Локальная сеть, устройство и основные понятия локальной сети

Статья посвящена основам локальной сети, здесь будут рассмотрены следующие темы:

1.Локальная сеть - понятие;

4.Топология локальной сети;

5.Протоколы используемые в локальной сети TCP/IP;

6.IP адреса.

Локальная сеть - понятие

Сеть - группа компьютеров, соединенных друг с другом, с помощью оборудования, кабелей, wi fi или иным способом обеспечивающего пакетный обмен информацией между ними. Вся информация в сети передается пакетным образом с ипользованием протоколов IP и TCP. Сегодня обмен между компьютерами осуществляется именно таким образом и другие способы мы не будем рассматривать подробно по причине их редкого использования. Соединение между двумя компьютерами может быть непосредственным или с использованием локальной сети управляемой роутером.

Существует множество типов сетей, и локальная сеть (LAN Local Area Network ) одна из видов соединения . Если перевести дословно получится местная территориальная сеть. Локальная сеть представляет собой, по сути сеть используемую в одном здании или отдельном помещении, для обеспечения взаимодействия используемых в них компьютеров. Локальные сети, расположенные в разных зданиях или городах, могут быть соединены между собой с помощью спутниковых каналов связи или волоконно-оптическим кабелем, что позволяет создать локальную сеть под управлением одной компании, т.е. сеть, включающую в себя несколько локальных сетей, такую сеть называют корпоративной.

Интернет это глобальная сеть, которая объединяет сотни тысяч различных сетей и сотни миллионов компьютеров. Независимо от того, как вы получаете доступ к интернету, каждый пользователь интернета является фактически сетевым пользователем. Для пользователей интернета используются самые разнообразные программы, протоколы, порты такие как обозреватели интернета, клиенты FTP, программы для работы с электронной почтой, месенджеры, WebRTC протокол, https .

Компьютер, который подключен к сети, называется рабочей станцией (Workstation ), с этим компьютером работает человек. Компьютеры, на которых никто не работает, но на них хранится информация называют серверами. Они используются в качестве управляющих центров в сети и как накопители информации. Серверы подразделяются на сервер рабочей группы, сервер контроллер домена, прокси сервер, сервер электронной почты, веб сервер, терминальный сервер, сервер баз данных, файловый сервер, серверы приложений, брандмауэры, серверы DHCP, серверы FTP, принт-серверы, домашний сервер.

Как устроена локальная сеть

Существуют два вида архитектуры сети: одноранговая (Peer-to-peer ) и клиент/ сервер (Client/Server ), На данный момент архитектура клиент/сервер практически вытеснила одноранговую.

Одноранговые (одноуровневые или равноправные) локальные сети

В сетях с децентрализованным управлением нет единого центра управления взаимодействием рабочих станций и единого компьютера для хранения данных. Одноранговая локальная сеть – это ЛВС равноправных компьютеров, каждый из которых имеет уникальное имя и, как правило, пароль для входа в него в момент загрузки ОС.

Равноправность ПК означает, что администратор каждого компьютера в локальной сети может преобразовать свой локальный ресурс в разделяемый и устанавливать права доступа к нему и пароли. Он же отвечает за сохранность или работоспособность этого ресурса. Локальный ресурс - ресурс, доступный только с ПК, на котором он находится. Ресурс ПК, доступный для других компьютеров, называется разделяемым или совместно используемым.

Таким образом, одноранговая локальная сеть - это ЛВС, в которой каждая рабочая станция может разделить все или некоторые из ее ресурсов с другими рабочими станциями сети.

Но отсутствие выделенного сервера не позволяет администратору централизовано управлять всеми ресурсами одноранговой локальной сети.

Каждая рабочая станция может выполнять функции, как клиента, так и сервера, т.е. предоставлять ресурсы другим рабочим станциям и использовать ресурсы других рабочих станций.

Одноранговые локальные сети могут быть организованы на базе всех операционных систем – начиная с Windows 95

Достоинства одноранговой локальной сети:

a)низкая стоимость;

b)высокая надежность.

Недостатки:

b)слабая защита информации;

c)сложность обновления и изменения ПО рабочих станций.

Серверные локальные сети (многоуровневые или иерархические)

В локальных сетях с централизованным управлением сервер обеспечивает взаимодействия между рабочими станциями, выполняет функции хранения данных общего пользования, организует доступ к этим данным и передает данные клиенту. Клиент обрабатывает полученные данные и предоставляет результаты обработки пользователю. Необходимо отметить, что обработка данных может осуществляться и на сервере.

Локальные сети с централизованным управлением, в которых сервер предназначен только хранения и выдачи клиентам информации по запросам, называются сетями с выделенным файл-сервером. Системы, в которых на сервере наряду с хранением осуществляется и обработка информации, называются системами "клиент-сервер".

Необходимо отметить, что в серверных локальных сетях клиенту непосредственно доступны только ресурсы серверов. Но рабочие станции, входящие в ЛВС с централизованным управлением, могут одновременно организовать между собой одноранговуюлокальную сеть со всеми ее возможностями.

Программное обеспечение, управляющее работой ЛВС с централизованным управлением, состоит из двух частей:

a)сетевой операционной системы, устанавливаемой на сервере;

b)программного обеспечения на рабочей станции, представляющего набор программ, работающих под управлением операционной системы, которая установлена на рабочей станции. При этом на разных рабочих станциях в одной сети могут быть установлены различные операционные системы.

В больших иерархических локальных сетях в качестве сетевых ОС используются UNIX и LINUX, которые являются более надежными. Для локальных сетей среднего масштаба наиболее популярной сетевой ОС является Windows Server.

Из всего сказанного можно сделать вывод о том, что единственное преимущество одноранговой архитектуры - это ее простота и невысокая стоимость.

Сети клиент/сервер обеспечивают более высокий уровень быстродействия и защиты.
Достаточно часто один и тот же сервер может выполнять функции нескольких серверов, например файлового и веб-сервера.

Естественно, общее количество функций, которые будет выполнять сервер, зависит от нагрузки и его возможностей. Чем выше мощность сервера, тем больше клиентов он сможет обслужить и тем большее количество услуг предоставить. Поэтому в качестве сервера практически всегда назначают мощный компьютер

Оборудование локальной сети

Для работы сети достаточно сетевых карт и кабеля, если необходимо создать достаточно сложную сеть, то понадобится специальное сетевое оборудование.

Кабель

Компьютеры внутри локальной сети соединяются с помощью кабелей, которые передают сигналы. Кабель, соединяющий два компонента сети (например, два компьютера ), называется сегментом. Кабели классифицируются в зависимости от возможных значений скорости передачи информации и частоты возникновения сбоев и ошибок. Наиболее часто используются кабели двух основных категорий:

Витая пара;

Оптоволоконный кабель,

Для построения локальных сетей сейчас наиболее широко используется витая пара . Внутри такой кабель состоит из четырех пар медного провода, перекрученных между собой. Витая пара также имеет свои разновидности: UTP (Unshielded Twisted Pair ) и STP (Shielded Twisted Pair ). Эти разновидности кабеля способны передавать сигналы со скоростью 100Мб/с на расстояние порядка 100 м. Как правило, в локальных сетях используется именно UTP.

