КОМПЬЮТЕРНЫЕ СЕТИ
В результате освоения материалов данной главы студенты должны:
знать
- – основные конфигурации (топологию) физических связей между узлами сети;
- – основные характеристики компьютерных сетей;
- – сетевое оборудование и программные компоненты управления сетью;
- – основные принципы функционирования одноранговых и иерархических сетей;
- – структуру Интернета: протоколы, адресации, WWW, сервисы;
уметь
- – работать с информацией в глобальных компьютерных сетях;
- – обеспечивать сбор данных для анализа использования и функционирования программно-технических средств компьютерных сетей;
- – определять устаревшее оборудование и программные средства сетевой инфраструктуры;
- – определять тип сети по его структуре и функциональным возможностям;
- – осуществлять локальный вход в компьютерную сеть;
- – регистрироваться на веб-ресурсах и работать с ними;
- – вести деловое общение с помощью интернет-служб;
владеть
- – навыками организации эффективной коммуникативной деятельности в локальных и глобальных компьютерных сетях;
- – методами и средствами поиска и получения информации с использованием современных технологий в локальных и глобальных компьютерных сетях;
- – навыками работы с информацией в глобальных компьютерных сетях и корпоративных информационных системах.
Виды компьютерных сетей
Компьютерные сети (англ. – Network) – это совокупность ПК, распределенных на некоторой территории и объединенных для совместного использования ресурсов (данных, программ и аппаратных компонентов).
Главной целью объединения компьютеров в сеть является предоставление пользователям возможности доступа к различным информационным ресурсам (например, документам, программам, базам данных и т.д.), распределенным по этим компьютерам, и их совместного использования. Важной характеристикой любой компьютерной сети является широта территории, которую она охватывает. Широта охвата определятся взаимной удаленностью компьютеров, составляющих сеть, и, следовательно, влияет на технологические решения, выбираемые при построении сети.
Компьютерные сети передачи данных являются результатом информационной революции и в будущем смогут образовать основное средство коммуникации. Всемирная тенденция к объединению компьютеров в сеть обусловлена рядом важных причин, таких как ускорение передачи информационных сообщений, возможность быстрого обмена информацией между пользователями, получение и передача сообщений (факсов, e-mail-писем, электронных конференций и т.д.), нс отходя от рабочего места, а также возможность мгновенного получения любой информации из любой точки земного шара, обмен информацией между компьютерами разных фирм-производителей, работающих под разным программным обеспечением, и т.д.
Существующие сети принято в настоящее время делить в первую очередь по территориальному признаку.
- 1. Локальные сети (LAN – Local Area Network). К локальным сетям обычно относят сети, компьютеры которых сосредоточены на относительно небольших территориях (менее 2000 м). Примером локальной сети является сеть малого предприятия, расположенного в одном или нескольких зданиях. Небольшой размер локальных сетей позволяет использовать для их построения достаточно дорогие и высококачественные технологии, что обеспечивает высокую скорость обмена информацией между компьютерами.
- 2. Глобальные сети (WAN – Wide Area Network – построена на основе коммутируемых или выделенных каналов существующих сетей или GAN – Global Area Network – построена на основе использования спутниковых и наземных линий связи). К глобальным относятся сети, предназначенные для объединения отдельных компьютеров и локальных сетей, расположенных па значительном удалении (сотни и тысячи километров) друг от друга. Поскольку организация специализированных высококачественных каналов связи большой протяженности является достаточно дорогой, то в глобальных сетях нередко используются уже существующие и изначально не предназначенные для построения компьютерных сетей линии (например, телефонные или телеграфные). В связи с этим скорость передачи данных в таких сетях существенно ниже, чем в локальных.
- 3. Региональные сети (MAN – Metropoliten Area Network). Подобные сети существуют в пределах определенного региона (города, района). Каждая такая сеть является частью некоторой глобальной сети и особой спецификой но отношению к глобальной сети не отличается. Однако для построения таких сетей используются достаточно качественные цифровые линии связи, позволяющие осуществлять взаимодействие на относительно высоких по сравнению с глобальными сетями скоростях.
Какие вы знаете виды сетей и способы передачи информации в них
Контрольные вопросы
1. Что такое компьютерные сети, каков их состав и назначение?
