных проводников, обладает малой пропускной способностью – менее 1 Мбит/сек. Скручивание позволяет повысить помехоустойчивость кабеля и снизить влияние каждой пары на все остальные.

b) Коаксиальный кабель - состоит из центрального проводника (сплошного или многожильного), покрытого слоем полимерного изолятора, поверх которого расположен другой проводник (экран). Экран представляет собой оплетку из медного провода вокруг изолятора или обернутую вокруг изолятора фольгу.

c) Оптоволоконный кабель - состоит из тонкого стеклянного цилиндра, покрытого оболочкой с другим коэффициентом преломления.

Существуют и беспроводные локальные сети . В них информация между ПК передается с помощью инфракрасных лучей. Недостаток: наличие помех, создаваемых другими источниками той же частоты, а также сложность защиты данных от несанкционированного доступа, поскольку передаваемые сообщения в таком случае может воспринимать любой приемник, настроенный на ту же частоту.

3. Коннекторы (соединители) – служат для подключения кабелей к ПК, разъемы для соединения отрезков кабеля.

4. Сетевые интерфейсные адаптеры для приема и передачи данных (сетевые платы) – размешаются в системных блоках ПК, подключенных к сети и в соответствии с протоколом управляют доступом к среде передачи данных.

5. Трансиверы – повышают уровень качества передачи данных по кабелю и отвечают за прием сигналов в сети.

6. Хабы (концентраторы) икоммутирующие хабы (коммутаторы) - специальные устройства, расширяющие топологические, функциональные и скоростные возможности компьютерных сетей. Хаб с набором разнотипных портов позволяет объединить сегменты сетей с различными кабельными системами. Каждый хаб имеет от 8 до 30 разъемов (портов) для подключения либо компьютера, либо другого хаба. К каждому порту подключается только одно устройство. Хабы являются сердцем системы и во многом определяют ее функциональность и возможности.

7. Повторители (репитеры) – усиливают сигналы, передаваемые по кабелю при его большой длине.

Топология (структура) локальной сети – конфигурация сети, порядок соединения компьютеров в сети и внешний вид сети.

При помощи кабеля в локальной сети каждый компьютер соединяется с другими компьютерами. Структуру локальной сети можно описать с помощью сетевой информационной модели.

1. Шинная (линейная шина) – вариант соединения компьютеров между собой, когда кабель проходит от одного компьютера к другому, последовательно соединяя компьютеры между собой.

2. Кольцевая – все компьютеры связаны в кольцо, и функции сервера распределены между всеми машинами сети. Недостаток: при выходе из строя любой ЭВМ работа сети прерывается.

3. Звездная – к каждой рабочей станции подходи отдельный кабель из одного узла - сервера. Сервер обеспечивает централизованное управление всей сетью, определяет маршруты передачи сообщений, подключает периферийные устройства, является хранилищем данных для всей сети.

4. Древовидная (снежинка) - позволяет структурировать систему в соответствии с функциональным назначением элементов. Наиболее гибкая структура. Практически все сложные системы имеют в своем составе иерархические структуры.

5. Ячеистая – сеть, которая содержит, по крайней мере, 2 узла и имеющая 2 или более пути между ними.

6. Полносвязная - сеть, в которой имеется ветвь между любыми двумя узлами

Соединение компьютеров между собой уже давно не новость. Связывать терминалы между собой люди научились сразу же после появления первых машин. Но технологии, а, соответственно, и аппаратные средства изменяются и требуют модификации организации сетей.

Общие сведения

Группа компьютеров, соединенных в одно информационное пространство, называют компьютерной сетью. Если это пространство подчинено одному предприятию, например, имеет единое администрирование и занимает небольшую площадь, говорят, что образована локальная компьютерная сеть. Справедливости ради стоит отметить, что близость компьютеров не является критичным показателем. Просто это подразумевается чаще всего.

Типы локальных сетей

Различают два типа локальных сетей. В случае когда все компьютеры в группе имеют равный приоритет к ресурсам, говорят об одноранговой сети. Ввиду невозможности влияния на распределение возможностей между машинами, такие сети не применяют, за исключением малых предприятий, офисов и подобного тому. Если же один или более компьютеров имеет старшинство, то такая организация называется клиент-серверной.

Типы сетей

Топологии локальных сетей

В зависимости от метода соединения рабочих станций друг относительно друга и сервера различают три вида локальных сетей. При соединении по типу «звезда», каждый компьютер соединен с сервером отдельной шиной. Если же машины соединены последовательно и замыкаются на сервере, то говорят о схеме «кольцо». Третий вид – это «общая шина». В этом случае компьютеры присоединены к единому каналу. На практике, чаще всего строится древовидная структура, сочетающая в себе типы «звезда» и «общая шина».

Виды топологии локальных сетей

Организация локальной сети

Работа по организации локальной сети включает два этапа. На первом прокладываются кабеля и осуществляются соединения в соответствии с выбранной топологией. Затем, администратор средствами специальной серверной операционной системы распределяет полномочия для каждого из компьютеров. Он может группировать их, накладывать ограничения на доступ к принтерам и прочее. Чаще всего в его обязанности входит разграничение прав доступа к информации и дисковому пространству других компьютеров. Он может сделать невидимыми компьютеры одной группы для другой, например.

