Для подключения пк к локальной сети компьютеров обычно в пределах одного здания служат транспьютеры
Обращаем Ваше внимание, что в соответствии с Федеральным законом N 273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации» в организациях, осуществляющих образовательную деятельность, организовывается обучение и воспитание обучающихся с ОВЗ как совместно с другими обучающимися, так и в отдельных классах или группах.
Рабочие листы и материалы для учителей и воспитателей
Более 2 500 дидактических материалов для школьного и домашнего обучения
Столичный центр образовательных технологий г. Москва
Получите квалификацию учитель математики за 2 месяца
от 3 170 руб. 1900 руб.
Количество часов 300 ч. / 600 ч.
Успеть записаться со скидкой
Форма обучения дистанционная
- Онлайн
формат - Диплом
гособразца - Помощь в трудоустройстве
311 лекций для учителей,
воспитателей и психологов
Получите свидетельство
о просмотре прямо сейчас!
Выберите документ из архива для просмотра:
Выбранный для просмотра документ Сруктура сети.docx
Структура (топология сети)
Для обмена данными в сети очень важно, как именно связаны компьютеры линиями связи. В этой лекции мы кратко рассмотрим три основные структуры (топологии) сетей с разными схемами соединений между компьютерами: общую шину, звезду и кольцо. Каждая из них обладает своими достоинствами и недостатками.
Шина – это линия связи, которую несколько устройств используют для обмена данными. В схеме «общая шина» компьютеры (рабочие станции) подключены к одному кабелю с помощью специальных разъёмов.
Чтобы сигнал не отражался от концов кабеля (и шёл не в обратную сторону), их закрывают заглушками (терминаторами).
Так существует всего одна линия связи, компьютеры передают данные по очереди. Сигнал, который идёт по шине, получают все компьютеры, но каждый из них обрабатывает только те данные, которые ему предназначены.
Достоинства схемы «общая шина»:
· самая простая и самая дешёвая схема;
· небольшой расход кабеля;
· легко подключать новые рабочие станции;
· при выходе из строя любого компьютера сеть продолжает работать.
Недостатки схемы «общая шина»:
· при разрыве кабеля или выходе из строя терминатора вся сеть не работает;
· низкий уровень безопасности (каждая рабочая станция имеет доступ ко всем данным, которые идут по сети);
· один канал связи на всех (при увеличении числа компьютеров падает скорость передачи; возможны конфликты, когда две рабочие станции хотят передать данные одновременно);
· сложно обнаруживать неисправности (неясно, где проблема);
· ограничение размера (не более 185 м, при большей длине нужны усилители сигнала).
В схеме «звезда» есть центральное устройство, через которое идёт весь обмен данными. На практике чаще всего в центре находится коммутатор (его часто называют «свитч», от англ. switch - переключать). Коммутатор передает принятый пакет только адресату, а не всем компьютерам в сети.
Достоинства схемы «звезда»:
· при выходе из строя любой рабочей станции сеть остаётся работоспособной;
· высокий уровень безопасности (каждая рабочая станция получает только «свои» данные, а не все, что передаются по сети);
· простой поиск неисправностей и обрывов (сразу ясно, с каким компьютером нет связи).
Недостатки схемы «звезда»:
· большой расход кабеля, высокая стоимость;
· при выходе из строя коммутатора вся сеть не работает;
· количество рабочих станций ограничено количеством портов коммутатора.
Многоуровневая схема «звезда» представляет собой иерархическую структуру (дерево). Она нередко применяется в крупных сетях, которые состоят из сотен компьютеров.
В схеме «кольцо» есть каждый компьютер соединен с двумя соседними, причём от одного он только получает данные, а другому только передаёт. Таким образом, пакеты движутся по кольцу в одном направлении. Для повышения надежности обычно используют «двойное кольцо», в котором каждая линия связи дублируется. По второму кольцу данные могут передаваться в обратном направлении.
Каждый компьютер участвует в передаче сигнала и усиливает его, поэтому размер сети может быть очень велик, ограничено лишь расстояние между соседними узлами (для оптоволоконных сетей – до 2 км).
Достоинства схемы «кольцо»:
· большой размер сети (до 20 км);
· надёжная работа при большом потоке данных, конфликты практически невозможны;
· не нужно дополнительное оборудование (коммутаторы).
Недостатки схемы «кольцо»:
· для подключения нового узла нужно останавливать сеть;
· низкая безопасность (все данные проходят через каждый компьютер);
· сложность настройки и поиска неисправностей.