2. В чем заключаются преимущества объединения компьютеров в вычислительные сети?
3. Как вы понимаете принцип взаимодействия компьютеров в сети «клиент-сервер»? Каковы отличия компьютеров-серверов и компьютеров-клиентов?
4. Какие вы знаете виды сетей и способы передачи информации в них?
5. Каково назначение различных уровней модели сетевого взаимодействия?
6. Зачем при передаче файлов по сети нужны протоколы?
7. Опишите отличия между методами передачи данных в компьютерных сетях: симплексный, полудуплексный и дуплексный.
8. Что такое топология компьютерной сети?
9. Чем отличаются топологии типа «звезда», «кольцо» и «шина»?
10. Что такое Fast Ethernet?
11. Каковы особенности технологий передачи данных FiberChannel, ISDN?
12. Каковы отличия различных сред передачи данных: витая пара, коаксиальный кабель, оптический кабель?
13. В чем заключаются особенности беспроводных технологий передачи данных в компьютерных сетях?
14. Каково назначение сетевых карт?
15. Зачем нужны повторители при передаче данных?
16. Каково назначение концентраторов и коммутаторов? В чем их различие?
17. Каково назначение сетевой операционной системы?
18. Чем различаются основные подходы к организации управления ресурсами сети: таблицы объектов, домены и служба DNS?
19. Зачем используется IP-адрес компьютера?
20. Какие классы адресов используются в протоколе ТСР|1Р?
21. Каково назначение маски подсети?
22. В сетях каких классов IP-адресов более 1000 узлов?
23. В сетях каких классов IP-адресов только 254 узла?
24. Какие утилиты Windows XP используются для диагностики неисправностей в настройках протокола TCP/IP?
1. Узнайте доменное имя вашего компьютера и IP-адрес сервера имен вашего компьютера при помощи программы ipconfig.
Указание . Откройте приложение Командная строка и введите команду ipconfig/all.
2. Проверьте связь с сервером вашей локальной сети. Какой у него IP-адрес?
3. Узнайте у кого-либо из ваших друзей, работающих в компьютерном классе, IP-адрес его компьютера. Протестируйте соединение с его хостом при помощи программы ping.
4. Определите, к какому классу принадлежат указанные IP-адреса.
Типы компьютерных сетей
Как правило, сети различаются в зависимости от их географического охвата. Сеть может быть такой же малой, как расстояние между вашим мобильным телефоном и его наушниками Bluetooth и размером с самый Интернет, охватывающий весь географический мир.
Персональная сеть
Личная сеть (PAN) — это самая маленькая сеть, которая очень личная для пользователя. Она может включать устройства с поддержкой Bluetooth или инфракрасные устройства. PAN имеет диапазон подключения до 10 метров. PAN может включать беспроводную компьютерную клавиатуру и мышь, Bluetooth-совместимые наушники, беспроводные принтеры и пульты для телевизора.
Например, Piconet — это личная сеть с поддержкой Bluetooth, которая может содержать до 8 устройств, соединенных вместе в режиме ведущего-подчиненного.
Локальная сеть
Компьютерная сеть, развернутая внутри здания и работающая под единой административной системой, обычно называется локальной вычислительной сетью (LAN). Обычно LAN охватывает офисы организации, школы, колледжи или университеты. Количество систем, подключенных к локальной сети, может варьироваться от двух до 16 миллионов.
LAN обеспечивает полезный способ совместного использования ресурсов между конечными пользователями. Такие ресурсы, как принтеры, файловые серверы, сканеры и Интернет, легко распространяются среди компьютеров.
LAN состоят из недорогого сетевого и маршрутного оборудования. Она может содержать локальные серверы, обслуживающие хранилище файлов и другие локально распространенные приложения. В основном работает на частных IP-адресах и не требует большой маршрутизации. LAN работает в своем собственном локальном домене и контролируется централизованно.
LAN использует технологию Ethernet или Token-ring. Ethernet является наиболее широко используемой технологией LAN и использует топологию Star, в то время как Token-ring встречается редко.
LAN может быть подключена к сети, беспроводной или в обеих формах одновременно.
Городская вычислительная сеть
Городская вычислительная сеть (Metropolitan Area Network, MAN) обычно расширяется по всему городу, например, сеть кабельного телевидения. Он может быть в виде Ethernet, Token-ring, ATM или Fiber Distributed Data Interface (FDDI).
