Билет №9. Компьютерные сети. Классификация компьютерных сетей. Локальные сети. Топология локальных сетей. Хаб, коммутатор, маршрутизатор. Модем.
Первая крупномасштабная сеть для передачи сообщений с системой кодирования появилась 1794 году во Франции. Это был «оптический телеграф», построенный Клодом Шаппом. [26]
Сетевой адаптер - электронное устройство, преобразующее компьютерную информацию в форму, пригодную для передачи по каналу связи. [27]
Компьютерные сети – система распределенных на территории аппаратных, программных и информационных ресурсов, связанных между собой каналами передачи данных. [27]
Классификация компьютерных сетей: [27]
1.По способу организации:
Псевдо-сеть – соединение двух ПК через порты.
Реальные сети
2.По территориальному признаку:
Локальные – охватывают ресурсы, расположенные недалеко друг от друга (несколько зданий в радиусе 1-2 км). Они предоставляют пользователям возможность быстрого обмена данными, совместную работу на принтерах, сканерах, факсах и одновременную обработку документов.
Глобальные сети – сети, отличающиеся от локальных сетей большими размерами. Часто охватывают несколько стран или континентов (Internet/Findonet).
Городская сеть – сеть, которая удовлетворяет информационные потребности большого города. Банкоматы, терминалы
Региональные сети – сети, расположенные на территории города или области.
3.По принадлежности:
Ведомственные сети – сети, принадлежащие одной организации и расположенные на её территории.
Государственные сети – сети, принадлежащие государству.
4.По скорости передачи информации:
Низкоскоростные (до 10 Мбит/с)
Среднескоростные (до 100 Мбит/с)
Высокоскоростные (свыше 100 Мбит/с)
Скорость передачи данных измеряют в Кб/сек
1 Кб/сек = 1000 бит/сек
LAN – соединение ПК в пределах небольшой территории в одну группу для совместного использования информации, услуг и устройств.
Для работы LAN каждый ПК должен иметь сетевой адаптер, который устанавливается в разъеме материнской платы; играет роль преобразователя И.
5.По архитектуре и топологии (взаимному расположению ПК как логически, так и физически)
Сервер
– ПК, который, при помощи специального
ПО, способен предоставлять услуги
пользователям сети.
[27]
Кольцевая
Шина
Звезда
Дерево
Дерево – иерархическое соединение узлов, исходящее из общего узла.
6.По организации компьютеров:
Одноранговые сети – сеть, где все компьютеры в сети равноправны, и любой пользователь может получить доступ к данным.
Достоинства:
1) Наиболее просты в установке и эксплуатации
2) Все распространенные Операционные Системы имеют необходимый набор функций
Недостатки:
1) Низкий уровень безопасности
Сети с выделенным сервером – сети, где любой компьютер, имеющий доступ к данным – клиент. Сервер обычно представляет собой высокопроизводительный компьютер с винчестером большой емкости и сетевыми портами высокой скорости.
Достоинства:
1) Высокий уровень безопасности
Недостатки:
1) Необходимость дополнительной ОС для сервера
2) Более высокая сложность установки и использования
3) Необходимость выделения отдельного компьютера в качестве сервера.
Основные свойства локальной сети:
Масштабируемость (способность сети менять количество пользователей)
Гибкость (способность сети изменяться в соответствии с требованиями технологий)
Отказоустойчивость (когда локальная сеть включает в себя резервные линии)
Надежность (длительное использование сети)
Защита (защищенность сети от несанкционированного доступа)
Управляемость (сеть имеет средства для мониторинга)
Для построения локальной сети понадобится:
Сетевой кабель
Сетевые карты
Соединяющее устройство
Для соединения двух ПК, находящихся на расстоянии друг от друга используются телефонные линии и модем (внутренний или внешний).
Модем – сетевой адаптер, рассчитанный на телефонный канал связи. [27]
Когда он работает на передачу, то усиливает и кодирует компьютерный сигнал для передачи по каналу, а когда на прием – декодирует телефонный сигнал и ослабляет его.
Достоинства: 1) Небольшое время установки сети; 2) Дешевизна (требуется меньше кабеля и сетевых устройств); 3) Простота настройки; 4) Выход из строя рабочей станции не отражается на работе сети. Недостатки: 1) Любые неполадки в сети (обрыв кабеля) полностью уничтожают работу всей сети; 2) Сложная локализация неисправностей; 3) С добавлением новых рабочих станций падает производительность сети.
Все рабочие станции и сервер подсоединяются к портам специального устройства под названием хаб.
Поступающий на порт хаба пакет транслируется на все остальные порты => это сеть с разделяемой средой.
Хаб - сетевое устройство, предназначенное для объединения нескольких устройств Internet в общий сегмент сети. [27]
Достоинства: 1) выход из строя одной рабочей станции не отражается на работе всей сети в целом 2) высокая производительность сети 3) лёгкий поиск неисправностей и обрывов в сети 4) гибкие возможности администрирования.
Недостатки: 1) выход из строя центрального концентратора обернётся неработоспособностью сети в целом 2) для прокладки сети зачастую требуется больше кабеля, чем для большинства других топологий 3) конечное число рабочих станций в сети ограничено количеством портов в центральном концентраторе.
Когда среду разделяют много пользователей, дождаться «тишины» для передачи, бывает, сложно => для больших сетей вместо хаба используют Коммутатор – устройство для соединения каналов в сеть, имеющий ПО: передает пакет только в тот узел, где находится получатель. Более совершенное устройство. Анализирует, к какой сетевой карте должен прийти сигнал и посылает его в указанную точку. [28]
Для выбора оптимального пути применяют маршрутизаторы. Маршрутизатор – специальное устройство, которое соединяет узлы сети в том случае, если это нужно для передачи пакета. [29]
Это сеть с коммутацией пакетов, в них пакеты не разбрасываются по всем узлам, а целенаправленно проталкиваются от узла к узлу по направлению к пункту назначения, именно за это отвечает маршрутизатор, который из всех маршрутов выберет самый рациональный.