3. Аппаратное обеспечение сети

Каждый компьютер, подключенный к локальной сети, должен иметь специальную плату (сетевой адаптер). Основной функцией сетевого адаптера является передача и прием информации из сети. Соединение компьютеров (сетевых адаптеров) между собой производится с помощью кабелей различных типов (коаксиального, витой пары, оптоволоконного). Какой кабель использовать – зависит от технологии, по которой строится сеть. Технология выбирается исходя из необходимой пропускной способности сети и финансовых возможностей. Чем больше пропускная способность – тем быстрее будут передаваться данные, но и тем дороже. Для подключения к локальной сети портативных компьютеров часто используется беспроводное подключение, при котором передача данных осуществляется с помощью электромагнитных волн.

Важнейшей характеристикой локальных сетей, которая определяется типом используемых сетевых адаптеров и кабелей, является скорость передачи информации по сети. Скорость передачи информации по локальной сети обычно находится в диапазоне от 10 до 100 Кбит/с. Основным стандартом, по которому строятся сейчас локальные сети, является стандарт Fast Ethernet с пропускной способностью 100 Мбит/с. Для этой сети используется кабель типа «витая пара» пятой категории.

Среди устройств, необходимых для построения сети, следует отметить концентратор (или хаб). Концентратор – это устройство, к которому подключаются сетевые устройства (компьютеры), и, таким образом, через него осуществляют взаимодействие друг с другом. Когда какому-либо компьютеру в сети необходимо передать что-либо другому компьютеру, он посылает данные во все свои порты, независимо от адресата. Таким образом, все устройства, подключенные к концентратору, будут «видеть» передаваемые данные, даже если те для них не предназначены. Просто все устройства будут игнорировать эти данные, кроме устройства, которому они предназначены.

У концентраторов есть существенный недостаток – они работают в широковещательном режиме, то есть данные, передаваемые от одного компьютера другому, передаются всем сразу. Помимо вопросов безопасности проблема еще и в том, что при использовании большого количества компьютеров сеть может быть перегружена излишним количеством данных, которые большинством компьютеров игнорируются (кроме адресата). Решить эту проблему позволяют коммутаторы. Коммутатор (switch) по своим функциям представляет концентратор, который пересылает поступившие от одного компьютера данные не всем остальным компьютерам, а только адресату.

4. Топологии сети

Физическая модель подключения компонентов к сети называется топологией. Наиболее широкое распространение получили такие топологии, как шинная, «звезда» и «кольцо». Наиболее простые компьютерные сети основаны на топологии «звезда».

При использовании топологии «звезда» центральное положение занимает сервер, концентратор или коммутатор. Каждый компьютер в сети подключается к концентратору или коммутатору с помощью кабеля; путь от одного компьютера в сети к другому всегда происходит через центральное устройство. Принципиальное преимущество такой схемы сети состоит в то, что отказ любого из узлов (компьютера или другого устройства в сети, такого как принтер) не приведет к прекращению работы в сети. Для построения сети с использованием топологии звезда необходимо больше кабелей, чем при использовании шинной топологии, поскольку даже расположенные рядом компьютеры соединяются не между собой, а с центральным устройством. Если сбой происходит в работе сервера, концентратора или коммутатора, то сеть работать не будет, хотя на работоспособность отдельных компьютеров это не повлияет.

В случае шинной топологии используется один общий кабель, к которому подключаются все компьютеры в сети. Шина должна постоянно находиться в рабочем состоянии. В случае её повреждения взаимодействие компьютеров становится невозможным, хотя каждый из них остается полностью работоспособным.

При использовании топологии «кольцо» мы имеем дело с закрытой системой, в которой используемая шина оказывается замкнутой. Каждый компьютер подключается к шине, два конца которой соединяются между собой, образуя «кольцо».

Все компоненты – кабели, разъемы, интерфейсы – должны правильно функционировать, чтобы обеспечить работоспособность всей сети.