В кабеле STP каждая пара проводов дополнительно экранировала (она обернута слоем фольги ), что защищает данные, которые передаются, от внешних помех. Такое решение позволяет избежать помех при передачи сигнала, поддерживать высокие скорости передачи на более значительные расстояния, чем в случае использования кабеля UTP. Витая пара подключается к компьютеру с помощью разъема RJ-45. Витая пара способна обеспечивать работу сети на скоростях 10,100 и 1000 Мбит/с.

В основе оптоволоконного кабеля находятся оптические волокна способные пропускать свет, данные передаются в виде импульсов света. Электрические сигналы по оптоволоконному кабелю не передаются, поэтому сигнал передается без помех, наводок и с очень высокой скоростью, передачу данных нельзя перехватить, что практически исключает несанкционированный доступ. Оптоволоконный кабель используют для транспортировки больших объемов информации на скорости света.

Главным недостатком такого кабеля является сложность монтажа.

Сетевые карты

Сетевые карты предназначены для соединения компьютера и сетевого кабеля. Сетевая карта преобразует передаваевую информацию с пакеты используя сетевые протоколы TCP\IP Пакет состоит из заголовка с адресными сведениями и непосредственно информация. В заголовке присутствуют поля адреса, где находится информация о месте отправления и пункте назначения данных. Специальное программное обеспечение - роутер позволяет обрабатывает все пакеты, которые проходят внутри сети.
Любая сетевая карта имеет индивидуальный адрес, встроенный в ее микросхемы. Этот адрес называется физическим, или MAC-адресом

| Планирование уроков на учебный год |

Урок 1

Как устроена компьютерная сеть

Как устроена компьютерная сеть

Изучив эту тему, вы узнаете:

Что такое компьютерная сеть;
- что такое локальные сети;
- что такое глобальные сети.

Что такое компьютерная сеть

Вы уже знаете, что при работе компьютера непрерывно происходит информационный обмен между составляющими его устройствами. Передача информации между пользователем и компьютером осуществляется через клавиатуру, монитор, принтер и другие устройства ввода/вывода. А теперь вы узнаете, как компьютеры обмениваются информацией между собой через компьютерные сети.

Компьютерная сеть - это программно-аппаратный комплекс, обеспечивающий автоматизированный обмен данными между компьютерами по каналам связи.

Компьютерную сеть называют телекоммуникационной сетью, а процесс обмена информацией по такой сети называют телекоммуникацией (от греч. tele - вдаль, далеко и лат. communicatio - связь).

Локальные сети

Небольшие компьютерные сети, работающие в пределах одного помещения, одного предприятия, называются локальными сетями (ЛС). Обычно компьютеры одной локальной сети удалены друг от друга на расстояние не более одного километра.

Локальная сеть дает возможность пользователям не только быстро обмениваться данными друг с другом, но и эффективно использовать ресурсы объединенных в сеть компьютеров - узлов сети. Такими ресурсами могут быть дисковая память, устройство печати, факс-модем и другие технические средства, а также программное обеспечение (ПО) и прочая информация в файлах.

С точки зрения организации взаимодействия отдельных элементов ЛС выделяют два типа таких систем:

- 1) одноранговую сеть ; в ней все объединенные компьютеры равноправны;
- 2) сеть с выделенным узлом .

Пользователю одноранговой сети могут быть доступны ресурсы всех подключенных к ней компьютеров (в том случае, если эти ресурсы не защищены от постороннего доступа).

В школьных компьютерных классах чаще всего используется ЛC с выделенным узлом, организованная по следующему принципу: имеется одна машина (узел), выполняющая дополнительные обслуживающие функции. Такой узел называют сервером локальной сети . Прочие узлы сети называются рабочими станциями. Операционная система, управляющая работой сервера и рабочих станций, поддерживает режим сетевого взаимодействия.

Выделенный компьютер имеет большую дисковую память, к нему подключены устройства, которых нет на рабочих станциях. На сетевом сервере хранится программное обеспечение и другая информация, к которой могут обращаться пользователи сети.

Рабочие станции установлены в торговых отделах. На них по запросам продавцов с сервера поступает информация о наличии нужного товара. С рабочей станции на сервер передаются сведения о проданном товаре.

После этого сервер вносит соответствующие изменения в базу данных.

Глобальные сети

Другой разновидностью компьютерных сетей являются глобальные сети. Дальше речь пойдет именно о них.

Глобальная сеть связывает между собой множество локальных сетей, а также отдельные компьютеры, не входящие в локальные сети. Размеры глобальных сетей не ограничены: существуют сети в масштабах стран, континентов и всего мира.

Организация связи в глобальных сетях похожа на организацию телефонной связи. Телефон каждого абонента подключен к определенному узлу-коммутатору. Связь между коммутаторами организована таким образом, чтобы любые два абонента, где бы они ни находились, могли поговорить друг с другом. И такая телефонная сеть «покрывает» весь мир. Аналогично работают компьютерные сети. Персональный компьютер (ПК) пользователя сети (его также можно рассматривать в качестве абонента сети) подключается к определенному постоянно действующему узлу сети. Узлы связаны между собой, и эта связь поддерживается постоянно. На рисунке 1.1 узлы сети обозначены У1, У2 и т. д., а компьютеры пользователей - A11, А12 и т. д.

Рис. 1.1. Характерная архитектура глобальной сети

Существуют корпоративные сети, региональные сети. Обычно каждая компьютерная сеть имеет связь с другими сетями. Для этой цели в каждой сети существуют специально выделенные узлы, которые называются шлюзами. Они осуществляют пересылку данных между сетями.

Существует мировая система компьютерных сетей, через которую можно установить связь с самыми далекими уголками планеты. Эта система называется Интернет (англ. net - сеть). Об Интернете речь пойдет немного позже.

Коротко о главном

Компьютерная телекоммуникационная сеть - это множество компьютеров, соединенных каналами передачи информации и имеющих ПО, обеспечивающее автоматизированную связь между ними.

В одноранговых локальных сетях все компьютеры равноправны.

Локальная сеть с выделенным узлом включает в себя сетевой сервер и множество рабочих станций. Сервер используется как хранилище общих информационных ресурсов, а также содержит некоторые технические устройства общего доступа.

Работу локальной сети поддерживает сетевая операционная система .

Глобальная сеть - это система связанных между собой локальных сетей и компьютеров отдельных пользователей, удаленных друг от друга на большие расстояния.

Интернет - мировая система компьютерных сетей.

Вопросы и задания

1. Что такое компьютерная сеть?
- 2. Как устроена локальная сеть? Какие функции она выполняет?
- 3. Что такое глобальная сеть?
- 4. Как называется всемирная сеть, объединяющая в себе большинство существующих в мире сетей?
- 5. Придумайте различные способы соединения в сеть четырех компьютеров-серверов. Найдите способ, обеспечивающий самый короткий маршрут передачи информации между двумя любыми пользователями.

Данная статья посвящена основам локальной сети , здесь будут рассмотрены следующие темы:

Понятие локальная сеть;
Устройство локальной сети;
Оборудование для локальной сети;
Топология сети;
Протоколы TCP/IP;
IP-адресация.

