Загрузка...Что такое локальная сеть глобальная сеть
Локальные и глобальные компьютерные сети
С появлением первых персональных компьютеров за их развитием пристально следили миллионы людей по всему миру. Прогресс был весьма стремительным и неуклонным. Компьютерные технологии вошли и навсегда укрепились во всех сферах жизни общества.
Сейчас уже невозможно представить обособленность какой-то деятельности человека от компьютерных устройств. Пользователи проводят свой досуг в сети, работу миллионов офисов коммерческих и некоммерческих компаний обеспечивают компьютеры, оборона и безопасность целых стран зависят от развития данного вида технологий.
Для осуществления всех задач и целей, которые ставили перед собой создатели компьютерных устройств, необходимо было найти способ соединения станций пользователей между собой.
Пройдя сложный путь развития, такие способы были найдены – локальные и глобальные компьютерные сети, позволяющие связать несколько станций.
- Локальные сети – позволяют связать станции на расстоянии не более 15 км. Таким способом соединяют чаще всего или единственное здание или несколько соседствующих.
- Региональные сети – протяженность которых составляет от 10 до 100 км. Региональной сетью может быть как город, так и целый район.
- Глобальные сети – обеспечивают соединения более 1000 км. Они объединяют области и даже страны. Самой известной такой сетью, разумеется, является интернет.
Рассматривать региональные сети в данной статье нет необходимости, так как о них много будет сказано на выставке Экспоцентра «Связь», а здесь будет представлена информация о том, что представляют собой локальные и глобальные компьютерные сети.
Локальная вычислительная сеть
ЛВС пользуются большой популярностью в экономической сфере, позволяя объединять станции работников офиса.
Для достижения одной и той же цели используются разные схемы соединения, такие как шина, кольцо и звезда. Шина представляет схему, при которой существует единый центральный канал, и уже к нему подсоединяются все пользователи. Связь осуществляется между всеми компьютерами сети.
Такая схема радует низкой стоимостью подключения и надежностью. В случае неисправности одной из станций сети это никак не скажется на работоспособности остальных.
Шина имеет и ряд недостатков, среди них низкая скорость передачи данных и ее зависимость от числа абонентов сети, а также крайне низкая безопасность информации, хранящейся на жестких дисках станций пользователей.
При подключении по схеме «кольцо» в буквальном смысле соединяются станции последовательно по кругу, образуя замкнутое кольцо. Информация в процессе передачи пакетных данных контактирует со всеми пользователями, которые связаны сетью, пока не доберется до пользователя с нужным адресом.
Плюсами здесь являются безопасность, скорость обмена данными и значительная протяженность соединений. Абоненты такой сети весьма уязвимы – в случае выхода из строя одной станции теряется связь других.
Последняя и самая популярная на сегодняшний день схема локальной сети – это «звезда». К центральному узлу (серверу или концентратору) подсоединяются станции и через него обмениваются информацией. Плюсами здесь являются высокая скорость, отдельные каналы связи и тот факт, что неисправность любой станции не влияет на работоспособность сети.
Локальные и глобальные компьютерные сети – очень важная тема на выставке «Связь» в Экспоцентре, поэтому там будут обсуждаться возможности и преимущества наделения клиент-серверов особыми правами, рассматриваться подробности подключения, а также перспективы развития данных сетей.
Глобальные вычислительные сети
Глобальные компьютерные сети (WAN) – представляют собой способ соединения множество компьютеров по всему миру. Соединение огромного числа локальных и региональных сетей между многими странами позволило с помощью использования колоссального количества каналов передачи данных создать Интернет.
Помимо самой распространенной сети существуют и другие, среди которых можно выделить FidoNet, Eunet, Gren. Существуют сети и корпоративные, они создаются отдельными компаниями, чтобы обезопасить собственную информацию, хранящуюся на соединенных сетью компьютерах сотрудников офисов в разных странах.
Сегодня функция, позволяющая подключаться и использовать локальные и глобальные компьютерные сети, является основополагающей при выборе компьютеризированных устройств для покупателей. Все гаджеты, по современным меркам, должны предоставлять пользователям выход в Интернет.