В современных сетях кольцевая схема чаще всего используется в сочетании со «звездой»: компьютеры соединяются коммутатором по схеме «звезда», а коммутаторы между собой соединяются в кольцо.
1. Что такое топология сети?
2. Опишите структуру, достоинства и недостатки сетей типа общая шина, звезда и кольцо.
3. Какую структуру вы предложили бы использовать для вашей организации (рассмотрите разные ситуации)?
Выбранный для просмотра документ Компьютерные сети_основные понятия.docx
Компьютерные сети: основные понятия
Что такое компьютерная сеть?
Компьютерная сеть – это группа компьютеров, соединенных линиями связи.
Для передачи данных между компьютерами могут использоваться:
· специальные электрические кабели;
· оптоволокно (нить из стекла или пластика, по которой идет свет);
· радиоволны (в беспроводных сетях).
Объединяя компьютеры в сеть, мы получаем следующие преимущества:
ü быстрый обмен данными между компьютерами без использования сменных носителей ( CD - и DVD -дисков, флэш-дисков);
ü совместное использование ресурсов:
- общих данных, которые могут быть размещены на одном компьютере;
- программ, которые могут запускаться с другого компьютера;
- внешних устройств (например, все компьютеры в сети могут использовать один принтер);
ü электронную почту и другие способы сетевого общения (чаты, форумы и т.п.).
В то же время существуют и недостатки:
· необходимы денежные затраты на сетевое оборудование (кабели, вспомогательные устройства) и программное обеспечение (например, операционную систему специального типа);
· снижается безопасность данных, поэтому компьютеры, на которых ведутся секретные разработки, не должны быть подключены к сети;
· для настройки сети и обеспечения её работы необходим высококвалифицированный специалист – системный администратор.
Системный администратор обычно решает следующие задачи:
· устанавливает и настраивает программное обеспечение;
· устанавливает права доступа пользователей к ресурсам сети;
· обеспечивает защиту информации;
· предотвращает потерю данных в случае сбоя электропитания;
· периодически делает резервные копии данных на DVD -дисках, съемных жестких дисках;
· устраняет неисправности в сети.
Какие бывают сети?
По «радиусу охвата» обычно выделяют следующие типы компьютерных сетей:
· персональные сети (англ. PAN - Personal Area Network ), объединяющие устройство одного человека (сотовые телефоны, карманные компьютеры, смартфоны, ноутбук и т.п.) в радиусе не более 30 м; самый известный стандарт таких сетей – Bluetooth ;
· локальные сети (англ. LAN - Local Area Network ), объединяющие, как правило, компьютеры в пределах одного или нескольких соседних зданий;
· корпоративные сети (англ. Corporate network ) – сети компьютеров одной организации (возможно, находящиеся в разных районах города или даже в разных городах);
· городские сети (англ. MAN - Metropolitan Area Network ), объединяющие компьютеры в пределах города;
· глобальные сети ( WAN - Wide Area Network ), объединяющие компьютеры в разных странах; типичный пример глобальной сети – Интернет.
Серверы и клиенты
В любой сети одни компьютеры используют ресурсы других. Для описания роли компьютеров в обмене данными вводят два термина: сервер и клиент.
Сервер – это компьютер, это компьютер, предоставляющий свои ресурсы (файлы, программы, внешние устройства и т.д.) в общее использование.
Клиент – это компьютер, использующий ресурсы сервера.
Обычно серверы – это специально выделенные мощные компьютеры, которые используются только для обработки запросов большого числа клиентских компьютеров (рабочих станций) и, как правило, включены постоянно. Чаще всего они находятся в отдельных помещениях, куда пользователи не имеют доступа; это повышает защищенность данных.
В крупных локальных сетях используются несколько серверов, каждый из которых решает свою задачу:
· файловый сервер хранит данные и обеспечивает доступ к ним;
· сервер печати обеспечивает доступ к общему принтеру;
· почтовый сервер управляет электронной почтой;
· серверы приложений (например, серверы баз данных) выполняют обработку информации по запросам клиентов.
Сервер получает запросы от клиентов, ставит их в очередь и после выполнения посылает каждому клиенту ответ с результатами выполнения запроса. Задача клиента – послать серверу запрос в определенном формате и после получения ответа вывести ответ на монитор пользователя. Такая технология называется «клиент-сервер». Её используют, например, все веб-сайты в Интернете: программа-браузер (клиент) посылает запрос веб-серверу и выводит его ответ (веб-страницу) на экран.