Понятие локальной сети

Сеть — группа компьютеров, соединенных друг с другом, с помощью специального оборудования, обеспечивающего обмен информацией между ними. Соединение между двумя компьютерами может быть непосредственным (двухточечное соединение ) или с использованием дополнительных узлов связи.

Существует несколько типов сетей, и локальная сеть — лишь одна из них. Локальная сеть представляет собой, по сути, сеть, используемую в одном здании или отдельном помещении, таком как квартира, для обеспечения взаимодействия используемых в них компьютеров и программ. Локальные сети, расположенные в разных зданиях, могут быть соединены между собой с помощью спутниковых каналов связи или волоконно-оптических сетей, что позволяет создать глобальную сеть, т.е. сеть, включающую в себя несколько локальных сетей.

Интернет является еще одним примером сети, которая уже давно стала всемирной и всеобъемлющей, включающей в себя сотни тысяч различных сетей и сотни миллионов компьютеров. Независимо от того, как вы получаете доступ к Интернету, с помощью модема, локального или глобального соединения, каждый пользователь Интернета является фактически сетевым пользователем. Для работы в Интернете используются самые разнообразные программы, такие как обозреватели Интернета, клиенты FTP, программы для работы с электронной почтой и многие другие.

Компьютер, который подключен к сети, называется рабочей станцией (Workstation ). Как правило, с этим компьютером работает человек. В сети присутствуют и такие компьютеры, на которых никто не работает. Они используются в качестве управляющих центров в сети и как накопители информации. Такие компьютеры называют серверами,
Если компьютеры расположены сравнительно недалеко друг от друга и соединены с помощью высокоскоростных сетевых адаптеров то такие сети называются локальными. При использовании локальной сети компьютеры, как правило, расположены в пределах одной комнаты, здания или в нескольких близко расположенных домах.
Для объединения компьютеров или целых локальных сетей, которые расположены на значительном расстоянии друг от друга, используются модемы, а также выделенные, или спутниковые каналы связи. Такие сети носят название глобальные. Обычно скорость передачи данных в таких сетях значительно ниже, чем в локальных.

Устройство локальной сети

Если используется одноранговая сеть, то все компьютеры, входящие в нее, имеют одинаковые права. Соответственно, любой компьютер может выступать в роли сервера, предоставляющего доступ к своим ресурсам, или клиента, использующего ресурсы других серверов.

В сети, построенной на архитектуре клиент/сервер, существует несколько основных компьютеров - серверов. Остальные компьютеры, которые входят в сеть, носят название клиентов, или рабочих станций.

Сервер — это компьютер, который обслуживает другие компьютеры в сети. Существуют разнообразные виды серверов, отличающиеся друг от друга услугами, которые они предоставляют; серверы баз данных, файловые серверы, принт-серверы, почтовые серверы, веб-серверы и т. д.

Одноранговая архитектура получила распространение в небольших офисах или в домашних локальных сетях, В большинстве случаев, чтобы создать такую сеть, вам понадобится пара компьютеров, которые снабжены сетевыми картами, и кабель. В качестве кабеля используют витую пару четвертой или пятой категории. Витая пара получила такое название потому, что пары проводов внутри кабеля перекручены (это позволяет избежать помех и внешнего влияния ). Все еще можно встретить достаточно старые сети, которые используют коаксиальный кабель. Такие сети морально устарели, а скорость передачи информации в них не превышает 10 Мбит/с.

После того как сеть будет создана, а компьютеры соединены между собой, нужно настроить все необходимые параметры программно. Прежде всего убедитесь, что на соединяемых компьютерах были установлены операционные системы с поддержкой работы в сети (Linux, FreeBSD, Windows )

Все компьютеры в одноранговой сети объединяются в рабочие группы, которые имеют свои имена (идентификаторы ).
В случае использования архитектуры сети клиент/сервер управление доступом осуществляется на уровне пользователей. У администратора появляется возможность разрешить доступ к ресурсу только некоторым пользователям. Предположим, что вы делаете свой принтер доступным для пользователей сети. Если вы не хотите, чтобы кто угодно печатал на вашем принтере, то следует установить пароль для работы с этим ресурсом. При одноранговой сети любой пользователь, который узнает ваш пароль, сможет получить доступ к вашему принтеру. В сети клиент/ сервер вы можете ограничить использование принтера для некоторых пользователей вне зависимости от того, знают они пароль или нет.

Чтобы получить доступ к ресурсу в локальной сети, построенной на архитектуре клиент/сервер, пользователь обязан ввести имя пользователя (Login - логин) и пароль (Password). Следует отметить, что имя пользователя является открытой информацией, а пароль — конфиденциальной.

Процесс проверки имени пользователя называется идентификацией. Процесс проверки соответствия введенного пароля имени пользователя - аутентификацией. Вместе идентификация и аутентификация составляют процесс авторизации. Часто термин «аутентификация » — используется в широком смысле: для обозначения проверки подлинности.

Из всего сказанного можно сделать вывод о том, что единственное преимущество одноранговой архитектуры — это ее простота и невысокая стоимость. Сети клиент/сервер обеспечивают более высокий уровень быстродействия и защиты.
Достаточно часто один и тот же сервер может выполнять функции нескольких серверов, например файлового и веб-сервера. Естественно, общее количество функций, которые будет выполнять сервер, зависит от нагрузки и его возможностей. Чем выше мощность сервера, тем больше клиентов он сможет обслужить и тем большее количество услуг предоставить. Поэтому в качестве сервера практически всегда назначают мощный компьютер с большим объемом памяти и быстрым процессором (как правило, для решения серьезных задач используются многопроцессорные системы )

Оборудование для локальной сети

В самом простом случае для работы сети достаточно сетевых карт и кабеля. Если же вам необходимо создать достаточно сложную сеть, то понадобится специальное сетевое оборудование.

Кабель

Витая пара;
Коаксиальный кабель;
Оптоволоконный кабель,

Для построения локальных сетей сейчас наиболее широко используется витая пара . Внутри такой кабель состоит из двух или четырех пар медного провода, перекрученных между собой. Витая пара также имеет свои разновидности: UTP (Unshielded Twisted Pair - неэкранированная витая пара ) и STP (Shielded Twisted Pair - экранированная витая пара ). Эти разновидности кабеля способны передавать сигналы на расстояние порядка 100 м. Как правило, в локальных сетях используется именно UTP. STP имеет плетеную оболочку из медной нити, которая имеет более высокий уровень защиты и качества, чем оболочка кабеля UTP.

В кабеле STP каждая пара проводов дополнительно экранировала (она обернута слоем фольги ), что защищает данные, которые передаются, от внешних помех. Такое решение позволяет поддерживать высокие скорости передачи на более значительные расстояния, чем в случае использования кабеля UTP, Витая пара подключается к компьютеру с помощью разъема RJ-45 (Registered Jack 45 ), который очень напоминает телефонный разъем RJ-11 (Regi-steredjack ). Витая пара способна обеспечивать работу сети на скоростях 10,100 и 1000 Мбит/с.

