| §4.1 Lokalne i globalne sieci komputerowe

Lekcja 24
§4.1 Lokalne i globalne sieci komputerowe

Słowa kluczowe:

Wiadomość
połączyć
śieć komputerowa
szybkość przesyłania informacji
sieć lokalna
sieć globalna

4.1.1. Przekazywanie informacji

Wcześniej już o tym mówiliśmy komunikacja jest jedną z najważniejszych procesy informacyjne . Informacje są przesyłane ze źródła do odbiorcy w postaci sekwencji sygnałów, symboli, znaków. Na przykład w bezpośredniej rozmowie między ludźmi następuje transmisja sygnały dźwiękowe- przemówienie; czytając tekst, osoba postrzega symbole graficzne - litery. Przesyłana sekwencja sygnałów, symboli, znaków nazywana jest komunikatem.

Kanałem komunikacji (przesyłania informacji) jest system środki techniczne oraz nośnik propagacji sygnału do przesyłania wiadomości ze źródła do odbiornika. Gdy ludzie komunikują się bezpośrednio, informacje przekazywane są za pomocą fal dźwiękowych, podczas rozmowy przez telefon - za pomocą dźwięków i sygnały elektryczne rozprowadzane po liniach komunikacyjnych, podczas czytania - za pomocą fal świetlnych.

Każde przekształcenie informacji pochodzącej ze źródła do postaci nadającej się do jej transmisji kanałem komunikacyjnym nazywamy kodowanie. Obecnie komunikacja cyfrowa jest szeroko stosowana, gdy przesyłane informacje konwertowane na kod binarny.

Niewystarczająca jakość techniczna kanałów komunikacyjnych i inne przyczyny mogą prowadzić do zniekształcenia przesyłanego sygnału i utraty informacji. Aby uniknąć takich sytuacji, kod przesyłany przez linię komunikacyjną jest zbędny. Dzięki temu można skompensować utratę części informacji podczas transmisji. Ponadto nowoczesne systemy komunikacja cyfrowa wszystkie wiadomości są podzielone na części (pakiety, bloki). Dla każdego bloku obliczana jest suma kontrolna (suma cyfr binarnych), która jest przesyłana wraz z tym blokiem. W miejscu odbioru suma kontrolna odebranego bloku jest ponownie obliczana, a jeśli nie zgadza się z pierwotną kwotą, transmisja tego bloku jest powtarzana.

Od wieków do przekazywania listów ludzkość korzystała z usług usługi pocztowe; w drugiej połowie XIX w. wynaleziono technikę transmisji dźwięku (telefon); Od lat 30. do przesyłania obrazów używano telefaksu. W dzisiejszych czasach do przesyłania tekstów, obrazów, dźwięku i wielu innych rodzajów informacji, sieć komputerowa- dwa lub więcej komputerów połączonych liniami transmisji informacji. Wraz z pojawieniem się sieci komputerowych stało się możliwe wysłanie listu, który dociera szybciej niż telegram, otrzymanie odpowiedzi, zapoznanie się z najnowszymi wiadomościami, rozmowa z przyjacielem siedzącym przy komputerze oddalonym o setki kilometrów, jakby był w następny pokój, zarezerwuj bilet lotniczy lub pokój w hotelu, pobierz żądany program, dzwonek lub film.

Ważną cechą sieci komputerowej jest: szybkość przesyłania informacji lub pojemność kanału. Wartość ta jest zdefiniowana jako ilość informacji w bitach na sekundę (bps) oraz w jednostkach pochodnych: kilobity na sekundę (1 Kbps = 1000 bps), megabity na sekundę (1 Mbps = 1000 Kbps), gigabity na sekundę (1 Gbps = 1000 Mb/s).

Rozróżnij lokalne i globalne sieci komputerowe.

4.1.2. Co to jest lokalna sieć komputerowa

Lokalna sieć komputerowa łączy komputery zainstalowane w jednym pomieszczeniu (np. szkolnej klasie komputerowej) lub w jednym budynku (np. wszystkie komputery znajdujące się w budynku szkolnym można podłączyć do sieci lokalnej). Sieć lokalna umożliwia użytkownikom współdzielenie dostępu do zasobów komputera, a także: urządzenia peryferyjne(drukarki, skanery, dyski, modemy itp.) podłączonych do sieci.

Sieci lokalne są peer-to-peer i serwer dedykowany.

W małych sieciach lokalnych wszystkie komputery są równe, to znaczy każdy z nich może korzystać z zasobów drugiego. Użytkownicy samodzielnie decydują, które zasoby swojego komputera (pliki, foldery, dyski) udostępnić całej sieci. Takie sieci nazywane są peer-to-peer.

W sieciach z dużą liczbą użytkowników niepożądane jest, aby wszyscy mieli dostęp do wszystkich komputerów w sieci. Łącząc więcej niż 10 komputerów, warto przydzielić najwięcej potężny komputer- serwer (serwer angielski - obsługujący). Na dysku twardym serwera umieszczane są pliki (dane i programy), do których mają dostęp inne komputery w sieci - klienci. Dodatkowo wszyscy użytkownicy sieci mogą mieć dostęp do urządzeń peryferyjnych podłączonych do serwera (np. drukarki lub skanera).

Każdy komputer podłączony do sieci lokalnej musi mieć specjalną płytkę - kartę sieciową. Jego funkcją jest transmisja i odbiór sygnałów propagowanych kanałami komunikacyjnymi.

Połączenie komputerów (ich kart sieciowych) z siecią lokalną odbywa się za pomocą różne rodzaje kable (skrętka, światłowód - rys. 4.1) lub poprzez kanały bezprzewodowe (np. Wi-Fi).

Ryż. 4.1. Kable:
skrętka i włókno

Skrętka to dwa izolowane przewody miedziane, które są skręcone ze sobą. To skręcenie przewodów zmniejsza wpływ zakłóceń na sygnały przesyłane przez ten kabel. Połączenie skrętki składa się z kilku skrętek (2 lub 4) pokrytych plastikową osłoną. Szybkość przesyłania danych - od 10 Mb/s do 1000 Mb/s.

Kabel światłowodowy przepuszcza światło przez włókno szklane. Ten rodzaj połączenia zapewnia bardzo dużą prędkość transmisji, długość kanału to setki tysięcy kilometrów i absolutnie nie podlega zakłóceniom elektromagnetycznym. Szybkość przesyłania danych - od 100 Mb/s do 10 Gb/s.

Bezprzewodowy połączenie WiFi zapewnia szybkość transmisji danych do 300 Mb/s.

4.1.3. Czym jest globalna sieć komputerowa

Sieci lokalne, zrzeszające dziesiątki komputerów na niewielkim obszarze, nie zapewniają wspólnego dostępu do informacji użytkownikom znajdującym się w znacznej odległości od siebie (np. w różnych osiedlach).

globalna sieć komputerowa- system połączonych komputerów umieszczonych w dowolnie dużej odległości od siebie (na przykład w różnych krajów i na różnych kontynentach).

Przykładami globalnych sieci komputerowych są sieci regionalne i korporacyjne. Regionalne sieci komputerowe zapewniają powiązanie komputerów w tym samym regionie (miasto, region, region, kraj). Korporacyjne sieci komputerowe są tworzone w celu zapewnienia działania różnego rodzaju struktur korporacyjnych, które posiadają odległe terytorialnie oddziały (np. banki wraz z oddziałami).

Najbardziej znaną i najbardziej rozbudowaną światową siecią komputerową jest Internet. Sieć ta łączy liczne sieci lokalne, regionalne i korporacyjne, a także komputery użytkowników indywidualnych, rozmieszczone na całym świecie.

Podstawą każdej globalnej sieci komputerowej są komputery węzły i kanały komunikacyjne.

Węzeł to potężny komputer, który jest na stałe podłączony do sieci. Abonenci podłączeni są do węzłów sieci komputerowej - komputery osobiste użytkowników lub sieci lokalne.

Do transmisji danych w sieciach globalnych wykorzystuje się szeroką gamę kanałów fizycznych: kabel elektryczny; komunikacja radiowa przez repeatery i satelity komunikacyjne; promienie podczerwone(jak w pilotach telewizyjnych); nowoczesny kabel światłowodowy; konwencjonalna sieć telefoniczna.

Organizacja, która zapewnia użytkownikom połączenie z globalną siecią za pośrednictwem ich komputerów, nazywa się dostawca(Angielski dostawca - dostawca) usługi sieciowe.

Zadanie. Szybkość przesyłania danych przez niektóre połączenia wynosi 128 000 bps. Ile czasu (w sekundach) zajmie przesłanie pliku o rozmiarze 625 KB przez to połączenie?

NAJWAŻNIEJSZĄ RZECZĄ

Śieć komputerowa- są to dwa lub więcej komputerów połączonych liniami transmisji informacji.

lokalna sieć komputerowałączy komputery zainstalowane w tym samym pomieszczeniu lub budynku i zapewnia użytkownikom możliwość współdzielenia dostępu do zasobów komputera, a także do urządzeń peryferyjnych podłączonych do sieci. Sieci lokalne są typu peer-to-peer iz dedykowanym serwerem.

globalna sieć komputerowa- jest to zestaw połączonych komputerów znajdujących się w dowolnie dużej odległości od siebie (na przykład w różnych krajach i na różnych kontynentach).