На выставке «Связь», которую проведет Экспоцентр, речь пойдет о мировой значимости, которую приобрел Интернет с момента создания и до наших дней. Для данной компании проводить мероприятие, затрагивающее тему мирового масштаба, не впервой. В Экспоцентре ежегодно проходят выставки по ключевым сферам деятельности общества.
Локальные и глобальные компьютерные сети, несомненно, заслуживают внимания на мероприятии, проводимом Экспоцентром, которое пройдет интересно и информативно.
Вычислительные сети. Первая в мире компьютерная сеть ARPANET. Назначение и классификация сетей
На сегодняшний день трудно оценить всю важность вопроса передачи данных. Для людей это является необходимым атрибутом существования, ведь без возможности кооперировать друг с другом мы не сможем познавать новое, совершать научные открытия и.т.д. Наиболее важной на данный момент сферой, где использование передачи данных необходимо для успешного её функционирования, является сфера компьютерных сетей. Далеко не всегда мы задумываемся каким образом передаются миллионы гигабайт информации между нашими компьютерами. На сегодняшний день в мире существует более 130 миллионов компьютеров и более 80% из них объединены в различные информационно-вычислительные сети, начиная от малых локальных сетей в офисах до глобальных сетей типа Internet. В данном уроке вы сможете изучить что же такое компьютерные системы и сети, познакомиться с историей создания первых компьютерных сетей, освоить основные протоколы, классификацию компьютерных сетей и их основных компонентов.
Тема: История и классификация компьютерных сетей
Урок: Вычислительные системы и вычислительные сети. Первая в мире компьютерная сеть — ARPANET. Протоколы. Первые отечественные информационные сети.
Назначение и классификация компьютерных сетей, их основные компоненты
1. Введение
Что же такое компьютерная сеть? Рассмотрим определение этого понятия:
Компьютерная сеть – это система связи компьютеров или компьютерного оборудования. Для передачи информации по компьютерной сети могут быть использованы различные физические явления, как правило — различные виды электрических сигналов, световых сигналов или электромагнитного излучения.
Первой компьютерной сетью была сеть ARPANET, созданная в 1969 году в США Агентством Министерства обороны США по перспективным исследованиям (ARPA). Она явилась первым прототипом сети Интернет. Сеть состояла из двух терминалов, которые должны были быть максимально удалены друг от друга, чтобы проверить систему в максимальных режимах. Первый терминал находился в Калифорнийском университете, а второй на расстоянии 600 км от него — в Стэнфордском университете. Компьютерная сеть была названа ARPANET, в рамках проекта сеть объединила к концу 1969 года четыре указанных научных учреждения, все работы финансировались за счёт Министерства обороны США. Затем сеть ARPANET начала активно расти и развиваться, её начали использовать учёные из разных областей науки. К 1971 году было подключено еще 15 терминалов.
В постсоветском пространстве первой компьютерной сетью была сеть РЕЛКОМ. Начала свою работу летом 1990 года на базе Института атомной энергии им. И. В. Курчатова в Москве, соединив с помощью аналоговых телефонных модемов компьютеры в научных учреждениях Москвы, Ленинграда и Новосибирска. Действовала в связке с программистским кооперативом«Демос» (вскоре ставшим первым российским интернет-провайдером). Днем рождением российской части сети Интернета (Рунета) можно считать 19 сентября 1990 года.
Основным назначением компьютерных сетей является обеспечение совместного доступа к общим ресурсам сети (например, принтеры, базы данных, удалённые рабочие станции и.т.д). Данные, хранящиеся на удаленных компьютерах, образуют общий информационный ресурс. Например, если вы хотите узнать в Интернете расписание кинофильмов на сегодня, то посредством своего домашего компьютера вы используете сторонний программный ресурс, к которому вы получили доступ, зайдя на сайт кинотеатра.
В зависимости от области применения компьютерные сети можно классифицировать по следующим критериям:
— По территориальной распространённости (глобальные, региональные локальные).
— По типу функционального взаимодействия (клиент сервер, смешанная сеть, одноранговая сеть).
— По типу среды передачи (проводные, беспроводные)
— По скорости передач.