Коаксиальный кабель состоит из медного провода, покрытого изоляцией, экранирующей металлической оплеткой и внешней оболочкой. По центральному проводу кабеля передаются сигналы, в которые предварительно были преобразованы данные. Такой провод может быть как цельным, так и многожильным. Для организации локальной сети применяются два типа коаксиального кабеля: ThinNet (тонкий, 10Base2 ) и ThickNet (толстый, 10Base5 ). В данный момент локальные сети на основе коаксиального кабеля практически не встречаются.

В основе оптоволоконного кабеля находятся оптические волокна (световоды), данные по которым передаются в виде импульсов света. Электрические сигналы по оптоволоконному кабелю не передаются, поэтому сигнал нельзя перехватить, что практически исключает несанкционированный доступ к данным. Оптоволоконный кабель используют для транспортировки больших объемов информации на максимально доступных скоростях.

Главным недостатком такого кабеля является его хрупкость: его легко повредить, а монтировать и соединять можно только с помощью специального оборудования.

Сетевые карты

Сетевые карты делают возможным соединение компьютера и сетевого кабеля. Сетевая карта преобразует информацию, которая предназначена для отправки, в специальные пакеты. Пакет - логическая совокупность данных, в которую входят заголовок с адресными сведениями и непосредственно информация. В заголовке присутствуют поля адреса, где находится информация о месте отправления и пункте назначения данных, Сетевая плата анализирует адрес назначения полученного пакета и определяет, действительно ли пакет направлялся данному компьютеру. Если вывод будет положительным, то плата передаст пакет операционной системе. В противном случае пакет обрабатываться не будет. Специальное программное обеспечение позволяет обрабатывает все пакеты, которые проходят внутри сети. Такую возможность используют системные администраторы, когда анализируют работу сети, и злоумышленники для кражи данных, проходящих по ней.

Любая сетевая карта имеет индивидуальный адрес, встроенный в ее микросхемы. Этот адрес называется физическим, или MAC-адресом (Media Access Control - управление доступом к среде передачи ).

Порядок действий, совершаемых сетевой картой, такой.

Получение информации от операционной системы и преобразование ее в электрические сигналы для дальнейшей отправки по кабелю;
Получение электрических сигналов по кабелю и преобразование их обратно в данные, с которыми способна работать операционная система;
Определение, предназначен ли принятый пакет данных именно для этого компьютера;
Управление потоком информации, которая проходит между компьютером и сетью.

Концентраторы

Концентратор (хаб ) — устройство, способное объединить компьютеры в физическую звездообразную топологию. Концентратор имеет несколько портов, позволяющих подключить сетевые компоненты. Концентратор, имеющий всего два порта, называют мостом. Мост необходим для соединения двух элементов сети.

Сеть вместе с концентратором представляет собой «общую шину ». Пакеты данных при передаче через концентратор будут доставлены на все компьютеры, подключенные к локальной сети.

Существует два вида концентраторов.

Пассивные концентраторы. Такие устройства отправляют полученный сигнал без его предварительной обработки.
Активные концентраторы (многопостовые повторители ). Принимают входящие сигналы, обрабатывают их и передают в подключенные компьютеры.

Коммутаторы

Коммутаторы необходимы для организации более тесного сетевого соединения между компьютером-отправителем и конечным компьютером. В процессе передачи данных через коммутатор в его память записывается информация о MAC-адресах компьютеров. С помощью этой информации коммутатор составляет таблицу маршрутизации, в которой для каждого из компьютеров указана его принадлежность определенному сегменту сети.

При получении коммутатором пакетов данных он создает специальное внутреннее соединение (сегмент ) между двумя своими Портами, используя таблицу маршрутизации. Затем отправляет пакет данных в соответствующий порт конечного компьютера, опираясь на информацию, описанную в заголовке пакета.

Таким образом, данное соединение оказывается изолированным от других портов, что позволяет компьютерам обмениваться информацией с максимальной скоростью, которая доступна для данной сети. Если у коммутатора присутствуют только два порта, он называется мостом.

Коммутатор предоставляет следующие возможности:

Послать пакет с данными с одного компьютера на конечный компьютер;
Увеличить скорость передачи данных.

Маршрутизаторы

Маршрутизатор по принципу работы напоминает коммутатор, однако имеет больший набор функциональных возможностей, Он изучает не только MAC, но и IP-адреса обоих компьютеров, участвующих в передаче данных. Транспортируя информацию между различными сегментами сети, маршрутизаторы анализируют заголовок пакета и стараются вычислить оптимальный путь перемещения данного пакета. Маршрутизатор способен определить путь к произвольному сегменту сети, используя информацию из таблицы маршрутов, что позволяет создавать общее подключение к Интернету или глобальной сети.
Маршрутизаторы позволяют произвести доставку пакета наиболее быстрым путем, что позволяет повысить пропускную способность больших сетей. Если какой-то сегмент сети перегружен, поток данных пойдет по другому пути,

Топология сети

Порядок расположения и подключения компьютеров и прочих элементов в сети называют сетевой топологией. Топологию можно сравнить с картой сети, на которой отображены рабочие станции, серверы и прочее сетевое оборудование. Выбранная топология влияет на общие возможности сети, протоколы и сетевое оборудование, которые будут применяться, а также на возможность дальнейшего расширения сети.

Физическая топология — это описание того, каким образом будут соединены физические элементы сети. Логическая топология определяет маршруты прохождения пакетов данных внутри сети.

Выделяют пять видов топологии сети:

Общая шина;
Звезда;
Кольцо;

Общая шина

В этом случае все компьютеры подключаются к одному кабелю, который называется шиной данных. При этом пакет будет приниматься всеми компьютерами, которые подключены к данному сегменту сети.

Быстродействие сети во многом определяется числом подключенных к общей шине компьютеров. Чем больше таких компьютеров, тем медленнее работает сеть. Кроме того, подобная топология может стать причиной разнообразных коллизий, которые возникают, когда несколько компьютеров одновременно пытаются передать информацию в сеть. Вероятность появления коллизии возрастает с увеличением количества подключенных к шине компьютеров.

Преимущества использования сетей с топологией «общая шина » следующие:

Значительная экономия кабеля;
Простота создания и управления.

Основные недостатки:

вероятность появления коллизий при увеличении числа компьютеров в сети;
обрыв кабеля приведет к отключению множества компьютеров;
низкий уровень защиты передаваемой информации. Любой компьютер может получить данные, которые передаются по сети.

Звезда

При использовании звездообразной топологии каждый кабельный сегмент, идущий от любого компьютера сети, будет подключаться к центральному коммутатору или концентратору, Все пакеты будут транспортироваться от одного компьютера к другому через это устройство. Допускается использование как активных, так и пассивных концентраторов, В случае разрыва соединения между компьютером и концентратором остальная сеть продолжает работать. Если же концентратор выйдет из строя, то сеть работать перестанет. С помощью звездообразной структуры можно подключать друг к другу даже локальные сети.

Использование данной топологии удобно при поиске поврежденных элементов: кабеля, сетевых адаптеров или разъемов, «Звезда » намного удобнее «общей шины » и в случае добавления новых устройств. Следует учесть и то, что сети со скоростью передачи 100 и 1000 Мбит/с построены по топологии «звезда ».