Обмен данными
Для того чтобы люди могли полноценно общаться, нужно, чтобы они говорили на одном языке. Эта аналогия действует и для компьютерных систем, где вместо слова «язык» используется термин «протокол».
Протокол – это набор правил и соглашений, определяющих порядок обмена данными в сети.
Можно объединить в одну сеть устройства, которые используют разные протоколы обмена данными. Для этого требуется устройство «переводчик», которое называется шлюзом. Задача шлюза – «перевести» принятые данные в формат другого протокола. Шлюзы часто используют для связи между промышленными сетями (измерительной аппаратурой, датчиками) и сетями персональных компьютеров.
В современных сетях пересылаемые данные делятся на пакеты. Дело в том, что чаще всего одна линия связи используется для обмена данными между несколькими узлами. Если передавать большие файлы целиком, то получится, что сеть будет заблокирована, пока не закончится передача файла. Кроме того, в этом случае при сбое весь файл нужно передавать заново, это увеличивает нагрузку на сеть.
Если передавать отдельные пакеты, время ожидания сокращается до времени передачи одного пакета (это доли секунды), нагрузка на линию связи становится более равномерной. По сети одновременно передаются пакеты, принадлежащие нескольким файлам. На рисунке по одной линии связи (между узлами 3 и 4) одновременно выполняется передача данных от узла 2 к узлу 5 (пакеты обозначены синими прямоугольниками) и от узла 1 к узлу 6 (красные прямоугольники).
Вместе с каждым пакетом передается его контрольная сумма – число, найденное по специальному алгоритму и зависящее от всех данных пакета. Узел-приёмник рассчитывает контрольную сумму полученного блока данных и, если она не сходится с контрольной суммой, указанной в пакете, фиксируется ошибка и этот пакет (а не весь файл!) передаётся, как правило, ещё раз.
Казалось бы, чем меньше размер пакета, тем лучше. Однако это не так, потому что любой пакет кроме «полезных» данных содержит служебную информацию: адреса отправителя и получателя, контрольную сумму. Поэтому в каждом случае ест некоторый оптимальный размер пакета, который зависит от многих условий (например, от уровня помех, количества компьютеров в сети, предаваемых данных и т.д.). Чаще всего для обмена данными в локальных сетях и в Интернете используются пакеты размером не более 1,5 Кбайт.
1. Что такое компьютерная сеть?
2. Какие каналы связи могут использоваться в сетях?
3. Какие преимущества даёт объединение компьютеров в сеть? Что при этом ухудшается?
Компьютерная сеть – соединенные между собой компьютеры. Позволяет обмениваться данными и совместно использовать общие ресурсы – документы, данные, программы технические устройства (принтеры, вычислительные мощности процессоров и т.п.).
Локальная сеть соединяет компьютеры в одном помещении, здании или нескольких соседних зданиях. Охватывает не более нескольких десятков компьютеров, расположенных на расстоянии от нескольких метров до 2 километров.
Корпоративная сеть соединяет компьютеры и локальные сети организации (компании, министерства и т.п.), которые могут находиться в разных регионах и странах. Региональная сеть соединяет компьютеры и локальные сети на территории города, региона. Глобальная сеть соединяет компьютеры и локальные сети на большой территории (разные страны и материки). Региональные и глобальные сети называют территориальными.
В мире несколько сотен глобальных сетей. Наиболее мощная – всемирная сеть Интернет (Internet), основанная на оказавшейся очень эффективной технологии (протоколах). Локальную или корпоративную сеть, работающую по той же технологии (что, в частности, обеспечивает удобное включение в Интернет) называют Интранет (Intranet, Интрасеть).
Лицо или орган управляющие работой сети (если они есть в данной сети) называют системным администратором.
Локальные сети могут быть одноранговыми – все узлы (компьютеры) равноправны или (в большинстве случаев) с выделенным сервером. Функции сервера * (центрального компьютера) может выполнять специальный мощный или обычный персональный компьютер (ПК). При этом остальные компьютеры (чаще всего обычные ПК) называют рабочими станциями или клиентами.
Топология (конфигурация) локальной сети – схема соединения компьютеров. Все варианты топологии основаны на трех базовых:
кольцо – компьютеры соединяются «по кругу»;
звезда (радиальная) – каждый компьютер соединен с центральным узлом;
шинная – все компьютеры подключены к линейной шине (магистрали, линии
передачи).