Если необходимо объединить в сеть несколько компьютеров на уровне предприятия или дома, то чаще всего в таком случае используются локальные сети. Локальная сеть – это компьютерная сеть, покрывающая обычно относительно небольшую территорию или небольшую группу зданий (дом, офис, фирму, институт). Для соединения компьютеров в локальную сеть, они должны обязательно иметь специальную сетевую плату (сетевой адаптер или сетевую карту) а также порт локальной сети LAN (от англ. Local Area Network – локальная сеть), в который вставляется сетевой кабель. На рис.1 и рис.2 вы можете видеть типичную сетевую плату и разъём LAN.
Рис. 1. Сетевая плата компьютера
Рис. 2. Разъём для кабеля локальной сети LAN
Одной из самых важных характеристик сетевых плат и кабелей является их пропускная способность – количество информации, которые они могут передать за единицу времени. Так, например, это влияет на время, за которое сервер успевает обработать исходящую электронное письмо (e-mail) и передать её адресату. Современные локальные компьютерные сети работают с разной пропускной способностью – обычно от 10 до 100 Мбит в секунду.
Скорость передачи данных также зависит от типа используемого кабеля. Кабели в свою очередь различаются материалом проводников и технологией передачи электронной информации. Рассмотрим 3 основных типа кабелей, используемых в компьютерных сетях – коаксиальный кабель, витая пара и оптоволокно.
Коаксиальный кабель (Рис. 3) — электрический кабель, состоящий из расположенных соосно центрального проводника и экрана. Обычно служит для передачи высокочастотных сигналов. Изобретён и запатентован в 1880 году британским физиком Оливером Хевисайдом.
Рис. 3. Коаксиальный кабель
Самый простой коаксиальный кабель состоит из медной жилы, изоляции, ее окружающей, экрана в виде металлической оплетки и внешней оболочки. Основным преимуществоми таких типов кабелей является их дешевизна, однако скорость передачи данных в таком кабеле одна из самых низких (до 10 Мбит в секунду).
Витая пара (Рис. 4) – вид кабеля связи, представляющий собой одну или несколько пар изолированных проводников, скрученных между собой (с небольшим числом витков на единицу длины), покрытых пластиковой оболочкой. В настоящее время, благодаря своей дешевизне и лёгкости в монтаже, является самым распространённым решением для построения проводных (кабельных) локальных сетей. Скорость передачи информации по витой паре – от 10 до 100 Мбит в секунду. В настоящее время, благодаря своей дешевизне и лёгкости в монтаже, является самым распространённым решением для построения проводных (кабельных) локальных сетей.
Рис. 4. Витая пара
Оптическое волокно(Рис. 5) — нить из оптически прозрачного материала (стекло, пластик), используемая для переноса света внутри себя посредством полного внутреннего отражения. Принцип передачи света, используемый в волоконной оптике, был впервые продемонстрирован в XIX веке, но развитие современной волоконной технологии началось в 1950-х годах. Изобретение лазеров сделало возможным построение волоконно-оптических линий передач, превосходящих по своим характеристикам традиционные проводные средства связи. На сегодняшний день такой тип кабелей является наиболее эффективным, благодаря возможности передачи данных на колоссальные расстояния (например, по океанскому дну), низкому проценту ошибок по сравнению с другими типами кабелей, и самой высокой скорости передачи данных (около 40 Гбит в секунду).
Рис. 5. Оптическое волокно
Итак, мы с вами познакомились с понятием «локальная сеть» и её составляющими. Как мы уже знаем, такие сети используются в случае если компьютеры находятся на относительно недалёком друг от друга расстоянии. Но как же объединить несколько компьютерных сетей, находящихся на расстоянии сотен и даже тысяч километров друг от друга? Для этого используются глобальные сети. Глобальная сеть – это компьютерная сеть, охватывающая большие территории и включающая в себя большое число компьютеров и локальных сетей. Для передачи информации на большие расстояние в глобальной сети используются модемы и телефонные линии связи.
Телефонная сеть передает звук человеческого голоса в виде аналогового сигнала, а модем преобразует его в цифровой сигнал. Модем (Рис 6.) – это устройство, которое соединяет компьютер с телефонной линией. При этом управление модемом с компьютера происходит благодаря специальной программе – драйвера модема.
Рис. 6. ADSL Модем
На другом конце телефонной линии также должен быть присоединён модем, подключённый к другому компьютеру – в этом случае компьютер-приёмник сможет получать данные из сети. В данном случае модем в этом компьютере используется вместо сетевой платы. Модемы могут быть внешними (Рис. 7), то есть подключенными к компьютеру извне по внешним разъёмам (например, USB) и внутренние (Рис. 8) – то есть интегрированными в корпус компьютера.