Если в самом центре «звезды » расположить концентратор, то логическая топология изменится на «общую шину».
Преимущества «звезды »:

простота создания и управления;
высокий уровень надежности сети;
высокая защищенность информации, которая передается внутри сети (если в центре звезды расположен коммутатор ).

Основной недостаток - поломка концентратора приводит к прекращению работы всей сети.

Кольцевая топология

В случае использования кольцевой топологии все компьютеры сети подключаются к единому кольцевому кабелю. Пакеты проходят по кольцу в одном направлении через все сетевые платы подключенных к сети компьютеров. Каждый компьютер будет усиливать сигнал и отправлять его дальше по кольцу.

В представленной топологии передача пакетов по кольцу организована маркерным методом. Маркер представляет собой определенную последовательность двоичных разрядов, содержащих управляющие данные. Если сетевое устройство имеет маркер, то у него появляется право на отправку информации в сеть. Внутри кольца может передаваться всего один маркер.

Компьютер, который собирается транспортировать данные, забирает маркер из сети и отправляет запрошенную информацию по кольцу. Каждый следующий компьютер будет передавать данные дальше, пока этот пакет не дойдет до адресата. После получения адресат вернет подтверждение о получении компьютеру-отправителю, а последний создаст новый маркер и вернет его в сеть.

Преимущества данной топологии следующие:

эффективнее, чем в случае с общей шиной, обслуживаются большие объемы данных;
каждый компьютер является повторителем: он усиливает сигнал перед отправкой следующей машине, что позволяет значительно увеличить размер сети;
возможность задать различные приоритеты доступа к сети; при этом компьютер, имеющий больший приоритет, сможет дольше задерживать маркер и передавать больше информации.

Недостатки:

обрыв сетевого кабеля приводит к неработоспособности всей сети;
произвольный компьютер может получить данные, которые передаются по сети.

Протоколы TCP/IP

Протоколы TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol — Протокол управления передачей данных/Интернет протокол ) являются основными межсетевыми протоколами и управляют передачей данных между сетями разной конфигурации и технологии. Именно это семейство протоколов используется для передачи информации в сети Интернет, а также в некоторых локальных сетях. Семейство протоколов TPC/IP включает все промежуточные протоколы между уровнем приложений и физическим уровнем. Общее их количество составляет несколько десятков.

Основными среди них являются:

Транспортные протоколы: TCP — Transmission Control Protocol (протокол управления передачей данных ) и другие — управляют передачей данных между компьютерами;
Протоколы маршрутизации: IP — Internet Protocol (протокол Интернета ) и другие — обеспечивают фактическую передачу данных, обрабатывают адресацию данных, определяет наилучший путь к адресату;
Протоколы поддержки сетевого адреса: DNS — Domain Name System (доменная система имен ) и другие — обеспечивает определение уникального адреса компьютера;
Протоколы прикладных сервисов: FTP — File Transfer Protocol (протокол передачи файлов ), HTTP — HyperText Transfer Protocol (Протокол передачи гипертекста), TELNET и другие — используются для получения доступа к различным услугам: передаче файлов между компьютерами, доступу к WWW, удаленному терминальному доступу к системе и др.;
Шлюзовые протоколы: EGP — Exterior Gateway Protocol (внешний шлюзовый протокол ) и другие — помогают передавать по сети сообщения о маршрутизации и информацию о состоянии сети, а также обрабатывать данные для локальных сетей;
Почтовые протоколы: POP — Post Office Protocol (протокол приема почты ) — используется для приема сообщений электронной почты, SMPT Simple Mail Transfer Protocol (протокол передачи почты ) — используется для передачи почтовых сообщений.

Все основные сетевые протоколы (NetBEUI, IPX/SPX и ТСРIР ) являются маршрутизируемыми протоколами. Но вручную приходится настраивать лишь маршрутизацию ТСРIР. Остальные протоколы маршрутизируются операционной системой автоматически.

IP-адресация

При построении локальной сети на основе протокола TCP/IP каждый компьютер получает уникальный IP-адрес, который может назначаться либо DHCP-сервером — специальной программой, установленной на одном из компьютеров сети, либо средствами Windows, либо вручную.

DHCP-сервер позволяет гибко раздавать IP-адреса компьютерам и закрепить за некоторыми компьютерами постоянные, статические IP-адреса. Встроенное средство Windows не имеет таких возможностей. Поэтому если в сети имеется DHCP-сервер, то средствами Windows лучше не пользоваться, установив в настройках сети операционной системы автоматическое (динамическое ) назначение IP-адреса. Установка и настройка DHCP-сервера выходит за рамки этой книги.

Следует, однако, отметить, что при использовании для назначения IP-адреса DHCP-сервера или средств Windows загрузка компьютеров сети и операции назначения IP-адресов требует длительного времени, тем большего, чем больше сеть. Кроме того, компьютер с DHCP-сервером должен включаться первым.
Если же вручную назначить компьютерам сети статические (постоянные, не изменяющиеся ) IP-адреса, то компьютеры будут загружаться быстрее и сразу же появляться в сетевом окружении. Для небольших сетей этот вариант является наиболее предпочтительным, и именно его мы будем рассматривать в данной главе.

Для связки протоколов TCP/IP базовым является протокол IP, так как именно он занимается перемещением пакетов данных между компьютерами через сети, использующие различные сетевые технологии. Именно благодаря универсальным характеристикам протокола IP стало возможным само существование Интернета, состоящего из огромного количества разнородных сетей.

Пакеты данных протокола IP

Протокол IP является службой доставки для всего семейства протоколов ТСР-iР. Информация, поступающая от остальных протоколов, упаковывается в пакеты данных протокола IP, к ним добавляется соответствующий заголовок, и пакеты начинают свое путешествие по сети

Система IP-адресации

Одними из важнейших полей заголовка пакета данных IP являются адреса отправителя и получателя пакета. Каждый IP-адрес должен быть уникальным в том межсетевом объединении, где он используется, чтобы пакет попал по назначению. Даже во всей глобальной сети Интернет невозможно встретить два одинаковых адреса.

IP-адрес, в отличие от обычного почтового адреса, состоит исключительно из цифр. Он занимает четыре стандартные ячейки памяти компьютера — 4 байта. Так как один байт (Byte) равен 8 бит (Bit), то длина IP-адреса составляет 4 х 8 = 32 бита.

Бит представляет собой минимально возможную единицу хранения информации. В нем может содержаться только 0 (бит сброшен ) или 1 (бит установлен ).

Несмотря на то, что IP-адрес всегда имеет одинаковую длину, записывать его можно по-разному. Формат записи IP-адреса зависит от используемой системы счисления. При этом один и тот же адрес может выглядеть совершенно по-разному:

Формат числовой записи	Значение
Двоичный (Binary)
Шестнадцатеричный (Hexadecimal)	0x86180842
Десятичный (Decimal)	2249721922
Точечно-десятичный (Dotted Decimal)	134.24.8.66

Двоичное число 10000110 преобразовывается в десятичное следующим образом: 128 + 0 + 0 + 0 + 0 + 4 + 2 + 0 =134.
Наиболее предпочтительным вариантом, с точки зрения удобства чтения человеком, является формат написания IP-адреса в точечно-десятичной нотации. Данный формат состоит из четырех десятичных чисел, разделенных точками. Каждое число, называемое октетом (Octet), представляет собой десятичное значение соответствующего байта в IP-адресе. Октет называется так потому, что один байт в двоичном виде состоит из восьми бит.