Metro Ethernet — это услуга, предоставляемая провайдерами. Эта услуга позволяет своим пользователям расширять свои локальные сети. Например, MAN может помочь организации подключить все свои офисы в городе.
Основой MAN является высокопроизводительная и высокоскоростная волоконная оптика. MAN работает между локальной сетью и глобальной сетью. MAN обеспечивает восходящую линию связи для локальных сетей в WAN или Интернет.
Глобальная вычислительная сеть (WAN)
Как следует из названия, глобальная сеть (WAN) охватывает широкую область, которая может охватывать провинции и даже целую страну. Как правило, телекоммуникационные сети являются глобальной сетью. Эти сети обеспечивают подключение к MAN и LAN. Поскольку они оснащены очень высокоскоростной магистралью, WAN используют очень дорогое сетевое оборудование.
WAN может использовать передовые технологии, такие как режим асинхронной передачи (ATM), Frame Relay и синхронная оптическая сеть (SONET). WAN может управляться несколькими администрациями.
Internetwork
Это межсетевое взаимодействие или просто интернет. Это самая большая сеть, существующая на этой планете. Интернет чрезвычайно соединяет все WAN-сети и может иметь подключение к локальным сетям и домашним сетям. Интернет использует пакет протоколов TCP/IP и использует IP в качестве протокола адресации. В настоящее время Интернет широко внедряется с использованием IPv4. Из-за нехватки адресных пространств он постепенно переходит с IPv4 на IPv6.
Интернет позволяет своим пользователям делиться и получать доступ к огромному количеству информации по всему миру. Он использует WWW, FTP, почтовые службы, потоковое аудио и видео и т.д. На огромном уровне интернет работает на модели Client-Server.
Интернет использует очень высокоскоростную основу волоконной оптики. Для соединения различных континентов волокна прокладываются под морем, известным нам как подводный коммуникационный кабель.
Интернет широко используется в службах World Wide Web, используя страницы, связанные с HTML, и доступен через клиентское программное обеспечение, известное как веб-браузер. Когда пользователь запрашивает страницу с использованием какого-либо веб-браузера, расположенного на каком-либо веб-сервере в любой точке мира, веб-сервер отвечает соответствующей HTML-страницей. Задержка связи очень низкая.
Интернет обслуживает множество предложений и участвует во многих аспектах жизни. Некоторые из них:
- Веб-сайты
- Эл. почта
- Мгновенные сообщения
- Ведение блогов
- Социальные медиа
- Маркетинг
- Построение сетей
- Обмен ресурсами
- Потоковое аудио и видео
Насколько публикация полезна?
Нажмите на звезду, чтобы оценить!
1. Компьютерные сети. Виды сетей
Клиенты сети могут быть подключены различными способами. Способ подключения называется топологией сети.
На сегодняшний день выделяют такие типы: общая шина, кольцо и звезда. У каждой топологии есть свои «плюсы» и «минусы».
Название топологии
Схема
«Плюсы»
«Минусы»
Общая шина
Рис. \(1\). Общая шина
Дёшево, так как к одной линии связи подключено несколько устройств;
можно легко подключить дополнительные компьютеры;
если один вышел из строя, другие не пострадают
- Все компьютеры подключены к одному каналу связи;
- если есть разрыв, то не работает вся сеть, и найти его сложно;
- ограничения по длине шины
Рис. \(2\) . Кольцо
Рис. \(3\). Звезда
- Сеть работает даже в случае неисправности любой станции;
- высокий уровень безопасности;
- просто найти неисправность
- Расход кабеля большой;
- так как все станции подключены к коммутатору, то в случае его отказа сеть не работает;
- количество станций ограничено количеством портов коммутатора
Обмен данными между станциями сети производится по протоколу.
Протокол — это набор правил и соглашений, которые определяют порядок обмена данными.
Обмен данными идёт пакетами. Пакеты с разных станций передаются по одной линии связи. В ходе отправки пакеты могут перемешиваться с другими пакетами, но в точке получения они все собираются в один файл, отслеживание ведётся по контрольной сумме пакетом, поэтому в ходе передачи ничего не теряется и полученный файл не откроется, пока не «соберётся».