Рис. 7. Внешний модем
Рис. 8 . Внутренний модем
Для того, чтобы информация в глобальной сети была корректно воспринята и обработана всеми компьютерами сети корректно и безошибочно, были разработаны специальные протоколы передачи данных по глобальной сети.
Протокол – набор правил и соглашений, которые позволяют нескольким компьютерам общаться друг с другом в сети. Основным протоколом сети интернет является протокол TCP/IP. За адресацию информации отвечает протокол IP, а за целостность передаваемой информации отвечает протокол TCP. Принцип работы протокола TCP/IP основан на том, что каждый компьютер в сети имеет свой уникальный идентификатор – ip-адрес. Он представляет собой группу из четырёх натуральных чисел, отделенных друг от друга точками. Например: 192.168.0.1. Левая часть адреса показывает к какой части сети принадлежит данный компьютер, а правая часть показывает точный номер компьютера в данной подсети. Информация по сети передается разделенной на части, которые называются пакетами. Любое движение информации в интернете между компьютерами подчинено работе протокола. Рассмотрим подробнее типичный случай передачи информации по протоколу TCP/IP.
В начале работы, компьютер посылает запрос на сервер в виде пакета и ждёт ответа. После того как подтверждение от сервера получено, компьютер посылает пакетный запрос на выдачу какой-либо информации, размещённой на сервере. В ответ на этот пакет сервер даёт компьютеру разрешение на пересылку запрашиваемой информации (файла).
Список рекомендованной литературы
1. Босова Л.Л. Информатика и ИКТ: Учебник для 8 класса. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2012
2. Босова Л.Л. Информатика: Рабочая тетрадь для 8 класса. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2010.
3. Астафьева Н.Е., Ракитина Е.А., Информатика в схемах. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2010.
4. Одом У. Компьютерные сети. Первый шаг = Computer Networking: First-step / Пер. В. Гусев. — СПб.: «Вильямс», 2006.
Рекомендованные ссылки на ресурсы интернет
1. Что такое Internet? (Источник).
2. Протоколы Интернет (Источник).
3. Обзор базовых сетевых технологий (Источник).
Рекомендованное домашнее задание
1. Глава 2, § 1.6. Босова Л.Л. Информатика и ИКТ: Учебник для 8 класса. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2012 г.
2. Зачем нужны компьютерные сети? Что является их основным назначением?
3. Чем отличается локальная сеть от глобальной?
4. Назовите основные преимущества оптоволоконного кабеля над конкурентами.
5. Назовите основную функцию протокола TCP/IP.
Если вы нашли ошибку или неработающую ссылку, пожалуйста, сообщите нам – сделайте свой вклад в развитие проекта. 
Что такое локальная сеть глобальная сеть
Что такое локальные и глобальные сети и в чем между ними разница
В литературе о сетях часто противопоставляют друг другу локальные и глобальные сети, не объясняя разницу между ними или, еще хуже, толкуя эти понятия вкривь и вкось. Как правило, на первый план выдвигают два критерия: количество пользователей и/или компьютеров и протяженность сети. При таком подходе немедленно возникает парадокс кучи: «Какое минимальное количество предметов нужно, чтобы составить кучу?». Неужели при добавлении одного пользователя или при удлинении сети на один метр она превращается из локальной в глобальную? 🙂 Или просто между ними нет четкой разницы?
В ряде случаев локальным (local) сетям противопоставляются не глобальные (global), а протяженные (wide) сети; граница между локальными и протяженными сетями действительно в размере, причем граница весьма четкая — в локальных сетях используется коллизионный или маркерный метод доступа к среде передачи, а в протяженных — соединение «точка-точка» (хотя локальные сети по мере роста скорости передачи данных постепенно отказываются от коллективных методов доступа, мигрируя в этом отношении в сторону протяженных).
Прежде чем отвечать на вопрос о границе между локальными и глобальными сетями, я хочу задать другой вопрос: «Существуют ли сети, не являющиеся ни глобальными, ни локальными, ни промежуточными?. Да, такие сети существуют и называются они «территориальными».