Для соединения компьютеров в локальной сети могут использоваться:
1. Витая пара (скрученная пара медных проводов) ** – скорость передачи до 100 Мбит/с, расстояние до 1 км, обычно в пределах 100 м;
2. Коаксиальный кабель (внутренняя медная жила, слой изоляции, внешний экран, оболочка, пример – телевизионная антенна) – скорость передачи до 500 Мбит/с, расстояние до 10 км;
3. Волоконно-оптический (стекло-волоконный, оптоволоконный) кабель ( передача света по центральному стекловоду – волокну из кварцевого стекла толщиной в человеческий волос, окруженному стеклянной оболочкой) – скорость передачи до 100 Гбит/с, расстояние (без ретрансляции) более 50 км.
Используется также беспроводная связь электромагнитными волнами различного диапазона, включая спутниковую связь и инфракрасное излучение. В частности, беспроводная локальная сеть стандарта Wi-Fi (Wireless Fidelity – беспроводная точность) обеспечивает скорость передачи до 11 Мбит/сек.
Для подключения компьютера к сети может использоваться:
· модем (модулятор–демодулятор), подключающая его к телефонной линии. Здесь цифровые данные компьютеры преобразуются в непрерывные электрические импульсы (модулируются), передаются по телефонным каналам, а после приема снова преобразуются в цифровой двоичный код (демодулируются).
Для связи на дальнее расстояние (расширение сети) и соединения локальных сетей используется коммуникационное оборудование (отдельный компьютер с дополнительной аппаратурой или рабочая станция (сервер) с несколькими сетевыми платами):
· повторитель (репитер * ) усиливает сигнал для передачи его далее по сети;
· концентратор (хаб ** ) объединяет несколько рабочих станций, подключая их как единый сегмент к сети;
· мост соединяет сегменты одной сети или сети с одинаковой технологией передачи данных;
· шлюз соединяет сети с разными технологиями передачи данных;
Такое оборудование подразделяют на мультиплексоры (один выход, несколько входов), демультиплексоры (несколько выходов, один вход) и коммутаторы (несколько входов и выходов).
Для защиты информации используются сетевые экраны (межсетевой экран, щит, брандмауэр, файрвол, FireWall) – программы, специальные технические устройства или специально выделенный компьютер, которые «отгораживают» защищаемый компьютер или локальную сеть от внешней сети, пропуская в обе стороны только разрешенные данные и команды, а при затруднениях обращающиеся за разрешением к администратору сети.
Взаимодействие компьютеров в сети обеспечивается за счет соблюдения сетевых протоколов – правил представления и передачи данных, которые реализуются аппаратно или программно. Передача данных состоит из ряда этапов (уровней), на каждом из которых используется свой протокол.
Эталонной является модель обмена информацией в открытой системе OSI (Open System Interchange) или модель взаимодействия открытых систем, предложенная в 1984 г. и включающая 7 уровней протоколов:
1. Физический – непосредственная передача сигналов по линиям связи;
2. Канальный (уровень соединения) – формирование сигналов для передачи, обнаружение и исправление ошибок, возникающих при физической передаче (этот уровень может реализоваться модемом или сетевой картой);
3. Сетевой – определение маршрутов (маршрутизация) передачи пакетов, на которые разбиваются передаваемые данные (разные пакеты из одного сообщения могут направляться по разным путям);
4. Транспортный – формирование адреса отправителя и получателя, разборка данных на пакеты и сборка на компьютере–получателе с контролем доставки пакетов и устранением возникших при этом ошибок;
5. Сеансовый – открытие и закрытии сеанса связи с определением ее характера (односторонняя или двухсторонняя, последовательная или параллельная передача в обе стороны);
6. Представительный – определение кодов и форматов передачи данных с соответствующим их преобразованием;
7. Прикладной – определение данных для передачи, формируемых прикладной программой (например, отправления по электронной почте).
Локальная сеть — объединение нескольких компьютеров, расположенных на небольшом расстоянии друг от друга (обычно в пределах одного здания) для совместного решения информационных, вычислительных, учебных и других задач. В небольшой локальной сети может быть 10-20 компьютеров, в очень большой — порядка 1000.
Назначение локальных сетей
· совместное использование общих аппаратных средств (накопителей, принтеров, модемов)
Организация локальных сетей.
Несмотря на то, что существует много различных способов объединить компьютеры, по существу есть два типа компьютерных сетей: однораноговая сеть и сеть клиент-сервер.
Одноранговая сеть - это объединение равноправных компьютеров. Обычно одноранговая сеть объединяет не больше 10 компьютеров и организуется в домах или небольших офисах.