Pytania i zadania

1. Zapoznaj się z materiałami prezentacyjnymi do akapitu zawartymi w elektronicznym suplemencie do podręcznika. Co możesz powiedzieć o formach prezentacji informacji w prezentacji iw podręczniku? Jakie slajdy chciałbyś dodać do swojej prezentacji?

2. Jak rozumiesz znaczenie wyrażenia: „Możliwość przekazywania wiedzy, informacji jest podstawą postępu całego społeczeństwa jako całości i każdej osoby z osobna”? Omów to pytanie w grupie.

3. Od czasów starożytnych ludzie różne sposoby wymiana informacji, powiadamianie o niebezpieczeństwie lub przekazywanie ważnych i pilnych informacji. Przygotuj krótki raport na temat jednego z dotychczas stosowanych sposobów przekazywania informacji.

4. Co to jest sieć komputerowa?

5. Co to jest kanał komunikacji? Jak określana jest przepustowość kanału komunikacyjnego?

6. Jak działa sieć LAN typu peer-to-peer?

7. Jak działa sieć lokalna z dedykowanym serwerem?

8. Jaki typ sieci lokalnej jest zainstalowany w Twojej klasie komputerowej? Jakie funkcje spełnia?

9. Jakie sieci nazywamy globalnymi? Podaj przykłady takich sieci.

10. Jakie kanały komunikacyjne są wykorzystywane do transmisji danych w światowych sieciach komputerowych?

11. Szybkość transmisji danych w określonym kanale komunikacyjnym wynosi 512 000 bps. Przesyłanie pliku przez ten kanał zajmuje 16 sekund. Określ rozmiar pliku w kilobajtach.

12. Znajdź nazwy dostawców usług sieciowych w Twojej okolicy.

13. Zbuduj wykres relacji łączących pojęcia omówione w tym akapicie.

Sieć lokalną można uznać za połączenie dwóch lub więcej urządzeń za pomocą kabla, fal radiowych lub sygnałów optycznych, co umożliwia wymianę danych między nimi. Urządzenia znajdujące się w tym samym pomieszczeniu lub budynku i połączone ze sobą nazywane są lokalną siecią komputerową (LAN - Local Area Network). Liczba urządzeń podłączonych do takiej sieci jest ograniczona możliwościami zastosowanej system kablowy oraz sprzęt sieciowy.

Połączenie między urządzeniami może być bezpośrednie lub z wykorzystaniem dodatkowych węzłów komunikacyjnych.

Sieci są szkieletem struktury informacyjne, składający się z warstw lub komponentów logicznych i fizycznych, których głównym celem jest wymiana informacji.

Warstwa fizyczna jest reprezentowana przez składniki sieciowe, które zapewniają fizyczne połączenie między komputerami. Te komponenty to zazwyczaj: interfejs sieciowy (karta sieciowa lub karta adaptera sieciowego, komunikacja standardowa lub zaawansowana lub port równoległy lub karta wieloportowa), media sieciowe (kabel koncentryczny, dwużyłowa tzw. skrętka lub światłowód) oraz elementy węzłowe (routery , huby, repeatery (repeatery, huby (hub)), switche (switch)) oraz elementy końcowe (terminatory, konektory, konektory, wtyczki).

Obecnie istnieje wyraźna struktura sieci na lokalne i globalne, proces integracji pierwszej z drugą, gdzie sieci z kilkoma setkami komputerów wciąż są uważane za lokalne, a globalne mają dziesiątki tysięcy podłączonych systemy komputerowe. Szybkość wymiany informacji sięga 200 Mb/s, a 10 Mb/s jest uważana za podstawową konfigurację początkową i niskobudżetową. Teraz sieci komputerowe pozwalają nie tylko na przesyłanie lub odbieranie informacji w dosłownym tego słowa znaczeniu, ale także zapewniają wiele możliwości usługowych, których lista stale się poszerza. To i administracja zdalna, rozproszone systemy plików, zdalne wykonywanie programów, poczta elektroniczna, zdalne drukowanie, rozproszone bazy dane, systemy zdalny dostęp oraz systemy rozproszone kierownictwo, Wyszukiwarki, telekonferencje i nie tylko.

Urządzenia, które są używane zarówno jako centra kontroli w sieci, jak i jako nośniki pamięci, nazywane są serwerami. Jeśli urządzenia znajdują się stosunkowo blisko siebie i są połączone za pomocą szybkich kart sieciowych, takie sieci nazywane są sieciami lokalnymi. W przypadku korzystania z sieci lokalnej urządzenia zwykle znajdują się w tym samym pomieszczeniu, budynku lub w kilku blisko oddalonych od siebie domach. Lokalna sieć komputerowa z reguły łączy nie więcej niż sto systemów komputerowych należących do jednej struktury i ma charakter korporacyjny, zarówno pod względem działania, jak i charakteru systemu oprogramowanie.

Zasady organizacji i protokołów oprogramowania dla lokalnych i globalnych systemów komputerowych mogą być zarówno różne, jak i absolutnie takie same. Dlatego niemożliwe jest sklasyfikowanie sieci jako lokalnej lub globalnej tylko na podstawie rodzaju interakcji sieciowej i oprogramowania bazowego.

3.5. Sieci lokalne

Sieć lokalna (LAN) nazwano łącznym połączeniem kilku oddzielnych komputerów do jednego kanału transmisji danych. Pojęcie sieci LAN (ang. LAN - Local Area Network) odnosi się do geograficznie ograniczonych (terytorialnie lub produkcyjnie) kompleksów sprzętowych i programowych, w których kilka systemów komputerowych jest połączonych ze sobą za pomocą odpowiednich środków komunikacji.

Sieć LAN zapewnia możliwość jednoczesnego korzystania z programów i baz danych przez kilku użytkowników, a także możliwość interakcji z innymi stacjami roboczymi podłączonymi do sieci. Za pośrednictwem sieci LAN system łączy komputery osobiste znajdujące się w wielu odległych miejscach pracy, które współdzielą sprzęt, oprogramowanie i informacje. Miejsca pracy pracowników nie są już izolowane i są połączone w jeden system.

Najważniejszą cechą sieci LAN jest szybkość przesyłania informacji. W idealnym przypadku podczas wysyłania i odbierania danych przez sieć czas odpowiedzi powinien być prawie taki sam, jak w przypadku otrzymania ich z komputera użytkownika, a nie z innego miejsca w sieci.. Wymaga to szybkiego przesyłania danych 10 Mb/s i więcej. W rzeczywistości osiągane są następujące prędkości:

· Kabel koncentryczny - 10¸ 50 Mbodów;

· Skrętka - do 10 Mbaud;

· Specjalna skrętka kategorii 5 - do 100 Mbaud;

· Światłowód - do 1 Gbaud;

· Linia telefoniczna - od 2400 bodów do 56 kbodów;

· Satelita 10 000 komputerów jednocześnie i prędkość około 1 Mbaud.

Elementy sieci LAN: urządzenia sieciowe i środki komunikacji.

Sieć LAN realizuje zasadę organizacji modułowej, co pozwala na budowanie sieci o różnych konfiguracjach o różnej funkcjonalności. Główne elementy, z których zbudowana jest sieć, to:

medium transmisyjne – kabel koncentryczny, kabel telefoniczny, skrętka, kabel światłowodowy, radiowy itp.;

stanowiska pracy- PC, stacja robocza lub rzeczywista stacja sieciowa. Jeśli stacja robocza jest podłączona do sieci, może nie wymagać ani dysku twardego, ani dyskietek. Jednak w tym przypadku potrzebujesz karty sieciowej - specjalnego urządzenia do zdalnego uruchamiania systemu operacyjnego z sieci;

tablice interfejsowe – tablice sieciowe do organizowania interakcji stacji roboczych z siecią;

serwery– oddzielne komputery z oprogramowaniem realizującym funkcje kontrolne zasoby sieciowe dostęp publiczny;

oprogramowanie sieciowe .

Przyjrzyjmy się bliżej niektórym z tych komponentów sieciowych.

Serwery

Sieć może mieć jeden lub więcej serwerów. Do zarządzania działaniem sieci można wykorzystać różne serwery ( serwery sieciowe), przechowujących informacje w postaci plików ( serwery plików), wyszukiwanie i wydobywanie informacji z baz danych ( serwery baz danych), dystrybucja informacji ( serwery pocztowe ), drukowanie sieciowe ( serwery wydruku) itp. Dyski serwera są dostępne ze wszystkich innych stacji roboczych w sieci, jeśli użytkownicy mają odpowiednie uprawnienia.

Interakcja serwera ze stacjami roboczymi przebiega w przybliżeniu według następującego schematu. W razie potrzeby stacja robocza wysyła do serwera żądanie wykonania jakiejś akcji: odczytania danych, wydrukowania dokumentu, wysłania e-maila itp. Serwer wykonuje żądaną akcję i wydaje potwierdzenie.

Medium transmisyjne

Media transmisyjne charakteryzują się szybkością i zasięgiem transmisji informacji oraz niezawodnością.