основной (первичный) признак
Основополагающим признаком классификации сетей является отношения между хозяином (владельцем) сети и теми, кого эта сеть обслуживает. Именно отсюда вытекают все остальные признаки, а также список предоставляемых клиентам услуг и используемые в сети технологии.
Локальная сеть принадлежит корпорации (фирме); объединяет компьютеры, принадлежащие этой фирме; обслуживает нужды сотрудников фирмы, подчиненных руководству этой фирмы.
Территориальная сеть принадлежит корпорации и обслуживает клиентов этой корпорации; клиенты имеют договор об обслуживании, в котором оговорены права и обязанности сторон, но не подчинены корпорации и используют сеть для своих собственных надобностей.
Глобальная сеть не имеет хозяина; разные ее участки принадлежат разным хозяевам — участникам сети; сеть обслуживает владельцев сети и их клиентов.
Рассмотрим случай, когда несколько человек, живущих в соседних квартирах одного дома, вместе покупают Ethernet и объединяют свои компьютеры в сеть. Какова принадлежность этой сети? Казалось бы, раз сеть принадлежит многим людям, она является глобальной, что противоречит здравому смыслу. На самом деле сеть принадлежит не отдельным людям, а «кооперативу». Юридическая тонкость состоит в том, что такая сеть является неделимой в силу того, что разделение сети лишит ее функциональности, ради которой она создавалась, поэтому ее разделение возможно лишь с согласия всех участников. (Аналогия — если несколько человек в складчину купили автомобиль, то никто из них не имеют права на выделение своей доли в виде, например, колес, без согласия остальных совладельцев.)
Другой пример — телефонные сети, опутывающие земной шар. С МГТС (Московской Городской Телефонной Сетью) все довольно просто: она — владелец проложенных по Москве телефонных поводов и АТС. А что такое всемирная телефонная сеть? Это не глобальная сеть, а набор операторов телефонной связи, арендующих друг у друга каналы. Это значит, что во время звонка из Москвы в New-York МГТС арендует у международной телефонной компании канал до USA, а пользуется всем этим и оплачивает все это пользователь.
вторичные признаки, часто принимаемые за основные
Количество пользователей
Локальная сеть должна обслуживать сотрудников фирмы — в мелких фирмах это несколько персональных компьютеров, в крупных — до нескольких десятков тысяч рабочих мест и нескольких сот серверов.
Территориальная сеть передачи данных обслуживает от нескольких десятков до нескольких тысяч корпоративных клиентов, каждый из которых имеет локальную сеть. Телефонные сети общего пользования обслуживают от сотен персональных клиентов до (например, МГТС) миллионов персональных и сотен корпоративных (имеющих собственную АТС) клиентов.
Глобальная сеть обслуживает тысячи корпоративных клиентов и миллионы (а то и биллионы) персональных.
Обратите внимание — локальные сети обслуживают подключение отдельных рабочих мест, территориальные сети передачи данных обслуживают корпорации, а глобальные сети обслуживают и тех, и других. Это первый случай, иллюстрирующий, что территориальные сети не являются промежуточным звеном между локальными и глобальными.
Размер (протяженность) сети
Локальная сеть должна охватывать пространство, занимаемое фирмой. За исключением транснациональных корпораций, фирмы в основном размещаются в одном здании или нескольких смежных, а мелкие фирмы умещаются в одной/двух/трех смежных комнатах на одном этаже. Поэтому протяженность (хотя здесь правильнее говорить «диаметр» — расстояние (измеряемое по проводам, а не в пространстве) между двумя наиболее удаленными точками) локальных сетей обычно десятки или сотни метров, иногда — нескольких километров.
Если территориальная сеть обслуживает клиентов в одном городе, она имеет протяженность, измеряемую десятками километров; если же занимается междугородней или международной связью, ее протяженность — от сотен километров до десятков тысяч километров.
Глобальная сеть очень быстро вырастает до размеров земного шара (десятки тысяч километров), а больше пока расти некуда.
Что такое локальная сеть глобальная сеть
Локальная сеть объединяет компьютеры, установленные в одном помещении (например, компьютерный класс, состоящий из 8-12 компьютеров) или в одном здании (несколько десятков компьютеров, установленных в различных кабинетах некоторого учреждения)
Локальная сеть — коммуникационная система, состоящая из нескольких компьютеров, соединенных между собой посредством кабелей (телефонных линий, радиоканалов), позволяющая пользователям совместно использовать ресурсы компьютера: программы, файлы, папки, а также периферийные устройства: принтеры, плоттеры, диски, модемы и т.д.