При использовании точечно-десятичной нотации записи октетов в адресе IP следует иметь в виду следующие правила:

Допустимыми являются только целые числа;
Числа должны находиться в диапазоне от 0 до 255.

Старшие биты в IP-адресе, расположенные слева, определяют класс и номер сети. Их совокупность называется идентификатором подсети или сетевым префиксом. При назначении адресов внутри одной сети префикс всегда остается неизменным. Он идентифицирует принадлежность IP-адреса данной сети.

Например, если IP-адреса компьютеров подсети 192.168.0.1 — 192.168.0.30, то первые два октета определяют идентификатор подсети — 192.168.0.0, а следующие два — идентификаторы хостов.

Сколько именно бит используется в тех или иных целях, зависит от класса сети. Если номер хоста равен нулю, то адрес указывает не на какой-то один конкретный компьютер, а на всю сеть в целом.

Классификация сетей

Существует три основных класса сетей: А, В, С. Они отличаются друг от друга максимально возможным количеством хостов, которые могут быть подключены к сети данного класса.

Общепринятая классификация сетей приведена в следующей таблице, где указано наибольшее количество сетевых интерфейсов, доступных для подключения, какие октеты IP-адреса используются для сетевых интерфейсов (*), а какие - остаются неизменяемыми (N).

Класс сети	Наибольшее количество хостов	Изменяемые октеты IP — адреса , используемые для нумерации хостов
	16777214	N ..*
	65534	N.N..
		N.N.N.*

Например, в сетях наиболее распространенного класса С не может быть более 254 компьютеров, поэтому для нумерации сетевых интерфейсов используется только один, самый младший байт IP-адреса. Этому байту соответствует крайний правый октет в точечно-десятичной нотации.

Возникает законный вопрос: почему к сети класса С можно подключить только 254 компьютера, а не 256? Дело в том, что некоторые внутрисетевые адреса IP предназначены для специального использования, а именно:

О — идентифицирует саму сеть;
255 — широковещательный.

Сегментирование сетей

Адресное пространство внутри каждой сети допускает разбиение на более мелкие по количеству хостов подсети (Subnets ). Процесс разбиения на подсети называется также сегментированием.

Например, если сеть 192.168.1.0 класса С разбить на четыре подсети, то их адресные диапазоны будут следующими:

192.168.1.0-192.168.1.63;
192.168.1.64-192.168.1.127;
192.168.1.128-192.168.1.191;
192.168.1.192-192.168.1.255.

В данном случае для нумерации хостов используется не весь правый октет из восьми бит, а только 6 младших из них. А два оставшихся старших бита определяют номер подсети, который может принимать значения от нуля до трех.

Как обычный, так и расширенный сетевые префиксы можно идентифицировать с помощью маски подсети (Subnet Mask ), которая позволяет также отделить в IP-адресе идентификатор подсети от идентификатора хоста, маскируя с помощью числа ту часть IP-адреса, которая идентифицирует подсеть.

Маска представляет собой комбинацию чисел, по внешнему виду напоминающую IP-адрес. Двоичная запись маски подсети содержит нули в разрядах, интерпретируемых как номер хоста. Остальные биты, установленные в единицу, указывают на то, что эта часть адреса является префиксом. Маска подсети всегда применяется в паре с IP-адресом.

При отсутствии дополнительного разбиения на подсети, маски стандартных классов сетей имеют следующие значения:

Класс сети	Маска
	двоичная	точечно-десятичная
	11111111.00000000.00000000.00000000	255.0.0.0
	11111111.11111111.00000000.00000000	255.255.0.0
	11111111.11111111.11111111.00000000	255.255.255.0

Когда используется механизм разбиения на подсети, маска соответствующим образом изменяется. Поясним это, используя уже упомянутый пример с разбиением сети класса С на четыре подсети.

В данном случае два старших бита в четвертом октете IP-адреса используются для нумерации подсетей. Тогда маска в двоичной форме будет выглядеть следующим образом: 11111111.11111111.11111111.11000000, а в точечно-десятичной -255.255.255.192.

Диапазоны адресов частных сетей

Каждый компьютер, подключенный к сети, имеет свой уникальный IP-адрес. Для некоторых машин, например, серверов, этот адрес не изменяется. Такой постоянный адрес называется статическим (Static). Для других, например, клиентов, IP-адрес может быть постоянным (статическим) или назначаться динамически, при каждом подключении к сети.

Чтобы получить уникальный статический, то есть постоянный адрес IP в сети Интернет, нужно обратиться в специальную организацию InterNIC — Internet Network Information Center (Сетевой информационный центр Интернета ). InterNIC назначает только номер сети, а дальнейшей работой по созданию подсетей и нумерации хостов сетевой администратор должен заниматься самостоятельно.

Но официальная регистрация в InterNIC с целью получения статического IP-адреса обычно требуется для сетей, имеющих постоянную связь с Интернетом. Для частных сетей, не входящих в состав Интернета, специально зарезервировано несколько блоков адресного пространства, которые можно свободно, без регистрации в InterNIC, использовать для присвоения IP-адресов:

Класс сети	Количество доступных номеров сетей	Диапазоны IP — адресов , используемые для нумерации хостов
		10.0.0.0 — 10.255.255.255
		172.16.0.0-172.31.255.255
		192.168.0.О-192.168.255.255
LINKLOCAL		169.254.0.0-169.254.255.255

Однако эти адреса используются только для внутренней адресации сетей и не предназначены для хостов, которые напрямую соединяются с Интернетом.

Диапазон адресов LINKLOCAL не является классом сети в обычном понимании. Он используется Windows при автоматическом назначении личных адресов IP компьютерам в локальной сети.

Надеюсь Вы теперь имеете представление о локальной сети!

>>Информатика: Как устроена компьютерная сеть

Как устроена компьютерная сеть

Введение

Изучив первую часть курса «Информатика и ИКТ», вы освоили лишь некоторые разделы этой большой научной и прикладной области. Данный учебник познакомит вас с новыми разделами предмета, поможет приобрести новые навыки использования информационно-коммуникационных технологий.

В этом учебном году вы познакомитесь с компьютерными сетями , которые используются для передачи информации. Технологии работы с информацией в компьютерных сетях называются коммуникационными технологиями. В результате вам в полной мере станет понятным смысл термина «информационно-коммуникационные технологии» - ИКТ.

Очень важным приложением компьютерной техники является информационное моделирование . Скоро вы узнаете, что такое модель, как на компьютере создаются и для чего используются информационные модели, какие средства ИКТ применяются для информационного моделирования. В число таких средств входят системы управления базами данных (СУБД) и табличные процессоры. С помощью СУБД на компьютере создаются информационные хранилища, которые называются базами данных. Табличные процессоры применяются для организации вычислений в электронных таблицах. Если такие вычисления относятся к какому-то реальному процессу, то в этом случае можно говорить о том, что в электронных таблицах реализована математическая модель этого процесса.

