Поняття про глобальну та локальну комп’ютерні мережі. Апаратне й програмне забезпечення мереж. Топологія комп’ютерних мереж.
Локальні комп’ютерні мережі (ЛКМ)– (англ. Local Area Networks (LAN)) об’єднують невелику кількість комп’ютерів (зазвичай до 100) та існують у рамках однієї організації або підприємства.
Використання локальних комп’ютерних мереж забезпечує:
колективну обробку даних користувачами, які працюють у мережі та обмін даними між цими користувачами;
сумісне використання програм;
сумісне використання принтерів, модемів та інших пристроїв.
Топологія ЛКМ (див. рис. 2.2.1):
Шинна. Усі комп’ютери мережі підключаються до одного коаксиального кабелю, інформація може поширюватися в обидва боки. Найпростіша і найдешевша схема, але вона найменш надійна.
Зіркова. Кожен комп’ютер підключається окремим кабелем до спільного пристрою – концентратора (або центрального комп’ютера), який надсилає інформацію від одного комп’ютера до всіх інших. Ушкодження кабелю периферійного комп’ютера не впливає на роботу всієї мережі.
Деревоподібна (ієрархічна). Існує “головний” комп’ютер, якому підпорядковані комп’ютери наступного рівня і т. под.
Кільцева. Кожен комп’ютер з’єднаний відрізками кабелю з попереднім та наступним та може обмінюватися інформацією лише з ними. Дані передаються по кільцю в одному напрямку.
Повнозв’язна. Будь-який комп’ютер безпосередньо пов’язаний з будь-яким комп’ютером у мережі.
Рис. 2.2.1. Топологія комп’ютерних мереж
Глобальні комп’ютерні мережі. Глобальні комп’ютерні мережі об’єднують між собою комп’ютери, які розташовані на великих відстанях (в масштабах регіону, країни, світу).
На рис. 2.2.2. [6] подана характерна архітектура глобальної мережі. Мережа складається з вузлових хост-комп’ютерів (У1, У2,...), персональних комп’ютерів абонентів мережі (А11, А12,...), ліній зв’язку. Зазвичай вузол мережі утримує не один, а декілька комп’ютерів. Функції серверів різних мережних послуг можуть виконувати різні комп’ютери.
Рис. 2.2.2. Характерна архітектура глобальної мережі
Хост-комп’ютери постійно знаходяться у включеному стані, постійно готові до прийняття-передавання інформації. В такому випадку говорять, що вони працюють в режимі on-line. Комп’ютери абонентів виходять на зв’язок з мережею (в режимі on-line) лише на певний час – сеанс зв’язку. Переславши та отримавши потрібну інформацію, абонент може відключитися від мережі та далі працювати з отриманою інформацією автономно – в режимі off-line. Маршрут передачі інформації користувачу зазвичай невідомий. Він може бути впевнений лише в тому, що інформація проходить через вузол підключення та доходить до пункту призначення. Маршрутизацією переданих даних займаються системні засоби мережі. В різних сеансах зв’язок з одним і тим же кореспондентом може проходити по різним маршрутам.
Обслуговуванням мережевих послуг займається як комп'ютер абонента, так і хост-комп'ютер. Для кожної з послуг існує певне програмне забезпечення на машині користувача і на сервері. Організація програмного забезпечення, прийнята в сучасних мережах називається «технологією клієнт-сервер».
Будь-яка мережева послуга на машині абонента обслуговується програмою, яка називається клієнт-програмою; на хост-машині ця ж послуга забезпечується роботою сервер-програми.
Програми «клієнт» і «сервер» встановлюють зв'язок між собою, і кожна з них виконує свою частину роботи. Клієнт-програма готує запит, передає його по мережі, а потім приймає відповідь. Сервер програма приймає запит, готує відповідну інформацію і передає її користувачеві. При цьому програми «клієнт» і «сервер» використовують загальні протоколи.
Наприклад, сервер-програма електронної пошти організовує розсилку по мережі кореспонденції з поштових скриньок абонентів, а також прийом надходить.
Клієнт-програма електронної пошти (мейлер) готує і відправляє листи абонентів, отримує кореспонденцію, що надходить з поштової скриньки.
Апаратне забезпечення мереж.
Середовища передавання
Залежно від виду сигналу використовують різні середовища передавання - проводові чи безпроводові.
Середовище передавання – це фізичне середовище, у якому можливе передавання інформаційних сигналів у вигляді електричних, світлових та інших імпульсів.
У проводових середовищах комп'ютери та інші пристрої мережі з'єднано кабелями.
вита пара, яка забезпечує швидкість передавання даних 0,25-1 Мбіт/с та є найдешевшим типом кабелю. коаксіальний кабель, що відрізняється більшою механічною міцністю, завадостійкістю та забезпечує швидкість передавання інформації10-50 Мбіт/с; ·оптоволоконий кабель, що є ідеальним середовищем передавання, оскільки на нього невпливають електромагнітні поля, здатним забезпечити швидкість передавання даних понад 60 Мбіт/с. Він складається із напівпрозорих скляних чи пластикових волокон, кожне з яких тонше за людську волосину.
У безпроводових середовищах кабелі не використовують, а дані передають через ефір, зазвичай у вигляді радіосигналів. Швидкість передавання даних в комп'ютерних мережах визначається як кількість двійкових розрядів, що передаються через певне середовище за одиницю часу.
Мережний інтерфейс — це обладнання, призначене для підключення комп'ютера або іншого пристрою до локальної мережі. Звичайно, тип мережного інтерфейсу має відповідати типу середовища передавання. Мережні інтерфейси виготовляють у вигляді плат
Модем — це пристрій, що застосовується для підключення комп'ютерів до глобальних мереж. Параметри сигналів, які передаються цими каналами зв'язку, та сигналів, що застосовуються в локальних мережах і в самому комп'ютері, відрізняються.
Залежно від того, для якого каналу зв'язку призначено модем, розрізняють модеми для телефонних ліній, телевізійних кабельних ліній, супутникові модеми, модеми для мобільного зв'язку. Модеми виготовляють у вигляді окремих пристроїв та у вигляді плат, які вставляються у слоти на материнській платі.
Концентратор - передає одержані дані всім підключеним до нього пристроям.
Звичайно, це не досить ефективно, і тому тепер концентратори майже не використовують. Комутатор здатен визначити, кому саме адресовано отримані дані, а тому надсилає їх не всім пристроям, а лише одержувачу. Для створення безпроводових мереж (зокрема, мереж Wi-Fi) використовують точки безпроводового доступу, які функціонують так само, як концентратори.
Мости та маршрутизатори
Для з'єднання двох мереж або окремих сегментів однієї мережі використовують спеціальні пристрої, які називають шлюзами. Найпоширеніші представники пристроїв цього типу — мости та маршрутизатори. На підставі інформації про топологію мережі та заданих правил обробки пакетів вони самостійно приймають рішення щодо передавання пакетів з однієї мережі до іншої. Зазначені мережні пристрої створюються як окреме устаткування або комбіновані пристрої багатоцільового призначення.