Виды локальных сетей:
Одноранговая локальная сеть
В небольших локальных сетях все компьютеры обычно равноправны, т.е. пользователи самостоятельно решают, какие ресурсы своего компьютера сделать общедоступными. Такие сети называют одноранговыми.
Одноранговая локальная сеть- сеть поддерживающая равноправие компьютеров и предоставляющая пользователям самостоятельно решать какие ресурсы своего компьютера: папки, файлы, программы сделать общедоступными.
Локальная сеть на основе сервера
Если к локальной сети подключено более 10 компьютеров, одноранговая сеть может оказаться недостаточно производительной. Для увеличения производительности, а также в целях обеспечения большей надежности при хранении информации в сети, некоторые компьютеры специально выделяются для хранения файлов или программ-приложений. Такие компьютеры называются серверами, а локальная сеть – сетью на основе серверов.
Сервер — специальный управляющий компьютер, предназначенный для:
1. хранения данных для всей сети.
2. подключения периферийных устройств;
3. централизованного управления всей сетью;
4. определения маршрутов передачи сообщений.
Техническая поддержка локальной сети
Каждый компьютер, подключенный к локальной сети, должен иметь:
1.Сетевой адаптер – специальная плата, предназначенная для передачи и приема информации из сети.
Соединение компьютеров (сетевых адаптеров) между собой производится с помощью кабелей различных типов (коаксиальный, витая пара, оптоволоконный).
2. Кабель – основной канал связи – физическая среда передачи информации. Основная характеристика канала связи – пропускная способность, т.е. максимальная скорость передачи информации (измеряется в бит/сек, килобит/сек, мегабит/сек).
В локальных сетях используются следующие виды каналов связи:
— Витая пара — проводной канал связи, содержащую пару скрученных проводников, обладает малой пропускной способностью – менее 1 Мбит/сек. Скручивание позволяет повысить помехоустойчивость кабеля и снизить влияние каждой пары на все остальные.
— Коаксиальный кабель — состоит из центрального проводника (сплошного или многожильного), покрытого слоем полимерного изолятора, поверх которого расположен другой проводник (экран). Экран представляет собой оплетку из медного провода вокруг изолятора или обернутую вокруг изолятора фольгу.
— Витая пара категорий 5, 5e, 6, 6e, 7 проводной канал связи, содержащую пару скрученных проводников, обладает хорошей пропускной способностью – от 100 Мбит/сек. и выше.
— Оптоволоконный кабель — состоит из тонкого стеклянного цилиндра, покрытого оболочкой с другим коэффициентом преломления. Типичная скорость от 10 Гбит/сек и выше.
Существуют и беспроводные локальные сети. В них информация между ПК передается с помощью инфракрасных лучей. Недостаток: наличие помех , создаваемых другими источниками той же частоты, а также сложность защиты данных от несанкционированного доступа, поскольку передаваемые сообщения в таком случае может воспринимать любой приемник, настроенный на ту же частоту.
3. Хаб (коммутатор, концентратор)- специальное устройство, предающее сигналы от одних подключенных к нему компьютеров к другим.
Каждый хаб имеет от 8 до 30 разъемов (портов) для подключения либо компьютера, либо другого хаба. К каждому порту подключается только одно устройство. Хабы являются сердцем системы и во многом определяют ее функциональность и возможности.
Топологии локальных сетей
Топология (структура) локальной сети – конфигурация сети, порядок соединения компьютеров в сети и внешний вид сети.
При помощи кабеля в локальной сети каждый компьютер соединяется с другими компьютерами. Структуру локальной сети можно описать с помощью сетевой информационной модели.
1. Шинная (линейная шина) – вариант соединения компьютеров между собой, когда кабель проходит от одного компьютера к другому, последовательно соединяя компьютеры между собой.
2. Звездная – к каждой рабочей станции подходи отдельный кабель из одного узла — сервера. Сервер обеспечивает централизованное управление всей сетью, определяет маршруты передачи сообщений, подключает периферийные устройства, является хранилищем данных для всей сети.
