Тема 9. Компьютерные коммуникации Варианты соединений компьютеров
Прямое кабельное соединение компьютеров. Прямое кабельное подключение используется для временной передачи данных от одного компьютера к другому. Например, для синхронизации пользовательских папок в настольном и переносном компьютерах. Два компьютера можно соединить кабелем через свободные однотипные порты и осуществить обмен данными.
Соединение компьютеров в локальную сеть. Простейшей локальной сетью является соединение между собой двух компьютеров с предоставлением совместного доступа к накопителям на жестких дисках и периферийным устройствам, например принтеру. Для такого включения необходимо приобрести два сетевых адаптера Ethernet, вставить их в компьютеры (в разъем PCI) и соединить адаптеры между собой специальным Ethernet-кабелем (рисунок 9.1.).
Рисунок 9.1. - Простейшая компьютерная сеть
Развитие аппаратного и программного обеспечения привело к тому, что компьютеры, купленные 5–8 лет назад, перестали отвечать современным требованиям быстродействия, но остались работоспособными. Сегодня многие пользователи имеют по два компьютера. Частично проблему использования устаревших компьютеров удалось решить за счет создания домашних компьютерных сетей. Корпорация Microsoft, начиная с Windows ME6, включает специализированную программу Мастер домашней сети, которая согласовывает между собой два компьютера, подключенные посредством Ethernet.
Для объединения в локальную сеть более двух компьютеров (рисунок 9.2.) служит специальное устройство — концентратор или хаб [Hub]. Концентратор используется для расширения сети посредством подключения через его порты новых компонентов. Когда данные поступают на один из портов концентратора, они дублируются другими портами, что обеспечивает передачу данных всем остальным сетевым устройствам.
Рисунок 9.2. - Локальная сеть, объединяющая 4 компьютера
Каждый компьютер, включенный в локальную сеть, должен иметь индивидуальный адрес (имя). Например, если в сети десять компьютеров, то им в качестве имен можно присвоить порядковые номера 1, 2, 3, 4,…, 10. Если компьютеру 1 необходимо обратиться к компьютеру 6, то он посылает запрос концентратору. Концентратор передает запрос всем компьютерам в сети, но отклик на запрос будет только у компьютера 6, потому что его имя совпало в адресом запроса. Таким образом, основной функцией концентратора является ретрансляция потока данных в сеть. Поток данных от концентратора адресуется всем абонентам сети, но примет его только тот компьютер, адрес которого совпадает с адресом, закодированном в первых байтах потока данных.
Если локальная сеть будет подключена к глобальной сети Internet (рисунок 9.3.), то на компьютере, соединенном посредством модема с телефонной сетью, необходимо в следующем окне диалога селективный переключатель Используется ли Интернет на данном компьютере? установить в положение Да, прямое подключение к поставщику услуг Интернета. На прочих компьютерах сети в этом окне необходимо установить селективный переключатель в положение Подключение к другому компьютеру домашней сети, который обеспечивает прямой доступ к поставщику услуг Интернета.
Рисунок 9.3. - Локальная сеть с выходом в глобальную сеть Internet
На прочих компьютерах сети в этом окне Мастера домашней сети необходимо установить селективный переключатель в положение Подключение к другому компьютеру домашней сети, который обеспечивает прямой доступ к поставщику услуг Интернета.
Если домашняя сеть не имеет подключения к сети Internet, то селективный переключатель необходимо установить в положение Нет, данный компьютер не настроен для использования Интернета.
Каждому узлу в сети Internet назначается уникальный IP-адрес, составленный из идентификатора сети и идентификатора узла. IP-адрес — 4-байтный адрес (32 бита), каждый байт которого для наглядности записывается десятичным числом из диапазона от 0 до 255. Четыре десятичных числа IP-адреса разделяются точками, например, 207.27.1.57.
Узлы сети Internet обмениваются между собой информацией. Любое сообщение разбивается на пакеты (как правило, размером 1500 байтов) и отправляется по доступным каналам связи абоненту. Каждый пакет содержит уникальные IP-адреса отправителя и получателя.