Jako środki komunikacji w sieci LAN najczęściej wykorzystuje się skrętkę, kabel koncentryczny, linie światłowodowe. Przy wyborze medium transmisyjnego należy wziąć pod uwagę następujące wskaźniki:

· szybkość przesyłania informacji;

· zakres przekazywanie informacji;

· bezpieczeństwo przesyłania informacji;

· niezawodność przesyłania informacji ;

· koszt instalacji i eksploatacji.

Jednoczesne spełnienie wymagań dla medium transmisyjnego jest trudnym zadaniem. Na przykład duża szybkość przesyłania danych jest często ograniczona przez maksymalną dopuszczalną odległość dla niezawodnego przesyłania danych, przy jednoczesnym zapewnieniu niezbędnego poziomu ochrony przesyłanych danych. Koszt środków komunikacji wpływa na możliwość budowy i rozbudowy sieci.

Rozważmy bardziej szczegółowo właściwości niektórych mediów transmisyjnych.

zakręcona para

Połączenie dwużyłowe skrętką (skrętka), najtańsze spośród mediów transmisyjnych. Umożliwia przesyłanie informacji z prędkością do 10 Mb/s, łatwa w rozbudowie, niska odporność na zakłócenia. Długość kabla nie przekracza 1000 m przy szybkości transmisji 1 Mb/s. Aby zwiększyć odporność na zakłócenia informacji, ekranowane zakręcona para umieszczony w powłoce podobnej do ekranu kabla koncentrycznego. Cena takiej pary jest zbliżona do ceny kabla koncentrycznego.

Kabel koncentryczny

Kabel koncentryczny służy do komunikacji na odległość do kilku kilometrów, ma dobrą odporność na zakłócenia w średniej cenie. Szybkość przesyłania informacji wynosi od 1 do 10 Mb/s, w niektórych przypadkach dochodzi do 50 Mb/s. Kabel koncentryczny może służyć do szerokopasmowej transmisji informacji.

Szerokopasmowy kabel koncentryczny.

Taki kabel koncentryczny jest słabo podatny na zakłócenia, łatwy w budowie, ale ma wysoką cenę. Szybkość przesyłania danych sięga 500 Mb/s. Do przesyłania informacji na odległość większą niż 1,5 km w paśmie podstawowym konieczne jest przekaźnik(wzmacniacz), a odległość stabilnej transmisji zwiększa się do 10 km. W przypadku sieci LAN z topologią magistrali lub drzewa kabel musi mieć: Terminator (rezystor terminujący).

Kabel Ethernet

Gruby Ethernet

Kabel koncentryczny o impedancji falowej 50 omów (gruby kabel Ethernet. lub żółty kabel (żółty)). Wykorzystuje standardowy przełącznik 15-stykowy. Maksymalna dopuszczalna odległość transmisji bez repeatera nie przekracza 500 m, a łączna długość sieci Ethernet wynosi 3000 m. Gruby Ethernet, ze względu na topologię szkieletu, wykorzystuje na końcu tylko jeden terminator. Pod względem odporności na zakłócenia jest kosztowną alternatywą dla konwencjonalnego kabla koncentrycznego.

Smukły Ethernet

kabel koncentryczny 50 omów ( cienki Ethernet) i szybkością przesyłania danych 107 bps, tańszą niż gruby Ethernet.

Sieci LAN z cienkim kablem Ethernet są tanie, wymagają minimalnej skalowalności i nie wymagają dodatkowego ekranowania. Kabel jest podłączony do karty sieciowe stacje robocze wykorzystujące łączniki teowe ( Złącza T ) z kompaktowymi złączami bagnetowymi (CP-50). Do łączenia segmentów cienkiego Ethernetu wymagane są repeatery. Odległość między stacjami roboczymi bez repeaterów nie może przekraczać 300 m, a łączna długość sieci nie może przekraczać 1000 m.

Światłowód

Najdroższym medium transmisyjnym dla sieci LAN jest kabel światłowodowy, zwany także kablem z włókna szklanego. Szybkość przesyłania przez nią informacji sięga kilku gigabitów na sekundę przy dopuszczalnej długości ponad 50 km. Odporność kabla światłowodowego na zakłócenia jest bardzo wysoka, dlatego oparte na nim sieci LAN są używane tam, gdzie występują zakłócenia elektromagnetyczne i wymagane jest przesyłanie informacji na duże odległości bez użycia wzmacniaczy. Sieci są odporne na podsłuch, ponieważ technika rozgałęzień w kablach światłowodowych jest bardzo złożona. Zazwyczaj sieci LAN oparte na kablu światłowodowym są budowane w topologii gwiazdy.

Charakterystykę typowych mediów transmisyjnych podano w tabeli.

Topologia IVS

Topologia, czyli Konfiguracja połączenia LAN przyciąga więcej uwagi niż inne cechy sieci. Wynika to z faktu, że to topologia w dużej mierze determinuje najważniejsze właściwości sieci, takie jak np. niezawodność i wydajność.

Istnieją różne podejścia do klasyfikacji topologii sieci LAN. Według jednej z nich konfiguracje sieci lokalnych dzielą się na dwie główne klasy: audycja oraz kolejny .

W audycja konfiguracje, każdy komputer PC przesyła sygnały, które mogą być odbierane przez inne komputery. Takie konfiguracje obejmują wspólną magistralę, drzewo (łączące kilka wspólnych magistral za pomocą repeaterów), gwiazdę z centrum pasywnym. Zaletą tej klasy konfiguracji jest łatwość pracy w sieci.

W kolejny konfiguracje, każda fizyczna podwarstwa przesyła informacje tylko do jednego komputera. Takie konfiguracje obejmują gwiazdę z centrum intelektualnym, pierścień, połączenie hierarchiczne, płatek śniegu. Główną zaletą jest prostota wdrażanie oprogramowania znajomości.

Aby zapobiec kolizjom w przekazywaniu informacji, jest on najczęściej stosowany metoda tymczasowej separacji , zgodnie z którym każde przyłączone stanowisko pracy w określonych momentach otrzymuje wyłączne prawo do korzystania z kanału transmisji informacji. Dlatego wymagania dotyczące przepustowości sieci pod zwiększonym obciążeniem, tj. wraz z wprowadzeniem nowych stanowisk pracy, ulegają zmniejszeniu.

Różne topologie implementują różne zasady przekazywania informacji . W audycji to wybór informacji, kolejno routing informacji.

W szerokopasmowej sieci LAN stacje robocze otrzymują częstotliwość, na której mogą wysyłać i odbierać informacje. Przesyłane dane są modulowane na odpowiednich częstotliwościach nośnych. Technologia komunikacji szerokopasmowej pozwala na jednoczesne przesyłanie dość dużej ilości informacji w medium komunikacyjnym.

Topologia gwiazdy .

Topologia sieci w postaci gwiazdy z aktywnym centrum odziedziczony z okolicy komputery mainframe , gdzie maszyna hosta odbiera i przetwarza wszystkie dane z urządzeń końcowych jako aktywny węzeł przetwarzania danych. Wszystkie informacje między peryferyjnymi stacjami roboczymi przechodzą przez węzeł centralny śieć komputerowa.

Przepustowość sieci jest określana przez moc obliczeniową węzła centralnego i jest gwarantowana dla każdej stacji roboczej. Kolizje, czyli Nie ma kolizji w transmisji danych.

Okablowanie topologii jest stosunkowo proste, o ile każda stacja robocza jest połączona z lokalizacją centralną, jednak koszt ułożenia linii komunikacyjnych jest wysoki, zwłaszcza gdy lokalizacja centralna nie jest geograficznie zlokalizowana w centrum topologii.

Przy rozbudowie sieci LAN nie ma możliwości wykorzystania wcześniej wykonanych połączeń kablowych: do nowej stacji roboczej należy poprowadzić osobny kabel z centralnego węzła sieci.

Topologia gwiazdy z dobrą wydajnością węzła centralnego jest jedną z najszybszych topologii LAN, ponieważ przesyłanie informacji między stacjami roboczymi odbywa się po dedykowanych liniach używanych tylko przez te stacje robocze. Częstotliwość żądań przesyłania informacji z jednej stacji do drugiej jest niska w porównaniu z innymi topologiami.

Rys 1. Topologia gwiazdy

Wydajność sieci LAN o topologii gwiazdy zależy przede wszystkim od parametrów węzła centralnego, który działa jako serwer sieciowy. Może to być wąskie gardło sieci. Jeśli węzeł centralny ulegnie awarii, działanie sieci jako całości zostaje zakłócone.

W sieci LAN z centralnym węzłem sterującym możliwe jest zaimplementowanie optymalnego mechanizmu ochrony przed nieautoryzowanym dostępem do informacji.

Topologia pierścienia.

W topologii sieci pierścieniowej stacje robocze LAN są połączone w okrąg. Ostatnia stacja robocza jest połączona z pierwszą, czyli łącze komunikacyjne jest zamknięte w pierścieniu.

Układanie linii komunikacyjnych między stacjami roboczymi może być dość kosztowne, zwłaszcza jeśli stacje robocze są geograficznie oddalone od głównego pierścienia.