Сеть клиент-сервер чаще встречается в таких организациях, как школа, предприятие или библиотека, а не в домашних условиях. В таком типе сетей один компьютер, называемый сервером, является сердцем сети. Он хранит информацию и ресурсы и делает их доступными другим компьютерам данной сети. Остальные компьютеры, использующие сеть для получения этой информации называются клиентами.
Сети клиент-сервер являются наилучшим вариантом для объединения в сеть более десяти компьютеров. Они более дорогие, но в случаях, когда необходимо хранить большой объем информации, это самый лучший выбор.
Модели различных конфигураций сети
Топологии локальных сетей
Локальные сети в зависимости от назначения и технических могут иметь различные конфигурации. Общая схема соединения компьютеров в локальной сети называется топологией сети. Топологии сети могут быть различными. Чаще всего локальные сети могут иметь топологию «шина» и «звезда». В первом случае все компьютеры подключены к одному общему кабелю (шине), во втором - имеется специальное центральное устройство (хаб), от которого идут «лучи» к каждому компьютеру, т.е. каждый компьютер подключен к своему кабелю.
В радиальной топологии (топология «звезда») в центре находится концентратор, последовательно связывающийся с абонентами и связывающий их друг с другом.
В этом смысле «звезда» более устойчива. Поврежденный кабель – проблема для одного конкретного компьютера, на работе сети в целом это не сказывается. Не требуется усилий по локализации неисправности.
В кольцевой топологии информация передается по замкнутому каналу. Каждый абонент непосредственно связан с двумя ближайшими с хотя в принципе способен связаться с любым абонентом сети.
В сети, имеющей структуру типа «кольцо» информация передается между станциями по кольцу с переприемом в каждом сетевом контроллере. Переприем производится через буферные накопители, выполненные на базе оперативных запоминающих устройств, поэтому при выходе их строя одного сетевого контроллера может нарушиться работа всего кольца. Достоинство кольцевой структуры – простота реализации устройств, а недостаток – низкая надежность.
Гибридная топология является комбинацией различных топологии в одной сети. Например, вы можете объединить несколько сетей с шиной типа «звезда» единым кабелем.
Аппаратура локальной сети
Как компьютеры взаимодействуют друг с другом?
Работа сети основана на том, что все элементы оборудования тем или иным способом соединены друг с другом. Каждый компьютер и оборудование, такое как принтеры, сканеры, портативные компьютеры объединяются с помощью кабеля различного размера, спутниковой связи или телефонных линий. Сегодня существуют даже беспроводные сети, соединяющие компьютеры с помощью радиоволн.
Аппаратура локальной сети в общем случае включает в себя:
· компьютеры (серверы и рабочие станции);
· сетевые платы (адаптеры);
· каналы связи;
· специальные устройства, поддерживающие функционирование сети (маршрутизаторы, концентраторы, коммутаторы).
Каждый компьютер подключается к сети с помощью сетевой платы — адаптера.
К сетевой плате подключается сетевой кабель. Если используется радиосвязь или связь на инфракрасных лучах, то кабель не требуется. В современных локальных сетях чаще всего применяют два типа сетевых кабелей:
· неэкранированная витая пара;
· волоконно-оптический кабель.
Обычно выбор кабеля для сети зависит от следующих показателей: стоимость монтажа и обслуживания, скорость передачи данных, ограничение на величину расстояния передачи информации без дополнительных усилителей-повторителей (репитеров), безопасность передачи данных.
Витая пара представляет собой набор из восьми проводов, скрученных попарно таким образом, чтобы обеспечивать защиту от электромагнитных помех.
Витая пара – наиболее дешевый вид кабеля. Витая пара позволяет осуществлять максимальную скорость передачи до 10 Мбит/с. Длина кабеля не должна превышать 1000 метров, причем скорость передачи данных при этом не превысит 1 Мбит/с. Для повышения помехозащищенности используют экранированную витую пару. Каждая витая пара соединяет с сетью только один компьютер, поэтому нарушение соединения сказывается только на этом компьютере, что позволяет быстро находить и устранять неисправности.
Волоконно-оптические кабели передают данные в виде световых импульсов по стеклянным проводам. Волоконно-оптические кабели обеспечивают наивысшую скорость передачи; они более надежны, так как не подвержены электромагнитным помехам.
Оптический кабель очень тонок и гибок, что делает его транспортировку более удобной по сравнению с более тяжелым медным кабелем. Скорость передачи данных по оптическому кабелю составляет сотни тысяч мегабитов в секунду, что примерно в тысячу раз быстрее, чем по проводам витой пары.
