Сети

Обзор

В этой главе содержится информация об основах организации сетей, преимуществах использования сети, способах подключения компьютеров к сети, а также планирования, развертывания и обновления сетей и компонентов сети. В ней рассмотрены различные аспекты поиска и устранения неполадок сети, а также примеры анализа и применения простых решений. Вот основные понятия этой главы, которые необходимо запомнить:

• Компьютерная сеть состоит из двух и более компьютеров, которые совместно используют данные и ресурсы.

• Существует несколько типов сетей: локальная сеть (LAN), беспроводная локальная сеть (WLAN), персональная сеть (PAN), муниципальная сеть (MAN) и глобальная сеть (WAN).

• В одноранговой сети устройства подключены непосредственно друг к другу. Одноранговые сети просты в установке и не требуют дополнительного оборудования или специального администратора. Пользователи контролируют свои ресурсы, а оптимальная работа сети обеспечивается при наличии небольшого числа компьютеров. В клиент-серверной сети используется специализированная система, которая функционирует в качестве сервера. Сервер отвечает на запросы пользователей или клиентов, подключенных к сети.

• Сетевая топология определяет способ подключения компьютеров, принтеров и других устройств. Физическая топология описывает схему подключения проводов и устройств, а также каналы, используемые для передачи данных. Логическая топология описывает путь, по которому сигнал передается из одной точки в другую. Существуют следующие типы топологий: шинная, звездообразная, кольцевая, полносвязная и гибридная.

• Сетевые устройства используются для подключения компьютеров и периферийных устройств так, чтобы они могли обмениваться данными. К сетевым устройствам относятся концентраторы, мосты, коммутаторы, маршрутизаторы, а также многофункциональные устройства. Тип развертываемого устройства зависит от типа сети.

• Сетевые носители можно определить как способ передачи сигналов, или данных, от одного компьютера к другому. Сигналы могут передаваться по кабелю или беспроводным способом. В данной главе были рассмотрены следующие типы носителей: коаксиальные, типа «витая пара», волоконно-оптические кабели, а также радиочастоты.

• Архитектура Ethernet в настоящее время является самым популярным типом архитектуры локальной сети. Архитектура — это общая структура компьютерной или коммуникационной системы. Она определяет возможности и ограничения данной системы. Архитектура Ethernet основана на стандарте IEEE 802.3. Стандарт IEEE 802.3 определяет для сетей способ контроля доступа CSMA/CD.

• Эталонная модель OSI — это модель отраслевого стандарта, разделяющая функционирование сетей на семь отдельных уровней: прикладной, представления, сеансовый, транспортный, сетевой, канальный и физический. Важно понимать назначение каждого уровня.

• Набор протоколов TCP/IP стал основным стандартом для Интернета. TCP/IP представляет собой набор общих стандартов, указывающих способ передачи пакетов информации между компьютерами в одной или нескольких сетях.

• Сетевая плата (NIC) — это устройство, подключаемое к материнской плате, которое предоставляет порты для подключения сетевых кабелей. Это интерфейс для подключения компьютера к локальной сети.

• Общий доступ к ресурсам возможен для компьютеров, принадлежащих к одной рабочей группе и домашней группе.

• Проверка сетевых подключений может выполняться с помощью команд интерфейса командной строки, таких как ping, ipconfig, net, tracert и nslookup.

• Три способа передачи сигналов по каналам данных — это симплексное, полудуплексное и полнодуплексное соединение. Полнодуплексная сетевая технология повышает производительность, поскольку позволяет получать и отправлять данные одновременно. DSL, кабельные каналы и другие широкополосные технологии функционируют в полнодуплексном режиме.

• Сетевые устройства и носители, такие как компьютерные компоненты, требуют регулярного технического обслуживания. Важно регулярно очищать оборудование и применять профилактические меры для предотвращения неполадок. Следует немедленно выполнять ремонт или замену неисправного оборудования во избежание простоев.

• Многие угрозы безопасности связаны с сетевыми средами, устройствами и носителями.

• При проектировании сети учитывайте потребности и цели заказчиков.

• Выбирайте сетевые компоненты, предоставляющие сервисы и возможности, необходимые для развертывания сети на основании потребностей заказчика.

• Планируйте развертывания сетей на основании необходимых сервисов и оборудования.

• Для обновления сети может потребоваться дополнительные оборудование или кабели.

• Предотвращайте возникновение неполадок путем разработки и применения политики комплексного профилактического обслуживания.

• При устранении неполадок сетей выслушайте заказчика и сформулируйте «открытые» и «закрытые» вопросы, которые помогут вам определить точку отсчета для устранения неполадки. Начните с очевидных причин и попробуйте применить быстрые решения, прежде чем запускать процесс поиска и устранения неполадки.

Принципы организации сетей Компьютерные сети

Сети — это системы, формируемые каналами. Например, дороги, соединяющие группы людей, формируют физическую сеть. Связи между вами и вашими друзьями формируют вашу личную сеть. Веб-сайты, позволяющие отдельным пользователям связываться со страницами друг друга, называются социальными сетями.