Управление - еще одна обширная область использования компьютеров . С помощью компьютеров управляют самолетами, ракетами, промышленными установками, производственными коллективами, отраслями экономики и пр. Оказывается, что у таких разнообразных вариантов управления есть общие законы. Они были открыты в науке кибернетике. С основными понятиями этой науки вам предстоит познакомиться.

Всякое управление происходит по определенным правилам, которые называются алгоритмом управления. Алгоритм, записанный на языке программирования, «понятном» компьютеру, называется компьютерной программой. В этой части курса вы научитесь строить алгоритмы и писать несложные программы на языке программирования Паскаль.

Изобретения различных средств и инструментов для хранения, передачи и обработки информации совершались с древних времен и до наших дней. С историей таких изобретений вы познакомитесь в последней главе учебника. История компьютеров и ИКТ берет начало с середины XX века. С этого времени начинается процесс информатизации различных областей деятельности людей, происходит формирование информационно-ориентированного общества. Проблемы информационного общества изучает раздел информатики, который называется социальной информатикой. О некоторых вопросах социальной информатики вы узнаете в конце нашего курса.

Итак, продолжим наше путешествие по океану Информатики . Некоторые материки и острова в этом океане вы посетили и исследовали в первой части путешествия. Но еще остались неизведанные земли, белые пятна на карте океана знаний. Вместе с нашим отважным капитаном - Точкой-РУ вам предстоит посетить эти земли, нанести их подробное описание на карту знаний. Успехов вам в этом нелегком, но очень интересном путешествии!

Глава 1

Передача информации в компьютерных сетях

Здесь вы узнаете:

♦ как устроены компьютерные сети;
♦ для чего используются сети;
♦ что такое Интернет;
♦ как не заблудиться в Интернете.

§ 1. Как устроена компьютерная сеть

Основные темы параграфа:

♦ что такое компьютерная сеть;
♦ локальные сети;
♦ глобальные сети.

Что такое компьютерная сеть

Вы уже знаете, что при работе компьютера непрерывно происходит информационный обмен между составляющими его устройствами. Передача информации между пользователем и компьютером осуществляется через клавиатуру , дисплей, принтер и другие устройства ввода/вывода. А теперь вы узнаете, как компьютеры обмениваются информацией между собой.

Система компьютеров, связанных каналами передачи информации, называется компьютерной сетью.

Локальные сети

Небольшие компьютерные сети, работающие в пределах одного помещения, одного предприятия, называются локальными сетями (ЛС). Обычно компьютеры одной локальной сети удалены друг от друга на расстояние не более одного километра.

Локальная сеть дает возможность пользователям не только быстрее обмениваться данными друг с другом, но и более эффективно использовать ресурсы объединенных в сеть компьютеров. Такими ресурсами могут быть дисковая память, устройство печати, сканер и другие технические средства, а также программное обеспечение и любая информация в файлах.

С точки зрения организации взаимодействия отдельных элементов ЛС выделяют два типа таких систем:

Одноранговую сеть; в ней все объединенные компьютеры равноправны;
сеть с выделенным сервером.

В школьных компьютерных классах чаще всего используется ЛС с выделенным сервером, организованная по следующему принципу: имеется одна центральная машина, которая называется сервером, и множество подключенных к ней компьютеров - рабочих станций. Центральная машина обычно имеет большую дисковую память, к ней подключены устройства, которых нет на рабочих станциях: принтер, сканер, модем для выхода в глобальную сеть и пр. На сервере хранится программное обеспечение и другая информация, к которой могут обращаться пользователи сети. Название «сервер» происходит от английского «server» и переводится как «обслуживающее устройство».

На многих предприятиях на базе локальных сетей работают информационные системы. Например, в крупном торговом центре на сервере хранится база данных, содержащая сведения о товарах, имеющихся на складе. Рабочие станции установлены в торговых отделах. На них по запросам продавцов с сервера поступает информация о наличии нужного вида товара. С рабочей станции на сервер передаются сведения о проданном товаре. После этого сервер вносит соответствующие изменения в базу данных.

Основой программного обеспечения ЛС является сетевая операционная система. Важнейшая задача сетевой ОС - поддержка такого режима работы ЛС, чтобы работающие в ней пользователи могли использовать общие ресурсы сети и при этом не мешали бы друг другу.

Глобальные сети

Другой разновидностью компьютерных сетей являются глобальные сети. Дальше речь пойдет именно о них.

Глобальная сеть связывает между собой многие локальные сети, а также отдельные компьютеры, не входящие в локальные сети. Размеры глобальных сетей не ограничены: могут существовать сети от региональных до всемирных.

Глобальную компьютерную сеть называют телекоммуникационной сетью, а процесс обмена информацией по такой сети называют телекоммуникацией (от греч. «tеlе» - «вдаль», «далеко» и лат. «comunicato» - «связь»).

Организация связи в глобальных сетях похожа на организацию телефонной связи. Телефон каждого абонента подключен к определенному узлу-коммутатору. Связь между коммутаторами организована таким образом, чтобы любые два абонента, где бы они ни находились, могли бы поговорить друг с другом. И такая телефонная сеть «покрывает» весь мир. Аналогично работают компьютерные сети. Персональный компьютер пользователя сети (его также можно назвать абонентом) подключается к определенному узлу сети. Узлы связаны между собой, и эта связь действует постоянно. На рис. 1.1 узлы сети обозначены У1, У2 и т. д., а компьютеры абонентов - А11, А12 и т. д.

Сети, обслуживающие какую-то отрасль государства (образование, науку, оборону и т. п.), называются отраслевыми (корпоративными) сетями. Если сеть существует в пределах определенного региона, то она называется региональной.

Каждая региональная или отраслевая компьютерная сеть обычно имеет связь с другими сетями. Для этого один из узлов сети выполняет функцию шлюза. Он соединяется линией связи с аналогичными узлами других сетей*.

*Потребность в шлюзе существует лишь в том случае, если в связываемых сетях используются разные протоколы (соглашения). Потребность в шлюзе существует лишь в том случае, если в связываемых сетях используются разные протоколы (соглашения).

Существует мировая система компьютерных сетей, через которую можно установить связь с самыми далекими уголками планеты. Эта система называется «Интернет» (англ. «net» - сеть; «Internet» - объединение сетей). Об Интернете речь пойдет немного позже.

Коротко о главном

Компьютерная сеть - это множество компьютеров, соединенных линиями передачи информации.

Компьютерные сети бывают локальными и глобальными.

В одноранговых локальных сетях все компьютеры равноправны.

Локальная сеть с выделенным компьютером включает в себя сервер и множество рабочих станций. Сервер используется как хранилище общих информационных ресурсов, а также содержит некоторые технические устройства общего доступа.

Глобальная (телекоммуникационная) сеть - это система связанных между собой локальных сетей и компьютеров отдельных пользователей. Персональные компьютеры пользователей (абонентов) подсоединяются к узлам глобальной сети.