Оптоволоконная линия – наиболее дорогой на сегодня вид соединения, но скорость распространения информации в ней достигает нескольких гигабит в секунду при допустимом удалении до 50 километров. При этом линии связи, построенные на применении оптоволокна, практически не чувствительны к электромагнитным помехам.
Куда же «втыкать» кабель в компьютере? Нужно промежуточное (интерфейсное) устройство, которое называется сетевой картой или сетевым адаптером, а в английской речи NIC – Network Interface Controller.
Сетевой адаптер, или NIC, - это встроенное устройство, которое позволяет вам присоединить ваш компьютер в сеть. На каждом компьютере установлено программное обеспечение, которое позволяет ему связываться с другими компьютерами.
Беспроводная связь на радиоволнах может использоваться для организации сетей в пределах больших помещений там, где применение обычных линий связи затруднено или нецелесообразно. Кроме того, беспроводные линии могут связывать удаленные части локальной сети на расстояниях до 25 км (при условии прямой видимости).
Помимо кабелей и сетевых адаптеров, в локальных сетях на витой паре используются другие сетевые устройства — концентраторы, коммутаторы и маршрутизаторы.
Концентратор (называемый также хаб) — устройство, объединяющее несколько (от 5 до 48) ветвей звездообразной локальной сети и передающее информационные пакеты во все ветви сети одинаково.
Коммутатор (свич) делает то же самое, но, в отличие от концентратора, обеспечивает передачу пакетов в заданные ветви. Это обеспечивает оптимизацию потоков данных в сети и повышение защищенности от несанкционированного проникновения.
Маршрутизатор (роутер)— устройство, выполняющее пересылку данных между двумя сетями, в том числе между локальными и глобальными сетями. Маршрутизатор, по сути, является специализированным микрокомпьютером, имеет собственный процессор, оперативную и постоянную память, операционную систему.
Шлюз: устройство сопряжения, которое соединяет два разных типа сетей. Оно получает информацию, переводит ее в необходимый формат, а затем пересылает перевод по месту назначения.
Совместно используемые внешние устройства включают в себя подключенные к серверу накопители внешней памяти, принтеры, графопостроители и другое оборудование, которое становится доступным с рабочих станций.
Организация передачи данных в сети
Необходимым условием работы единой локальной сети является использование сетевой операционной системы. Такие операционные системы обеспечивают совместное использование не только аппаратных ресурсов сети (принтеров, накопителей и т. д.), но и распределенных коллективных технологий при выполнении разнообразных работ. Наибольшее распространение получили сетевые операционные системы Novell NetWare, Linux и Windows.
Компьютеры могут сообщаться друг с другом, потому что существуют наборы правил, или протоколы, которые помогают компьютерам понимать друг друга. Протоколы необходимы для того, чтобы процесс связи проходил без ошибок. Протоколы помогают определить, как отправляется информация и как ее получить.
1) Локальная сеть соединяет компьютеры в одном здании.
2) Компьютеры могут соединяться между собой, используя различные среды доступа: медные проводники (витая пара), оптические проводники (оптические кабели) и через радиоканал (беспроводные технологии). Проводные, оптические связи устанавливаются через Ethernet, беспроводные — через Wi-Fi, Bluetooth, GPRS и прочие средства. Отдельная локальная вычислительная сеть может иметь связь с другими локальными сетями через шлюзы, а также быть частью глобальной вычислительной сети (например, Интернет) или иметь подключение к ней.
Чаще всего локальные сети построены на технологиях Ethernet или Wi-Fi. Следует отметить, что ранее использовались протоколы Frame Relay, Token ring, которые на сегодняшний день встречаются всё реже, их можно увидеть лишь в специализированных лабораториях, учебных заведениях и службах. Для построения простой локальной сети используются маршрутизаторы, коммутаторы, точки беспроводного доступа, беспроводные маршрутизаторы, модемы и сетевые адаптеры. Реже используются преобразователи (конвертеры) среды, усилители сигнала (повторители разного рода) и специальные антенны.
Маршрутизация в локальных сетях используется примитивная, если она вообще необходима. Чаще всего это статическая либо динамическая маршрутизация (основанная на протоколе RIP).
Иногда в локальной сети организуются рабочие группы — формальное объединение нескольких компьютеров в группу с единым названием.
Сетевой администратор — человек, ответственный за работу локальной сети или её части. В его обязанности входит обеспечение и контроль физической связи, настройка активного оборудования, настройка общего доступа и предопределённого круга программ, обеспечивающих стабильную работу сети.