3.. Кольцевая – все компьютеры связаны в кольцо, и функции сервера распределены между всеми машинами сети. Недостаток: при выходе из строя любой ЭВМ работа сети прерывается.
4. Древовидная (снежинка) — позволяет структурировать систему в соответствии с функциональным назначением элементов. Наиболее гибкая структура. Практически все сложные системы имеют в своем составе иерархические структуры.
Сетевой протокол. Пакетный протокол
Работой компьютеров в локальной сети управляют программы. Для того чтобы все компьютеры могли понимать друг друга, отправлять друг другу запросы и получать ответы, они должны общаться на одном языке. Такой язык общения компьютеров называется сетевым протоколом.
В последнее время широкое применение нашли так называемые пакетные протоколы. При использовании протоколов этого типа данные, которыми обмениваются компьютеры, режутся на небольшие блоки. Каждый блок как бы вкладывается в «конверт» (инкапсулируется), в результате чего образуется пакет. Пакет содержит как сами данные, так и служебную информацию: от кого отправлен, кому предназначен, какой пакет должен следовать за ним и прочее. Пакетный протокол обеспечивает циркуляцию пакетов в сети, а также получение их адресатом и сборку. Каждая рабочая станция периодически подключается к сети (по прерываниям) и проверяет проходящие пакеты. Те, что адресованы ей, она забирает, а прочие пересылает дальше.
Рассмотрим простой пример пакетной связи. Допустим, мы написали письмо другу на трех листах, потом вложили их в три конверта, поставили на них цифры 1, 2, 3 и опустили в три разных почтовых ящика. Каждый листок пойдет к адресату своим путем. Возможно, что третий листок придет раньше первого, но это не помешает собрать их в правильном порядке и прочесть. В любой переписке особую роль играет конверт — необходимый элемент протокола, установленного почтовой службой. На конверте написано, куда надо доставить содержимое (адрес и почтовый индекс получателя), и указано, куда надо вернуть конверт в случае недоставки (обратный адрес). Если конверт подписан неправильно или на нем нет марки, свидетельствующей о том, что услуга оплачена, то протокол не соблюден и письмо до адресата может не дойти.
Таким образом, функционирование любой локальной сети основано на следующих принципах:
— каждая из машин, включенных в сеть, имеет свой собственный номер (идентификатор);
— информация от каждой машины поступает в сеть в виде отдельных порций (пакетов);
— пакет снабжается информацией о том, для какой машины он предназначен;
— пакет свободно перемещается по сети, причем эта его часть информации сравнивается с идентификатором каждой ЭВМ и в случае совпадения сообщение предается соответствующей машине.
Тема: «Компьютерные сети. Локальные и глобальные сети. Сетевые технологии.
Цель:ознакомить с понятием компьютерной сети, основными компонентами сети.
Компьютерной сетью называется совокупность соединенных через каналы связи компьютеров и периферийных устройств, обеспечивающих пользователей средствами обмена информацией и коллективного использования ресурсов сети. Ресурсы бывают трех типов: аппаратные, программные и информационные.
Основная задача компьютерной сети — обеспечение простого, удобного и надежного доступа к распределенным общесетевым ресурсам и организация их совместного использования при защите от несанкционированного доступа, а также обеспечение удобных и надежных средств передачи данных между пользователями.
Основные компоненты сети:
Серверы — компьютеры, являющиеся источниками ресурсов сети.
Локальные компьютеры пользователей (рабочие станции) — компьютеры, подключенные к сети, через которые пользователи получают доступ к ее ресурсам.
•Каналы связи — линии, соединяющие компьютеры между собой.
Компьютерные сети принято классифицировать по степени территориальной распределенности. При этом различают:
локальные сети (LAN — Local Area Network);
региональные (или городские) сети (MAN — Metropolitan Area Network);
глобальные сети (WAN — Wide Area Network).
Локальные сети связывают компьютеры, размещенные на небольшом расстоянии друг от друга. Как правило, они объединяют компьютеры одного или нескольких близлежащих зданий предприятия, учреждения, офиса. Главная отличительная особенность локальных сетей — единый для всех компьютеров высокоскоростной канал передачи данных. Протяженность локальной сети не более 10 км (обычно она не превышает нескольких сотен метров).