В локальных сетях каждый компьютер также должен иметь IP-адрес. В Windows ME протокол Microsoft TCP/IP обеспечивает новый механизм IP-адресации, который называют автоматическим назначением личных IP-адресов. Для компьютеров в локальных сетях без доступа к сети Internet Мастер домашней сети назначает уникальные IP-адреса с использованием пространства сетевых IP-адресов Linklocal (локальное соединение). Сетевым адресам Linklocal отведен диапазон: 169.254.0.0 — 169.254.255.255. Т.е. компьютер в локальных сетях без доступа к сети Internet имеет IP-адрес формата 169.254.X.X, где X.X — идентификатор компьютера в локальной сети.
После назначения сетевому адаптеру IP-адреса Linklocal компьютер получает возможность связываться по протоколу TCP/IP с любым другим компьютером в сети, использующем аналогичную адресацию.
Сетевые адреса Linklocal используются только для внутренней адресации и неприменимы для узловых компьютеров, которые являются видимыми в сети Internet. Эти адреса можно использовать для компьютеров, связанных службой общего доступа к подключению в сеть Internet.
Для компьютеров в локальных сетях с общим доступом к сети Internet Мастер домашней сети назначает адреса из диапазона 192.168.0.0 — 192.168.255.255 . Т.е. компьютер в локальных сетях с доступом к сети Internet имеет IP-адрес формата 192.168.X.X, где X.X — идентификатор компьютера в локальной сети.
Автоматическая IP-адресация снижает затраты времени на администрирование и позволяет повторно использовать IP-адреса. Статическая IP-адресация позволяет ввести постоянный IP-адрес вручную. Этот способ рекомендуется применять только в крайних случаях.
Матер домашней сети Windows ME автоматически назначает IP-адреса всем компьютерам сети, избавляя пользователя от этой процедуры. Узнать назначенный IP-адрес и изменить его можно, если командой Пуск Настройка Панель управленияСетьКонфигурация открыть вкладку Конфигурация окна диалога Сеть, выбрать в списке В системе установлены следующие компоненты компонент TCP/IP (домашний)… и нажать кнопку Свойства. В открывшемся окне диалога Свойства: TCP/IP (домашний) на вкладке IP-адрес отобразится назначенный данному компьютеру сетевой IP-адрес.
Для локальных сетей с общим доступом к сети Internet Мастер домашней сети назначает адреса из диапазона 192.168.X.X, где X.X — идентификатор компьютера в локальной сети.
В Windows XP пользователь с правами администратора должен вручную назначить IP-адрес каждому компьютеру, подключенному к сети.
В качестве линии, соединяющей компьютеры, обычно используется телефонная линия. Компьютер — цифровое устройство, а телефонные станции, связывающие между собой телефонные линии, предназначены для обработки аналогового сигнала — речевой информации.
Можно выделить три этапа при передаче информации от одного компьютера к другому через телефонную линию. На первом этапе производится преобразование цифрового сигнала компьютера-источника в аналоговый. На втором этапе аналоговый сигнал переносит информацию через телефонные станции. На третьем этапе компьютер-приемник преобразует аналоговый сигнал в цифровой и принимает информацию.
Таким образом, для передачи информации от одного компьютера к другому необходимо дважды преобразовать данные (современные цифровые телефонные станции, позволяют снизит количество преобразований до одного). Для цифро-аналогового преобразования сигнала используется преобразователь — модем, через который компьютер подключается к линии связи.
Модем — электронное устройство, предназначенное для преобразования цифрового сигнала в аналоговый для его передачи по линиям связи и преобразования аналогового сигнала в цифровой для приема сигнала из линии связи. Термин "модем" образован от сокращения двух слов — МОдуляция (прямое преобразование) и ДЕМодуляция (обратное преобразование).
Модемы бывают внешними и внутренними. Внешний модем подключается к последовательному порту компьютера, заключен в отдельный корпус и имеет собственный блок питания. Внутренний модем представляет собой плату без корпуса, которая вставляется в разъем PCI системной платы. Большинство производителей выпускает как внешние, так и внутренние модификации модемов с идентичными характеристиками.
Лекция №18