Wiadomości w pierścieniu LAN krążą w kółko. Stacja robocza wysyła informacje na określony adres po otrzymaniu żądania z ringu. Przekazywanie informacji okazuje się dość sprawne, ponieważ wiadomości można wysyłać jedna po drugiej. Na przykład możesz wysłać żądanie dzwonienia do wszystkich stacji. Czas przesyłania informacji wzrasta proporcjonalnie do liczby stacji roboczych w sieci LAN.

Ryż. 2. Topologia pierścienia

Główny problem topologii pierścienia polega na tym, że każda stacja robocza musi uczestniczyć w transmisji informacji, a jeśli przynajmniej jedna z nich ulegnie awarii, cała sieć zostaje sparaliżowana. Usterki w systemie kablowym można łatwo zlokalizować.

Rozszerzenie sieci z topologia pierścienia wymaga, aby sieć przestała działać, ponieważ pierścień musi zostać zerwany. Nie ma specjalnych ograniczeń dotyczących rozmiaru sieci LAN.

Specjalną formą topologii pierścienia jest logiczny pierścień .

Fizycznie jest montowany jako połączenie topologii gwiazdy. Poszczególne gwiazdy są włączane za pomocą specjalnych przełączników (ang. Hub - koncentrator), który w języku rosyjskim jest również czasami nazywany „hubem”. W zależności od liczby stacji roboczych i długości kabla między stacjami roboczymi stosuje się koncentratory aktywne lub pasywne. Aktywne koncentratory dodatkowo zawierają wzmacniacz do podłączenia od 4 do 16 stacji roboczych. Koncentrator pasywny jest wyłącznie urządzeniem rozgałęziającym (maksymalnie trzy stacje robocze). Zarządzanie pojedynczą stacją roboczą w logicznym ringu jest takie samo jak w normalnym ringu. Każdemu stanowisku pracy przypisany jest odpowiadający mu adres, na który przekazywana jest kontrola (od najstarszego do najmłodszego i od najmłodszego do najstarszego). Rozłączenie następuje tylko w dalszym (najbliższym) węźle sieci komputerowej, tak więc tylko w rzadkich przypadkach może dojść do zakłócenia pracy całej sieci.

Topologia magistrali

W sieci LAN z topologią magistrali główne medium transmisyjne ( opona) – wspólne dla wszystkich stacji roboczych. Funkcjonowanie sieci LAN nie jest uzależnione od stanu poszczególnych stacji roboczych, tj. stacje robocze można podłączyć do magistrali lub odłączyć od niej w dowolnym momencie bez zakłócania pracy sieci jako całości.

Ryż. 3. Topologia magistrali

Natomiast w najprostszej sieci Ethernet o topologii magistrali jako medium transmisyjne stosuje się cienki kabel Ethernet ze złączem trójnikowym ( T -złącze), więc rozbudowa takiej sieci wymaga przerwy w magistrali, co prowadzi do zakłócenia sieci. Droższe rozwiązania wiążą się z instalacją T - złącza pasywnych skrzynek wtykowych.

Ponieważ rozbudowę sieci LAN o topologię magistrali można przeprowadzić bez przerywania procesów sieciowych i zakłócania środowiska komunikacyjnego, usuwanie informacji z sieci LAN i odpowiednio nasłuchiwanie informacji odbywa się dość łatwo, w wyniku czego bezpieczeństwo takiej sieci LAN jest niskie.

Charakterystykę topologii sieci komputerowych podano w tabeli.

Topologia drzewa.

Tworzą go różne kombinacje omówionych powyżej topologii sieci LAN. Podstawa drzewa (korzeń) znajduje się w miejscu, w którym schodzą się linie komunikacyjne (gałęzie drzewa).

Sieci o strukturze drzewiastej stosowane są tam, gdzie nie ma możliwości bezpośredniego zastosowania podstawowych struktur sieciowych. Aby podłączyć stacje robocze, urządzenia zwane koncentratory .

Istnieją dwa rodzaje takich urządzeń. Urządzenia, do których można podłączyć maksymalnie trzy stacje, nazywane są koncentratory pasywne. Połączyć jeszcze potrzebne urządzenia aktywne huby ze wzmocnieniem sygnału.

Rodzaje budowanie sieci LAN metody przekazywania informacji.

Sieć Token Ring

Ten standard został opracowany przez IBM. Jako medium transmisyjne stosuje się nieekranowaną lub ekranowaną skrętkę dwużyłową lub światłowód. Szybkość przesyłania danych od 4 Mb/s do 16 Mb/s. Jak metoda kontroli dostępu stacji roboczych do używanego medium transmisyjnego pierścień znacznika (Pierścień Tokena). Główne postanowienia metody:

¨ topologia pierścienia LAN;

¨ stacja robocza może przesyłać dane dopiero po otrzymaniu tokena, tj. pozwolenie na przekazywanie informacji;

¨ w danym momencie tylko jedna stacja w sieci ma to prawo.

Do LAN Do k e n Ring wykorzystuje trzy główne rodzaje pakietów:

¨ kontrola pakietów/dane (dane/ramka poleceń);

¨ znacznik (żeton);

¨ pakiet resetowania (przerwij).

Pakiet kontroli/danych . Za pomocą takiego pakietu przesyłane są polecenia sterujące danymi lub siecią.

Znacznik.Stacja może rozpocząć transmisję danych dopiero po odebraniu takiego pakietu. W pierścieniu może znajdować się tylko jeden znacznik i odpowiednio tylko jedna stacja z prawem do transmisji danych.

Zresetuj pakiet.Wysłanie takiego pakietu powoduje zatrzymanie transmisji informacji.

Sieć To k e n Pierścień umożliwia łączenie komputerów w topologii gwiazdy.

Sieć lokalna Arknet.

Arknet (Attached Resource Computer NETWork) to prosta, niedroga, niezawodna i elastyczna architektura sieci LAN. Opracowany przez Datapoint Corporation w 1977 roku. Następnie licencję na Arcnet przejęła firma SMS Corporation (Standard Microsystem Corporation), która stała się głównym twórcą i producentem sprzętu dla sieci Arcnet. Jako medium transmisyjne stosuje się skrętkę, kabel koncentryczny 93 omów i kabel światłowodowy. Szybkość przesyłania danych wynosi 2,5 Mb/s. Podczas podłączania urządzeń w zastosuj topologie magistrali i gwiazdy. Metoda kontroli dostępu stacje do medium transmisyjnego - opona znacznikowa (Tokenowy Magistrala). Metoda obejmuje następujące zasady:

¨ urządzenia podłączone do sieci mogą przesyłać dane tylko wtedy, gdy otrzymają zezwolenie na transmisję (token);

¨ w danym momencie tylko jedna stacja w sieci ma to prawo;

Zasady pracy

Przesyłanie każdego bajtu w Arcnet odbywa się poprzez wysłanie ISU (ang. Information Symbol Unit – jednostka przesyłania informacji), składającego się z trzech bitów startu/stopu usługi i ośmiu bitów danych. Na początku każdego pakietu przesyłany jest początkowy ogranicznik AB (Alegt Burst), który składa się z sześciu bitów usługi. Ogranicznik początkowy działa jako preambuła pakietu.

Arcnet definiuje 5 rodzajów pakietów:

1. Pakiet ITT(Information To Transmit) - zaproszenie do transmisji. Ten komunikat przekazuje kontrolę z jednego węzła sieci do drugiego. Stacja, która odebrała pakiet ITT , nabywa prawo do przenoszenia danych.

2. Pakiet FBE(Free Buffeg Enquiries) - prośba o gotowość do odbioru danych. Ten pakiet sprawdza gotowość węzła do odbioru danych.

3. pakiet danych.Ta wiadomość służy do przesyłania danych.

4. ZAPYTAJ pakiet (Podziękowania) - potwierdzenie odbioru. Potwierdzenie gotowości do odbioru danych lub potwierdzenie odebrania pakietu danych bez błędów tj. odpowiedź na FBE i pakiet danych.

5. Pakiet NAK(Podziękowania Negatywne) niechęć do otrzymywania. Węzeł nie jest gotowy do odbierania danych w odpowiedzi na FBE lub odbierania pakietu z błędem.

Sieć Ethernet

Specyfikacja Ethernet została zaproponowana przez firmę Xerox pod koniec lat siedemdziesiątych. Później do tego projektu dołączyły Digital Equipment Corporation (DEC) i Intel. W 1982 roku opublikowano specyfikację dla Ethernetu w wersji 2.0. W oparciu o Ethernet opracowano standard IEEE 802.3.

Podstawowe zasady pracy

¨ topologia magistrali na poziomie logicznym;

¨ wszystkie urządzenia podłączone do sieci są równe, tj. dowolna stacja może rozpocząć transmisję w dowolnym momencie (jeśli medium transmisyjne jest wolne);

¨ dane transmitowane przez jedną stację są dostępne dla wszystkich stacji w sieci.