Существуют региональные, отраслевые сети. В настоящее время большинство из них объединено в мировую систему, которая называется «Интернет».

Вопросы и задания

1. Что такое компьютерная сеть?
2. Как устроена локальная сеть? Какие функции она выполняет?
3. Что такое глобальная сеть?
4. Что такое отраслевая сеть; региональная сеть?
5. Как называется всемирная сеть, объединяющая в себе большинство существующих в мире сетей?
6. Придумайте различные способы соединения в сеть четырех компьютеров-серверов. Найдите способ, обеспечивающий самый короткий маршрут передачи информации между любыми двумя абонентами.

И. Семакин, Л. Залогова, С. Русаков, Л. Шестакова, Информатика, 9 класс
Отослано читателями из интернет-сайтов

Электронные издания бесплатно, скачать рефераты по информатике, помощь учителям и ученикам в подготовке к урокам, задания и ответы по информатике 9 класс

Содержание урока конспект урока опорный каркас презентация урока акселеративные методы интерактивные технологии Практика задачи и упражнения самопроверка практикумы, тренинги, кейсы, квесты домашние задания дискуссионные вопросы риторические вопросы от учеников Иллюстрации аудио-, видеоклипы и мультимедиа фотографии, картинки графики, таблицы, схемы юмор, анекдоты, приколы, комиксы притчи, поговорки, кроссворды, цитаты Дополнения рефераты статьи фишки для любознательных шпаргалки учебники основные и дополнительные словарь терминов прочие Совершенствование учебников и уроков исправление ошибок в учебнике обновление фрагмента в учебнике элементы новаторства на уроке замена устаревших знаний новыми Только для учителей идеальные уроки календарный план на год методические рекомендации программы обсуждения Интегрированные уроки

В статье речь пойдет о том, какие функции выполняет сервер локальной сети. Это аппаратно-программный комплекс, с его помощью регулируется работа всех компьютеров пользователей. В его основе очень мощный компьютер, у которого высокая производительность, хорошая оптимизация, многозадачность. Именно благодаря этому получается быстро обрабатывать команды от персональных устройств клиентов.

Особенности серверного оборудования

Сервер обязательно должен быть многоядерным, с высокой степенью отказоустойчивости. Также в нем должна присутствовать функция горячей замены оборудования. Иными словами, любую часть можно заменить без отключения сервера от клиентов и электросети. Что касается клиентских компьютеров, то они намного чаще требуют ремонта из-за выхода из строя каких-либо частей.

Используется операционная система, своеобразная прослойка, необходимая для общения исполняемых программ и аппаратной части.

Файловый сервер

Стоит отметить, что это одна из важнейших функций любого серверного оборудования. Локальные сети обеспечивают всем пользователям доступ к хранящимся файлам на центральном ПК. Кроме того, они могут управлять всеми директориями. Например, любой пользователь в сети может обратиться к хранилищу за необходимыми документами, отчетами, проектами, таблицами, даже за мультимедиа.

Плановая работа на файловом сервере никогда не сможет обойтись без публикации каких-либо документов. А это позволит сократить существенно время, а также ускорить выполнение задач. Любой участник может посмотреть изменения, отслеживать статус корректировки документов или любых отчетов.

Основная особенность такого сервера заключается в том, что можно управлять доступом к файлам. Назначить общий доступ или персональный. Это означает, что все пользователи клиентских персональных компьютеров смогут прочитать и изменить любой файл. Если же открыт только персональный доступ, то лишь несколько человек могут просматривать и изменять документы.

Терминальный сервер

Это такой сервер, который всем своим пользователям предоставляет вычислительные ресурсы. Как правило, при его использовании допускается запуск только необходимого для работы лицензионного программного обеспечения. У всех пользователей на компьютерах устанавливается клиент, называемый «протоколом рабочего стола». Если связь с сервером корректная, то пользователь обязательно увидит все содержимое на рабочем столе. Теперь вы в курсе, какие функции выполняет сервер локальной сети при организации доступа к файлам.

Также он сможет работать со всеми программами удаленно, для этого используются только лишь его ресурсы, нагрузки на клиентский компьютер нет. Стоит отметить про особенности работы с клиентом. А она заключается в том, что через буфер обмена происходит перехват информации, поступающей от клиента к серверу.

Сервер печати

В функции сервера такого типа входит организация доступа к устройствам печати. Иногда его называют принт-сервером, он необходим для того, чтобы можно было сразу нескольким работникам пользоваться одним факсом или принтером. Такой метод подразумевает, что на устройстве будет производиться удаленная печать. Причем принтер этот не подключается непосредственно к одному конкретному рабочему компьютеру. Вот какие функции выполняет сервер локальной сети в случае организации общего доступа к принтерам и факсу.

Сервер печати позволяет обрабатывать сразу несколько потоков операций, обеспечивает печать документов с нескольких персональных компьютеров без существенных простоев. Стоит также отметить, что установка всех принтеров в одной комнате существенно упростит работу в офисе. Если вы знаете адрес, то просто нужно выбрать из списка общедоступных устройств необходимое именно вам.

Сервер работы с базами данных

Он необходим для того, чтобы работать с SQL-запросами, которые поступают от пользователя персонального компьютера к определенной базе данных. С помощью такого сервера обеспечивается сохранность и целостность всех данных. Этот инструмент позволяет работать с секциями, таблицами, формулами, отчетами.

Теперь вы знаете про базы данных и что такое локальная сеть. Функции компьютерной сети в этом случае заключаются в том, чтобы предоставить доступ к конкретным документам пользователям ПК.

Пользователь, когда подключается к базе данных, использует только вычислительные мощности серверного оборудования. В качестве примера можно привести компьютеры с наиболее распространенными версиями программного обеспечения, например «1С:Предприятие», «Парус-Бухгалтерия» и т. д. На таких платформах можно реализовать сервер, который использует систему управления базами данных:

Oracle Database Server.
Microsoft SQL Server.
My-SQL.
Informix.
Firebird.

Есть и другие аналогичные СУБД. Но какие функции выполняет сервер локальной сети помимо этих? Он может исполнять роль «почтальона», который доставляет письма от начальника к рабочим и обратно.

Почтовый сервер

Он необходим для того, чтобы хранить письма, а также обмениваться информацией между всеми пользователями локальной сети. Причем в функции такого сервера входит хранение всех адресов пользователей, которые имеются в сети.

Кроме того, происходит обмен корреспонденцией между всеми участниками, можно отправлять отчеты, участвовать в рассылке, а также создавать календарные проекты для каких-либо встреч и мероприятий. При этом сервер и локальные станции обязательно должны находиться в одной сети.

Недостатки

А теперь нужно рассмотреть, какие недостатки могут быть у локальных сетей на основе сервера:

В случае аварийной остановки сервера очень высокая вероятность простоя всей сети. Обычно это случается при нарушении целостности сетевого оборудования.
Высокие затраты, с финансовой точки зрения, на приобретение лицензионного программного обеспечения и оборудования.
Настройка всего оборудования достаточно сложна, поэтому необходимо наличие квалифицированного технического персонала.

Теперь вы знаете, какие функции выполняет сервер локальной сети. Кратко все его обязанности мы перечислили в статье.