Мы используем сети каждый день:

• Система доставки почты

• Телефонная система

• Система общественного транспорта

• Корпоративная компьютерная сеть

• Интернет

Сети позволяют обмениваться информацией и использовать различные методы контроля над способом ее передачи. Данные по сети передаются из одного местоположения в другое, иногда по разным путям, и в конечном счёте доставляются в необходимый пункт назначения. Например, система общественного транспорта представляет собой сеть, аналогичную компьютерной сети. Автомобили, грузовики и другие транспортные средства «путешествуют» по сети так же, как сообщения. Каждый водитель определяет начальную точку (исходный компьютер) и конечную точку (компьютер назначения). В этой системе действуют правила: знаки остановки и светофоры контролируют перемещения транспортного потока от исходного пункта к пункту назначения. В компьютерной сети также действуют правила для управления потоком данных между узлами сети.

Узел — это любое устройство, отправляющее и получающее информацию по сети. Некоторые устройства могут служить либо в качестве узлов, либо в качестве периферийных устройств. Например, принтер, подключенный к ноутбуку, который в свою очередь подключен к сети, выступает в качестве периферийного устройства. Если же принтер подключен к сети напрямую, он функционирует в качестве узла.

К сети можно подключить различные типы устройств:

• Настольные компьютеры

• Ноутбуки

• Планшетные компьютеры

• Смартфоны

• Принтеры

• Файловые серверы и серверы печати

• Игровые консоли

• Домашние устройства

Компьютерные сети используются по всему миру в организациях, в школах, в государственных учреждениях и дома. Многие сети подключены друг к другу через Интернет. По сети можно обмениваться различными типами ресурсов и данных:

• Услугами, например услуги печати или сканирования

• Емкостью системы хранения на съемных устройствах, таких как жесткие диски или оптические диски

• Приложениями, например базами данных

• Информацией, хранящейся на других компьютерах

• Документами

• Календарями, синхронизируя их между компьютером и смартфоном

Сетевые устройства могут использовать различные виды подключений:

• Медные кабели — для передачи данных между устройствами используются электрические сигналы

• Волоконно-оптические кабели — для передачи информации в виде световых импульсов используется стекловолокно или пластмассовое волокно

• Беспроводные подключения — для передачи данных используются радиосигналы, инфракрасная технология или спутниковая связь

Функциональные возможности и преимущества

Преимущества сетевых компьютеров и других сетевых устройств заключаются, в частности, в снижении расходов и повышении производительности работы. В сети возможно совместное использование ресурсов, что позволяет сократить дублирование и повреждение данных.

Требуется меньше периферийных устройств

На рисунке показано, что многие устройства можно подключать к сети. Не обязательно устанавливать отдельный принтер или устройство резервного копирования для каждого подключенного к сети компьютера. Можно установить несколько принтеров в центральном местоположении и затем открыть к ним общий доступ для пользователей сети. Все пользователи сети отправляют задания на печать на центральный принтер, управляющий этими запросами. Сервер печати может распределять задания на печать между несколькими принтерами или создавать очереди печати, если требуется использовать определенный принтер.

Расширение возможностей связи

Сети предоставляют несколько различных средств совместной работы, которые можно использовать для обмена информацией между пользователями сети. К средствам совместной работы через сеть относятся электронная почта, форумы и чаты, голосовая и видеосвязь и система обмена мгновенными сообщениями. С помощью этих средств пользователи могут устанавливать связь с друзьями, родственниками и коллегами.

Предотвращение дублирования и повреждения файлов

Сервер управляет сетевыми ресурсами. Серверы хранят данные и открывают к ним общий доступ для пользователей сети. Конфиденциальные данные и данные личного характера можно защитить, предоставив к ним доступ только пользователям, которые имеют соответствующе разрешение. Можно использовать программное обеспечение отслеживания документов, чтобы предотвратить перезапись или изменение пользователями файлов, доступ к которым в это же время осуществляют другие пользователи.

Лицензирование, обеспечивающее снижение затрат

Лицензирование приложений на каждом компьютере может оказаться весьма дорогостоящим. Многие поставщики программного обеспечения предоставляют лицензии для корпоративных сетей, которые позволяют значительно сократить стоимость программного обеспечения. Такие корпоративные лицензии позволяют группе пользователей или целой организации использовать данное приложение, оплатив его только один раз.

Централизация администрирования

Централизация администрирования позволяет сократить число специалистов, необходимых для управления устройствами и данными в сети, освобождая ценное время сотрудников и обеспечивая снижение расходов. Отдельным пользователям сети не нужно управлять своими данными и устройствами. Один администратор может контролировать данные, устройства и разрешения пользователей сети. При этом упрощается процесс резервного копирования данных, поскольку данные хранятся в централизованном местоположении.

Экономия ресурсов

Обработка данных может быть распределена между несколькими компьютерами, что позволяет предотвратить перегрузку компьютеров задачами обработки.