Технологии локальных сетей реализуют, как правило, функции только двух нижних уровней модели OSI - физического и канального. Функциональности этих уровней достаточно для доставки кадров в пределах стандартных топологий, которые поддерживают LAN: звезда, общая шина, кольцо и дерево. Однако из этого не следует, что компьютеры, связанные в локальную сеть, не поддерживают протоколы уровней, расположенных выше канального. Эти протоколы также устанавливаются и работают на узлах локальной сети, но выполняемые ими функции не относятся к технологии LAN.
3) В локальных сетях, основанных на протоколе IPv4, могут использоваться специальные адреса, назначенные IANA (стандарты RFC 1918 и RFC 1597):
- 10.0.0.0—10.255.255.255;
- 172.16.0.0—172.31.255.255;
- 192.168.0.1—192.168.255.255.
Такие адреса называют частными, внутренними, локальными или «серыми»; эти адреса не доступны из сети Интернет. Необходимость использовать такие адреса возникла из-за того, что при разработке протокола IP не предусматривалось столь широкое его распространение, и постепенно адресов стало не хватать. Для решения этой проблемы был разработан протокол IPv6, однако он пока малопопулярен. В различных непересекающихся локальных сетях адреса могут повторяться, и это не является проблемой, так как доступ в другие сети происходит с применением технологий, подменяющих или скрывающих адрес внутреннего узла сети за её пределами — NAT или прокси дают возможность подключить ЛВС к глобальной сети (WAN). Для обеспечения связи локальных сетей с глобальными применяютсямаршрутизаторы
(в роли шлюзов и файрволов).
Конфликт IP адресов — распространённая ситуация в локальной сети, при которой в одной IP-подсети оказываются два или более компьютеров с одинаковыми IP-адресами. Для предотвращения таких ситуаций и облегчения работы сетевых администраторов применяется протокол DHCP, позволяющий компьютерам автоматически получать IP-адрес и другие параметры, необходимые для работы в сети TCP/IP.
Обращаем Ваше внимание, что в соответствии с Федеральным законом N 273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации» в организациях, осуществляющих образовательную деятельность, организовывается обучение и воспитание обучающихся с ОВЗ как совместно с другими обучающимися, так и в отдельных классах или группах.
Рабочие листы и материалы для учителей и воспитателей
Более 2 500 дидактических материалов для школьного и домашнего обучения
- Онлайн
формат - Диплом
гособразца - Помощь в трудоустройстве
Видеолекции для
профессионалов
- Свидетельства для портфолио
- Вечный доступ за 120 рублей
- 311 видеолекции для каждого
«Как закрыть гештальт: практики и упражнения»
Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику
Описание презентации по отдельным слайдам:
Познакомиться с разнообразием компьютерных сетей;
Изучить особенности одноранговых и сетей с выделенным сервером;
Разобрать особенности сетевых топологий;
Научиться настраивать персональный компьютер для работы в локальной сети.
Компьютерные сети
знакомство с локальной сетью
Презентацию составила Серебрякова М.В. – учитель информатики и ИКТ
Компьютерная сеть – это совокупность компьютеров и различных устройств, обеспечивающих информационный обмен между компьютерами в сети без использования каких-либо промежуточных носителей информации.
Сети предоставляют пользователям возможность не только быстрого обмена информацией, но и совместной работы на принтерах и других периферийных устройствах, и даже одновременной обработки документов.
Компьютерная сеть
КОМПЬЮТЕРНЫЕ СЕТИ
локальные
региональные
корпоративные
Классификация
компьютерных сетей
Региональные компьютерные сети, объединяют компьютеры в пределах одного региона (города, страны, континента).
Региональные компьютерные сети
Многие организации, заинтересованные в защите информации от несанкционированного доступа (например, военные, банковские и пр.), создают собственные, так называемые корпоративные сети. Корпоративная сеть может объединять тысячи и десятки тысяч компьютеров, размещенных в различных странах и городах (в качестве примера можно привести сеть корпорации Microsoft, MSN).
Корпоративные компьютерные сети
Локальная сеть объединяет компьютеры, установленные в одном помещении (например, школьный компьютерный класс, состоящий из 8—12 компьютеров) или в одном здании (например, в здании школы могут быть объединены в локальную сеть несколько десятков компьютеров, установленных в различных предметных кабинетах).
Для организации локальной сети необходимо установить в каждый ПК сетевую плату и соединить все компьютеры с помощью специального кабеля.