Wstęp

Jedną z podstawowych potrzeb człowieka jest potrzeba komunikacji, która staje się możliwa, gdy ludzie się rozumieją. W tym celu uczą się języków, opanowują kulturę komunikacji, używają nowoczesne wyposażenie i metody komunikacji. Szeroko rozumiana komunikacja jest rozumiana jako proces, sposób i środek przenoszenia przedmiotu lub wiadomości z jednego miejsca w drugie. Komunikacja może być zorganizowana przy użyciu różnych mediów transmisyjnych, takich jak komunikacja wodna i powietrzna, gazociągi, linie kolejowe i autostrady itp.
Nieocenioną pomoc ludziom zapewniają sieci komputerowe, których wygląd zaznaczono Nowa era w historii komunikacji. Wraz z pojawieniem się sieci komputerowych zaczęli mówić o komunikacji komputerowej, czyli wymianie wszelkiego rodzaju informacji za pomocą komputerów. Coraz częściej wkraczają w nasze życie, w niektórych przypadkach wypierając, aw innych uzupełniając te już dostępne. Będąc daleko od siebie, wymieniasz listy pocztą – w sieci komputerowej ten rodzaj komunikacji nazywa się e-mailem. Aby omówić jakąś ważną kwestię, organizujesz spotkanie, spotkanie, konferencję. W sieci komputerowej istnieje odpowiedni rodzaj komunikacji. To jest telekonferencja. Komunikacja komputerowa pod wieloma względami przypomina tradycyjną, ale jednocześnie znacznie skraca się czas dostarczania poczty, komunikacja jest organizowana szybciej, zwiększa się możliwość komunikowania się z dużym gronem osób, a także szybki dostęp do informacji ze świata repozytoria.
Komunikacja komputerowa realizowana jest za pomocą sieci komputerowych: lokalnych, regionalnych, korporacyjnych, globalnych.
Na wykładzie dowiesz się, czym się od siebie różnią i co je stanowi. Sprzęt komputerowy, a mianowicie: jakie komponenty zapewniają działanie sieci, jakie kanały komunikacji są wykorzystywane, czym jest modem i karta sieciowa, jaką rolę pełnią protokoły w sieciach komputerowych i wiele więcej.

Sieć komputerowa. Podstawowe informacje.

Telekomunikacja(z greckiego tele - „daleko”, daleko ~ i łacińskiego komunika- „komunikacja”) - jest to wymiana informacji na odległość.
Nadajnik radiowy, telefon, dalekopis, faks, teleks i telegraf to obecnie najbardziej popularne i znane przykłady technologii telekomunikacyjnej.
Później dodano do nich kolejne narzędzie - są to komunikacja komputerowa, która obecnie staje się coraz bardziej rozpowszechniona. Obiecują usunąć telegrafię i telegrafię, tak jak ta ostatnia usunęła telegraf.

komunikacja komputerowa– wymiana informacji na odległość z wykorzystaniem sieci komputerowych.

W dzisiejszych czasach sieci komputerowe stają się coraz bardziej znaczenie w życiu ludzkości ich rozwój jest bardzo obiecujący. Sieci mogą się łączyć i udostępniać zasoby informacyjne zarówno małe przedsiębiorstwa, jak i duże organizacje zajmujące odległe od siebie lokale, czasem nawet w różnych krajach.

Sieć komputerowa- system komputerów połączonych kanałami transmisji informacji.

Przeznaczenie wszystkich typów sieci komputerowych jest określone przez dwie funkcje:
- prowiant dzielenie się zasoby sprzętowe i programowe sieci;
- zapewnienie współdzielonego dostępu do zasobów danych.
Na przykład wszyscy członkowie sieci lokalnej mogą współużytkować jedno wspólne urządzenie drukujące — drukarka sieciowa lub np. zasoby dyski twarde jeden dedykowany komputer - serwer plików. Podobnie oprogramowanie może być udostępniane. Jeśli sieć ma specjalny komputer przeznaczony do współdzielenia członków sieci, nazywa się to serwerem plików.

sieci według wymiaru Są podzielone na lokalna, regionalna, korporacyjna, globalna

sieć lokalna(LAN - Local Area Network) - połączenie komputerów znajdujących się w niewielkiej odległości od siebie (od kilku metrów do kilku kilometrów). Komputery PC w takich sieciach znajdują się w tym samym pomieszczeniu, w tym samym przedsiębiorstwie, w gęsto rozmieszczonych budynkach.
Sieci lokalne nie pozwalają na udostępnianie informacji użytkownikom znajdującym się np. w różnych częściach miasta. Przychodzą z pomocą sieci regionalne, łącząc komputery w tym samym regionie (miasto, kraj, kontynent).

regionalny sieć(MAN - Metropolitan Area Network) - łączenie komputerów PC i sieci lokalnych w celu rozwiązania wspólnego problemu o skali regionalnej. Regionalny Sieć komputerowa łączy komputery znajdujące się w znacznej odległości od siebie. Może obejmować komputery w dużym mieście, regionie gospodarczym, odrębnym kraju. Zazwyczaj odległość między abonentami regionalnej sieci komputerowej wynosi od kilkudziesięciu do kilkuset kilometrów.
Wiele organizacji zainteresowanych ochroną informacji przed nieautoryzowanym dostępem (np. wojskowych, bankowych itp.) tworzy tzw sieci korporacyjne. Sieć firmowa może łączyć tysiące i dziesiątki tysięcy komputerów znajdujących się w różnych krajach i miastach (przykładem może być sieć Microsoft)

zbiorowysieci - stowarzyszenie sieci lokalnych w ramach jednej korporacji.

Konieczność stworzenia jednej globalnej przestrzeni informacyjnej doprowadziła do powstania globalnej sieci komputerowej Internet.

globalne sieci(WAN — sieć rozległa) – system połączonych sieci lokalnych i komputerów użytkowników znajdujących się w odległych odległościach w celu ogólnego wykorzystania światowych zasobów informacyjnych; .
Sieci informacyjne stwarzają realną możliwość szybkiego i wygodnego dostępu użytkowników do wszystkich informacji zgromadzonych przez ludzkość na przestrzeni dziejów.

W zależności od rodzaju medium transmisyjnego sieci dzielą się na:

Przewodowy (dla kabel koncentryczny, skrętka, światłowód);
- bezprzewodowe z przesyłaniem informacji kanałami radiowymi lub w zakresie podczerwieni.
Metodą organizowania interakcji komputerów sieciowych są podzielone na peer-to-peer oraz z dedykowanym serwerem (sieci hierarchiczne).
Wszystkie komputery w sieci peer-to-peer są równe. Każdy użytkownik sieci może uzyskać dostęp do danych przechowywanych na dowolnym komputerze.
Główną zaletą sieci peer-to-peer jest łatwość instalacji i obsługi. Główna wada jest to, że w warunkach sieci peer-to-peer trudno jest rozwiązać kwestie bezpieczeństwa informacji. Dlatego ten sposób organizacji sieci jest stosowany w przypadku sieci o małej liczbie komputerów, w których kwestia ochrony danych nie jest kwestią zasadniczą.
W sieci hierarchicznej podczas instalacji sieci wstępnie przydzielany jest jeden lub więcej serwerów - komputery zarządzające wymianą danych w sieci i dystrybucją zasobów. Każdy komputer, który ma dostęp do usług serwera, nazywany jest klientem sieciowym lub stacją roboczą.

Ogólny schemat łączenia komputerów z sieciami lokalnymi nazywa się Topologia sieci. Istnieje tylko 5 głównych typów topologii sieci:

1. Topologia BUS. W takim przypadku połączenie i wymiana danych odbywa się za pośrednictwem wspólnego kanału komunikacyjnego, zwanego wspólną magistralą. Konstrukcja typu magistrala jest prostsza i bardziej ekonomiczna, ponieważ nie wymaga dodatkowego urządzenia i zużywa mniej kabla. Ale jest bardzo wrażliwy na awarie systemu kablowego. Jeśli kabel jest uszkodzony co najmniej w jednym miejscu, oznacza to problemy z całą siecią. Lokalizacja usterki jest trudna do zlokalizowania.

2. Topologia STAR. W takim przypadku każdy komputer jest podłączony osobnym kablem do wspólnego urządzenia zwanego koncentratorem (hubem), który znajduje się w centrum sieci. Na awarie systemu kablowego „gwiazda” jest bardziej odporna. Uszkodzony kabel jest problemem dla jednego konkretnego komputera, nie wpływa na działanie sieci jako całości. Nie jest wymagany żaden wysiłek związany z rozwiązywaniem problemów. Wady topologii gwiazdy obejmują wyższy koszt sprzętu sieciowego ze względu na konieczność zakupu koncentratora. Dodatkowo możliwość zwiększenia liczby węzłów w sieci jest ograniczona liczbą portów hubów. Obecnie taka struktura jest najczęstszym typem topologii komunikacji zarówno w sieciach lokalnych, jak i globalnych.

3. Topologia RING. W sieciach o topologii pierścienia dane w sieci są przesyłane sekwencyjnie z jednej stacji do drugiej wzdłuż pierścienia, zwykle w jednym kierunku. Jeśli komputer rozpoznaje dane jako przeznaczone dla niego, kopiuje je do siebie w wewnętrznym buforze. W sieci z topologią pierścienia należy podjąć specjalne środki, aby w przypadku awarii lub odłączenia jednej stacji kanał komunikacyjny między innymi stacjami nie został przerwany. Zaletą tej topologii jest łatwość zarządzania, wadą jest możliwość awarii całej sieci w przypadku awarii w kanale pomiędzy dwoma węzłami.