Региональные сети объединяют пользователей города, области или небольшой страны. В качестве каналов связи используются обычные телефонные линии, ISDN и др. Расстояние между узлами может измеряться сотнями и даже тысячами километров.
Глобальные сетисоединяют компьютеры, расположенные на любом расстоянии друг от друга (в разных странах, на разных континентах). Инфраструктура связи в них может быть очень сложной, включая радиосвязь и спутниковые каналы. Наиболее мощная из глобальных сетей — Интернет.
Основная задача, возникающая при создании компьютерных сетей — обеспечение совместимости аппаратного и информационного обеспечения (это касается как программ, так и данных). Для ее решения была разработана так называемая модель OSI (Open Systems Interconnection— модель взаимодействия открытых систем). Она является международным стандартом передачи данных через компьютерную сеть.
Согласно модели OSI, архитектуру компьютерных сетей следует рассматривать на разных уровнях, начиная с самого нижнего — физического и до самого верхнего — прикладного. Обмен данными в сетях происходит путем их перемещения с верхнего уровня на нижний на компьютере отправителя, затем транспортировки по каналу связи и, наконец, путем обратного воспроизведения на компьютере получателя.
Для обеспечения необходимой совместимости на каждом уровне архитектуры компьютерной сети действуют специальные стандарты, называемые протоколами. Протоколпредставляет собой совокупность правил (соглашений), в соответствии с которыми происходит передача информации через компьютерную сеть.
Имеются протоколы как аппаратного взаимодействия компонентов сети, так и взаимодействия программных средств различного уровня (программные протоколы).
Функциональные возможности компьютерных сетей определятся теми услугами, которые они предоставляют пользователю. Для реализации каждой из них необходимо соответствующее программное обеспечение. В настоящее время имеются две основные концепции построения такого ПО.
Согласно концепции файлового сервера,сетевое программное обеспечение должно быть ориентировано на предоставление всем пользователям ресурсов общедоступного центрального компьютера сети — файлового сервера (File Server).Такое программное обеспечение называется сетевой операционной системой.Ее основная часть (ядро) размещается на сервере, а на рабочих станциях устанавливается лишь небольшая оболочка, выполняющая роль интерфейса между программами на ПК пользователей и файловым сервером.
Вторая концепция базируется на так называемой архитектуре клиент — сервер. Вэтом случае сетевое ПО предполагает не только совместное использование ресурсов сети, но и обработку на сервере по запросам пользователей. Программное обеспечение в данном случае состоит из двух частей: сервера и клиента. Программа-клиент выполняется на локальном компьютере пользователя, она посылает запросы программе-серверу и принимает от нее требуемую информацию. Программа-сервер работает на компьютере общего доступа, производит обработку поступающих к ней запросов (возможно, сотен или тысяч одновременно) и возвращает клиенту требуемые результаты. В глобальных сетях архитектура клиент — сервер является основной.
Топология сети
Топология сетипредставляет собой логическую схему (конфигурацию) соединений компьютеров (узлов) сети посредством каналов связи. В локальных сетях, как правило, используется одна из следующих топологий: шинная, кольцевая или звездообразная. Другие топологии являются производными от перечисленных.
Сеть шинной топологии использует один канал связи (шину), объединяющий все компьютеры сети. Данные, переданные одним узлом сети, поступают во все узлы, но только один из них, для которого предназначены эти данные, распознает и принимает их.
Характерным примером использования шинной топологии является сеть Ethernet. Шинная топология обеспечивает эффективное использование пропускной способности канала связи, устойчива к неисправностям отдельных узлов, допускает быстрое подключение новых узлов.
Сеть кольцевой топологии имеет в качестве канала связи замкнутое кольцо. Такую топологию используют, в частности, сети Token Ring.
Сообщение последовательно передается по кольцу от узла к узлу в одном направлении. Необходимость ретрансляции данных приводит к снижению надежности, так как неисправность в любом из узлов сети делает ее неработоспособной.
Сеть звездообразной топологии имеет центральный узел (ЦУ) — файловый сервер, объединяющий все компьютеры. 
Работоспособность сети полностью зависит от его надежности. Все данные, циркулирующие между компьютерами, проходят через ЦУ по отдельным каналам связи. Характерный пример данной топологии — Arcnet.