Прокладка кабеля

Принцип работы, как устроена локальная сеть

В общем случае сеть состоит не только из компьютеров и кабелей. В ее состав обязательно входят концентраторы или коммутаторы, связывающие группы компьютеров, принтеры для печати документов, файловые серверы, собственно сам сервер.

Для обеспечения единообразия, устройства «общаются» между собой по определенным правилам. Это протоколы локальных сетей. Великое их множество объясняется разнообразием операционных систем, использующихся в локальных сетях. Но их способности подготавливать данные к отправке, собственно, передача, прием и обработка присущи каждому из протоколов.

Локальная сеть - коммуникационная система, состоящая из нескольких компьютеров, соединенных между собой посредством кабелей (телефонных линий, радиоканалов), позволяющая пользователям совместно использовать ресурсы компьютера: программы, файлы, папки, а также периферийные устройства: принтеры, плоттеры, диски, модемы и т.д.

Одноранговая локальная сеть

Локальная сеть на основе сервера

В небольших локальных сетях все компьютеры обычно равноправны, т.е. пользователи самостоятельно решают, какие ресурсы своего компьютера сделать общедоступными. Такие сети называют одноранговыми . Одноранговая локальная сеть - сеть поддерживающая равноправие компьютеров и предоставляющая пользователям самостоятельно решать какие ресурсы своего компьютера: папки, файлы, программы сделать общедоступными.

Если к локальной сети подключено более 10 компьютеров, одноранговая сеть может оказаться недостаточно производительной. Для увеличения производительности, а также в целях обеспечения большей надежности при хранении информации в сети, некоторые компьютеры специально выделяются для хранения файлов или программ-приложений. Такие компьютеры называются серверами , а локальная сеть – сетью на основе серверов . Сервер - специальный управляющий компьютер, предназначенный для: 1. хранения данных для всей сети. 2. подключения периферийных устройств; 3. централизованного управления всей сетью; 4. определения маршрутов передачи сообщений;

Технология сетей.

Для соединения компьютеров применяют или коаксиальный кабель, очень похожий на телевизионный, либо специальный провод, называемый "витая пара". Для самых «скоростных» соединений применяю топтоволокно, где данные передаются с помощью световодов.

Потребуются еще и специальные "сетевые платы", и соответствующее программное обеспечение. Такое соединение называется "локальной вычислительной сетью" или ЛВС. Но локальная сеть потому и называется локальной, так как действует в пределах одного здания или стоящих рядом.

Для передачи информации на большое расстояние, большинство пользователей персональных компьютеров применяют возможности телефонной связи. Но связать «напрямую» два компьютера нельзя, т.к. необходимо специальное устройство, которое преобразует их язык.

35. Возникновение сети Интернет, назначение и возможности

36. Передача информации в сети Интернет. Система адресации

В сети Интернет, по аналогии с локальными вычислительными сетями, информация передается в виде отдельных блоков, которые называются пакетами. В случае передачи длинного сообщения его следует разбивать на определенное число блоков. Любой из этих блоков состоит из адреса отправителя и получателя данных, а также некоторой служебной информации. Любой пакет данных отправляется по Интернет независимо от остальных, при этом они могут передаваться разными маршрутами. После прибытия пакетов к пункту назначения из них образуется исходное сообщение, т. е. происходит интеграция пакетов.

В Интернет применяется три разновидности адресов:

1) IP-адрес – основной сетевой адрес, присваиваемый каждому компьютеру при входе в сеть. Для обозначения IP-адреса используется четыре десятичных числа, разделенных точками, например 122.08.45.7. В каждой позиции каждое значение может изменяться от 0 до 255. Любой компьютер, подключенный к Интернет, обладает своим уникальным IP-адресом. Такие адреса можно разделить на классы в соответствии с масштабом сети, к которой подключается пользователь. Адреса класса А применяются в больших сетях общего пользования. Адреса класса В используются в сетях среднего размера (сетях крупных компаний, научно-исследовательских институтов, университетов). Адреса класса С применяются в сетях с малым числом компьютеров (сетях небольших компаний и фирм). Можно выделить также адреса класса D, предназначенные для обращения к группам компьютеров, и зарезервированные адреса класса Е;

2) доменный адрес – символьный адрес, который имеет строгую иерархическую структуру, например yandex.ru. В таком виде адресов справа указывается домен верхнего уровня. Он может быть двух-, трех-, четырехбуквенным, например:

Com – коммерческая организация;

Edu – образовательное учреждение;

Net – сетевая администрация;

Firm – частная фирма и др.

Слева в доменном адресе применяется название сервера. Перевод доменного адреса в IP-адрес производится автоматически с помощью системы доменных имен (Domain Name System – DNS), которая представляет собой метод назначения имен через передачу сетевым группам ответственности за их подмножество имен;

3) URL-адрес (Universal Recourse Locator) – универсальный адрес, который используется для обозначения имени каждого объекта хранения в Интернет. Этот адрес имеет определенную структуру: протокол передачи данных: // имя компьютера/каталог/подкаталог/. /имя файла. Примером названия является http://rambler.ru/doc.html.