4. Topologia siatki. Topologia siatki charakteryzuje się schematem połączeń komputerowych, w którym fizyczne linie komunikacyjne są ustanawiane ze wszystkimi sąsiednimi komputerami. W sieci o topologii mesh tylko te komputery, między którymi odbywa się intensywna wymiana danych, są bezpośrednio połączone, a do wymiany danych między komputerami, które nie są połączone bezpośrednimi połączeniami, wykorzystywane są transmisje tranzytowe przez węzły pośrednie. Topologia siatki umożliwia połączenie duża liczba komputerów iz reguły jest typowy dla sieci globalnych. Zaletą tej topologii jest odporność na awarie i przeciążenia, ponieważ istnieje kilka sposobów na ominięcie poszczególnych węzłów.
5. Mieszana topologia. Podczas gdy małe sieci zwykle mają typową topologię gwiazdy, pierścienia lub magistrali, duże sieci zwykle mają losowe połączenia między komputerami. W takich sieciach można wyodrębnić osobne, dowolne podsieci o typowej topologii, dlatego nazywa się je sieciami o topologii mieszanej.

Zasady działania różnych sieci elektronicznych są w przybliżeniu takie same:

1. Sieć składa się z połączonych komputerów PC
W większości przypadków sieć zbudowana jest w oparciu o kilka potężnych komputerów zwanych serwery. Serwery i odpowiednio sieci drugiego rzędu (regionalne), trzeciego rzędu (korporacyjne), czwartego rzędu (lokalne) są zwykle połączone z serwerami sieci globalnej, a użytkownicy poszczególnych komputerów są z nimi połączeni - subskrybenci(klienci) sieci. Należy zauważyć, że wymagane są sieci nie wszystkich poziomów pośrednich (na przykład korporacyjnych).

2. Komputery są połączone kanałami komunikacyjnymi
Głównym celem tworzenia dowolnej sieci komputerowej jest zapewnienie wymiany informacji pomiędzy obiektami (serwerami i klientami) sieci. Aby to zrobić, musisz połączyć ze sobą komputery. Dlatego obowiązkowymi elementami każdej sieci są wszelkiego rodzaju kanały komunikacyjne (przewodowe i bezprzewodowe), do których wykorzystywane są różne media fizyczne. Zgodnie z tym sieci rozróżniają takie kanały komunikacji, jak linie telefoniczne i światłowodowe, komunikacja radiowa, komunikacja kosmiczna itp.
Przeznaczenie kanałów komunikacyjnych w sieci komputerowej jest łatwe do zrozumienia, jeśli porównamy je z kanałami transportowymi systemu transportu towarowego lub pasażerskiego. Pasażerowie mogą być przewożeni drogą lotniczą, przy pomocy szyny kolejowe lub szlaki wodne (morskie lub rzeczne). W zależności od środka transportu dobierany jest środek transportu. Informacje są przesyłane przez sieci komputerowe. Środowiska, w których komunikują się komputery sieciowe, określają sposób, w jaki komputery są połączone. Jeśli jest to środowisko wymagające komunikacji telefonicznej, połączenie jest nawiązywane za pomocą kabla telefonicznego. Połączenia komputerowe są szeroko stosowane z kablami elektrycznymi, falami radiowymi, kablami światłowodowymi itp.

Rozważ główne typy kanałów. Niektóre z nich wzajemnie się wykluczają, inne mogą opisywać jeden kanał pod różnymi kątami.
Kanały są cyfrowe i analogowe.
W celu analog kanały można przypisać do zwykłych kanał telefoniczny. Aby z niego skorzystać, potrzebujesz specjalnego urządzenia - modemu, który konwertuje informacje cyfrowe na analogowe. Kanały analogowe są bardzo podatne na zakłócenia i mają niską przepustowość (kilkadziesiąt kilobajtów na sekundę). Obecnie istnieje tendencja do zastępowania wszystkich kanałów analogowych kanałami cyfrowymi, nie tylko w sieciach komputerowych, ale także telefonicznych.
Kanały są również podzielone na dedykowane oraz przełączane.
Za pomocą przełączane linii, połączenie jest tworzone na czas przesyłania danych, a po zakończeniu tego przesyłania zostaje rozłączone. Komunikacja komutowana jest konwencjonalna linia telefoniczna.

Dedykowane linia działa inaczej:
Połączenie jest stałe i zawsze pozwala na przesyłanie danych z jednego komputera na drugi. Łącza dzierżawione różnią się od łączy wdzwanianych dużą szybkością (do kilkudziesięciu megabitów na sekundę) i wysokimi cenami najmu.
Za pomocą urządzenie fizyczne kanały są podzielone na elektryczny kanały przewodowe, optyczne i radiowe.
Kanały przewodowe to połączenie z kablem elektrycznym, ewentualnie złożone. Wszystkie takie kanały wykorzystują transmisję danych za pomocą impulsów elektrycznych.

Kanały optyczne połączenia oparte są na światłowodach. Sygnał przesyłany jest za pomocą laserów.

kanały radiowe działają na tej samej zasadzie co radio i telewizja.
Wszystko to są różne kanały komunikacji. Efektywność komunikacji w sieciach komputerowych zależy zasadniczo od następujących głównych cech (parametrów) kanałów komunikacyjnych:
- przepustowość (szybkość przesyłania danych), mierzona liczbą bitów informacji przesyłanych przez sieć na sekundę (bity na sekundę to bodów);
Średnia przepustowość - mierzona średnio w określonym przedziale czasu (dla duży plik)
Gwarantowana przepustowość - minimalna przepustowość, jaką zapewnia kanał (dla plików wideo)
- niezawodność - umiejętność przekazywania informacji bez zniekształceń i strat;
- koszt;
- możliwości rozbudowy (podłączanie nowych komputerów i urządzeń).

Aby przesyłać informacje kanałami komunikacyjnymi, konieczna jest konwersja sygnałów komputerowych na sygnały nośników fizycznych.
Na przykład, gdy informacje są przesyłane kablem światłowodowym, dane prezentowane w komputerze zostaną zamienione na sygnały optyczne, dla których specjalne urządzenia techniczne- karty sieciowe.

Karty sieciowe (karty sieciowe) - urządzenia techniczne pełniące funkcje sprzęgania komputerów z kanałami komunikacyjnymi.
Jeśli kanał komunikacji – linii telefonicznej, wówczas do odbierania i przesyłania informacji używany jest modem.

Modem- (modulator - demodulator) - urządzenie do konwersji cyfrowych sygnałów PC na sygnały audio (analogowe) linii telefonicznej i odwrotnie.
Główna cecha modemu: szybkość odbioru - przesyłania informacji (mierzona bitami na sekundę). Nowoczesne modemy mają prędkość odbierania i przesyłania informacji - 33600 bitów na sekundę, 57600 bitów na sekundę.

3. Praca w sieci odbywa się zgodnie z protokołami
Aby informacje przesyłane przez jeden komputer PC były rozumiane przez inny komputer, konieczne było opracowanie jednolitych reguł zwanych protokoły.

Protokół- zestaw umów dotyczących zasad tworzenia i przesyłania wiadomości, sposobów wymiany informacji między komputerami, zasad działania różnych urządzeń w sieci

Istnieją 2 rodzaje protokołów internetowych: protokoły podstawowe i aplikacyjne.

podstawowy protokoły dla fizyczny przekazywanie wiadomości elektronicznych dowolnego typu między komputerami internetowymi (IP i TCP). Protokoły te są tak blisko spokrewnione, że najczęściej określa się je mianem „protokołu TCP/IP”;

stosowany protokoły ponad wysoki poziom odpowiedzialny za funkcjonowanie specjalistycznych serwisów internetowych: Protokół HTTP(hipertekst), FTP (przesyłanie plików), protokoły poczty e-mail itp.
Technicznie rzecz biorąc, TCP/IP to nie jeden, ale dwa. protokół sieciowy. TCP to protokół warstwy transportowej. Kontroluje sposób przesyłania informacji. Protokół IP jest adresowalny. Określa, dokąd przekazywane są dane.

4. Działanie komputera PC w sieci zapewniają programy sieciowe, zwykle zorganizowane według modelu klient-serwer:

serwer- program świadczący usługi, klient- program konsumujący usługi serwera - programy

IP-adresy

Informacje wymieniane między komputerami są podzielone na: pakiety. PAKIET to „kawałek” informacji zawierający adres nadawcy i odbiorcy.
A. Wiele pakietów tworzy strumień informacji odbieranych przez komputer użytkownika
B. Następnie „rozproszone pakiety”, które dotarły z sieci, są zbierane w jeden „pakiet” przez program kliencki komputera (na przykład przeglądarka Microsoft Internet Explorer)
C. Aby paczka mogła znaleźć swoje miejsce docelowe, każdemu komputerowi przypisywany jest adres IP (podczas rejestracji u dostawcy). Adres IP zawiera 4 bajty (32 bity) oddzielone kropkami lub 4 cyframi od 0 do 255. Łatwo obliczyć, że łączna liczba różnych adresów IP to ponad 4 miliardy: 232 = 4294967296.

Adres IP jest „czytany” od prawej do lewej. Zazwyczaj pierwsza cyfra po prawej stronie wskazuje konkretny komputer, a pozostałe cyfry wskazują numery sieci i podsieci (tj. sieci lokalnych).
Czasami może tak nie być, ale w każdym razie, jeśli adres jest reprezentowany w forma binarna, wtedy niektóre z najbardziej po prawej stronie bitów identyfikują konkretny komputer, a pozostałe wyznaczają sieci i podsieci, do których należy komputer.

Przykład. 192.45.9.200. Adres sieciowy - 192,45; adres podsieci - 9; adres komputera - 200.
Pakiet zawiera adres odbiorcy oraz adres nadawcy, a następnie jest wrzucany do sieci.
Routery określają trasę, którą obierają pakiety.

System nazw domen

Komputery mogą łatwo komunikować się ze sobą za pomocą numerycznego adresu IP, jednak człowiekowi nie jest łatwo zapamiętać adres numeryczny i dla wygody, System domen Nazwy (DNS - system nazw domen).
System nazw domen mapuje numeryczny adres IP każdego komputera na unikalną nazwę domeny. Adresy domen są przydzielane przez Internetowe Centrum Informacji o Sieci (InterNIC).

Domena (domena- region, powiat) - definiuje zestaw komputerów należących do dowolnej sekcji Internetu, w ramach którego komputery są połączone według jednego atrybutu.

Adres domeny definiuje obszar reprezentujący zestaw komputerów hostów. W przeciwieństwie do adresu numerycznego jest odczytywany w odwrotnej kolejności. Najpierw jest nazwa komputera, a następnie nazwa sieci, w której się znajduje.
Nazwa komputera zawiera co najmniej dwa poziomy domen. Każdy poziom jest oddzielony od następnego kropką. Na lewo od domeny najwyższego poziomu znajdują się subdomeny domeny ogólnej.
W systemie adresów internetowych zwyczajowo reprezentowane są domeny według regionów geograficznych. Mają dwuliterowe imię.
Przykład. Domeny geograficzne niektórych krajów: Francja - fr; Kanada- sa; Stany Zjednoczone - nas; Rosja - en; Białoruś - za pomocą.
Istnieją również domeny podzielone przez tematyczny oznaki. Takie domeny są trzyliterowy skrót.
Przykład. Placówki edukacyjne - Edu. Agencje rządowe - rząd. Organizacje komercyjne - com:

korepetytor.sp tu.edu . Tutaj Edu- wspólna domena dla szkół i uczelni. Korepetytor- subdomena sp tu , która jest subdomeną Edu.

ogólnoświatowa sieć

Najpopularniejszą usługą internetową jest World Wide Web (w skrócie WWW lub Web), zwana również World Wide Web. Prezentacja informacji w sieci WWW oparta jest na możliwościach linków hipertekstowych. Hipertekst to tekst zawierający łącza do innych dokumentów. Dzięki temu podczas przeglądania danego dokumentu można łatwo i szybko przełączyć się na inne informacje z nim związane, którymi może być tekst, obraz, plik dźwiękowy lub mieć dowolną inną formę akceptowaną w sieci WWW. Jednocześnie powiązane dokumenty mogą być rozproszone po całym świecie.
Liczne powiązania między dokumentami WWW obejmują całą planetę - stąd nazwa. Tym samym znika zależność od lokalizacji konkretnego dokumentu.
Usługa World Wide Web jest przeznaczona do uzyskiwania dostępu do specjalnego rodzaju dokumentów elektronicznych, zwanych dokumentami sieci Web lub po prostu stronami sieci Web. Strona internetowa to dokument elektroniczny, który oprócz tekstu zawiera specjalne polecenia formatowania, a także osadzone obiekty (zdjęcia, klipy audio i wideo itp.).
Surfują po sieci za pomocą specjalnych programów zwanych przeglądarki, więc przeglądarka jest nie tylko klientem WWW do interakcji ze zdalnymi serwerami WWW, ale także przeglądarką dokumentów WWW. Na przykład, jeśli strona internetowa została zapisana na dysku twardym, możesz ją przeglądać za pomocą przeglądarki bez połączenia z Internetem. Takie przeglądanie nazywa się offline.
W przeciwieństwie do nadruku dokumenty elektroniczne, Strony internetowe nie mają formatowania bezwzględnego, ale względne, to znaczy są formatowane w momencie przeglądania zgodnie z tym, jaki ekran i w jakiej przeglądarce są przeglądane. Ściśle mówiąc, ta sama strona internetowa, gdy przeglądana jest w różne przeglądarki może wyglądać inaczej - zależy to od tego, jak przeglądarka reaguje na polecenia, które autor umieścił na stronie WWW.
Każdy dokument sieciowy (a nawet każdy obiekt osadzony w takim dokumencie) w Internecie ma swój unikalny adres – nazywa się to jednolity lokalizator zasobów URL (Uniformed Resource Locator) lub, w skrócie, URL. Kontaktując się pod tym adresem, możesz otrzymać tam przechowywany dokument.
W Internecie przechowywanych jest wiele dokumentów internetowych. W ciągu ostatnich siedmiu lat zawartość WWW podwajała się co półtora roku. Najwyraźniej wskaźnik ten nieco się zmniejszy w nadchodzących latach, ale pozostanie dość wysoki, przynajmniej do 10 miliardów dolarów. Przy tak wielu dokumentach internetowych w sieci, istnieje poważny problem ich wyszukiwania i wybierania - przyjrzymy się temu osobno, ale na razie zapoznajmy się z formalnym wyglądem adresu URL.
Przykładowy adres URL: http://klyaksa.net/htm/exam/answers/images/a23_1.gif
Oto adres URL zdjęcia znajdującego się na jednej ze stron internetowych portalu www.klyaksa.net.
Adres URL dokumentu składa się z trzech części i, w przeciwieństwie do nazw domen, jest odczytywany od lewej do prawej. Pierwsza część określa nazwę protokołu aplikacji, za pomocą którego uzyskuje się dostęp do zasobu. W przypadku usługi sieci WWW jest to protokół przesyłania hipertekstu (HTTP). Inne usługi mają różne protokoły. Nazwa protokołu jest oddzielona od reszty adresu dwukropkiem i dwoma ukośnikami.
Drugim elementem jest nazwa domeny komputera, na którym ten dokument. Znamy już strukturę nazwy domeny – jej elementy są oddzielone kropkami. Po nazwie domeny następuje ukośnik.
Ostatnim elementem adresu jest ścieżka do pliku zawierającego dokument sieci Web na określonym komputerze. Z zapisem ścieżki do pliku w eksploatacji system Windows już to znamy, ale jest istotna różnica. W systemie Windows zwyczajowo oddziela się katalogi i foldery znakiem odwrotnego ukośnika „\", podczas gdy w Internecie zwyczajowo używa się normalnego ukośnika „/”. Wynika to z faktu, że Internet powstał na komputerach działających w system operacyjny UNIX i tam zwyczajowo rozdziela się katalogi w ten sposób.
Każde hiperłącze w sieci jest powiązane z adresem internetowym jakiegoś dokumentu lub obiektu (pliku ze zdjęciem, nagrania dźwiękowego, klipu wideo itp.). Po kliknięciu hiperłącza do sieci wysyłane jest żądanie dostarczenia obiektu wskazanego przez hiperłącze. Jeśli taki obiekt istnieje pod podanym adresem, jest ładowany i odtwarzany. Jeśli nie istnieje w naturze (na przykład z jakiegoś powodu przestał istnieć), wyświetlany jest komunikat o błędzie - możesz wrócić do poprzedniej strony i kontynuować pracę.

Podstawowe usługi internetowe

1. E-mail (e-mail).
Poczta elektroniczna (E-mail - poczta elektroniczna, poczta angielska - „poczta”) jest najpowszechniejszym i do niedawna najpopularniejszym zastosowaniem Internetu. Według Międzynarodowego Związku Telekomunikacyjnego liczba użytkowników poczty elektronicznej przekracza 50 mln. Popularność poczty tłumaczy się nie tylko jej możliwościami, ale także tym, że można z niej korzystać z każdym rodzajem dostępu do Internetu, nawet najtańszy.
Podczas korzystania z poczty e-mail każdemu użytkownikowi przypisywany jest unikalny adres pocztowy, który zwykle powstaje przez dodanie nazwy użytkownika do nazwy samego komputera. Nazwa użytkownika i nazwa komputera są oddzielone znakiem specjalnym @. Na przykład, jeśli użytkownik ma login emsworth na komputerze blondings.corn, jego adres e-mail będzie wyglądał tak [e-mail chroniony]

3. Usługa telekonferencji (Usenet)
Inną szeroko stosowaną usługą świadczoną przez Internet jest: wiadomości usenet- Grupy dyskusyjne Usenetu, często nazywane też grupami dyskusyjnymi (nie mają nic wspólnego z telewizją, a przedrostek „tele” oznacza „zdalny”, „działający na duże odległości”). Umożliwiają czytanie i publikowanie wiadomości w publicznych (otwartych) grupach dyskusyjnych.
Usenet to wirtualna, wyimaginowana sieć, przez którą wiadomości są przesyłane między komputerami - serwerami grup dyskusyjnych za pomocą specjalnego protokołu NNTP (Network News Transfer Protocol).

4. Usługa transferu plików (FTP) zajmuje się odbieraniem i przesyłaniem plików o dużej objętości. Usługa FTP posiada własne serwery w sieci WWW, na których przechowywane są archiwa danych. Archiwa te mogą mieć charakter komercyjny lub ograniczony albo mogą być publiczne.

5. Dostęp do zdalnego komputera (Telnet)
Jeśli przypomnimy sobie historię rozwoju komputerów, to był czas, kiedy sam komputer był duży i stał w specjalnej maszynowni. Terminale (tj. wyświetlacze klawiatury) umożliwiające obsługę komputera znajdowały się w innym pomieszczeniu. Wyświetlacze były alfanumeryczne, więc dialog z komputerem polegał na wprowadzaniu symbolicznych poleceń, w odpowiedzi na które komputer drukował odpowiednie dane na ekranie.
Tworząc system zdalnego dostępu, zdecydowano się zachować tę metodę dialogu z komputerem.
Program zdalnego dostępu nazywa się Telnet.
Do jego funkcjonowania, jak w przypadku wszystkich usług internetowych, niezbędne jest istnienie dwóch części - programu serwera zainstalowanego na komputer zdalny, a program klienta - on lokalny komputer.
Aby połączyć się ze zdalnym systemem, musisz być zarejestrowanym użytkownikiem, to znaczy mieć login i hasło. Aby nawiązać połączenie, musisz podać nazwę komputera zdalnego. Po udanym połączeniu na komputerze zdalnym można wykonywać te same operacje, co na komputerze lokalnym, tj. przeglądać katalogi, kopiować lub usuwać pliki, uruchamiać różne programy, które mają interfejs alfanumeryczny.

6. Usługa IRC (Internet Relay Chat) przeznaczony do bezpośredniej komunikacji kilku osób w czasie rzeczywistym. Ta usługa jest również nazywana konferencją czatową lub po prostu czatem.

7. Usługa ICQ. Jej nazwa pochodzi od wyrażenia szukam cię - szukam ciebie. Głównym celem jest umożliwienie komunikacji między dwojgiem ludzi, nawet jeśli nie mają stałego adresu IP.
8. Usługa WWW (WWW)- to jest jeden przestrzeń informacyjna, składający się z setek milionów połączonych ze sobą dokumentów elektronicznych przechowywanych na serwerach internetowych. Poszczególne dokumenty nazywane są stronami internetowymi. Grupy tematycznie pogrupowanych stron sieci Web są nazywane witrynami sieci Web lub witrynami sieci Web.

Sieć to grupa komputerów połączonych ze sobą kanałem komunikacyjnym. Kanał zapewnia wymianę danych w sieci (czyli wymianę danych między komputerami w danej grupie). Sieć może składać się z dwóch lub trzech komputerów lub łączyć kilka tysięcy komputerów. Fizycznie wymiana danych między komputerami może odbywać się za pomocą specjalnego kabla, linii telefonicznej, światłowodu lub kanału radiowego.

Komputery w sieci można podłączyć:

• bezpośrednio ze sobą (tzw punkt-punkt pogarszać);
• przez pośrednie węzły komunikacyjne.

Komputery podłączone do sieci mogą pełnić dwie funkcje: mogą być stacjami roboczymi lub serwerami.

Stanowisko pracy- jest to dowolny działający komputer w sieci, który nie jest serwerem, z reguły użytkownicy pracują za nimi. Wymagania stawiane stanowiskom pracy określa zakres zadań stanowiska. Zazwyczaj głównymi wymaganiami są wymagania dotyczące szybkości i ilości pamięci RAM.

Serwery- są to komputery, które zarządzają całą siecią i gromadzą wszystkie dane stacji roboczych. Serwery mogą pracować w trybie automatycznym – stoją bez klawiatury, a czasem nawet bez monitora, ale w każdym przypadku serwery pełnią funkcje zarządzania siecią i koncentracji danych. Administrator sieci- osoba, do której obowiązków należy wszelkie kwestie związane z instalacją i eksploatacją sieci, a także rozwiązywanie wszelkich problemów związanych z uprawnieniami i możliwościami użytkowników sieci.

Zazwyczaj jako serwer wybierany jest największy i najpotężniejszy komputer w sieci. Jednak rozwój technologia komputerowa oczywiście prowadzi do redukcji komponentów wewnętrznych - komputer staje się szybszy i oszczędniejszy. Dlatego w krótkim czasie serwer może stać się przestarzały szybciej niż konwencjonalne komputery, które nie podlegają tak wysokim wymaganiom.

Zwyczajowo rozróżnia się sieci lokalne i globalne. Zasadniczo główna różnica między nimi wynika już z nazw, ale są też pewne znaczące różnice technologiczne.

Sieci lokalne(z angielskiego local - local) - są to sieci składające się z blisko rozmieszczonych komputerów, najczęściej znajdujących się w tym samym pomieszczeniu, w tym samym budynku lub w gęsto rozmieszczonych budynkach. Nazywa się lokalnymi sieciami komputerowymi obejmującymi określone przedsiębiorstwo lub firmę i jednoczącymi heterogeniczne zasoby obliczeniowe w jednym środowisku zbiorowy(z angielskiego korporacyjny - korporacyjny, ogólny). Przykłady: sieć bankowa, sieć instytucji edukacyjnych.

Najważniejszą cechą sieci lokalnych jest szybkość przesyłania danych, więc komputery są połączone za pomocą szybkich adapterów o szybkości przesyłania danych co najmniej 10 Mb/s. Sieci lokalne wykorzystują szybkie cyfrowe linie komunikacyjne. Ponadto sieci lokalne muszą być elastyczne i elastyczne: użytkownicy muszą być w stanie zlokalizować komputery podłączone do sieci tam, gdzie potrzebują, dodawać lub przenosić komputery lub inne urządzenia oraz odłączać je w razie potrzeby bez przerywania sieci.

Połączenie komputerów w jedną sieć zapewnia użytkownikom sieci nowe możliwości nieporównywalne z możliwościami poszczególnych komputerów. Sieć nie jest dodatkiem, ale zwielokrotnieniem możliwości poszczególnych komputerów. Sieć lokalna umożliwia organizowanie przesyłania plików z jednego komputera na drugi, współdzielenie zasobów obliczeniowych i sprzętowych, łączenie rozproszonego przetwarzania danych na kilku komputerach ze scentralizowanym przechowywaniem informacji i wiele więcej. Za pomocą komputerowej sieci lokalnej odbywa się zbiorowe użytkowanie zasoby techniczne, co korzystnie wpływa na psychikę i zachowanie użytkownika nie tylko w sieci, ale także w prawdziwym życiu.

Topologia sieci lokalnych

Topologia to konfiguracja sieci, sposób łączenia ze sobą elementów sieci (np. komputerów). Istnieją trzy najczęstsze sposoby łączenia komputerów z siecią lokalną: "gwiazda", „wspólny autobus” oraz "dzwonić".

Połączenie w gwiazdę(rys. 1). Każdy komputer poprzez specjalną kartę sieciową jest podłączony osobnym kablem do urządzenia scalającego. W razie potrzeby można połączyć ze sobą kilka sieci o topologii gwiazdy, jednocześnie rozgałęziając konfigurację sieci.

Zalety: Dzięki połączeniu w gwiazdę łatwo jest rozwiązywać problemy z siecią.

Wady: Połączenie nie zawsze jest niezawodne, ponieważ awaria węzła centralnego może spowodować zatrzymanie sieci.

Wspólne połączenie autobusowe(rys. 2). Wszystkie komputery w sieci są podłączone do tego samego kabla; ten kabel jest współdzielony przez wszystkie stacje robocze po kolei. W przypadku tego typu połączenia wszystkie wiadomości wysyłane przez każdy komputer są odbierane przez wszystkie inne komputery w sieci.

Zalety: w topologii „wspólnej magistrali” awaria poszczególnych komputerów nie powoduje zatrzymania całej sieci.

sterownik operacyjny pliku oprogramowania

Niedogodności: nieco trudniej jest znaleźć usterkę w kablu, a jeśli kabel (pojedynczy dla całej sieci) pęknie, praca całej sieci zostanie zakłócona.

Połączenie pierścieniowe(rys. 3). Dane są przesyłane z jednego komputera na drugi; jednocześnie, jeśli jeden komputer odbiera dane przeznaczone dla innego komputera, to przekazuje je dalej (wzdłuż pierścienia).

Zalety: równoważenie obciążenia, możliwość i wygoda układania kabli.

Niedogodności: fizyczne ograniczenia całkowitej długości sieci.

Skład sprzętu i oprogramowania zależy od schematu. Topologia jest wybierana na podstawie potrzeb przedsiębiorstwa. Jeśli przedsiębiorstwo zajmuje budynek wielokondygnacyjny, wówczas można w nim zastosować schemat "płatek śniegu"(Rysunek 4), który ma serwery plików dla różnych grup roboczych i jeden serwer centralny dla całego przedsiębiorstwa.