Виды кабелей:
витая пара состоит из двух изолированных проводов, свитых между собой; скручивание проводов уменьшает влияние внешних электромагнитных полей на передаваемые сигналы; самый дешёвый тип кабеля, скорость передачи информации 0,25–1 Мбит/сек;
коаксиальный кабель отличается более высокой механической прочностью, помехозащищённостью и обеспечивает скорость передачи информации 10–50 Мбит/сек;
оптоволоконный кабель идеальная передающая среда, он не подвержен действию электромагнитных полей, скорость передачи информации более 50 Мбит/cек.
Разъёмы для кабелей
T- коннектор для коаксиального кабеля. Терминатор для витой пары
Концентраторы (HUB или Switch) - служат для соединения компьютеров в сети.Концентратор может иметь различное количество портов подключения (обычно от 8 до 32).
Средства передачи
Локальная вычислительная сеть – совокупность серверов и рабочих станций.
Сервер – компьютер, подключённый к сети и обеспечивающий её пользователей определёнными услугами.
Рабочая станция – персональный компьютер, подключённый к сети, через которую пользователь получает доступ к её ресурсам.
Информационные системы, построенные на базе компьютерных сетей, обеспечивают решение следующих задач:
хранение данных, обработка данных, организация доступа пользователей к данным, передача данных и результатов обработки данных пользователям.
Обработка данных в компьютерных сетях распределена между двумя объектами: клиентом и сервером.
Клиент – задача, рабочая станция или пользователь компьютерной сети.
В процессе обработки данных клиент может сформировать запрос на сервер для выполнения сложных процедур, чтения из файла, поиска информации в базе данных и т.д.
Архитектура клиент-сервер может использоваться как в одноранговых локальных сетях, так и в сетях с выделенным сервером.
Одноранговая сеть – в которой нет единого центра управления взаимодействием рабочих станций и нет единого устройства для хранения данных. Сетевая операционная система распределена по всем рабочим станциям. Каждая станция сети может выполнять функции как клиента, так и сервера. Она может обслуживать запросы от других рабочих станций и направлять свои запросы на обслуживание в сеть. Пользователю сети могут быть доступны все устройства, подключённые к другим станциям (диски, принтеры).
Локальные вычислительные сети
Достоинства одноранговых сетей:
низкая стоимость;
высокая надёжность.
Недостатки одноранговых сетей:
зависимость эффективности работы от количества станций;
сложность обеспечения защиты информации;
трудности обновления и изменения программного обеспечения станций.
Сеть с выделенным сервером – в которой один из компьютеров выполняет функции хранения данных, предназначенных для использования всеми рабочими станциями, управления взаимодействием между рабочими станциями и ряд сервисных функций. Такой компьютер – сервер. Взаимодействие осуществляется через сервер.
Достоинства сетей c выделенным сервером:
надёжная система защиты информации;
высокое быстродействие;
отсутствие ограничений на число рабочих станций;
простота управления по сравнению с одноранговыми сетями.
Недостатки сетей c выделенным сервером:
более высокая стоимость, т.к. нужно выделять один компьютер под сервер;
меньшая гибкость по сравнению с одноранговыми сетями.
Общая схема соединения компьютеров в локальные сети называется топологией сети.
Топология сети
Шинная ТОПОЛОГИЯ
ДОСТОИНСТВА
упрощение логической и программной архитектуры сети;
простота расширения;
простота (истодов управления;
минимальный расход кабели;
отсутствие необходимости централизованного управления;
надежность (выход из строя одного компьютера не нарушит работу других).
НЕДОСТАТКИ
кабель, соединяющий все станции - один. Следовательно «общаться» компьютеры могут только «по очереди», а это означает, что нужны специальные средства для разрешения конфликтов;
затруднен поиск неисправностей кабеля, при его разрыве нарушается работа всей сети.
Топология
«Звезда»
ДОСТОИНСТВА
- надежность (выход из строя одной станции или кабеля не повлияет на работу других).
НЕДОСТАТКИ
требуется большое количество кабеля;
надежность и производительность определяется центральным узлом, который может оказаться «узким местом» (поэтому часто это оборудование дублируется).
ДОСТОИНСТВА
- низкая стоимость;
- высокая эффективность использования моноканала;
- просчета расширения;
- простота методов управления.
НЕДОСТАТКИ
- в случае выхода из строя хотя бы одного компьютера вся сеть парализуется;
- на каждой рабочей станции необходим буфер для промежуточной. хранения передаваемой информации, что замедляет передачу данных;
- подключение новой станции требует отключения сети. Поэтом разрабатываются специальные устройства, позволяющие блокировать разрывы цепи.
Читайте также: