Компьютерная вычислительная сеть: Понятие вычислительных сетей | Товароведение

Понятие вычислительных сетей | Товароведение

Появление персональных компьютеров потребовало нового подхода к организации системы обработки данных, к созданию новых информационных технологий. Возникла потребность перехода от использования отдельных ЭВМ в системах централизованной обработки данных к распределенной обработке данных.

Распределенная обработка данных — это обработка данных, выполняемая на независимых, но связанных между собой компьютерах, представляющих распределенную систему.

Компьютерная (вычислительная) сеть — это совокупность компьютеров и терминалов, соединенных с помощью каналов связи в единую систему, удовлетворяющую требованиям распределенной обработки данных.

Абонентами сети (т. е. объектами, генерирующими или потребляющими информацию в сети) могут быть отдельные компьютеры, комплексы ЭВМ, терминалы, промышленные роботы, станки с числовым программным управлением и т. д.

В зависимости от территориального расположения абонентов компьютерные сети делятся на:

• глобальные — вычислительная сеть объединяет абонентов, расположенных в различных странах, на различных континентах. Глобальные вычислительные сети позволяют решить проблему объединения информационных ресурсов человечества и организации доступа к этим ресурсам;
• региональные — вычислительная сеть связывает абонентов, расположенных на значительном расстоянии друг от друга. Она может включать абонентов большого города, экономического региона, отдельной страны;
• локальные — вычислительная сеть объединяет абонентов, расположенных в пределах небольшой территории. К классу локальных сетей относятся сети отдельных предприятий, фирм, офисов и т. д.

Объединение глобальных, региональных и локальных компьютерных сетей позволяет создавать многосетевые иерархии, обеспечивающие мощные средства обработки огромных информационных массивов и доступ к неограниченным информационным ресурсам.

В общем случае компьютерная сеть представляется совокупностью трех вложенных друг в друга подсистем: сети рабочих станций, сети серверов и базовой сети передачи данных.

Рабочая станция (клиентская-машина, рабочее место, абонентский пункт, терминал) — это компьютер, за которым непосредственно работает абонент компьютерной сети. Сеть рабочих станций представлена совокупностью рабочих станций и средств связи, обеспечивающих взаимодействие рабочих станций с сервером и между собой.

Сервер — это компьютер, выполняющий общие задачи компьютерной сети и предоставляющий услуги рабочим станциям. Сеть серверов — это совокупность серверов и средств связи, обеспечивающих подключение серверов к базовой сети передачи данных.

Базовая сеть передачи данных — это совокупность средств передачи данных между серверами. Она состоит из каналов связи и узлов связи. Узел связи — это совокупность средств коммутации и передачи данных в одном пункте. Узел, связи принимает данные, поступающие по каналам связи, и передает данные в каналы, ведущие к абонентам.

Базовыми требованиями, определяющими архитектуру компьютерных сетей, являются следующие:

• открытость — возможность включения дополнительных компьютеров, терминалов, узлов и линий связи без изменения технических и программных средств существующих компонентов;
• живучесть — сохранение работоспособности при изменении структуры;
• адаптивность — допустимость изменения типов компьютеров, терминалов, линий связи, операционных систем;
• эффективность — обеспечение требуемого качества обслуживания пользователей при минимальных затратах;
• безопасность информации. Безопасность — это способность сети обеспечить защиту информации от несанкционированного доступа.

Указанные требования обеспечиваются модульной организацией управления процессами в сети, реализуемой по многоуровневой схеме. Чисдо уровней и распределение функций между ними существенно влияет на сложность программного обеспечения компьютеров, входящих в сеть, и на эффективность сети. Формальной процедуры выбора числа уровней не существует. Классической является семиуровневая схема. Эта архитектура пришита в качестве эталонной модели.

Уровень 1 — физический — реализует управление каналом связи, что сводится к подключению и отключению канала связи и формированию сигналов, представивших передаваемые данные.

Уровень 2 — канальный — обеспечивает надежную передачу данных через физический канал, организованный на уровне 1.

Уровень 3 — сетевой — обеспечивает выбор маршрута передачи сообщений по линиям, связывающим узлы сети.

Уровни 1-3 организуют базовую сеть передачи данных как систему, обеспечивающую надежную передачу данных между абонентами сети.

Уровень 4 — транспортный — обеспечивает сопряжение абонентов сети с базовой сетью передачи данных.

Уровень 5 — сеансовый — организует сеансы связи на период взаимодействия процессов. На этом уровне по рапросам процессов создаются порты для приема и передачи сообщений и организуются соединения — логические каналы.

Уровень 6 — представительный — осуществляет трансформацию различных языков, форматов данных и кодов для взаимодействия разнотипных компьютеров.

Уровень 7 — прикладной — обеспечивает поддержку прикладных процессов пользователей. Порядок реализации связей в сети регулируется протоколами. Протокол — это набор коммутационных правил и процедур по формированию и передаче данных в сети.

Базовые принципы организации компьютерной сети определяют ее основные характеристики:

• операционные возможности — перечень основных действий по обработке данных. Абоненты сети имеют возможность использовать память и процессоры многих компьютеров для хранения и обработки данных. Предоставляемая компьютерной сетью возможность параллельной обработки данных многими компьютерами и дублирования необходимых ресурсов позволяет сократить время решения задач, повысить надежность системы и достоверность результатов;
• производительность — представляет собой суммарную производительность компьютеров, участвующих в решении задачи пользователя;
• время доставки сообщений — определяется как статистическое среднее время от момента передачи сообщения в сеть до момента получения сообщения адресатом;
• стоимость предоставляемых услуг.

2.Телекоммуникационные вычислительные сети — Методический материал

    2.1. Общие понятия, терминология

    Компьютерная сеть или телекоммуникационная вычислительная сеть представляет собой сеть обмена и распределенной обработки информации, образуемая множеством взаимосвязанных абонентских систем и средствами связи; средства передачи и обработки информации ориентированы в ней на коллективное использование общесетевых ресурсов –  информационных, программных, аппаратных.

    Абонентская система – совокупность абонента (объекта, генерирующего и потребляющего информацию) и рабочий станции.

    Рабочая станция – система оборудования конечного пользователя сети, включающая персональный компьютер (терминал), вместе с периферийными средствами ввода-вывода и программным обеспечением, средства связи с коммуникационной подсетью компьютерной сети, выполняющие прикладные процессы.

    Телекоммуникационная система – это совокупность физической среды передачи информации, аппаратных и программных средств, обеспечивающих взаимодействие абонентской системы.

    Прикладной процесс – это различные процедуры ввода, хранения, обработки и выдачи информации, выполняемые в интересах пользователей и описываемые прикладными программами.

    Компьютерные сети могут работать в различных режимах: обмена данными между абонентскими системами, запроса и выдачи информации, сбора информации, пакетной обработки данных по запросам пользователей с удаленных терминалов, в диалоговых режимах.

    Компьютерные сети решили две очень важные проблемы: обеспечение в принципе неограниченного доступа к ПК пользователей независимо от территориального расположения и возможность оперативного перемещения больших массивов информации на любые расстояния, позволяющая своевременно получать данные для принятия тех или иных решений.

    2.2. Аппаратные и программные компоненты сети

    Что получает пользователь при подключении своего ПК к ЛВС? Прежде всего, он может пользоваться не только файлами, дисками, принтерами и другими ресурсами своего компьютера, но аналогичными ресурсами других компьютеров, подключенных к этой же сети. Правда, для этого недостаточно снабдить компьютеры сетевыми адаптерами и соединить их кабельной системой. Необходимы еще некоторые добавления к операционным системам этих компьютеров. На тех компьютерах, ресурсы которых должны быть доступны всем пользователям сети, необходимо добавить модули, которые постоянно будут находиться в режиме ожидания запросов, поступающих по сети от других компьютеров. Обычно такие модули называются программными серверами, так как их главная задача — обслуживать запросы на доступ к ресурсам своего компьютера. На компьютерах, пользователи которых хотят получать доступ к ресурсам других компьютеров, также нужно добавить к операционной системе некоторые специальные программные модули, которые должны вырабатывать запросы на доступ к удаленным ресурсам и передавать их по сети на нужный компьютер. Такие модули обычно называют программными клиентами. В современные популярные операционные системы для ПК, все необходимые программные модули для сетевых подключений уже интегрированы.

    Собственно же сетевые адаптеры и каналы связи решают в сети достаточно простую задачу – они передают сообщения с запросами и ответами от одного компьютера к другому, а основную работу по организации совместного использования ресурсов выполняют клиентские и серверные части операционных систем.

    Таким образом, когда на устройстве, с которым непосредственно взаимодействует пользователь, стала выполняться некоторая предварительная обработка информации, это привело к появлению модели взаимодействия «клиент-сервер».

    Сервер (от англ. server, обслуживающий):

    Сервер (программное обеспечение) – программное обеспечение, принимающее запросы от клиентов.

    Сервер (аппаратное обеспечение) – компьютер (или специальное компьютерное оборудование), выделенный и/или специализированный для выполнения определенных сервисных функций.

    Клиент (информатика, от лат.cliens, множ. clientes)– аппаратный или программный компонент вычислительной системы, посылающий запросы серверу.

    По способу взаимодействия серверов и клиентов определяют два вида сетей: «клиент-сервер» (client-server) и «равный с равным» (peer-to-peer). Поскольку клиентом сети является пользователь, выполняющий на компьютере
свои задачи, то сам компьютер пользователя, подключенный к сети, называется «рабочая станция» (workstation). Часто модели «клиент-сервер» и «равный с равным» могут одновременно существовать в одной сети. Сети, построенные
по принципу «равный с равным», называют также одноранговыми сетями, в которых все компьютеры имеют одинаковый статус – ранг.

    Несмотря на рост вычислительной мощности ПК, многие задачи попрежнему требовали много больших вычислительных ресурсов. Появилась необходимость создания нового типа взаимодействия, новой структуры, обеспечивающей распределенную обработку информации. В этой модели взаимодействия каждая из машин призвана решать свои задачи, что делает возможной специализацию: каждый компьютер работает над конкретной задачей, для решения которой он оптимизирован (в модели «клиент-сервера» сервер тоже специализирован и выполняет свои специфические задачи, но он при этом «самодостаточен» и никак не связан с другими серверами). При этом для решения задач ему необходимо получать результаты работы других ПК и, в свою очередь, передавать им свои результаты, что стало возможным только с объединением компьютеров в вычислительную сеть. Распределение задач между компьютерами сети позволяет расширить функциональные возможности каждого из них путем организации совместного доступа к ресурсам.

    Одной из заметных тенденций развития вычислительной индустрии стала модель совместной обработки данных. В этой модели несколько компьютеров используются для решения одной и той же задачи, а не только для обмена результатами вычислений. При использовании модели совместных вычислений возрастают суммарная вычислительная мощность и доступные ресурсы (оперативная и дисковая память), повышается отказоустойчивость всей системы в целом.

    Как отмечалось ранее, модели «клиент-сервер» и «равный с равным» могут одновременно существовать в одной сети. Это стало возможным благодаря различным сетевым компонентам, важнейшими из которых можно назвать средства организации канала передачи данных между клиентами и серверами сети.

    В простейшем случае канал передачи данных строится с использованием двух компонентов:

    среды передачи данных (проводная или беспроводная — wire или wireless), обеспечивающей доставку информации от одного узла сети к другому;

    сетевых интерфейсных карт (network interface card, NIC), обеспечивающих взаимодействие компьютера со средой передачи данных.

    Однако это не единственные средства, которые используются для соединения компьютеров и формирования самой вычислительной сети. Объединять компьютеры в сеть и обеспечивать их взаимодействие помогают сетевые аппаратные и аппаратно-программные средства. Эти средства можно разделить на следующие группы по их основному функциональному назначению:

-пассивное сетевое оборудование — соединительные разъёмы, кабеля, патч-корды, патч-панели, информационные розетки, и т.п.;

-активное сетевое оборудование — преобразователи (adapters), модемы (modems), повторители (repeaters), мосты (bridges), коммутаторы (switches), маршрутизаторы (routers), и т.п.

    Некоторые примеры активного сетевого оборудования приведены на Рис. 5.

    Проводные среды передачи информации создаются с использованием кабельных соединений на основе либо металлических проводников электрических сигналов, либо волоконно-оптических проводников световых сигналов. При создании сетей передачи данных чаще всего используют именно проводные среды передачи информации.

    Кабель (нидерл. kabel)— один или  несколько изолированных друг от друга
проводников (жил), заключённых в  оболочку.

    Беспроводные среды передачи  информации предусматривают организацию взаимодействия между компьютерами посредством передачи световых (инфракрасных) и  радиочастотных сигналов.

    Возможности той или иной компьютерной сети определяются ее информационным, аппаратным и программным  обеспечением. Информационное обеспечение сети представляет собой единый информационный фонд,  ориентированный на решаемые в сети задачи и содержащий базы данных  общего применения, доступные для всех  пользователей сети, базы данных  индивидуального пользования, предназначенные для отдельных  абонентов, базы знаний общего и индивидуального применения,  автоматизированные базы данных –  локальные и распределенные, общего и индивидуального назначения.

    Аппаратное обеспечение составляют  компьютеры различных типов (в том числе ноутбуки, нетбуки, карманные ПК,  планшетные ПК, а так же сетевые принтеры, плоттеры и пр.), оборудование абонентских систем (в т.ч. локальные периферийные устройства), средства территориальных систем связи (в том числе узлов связи), аппаратура связи и  согласования работы сетей одного и того же уровня или различных уровней (коммутаторы и маршрутизаторы).

    Для повышения вычислительной мощности сети к ней могут подключаться вычислительные центры или центры обработки информации, к которым пользователи могут обращаться с запросами со своих абонентских систем или других рабочих мест. Такие центры снабжаются компьютерами в широком диапазоне по своим характеристикам: от персональных компьютеров до суперкомпьютеров.

    Программное обеспечение (ПО) сетей отличается большим многообразием, как по своему составу, так и по перечню решаемых задач.

    В общем виде функции ПО сети заключаются в следующем: планирование, организация и осуществление коллективного доступа пользователей к общесетевым ресурсам – телекоммуникационным, вычислительным, информационным, программным; автоматизация процессов программирования задач обработки информации; динамическое распределение и перераспределение общесетевых ресурсов с целью повышения оперативности и надежности удовлетворения запросов пользователей и т. д.

    В составе ПО сетей выделяются такие группы:

        -общесетевое ПО, которое в качестве основных элементов включает распределенную операционную систему сети и комплект программ технического обслуживания всей сети и ее отдельных звеньев и подсистем, включая телекоммуникационную сеть;

        -специальное ПО, куда входят прикладные программные средства: интегрированные и функциональные пакеты прикладных программ общего назначения, прикладные программы сети, библиотеки стандартных программ, а также прикладные программы специального назначения, отражающие специфику предметной области пользователей при реализации своих задач;

        -базовое программное обеспечение компьютеров абонентских систем, включающее операционные системы ПК, системы автоматизации программирования, контролирующие и диагностические тест-программы.

    Важнейшие функции в сети выполняет распределённая операционная система: она управляет работой сети во всех ее режимах, обеспечивает оперативное и надежное удовлетворение запросов пользователей, динамическое распределение общесетевых ресурсов, координацию функционирования звеньев сети. Распределённая операционная система имеет иерархическую структуру, соответствующую стандартной семиуровневой модели взаимодействия открытых систем (ISO/OSI), и представляет собой систему программных средств, реализующих процессы взаимодействия абонентских систем объединенных общей архитектурой и коммуникационными протоколами. Распределённая операционная система обеспечивает взаимодействие асинхронных параллельных процессов в сети, сопровождаемое применением средств передачи сообщений между одновременно реализуемыми процессами и средств синхронизации этих процессов.

    В составе распределённой операционной системы сети имеется набор расположенных по функциональным уровням модели ISO/OSI, управляющих и обслуживающих программ, главные функции которых состоят в следующем:

        —распределение общесетевых ресурсов с целью удовлетворения запросов пользователей, т. е. обеспечение доступа отдельных прикладных программ к этим ресурсам;

        —обеспечение межпрограммных методов доступа, т. е. организация связи между отдельными прикладными программами комплекса пользовательских программ, реализуемыми в различных абонентских системах сети;

        -синхронизация работы пользовательских программ при их одновременном обращении к одному и тому же общесетевому ресурсу;

        —удаленный ввод заданий с любой абонентской системы сети и их выполнение в любой другой абонентской системе сети в оперативном или пакетном режиме;

        —передача текстовых сообщений пользователям в порядке реализации функций службы электронной почты, телеконференций, электронных досок объявлений, дистанционного обучения;

        —обмен файлами между абонентскими системами сети, доступ к файлам, хранимым на удаленных компьютерах, и их обработка;

        —защита информации и ресурсов сети от несанкционированного доступа, т.е. реализация функций служб безопасности сети;

        —выдача справок, характеризующих состояние сети и использование ее ресурсов;

        —планирование использования общесетевых ресурсов. В рамках планирования использования общесетевых ресурсов осуществляется:

        —планирование сроков и очередности получения и выдачи информации пользователям,

        —распределение решаемых задач по компьютерам сети, распределение информационных ресурсов для этих задач,

        —присвоение приоритетов задачам и выходным сообщениям,

        —формирование и обработка очередей запросов пользователей с учетом или без учета

        —приоритетов этих запросов, изменение конфигурации сети и т. д.

    Кроме того, различают статическое планирование, которое осуществляется заранее, и динамическое планирование, выполняемое в процессе функционирования сети непосредственно перед началом решения задачи (группы задач), причем с поступлением каждой новой задачи составленный план корректируется с учетом складывающейся ситуации по свободным и занятым ресурсам сети, наличию очередей задач и т. д. Основным показателем эффективности организации вычислительного процесса в сети, планирования общесетевых ресурсов является время решения комплекса задач.

    2.3. Классификация информационно-вычислительных сетей

    Существует множество способов классификации сетей передачи данных. Основным критерием классификации принято считать способ администрирования. То есть в зависимости от того, как организована сеть и как она управляется, её можно отнести к локальной, распределённой, городской или глобальной сети.

    Управляет сетью или её сегментом сетевой администратор.

    Системный администратор – человек, ответственный за работу локальной сети или её части. В его обязанности входит обеспечение и контроль физической связи, настройка активного оборудования, настройка общего доступа и предопределённого круга программ, обеспечивающих стабильную работу сети. В случае сложных сетей управлением сети занимаются группы администраторов, их права и обязанности строго распределены, ведётся документация и  журналирование действий.

    Локальная вычислительная сеть (ЛВС, локальная сеть, сленг. локалка; англ. Local Area Network, LAN) —  компьютерная сеть, покрывающая обычно относительно небольшую территорию или небольшую группу зданий (дом, офис, фирму, институт).

    Отдельная локальная вычислительная сеть может иметь шлюзы с другими локальными сетями, а также быть частью глобальной вычислительной сети (например, Интернет) или иметь подключение к ней. Чаще всего локальные сети построены на технологиях Ethernet или Wi-Fi. Следует отметить, что раньше при построении вычислительных сетей использовались протоколы Frame Relay, Token Ring, на сегодняшний день встречающиеся всё реже и реже. Сегодня их можно встретить лишь в специализированных лабораториях, учебных заведениях и службах.

    Для построения простой локальной сети используются сетевые устройства: маршрутизаторы, коммутаторы, точки беспроводного доступа, беспроводные маршрутизаторы, модемы и сетевые адаптеры. В последнее время всё чаще и чаще при построении ЛВС используются преобразователи (конвертеры) среды, усилители сигнала (повторители разного рода) и специальные антенны.

    Маршрутизация в локальных сетях обычно простая статическая, либо динамическая (основанная на протоколе RIP).

    Иногда в локальной сети организуются рабочие группы (англ. workgroup) — формальное объединение нескольких компьютеров в группу с единым названием.

    Разновидностью ЛВС можно считать сеть кампуса.

    Кампус — университетский городок, включающий, как правило, учебные помещения, научно-исследовательские институты, жилые помещения для студентов, библиотеки, аудитории, столовые и т. д. Иногда кампусом называют обособленную территорию, принадлежащую государственной или коммерческой крупной компании (организации), включающую внутрифирменную инфраструктуру, например, корпоративный университет. Слово Campus имеет латинское происхождение (обозначало «поле», «открытое пространство»).

    Сеть кампуса (CAN) представляет собой компьютерную сеть, соединяющую локальные сети на географически ограниченном пространстве, например, университетский городок, корпоративный кампус или военная база. Сеть кампуса больше чем обычная локальная сеть, но меньше, чем глобальная сеть.

    Городская вычислительная сеть (Metropolitan area network, MAN, от англ. «сеть крупного города») – объединяет компьютеры в пределах города, представляет собой сеть по размерам меньшую, чем WAN, но большую, чем LAN.

    Самым простым примером городской сети является система кабельного телевидения. Когда телевизионный сигнал передавался в дома абонентов через кабельные сети, а сама сеть занимала значительные объёмы по площади «покрытия» абонентов города. Когда Интернет стал привлекать к себе массовую аудиторию, операторы кабельного телевидения поняли, что, внеся небольшие изменения в систему, можно сделать так, чтобы по тем же каналам в неиспользуемой части спектра передавались (причём в обе стороны) цифровые данные. С этого момента кабельное телевидение стало постепенно  превращаться в MAN. Но MAN— это не только «продвинутое» кабельное телевидение.

    Как правило, MAN не принадлежит какой-либо отдельной организации, в большинстве случаев её соединительные элементы  и прочее оборудование принадлежит группе пользователей или же провайдеру, кто берёт плату за обслуживание. MAN часто  действует как высокоскоростная сеть, чтобы позволить совместно использовать региональные ресурсы (подобно большой  LAN). Это также часто используется, чтобы обеспечить общедоступное подключение к другим сетям, используя связь с  WAN.

    Недавние разработки, связанные с высокоскоростным беспроводным доступом в Интернет, привели к созданию других MAN, которые описаны в стандарте IEEE 802.16.

    Стандарт IEEE 802.16, опубликованный в апреле 2002 года, описывает wireless MAN Air Interface. 802.16 — это беспроводная технология т.н. «последней мили», которая использует диапазон частот от 10 до 66 ГГц. Так как это сантиметровый и миллиметровый диапазон, то необходимо условие «прямой видимости». Стандарт поддерживает топологию point-to-multipoint, технологии frequency-division duplex (FDD) и time-division duplex (TDD), с поддержкой quality of service (QoS). Возможна передача звука и видео. Стандарт определяет пропускную способность 120 Мбит/с на каждый канал в 25 МГц.

    Стандарт 802.16a последовал за стандартом 802.16. Он был опубликован в апреле 2003 и использует диапазон частот от 2 до 11 ГГц. Стандарт поддерживает ячеистую топологию (mesh networking). Стандарт не накладывает условие «прямой видимости».

    WMAN (Wireless Metropolitan Area Networks) — беспроводные сети масштаба города. Предоставляют широкополосный доступ к сети через радиоканал, где точки связаны скоростными каналами. В диаметре такая сеть может составлять от 5 до 50 километров.

    Глобальная вычислительная сеть, ГВС (англ. Wide Area Network, WAN) представляет собой компьютерную сеть, охватывающую большие территории и включающую в себя сети городов, стран, континентов.

    ГВС служат для объединения различных сетей так, чтобы пользователи и компьютеры, где бы они ни находились, могли взаимодействовать со всеми остальными участниками глобальной сети. Лучшим примером ГВС является Интернет, но существуют и другие сети, например FidoNet.

    Глобальные вычислительные сети совмещают компьютеры, рассредоточенные на расстоянии сотен и тысяч километров. Часто используются уже существующие и не очень качественные линии связи. Более низкие, чем в локальных сетях, скорости передачи данных (десятки килобит в секунду) ограничивают набор задаваемых услуг передачей файлов, преимущественно не в оперативном, а в фоновом режиме, с использованием электронной почты.

    Для стойкой передачи дискретных данных применяются более сложные методы и оборудование, чем в локальных сетях.

    Некоторые ГВС построены исключительно для частных или государственных организаций, другие являются средством коммуникации корпоративных ЛВС с сетью Интернет или посредством Интернет с удалёнными сетями, входящими в состав корпоративных. Чаще всего ГВС опирается на выделенные линии, на одном конце которых маршрутизатор подключается к ЛВС, а на другом коммутатор связывается с остальными частями ГВС. Основными используемыми протоколами являются TCP/IP, SONET/SDH, MPLS, ATM и Frame relay. Ранее был широко распространён протокол X.25, который может по праву считаться прародителем Frame relay.

    Глобальные сети отличаются от локальных тем, что рассчитаны на неограниченное число абонентов и используют различные каналы связи, среды передачи данных, технологии. На магистральных направлениях (между городами, странами) используются существующие каналы общей связи (в том числе министерств и ведомств федерального подчинения).

    Большинство локальных сетей имеют выход в глобальную сеть, но характер переданной информации, принципы организации обмена, режимы доступа, к ресурсам внутри локальной сети, как правило, сильно отличаются от тех, что принято в глобальной сети. И хотя все компьютеры локальной сети в данном случае включены также и в глобальную сеть, специфику локальной сети это не меняет. Возможность выхода в глобальную сеть остается всего лишь одним из ресурсов, распределённым между пользователями локальных сетей.

Классификация компьютерных сетей

У компьютерных сетей существует множество различных класси­фикаций. Здесь мы рассмотрим только самые основные.

Компьютерные сети можно подразделить на три больших категории. Каждая из таких сетей соответственно имеет свои ограничения в содержании и монтаже.

• Вычислительная сеть локальная — LAN (Local Area Network) — является самой распространенной. Термин LAN по своему определению является обобщающим и объединяет сети домов и офисов. LAN используют в офисах, игровых клубах, конторах, жилых домах и т. д. Локальная вычислительная сеть является одной из самых простых в плане администрирования и создания. Если у вас небольшой офис, то с этими задачами вы можете справиться и сами, поэтому специально нанимать системного администратора для монтажа и слежения за сетью не понадобится. Сеть будет хорошо и устойчиво работать при условии наличия качественного оборудования. Домашние вычислительные сети также изредка называют HAN (Home Area Network). Эти сети создаются между компьютерами дома. Разница между HAN и LAN не принципиальна.
• Вычислительная сеть городская — MAN (Metropolitan Area Network) — сложнее, чем локальная. В нее входят не только обычные пользователи, но и поставщики сети –провайдеры. Обычные пользователи – это клиенты, использующие линию связи, чтобы соединяться с остальными членами сети. Сегодня сети MAN в нашей стране довольно редкие. За рубежом же, напротив, городские сети встречаются чаще и давно успешно практикуются.
• Вычислительная сеть глобальная — WAN (Wide Area Network). Такой тип сетей  соединяет провайдеров во всем мире в единую вычислительную сеть. Другими словами, WAN = LAN + MAN. По своей сути глобальная сеть и является Интернетом.

Локальная вычислительная сеть (ЛВС). Так называется небольшая группа компьютеров, которые связанные между собой и обычно располагаются в пределах одно­й организации или в одном здании.

Региональной сетью называют ту, которая соединяет мно­го локальных сетей в одном районе, городе или регионе.

Сеть, которая объединяет компью­теры различных государств, регионов и городов, – это глобальная сеть.

Методом объединения локальных, региональных и глобальных вычислительных сетей можно  создавать многоуровневые системы. Эти иерархии позволяют обеспечить доступ к фактически неограниченному количеству информации и обрабатывать огромное количество данных.

Локальные вычислительные сети (ЛВС) могут использоваться как компоненты в составе региональной сети, а региональные сети, в свою очередь, могут объединяться как составляющие глобальной сети.

Из глобальных сетей могут образовываться системы еще более крупные. На сегодняшний день самой большой объединенной структурой компьютерных сетей в масштабах планеты называют Интернет.

Существуют еще и виртуальные частные сети – VPN (Virtual Private Network). Это пример объединения локальных и глобальных сетей. В результате соединения нескольких территориально разделенных локальных вычислительных сетей получается VPN. Объединяются эти сети через общедоступные каналы глобальных сетей (через Интернет).

Сети также можно классифицировать по типу среды передачи – соответственно, проводные и беспроводные.

Классифицируя сети по скорости передачи информации сети, можно определить низко-, средне- и высокоскоростные их типы.

Классифицируя сети по распределению ролей между компьютерами, выделяем одноранговые сети и клиент-серверные.

Что такое сервер? Сервер – это специальный высокопро­изводительный выделенный компьютер с соответ­ственным программным обеспечением. Такой компьютер централи­зованно управляет работой сети, а также может предо­ставлять другим компьютерам сети свою информацию (накопители, файлы данных, принтер и т.п.).

Компьютер обычного сетевого пользователя называют клиентским (клиент, рабочая стан­ция). Компьютер пользователя по­лучает доступ к ресурсам сервера или серверов.

Вычислительная сеть — это… Что такое Вычислительная сеть?

Вычислительная сеть

Вычислительная сеть

Вычислительная сеть — вычислительный комплекс, включающий территориально распределенную систему компьютеров и их терминалов, объединенных в единую систему.

По-английски: Computer network

Синонимы:  Сеть ЭВМ, Компьютерная сеть

Финансовый словарь Финам.

.

• Вычислительная неосуществимость
• Вычислительно необратимая функция

Смотреть что такое «Вычислительная сеть» в других словарях:

• вычислительная сеть — Взаимосвязанная совокупность территориально рассредоточенных систем обработки данных, средств и (или) систем связи и передачи данных, обеспечивающая пользователям дистанционный доступ к ее ресурсам и коллективное использование этих ресурсов.… …   Справочник технического переводчика

• вычислительная сеть — Взаимосвязанная совокупность территориально рассредоточенных систем обработки данных, средств и (или) систем связи и передачи данных, обеспечивающая пользователям дистанционный доступ к ее ресурсам и коллективное использование этих ресурсов.… …   Справочник технического переводчика

• Вычислительная сеть — 14 Вычислительная сеть Взаимосвязанная совокупность территориально рассредоточенных систем обработки данных, средств и (или) систем связи и передачи данных, обеспечивающая пользователям дистанционный доступ к ее ресурсам и коллективное… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

• вычислительная сеть — kompiuterių tinklas statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. computer network vok. Computernetz, n; Computernetzwerk, n; Rechnernetz, n; Rechnerverbund, m rus. вычислительная сеть, f; сеть вычислительных машин, f pranc. réseau d ordinateur …   Automatikos terminų žodynas

• вычислительная сеть для распределенной обработки данных — Разработана фирмой Datapoint Corp. (США). [Е.С.Алексеев, А.А.Мячев. Англо русский толковый словарь по системотехнике ЭВМ. Москва 1993] Тематики информационные технологии в целом EN attached resource computer systemARC …   Справочник технического переводчика

• Локальная вычислительная сеть — 15 Локальная вычислительная сеть Вычислительная сеть, охватывающая небольшую территорию и использующая ориентированные на эту территорию средства и методы передачи данных (ГОСТ 24402 88). Примечание Под небольшой территорией понимают здание,… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

• локальная вычислительная сеть — ЛВС Вычислительная сеть, охватывающая небольшую территорию и использующая ориентированные на эту территорию средства и методы передачи данных. Примечание Под небольшой территорией понимают здание, предприятие, учреждение [ГОСТ 24402 88] [ГОСТ… …   Справочник технического переводчика

• Локальная вычислительная сеть — Запрос «LAN» перенаправляется сюда; см. также другие значения. Запрос «ЛВС» перенаправляется сюда; см. также другие значения. Локальная вычислительная сеть (ЛВС, локальная сеть, сленг. локалка; англ. Local Area Network, LAN) … …   Википедия

• городская вычислительная сеть — высокоскоростная сеть, расположенная в пределах города. Городская вычислительная сеть объединяет между собой локальные вычислительные сети, расположенные в пределах города, и строится на основе соединений с высокой скоростью передачи данных,… …   Справочник технического переводчика

• глобальная вычислительная сеть — ГВС Вычислительная сеть, охватывающая достаточно большую территорию. Примечание Под достаточно большой территорией понимают регион, страну или несколько стран. [ГОСТ 24402 88] глобальная вычислительная сеть ГВС Территориально распределенная… …   Справочник технического переводчика

— 5.9.

 5.9. Компьютерные сети

Системы, состоящие из двух и более компьютеров, разне­сенных в пространстве и объединенных линиями связи, назы­вают распределенными вычислительными системами или се­тями ЭВМ. Именно в таких системах процесс обмена данны­ми реализуется в наиболее полном виде и составляет основу функционирования открытых систем. Под открытыми системами в современном мире понимается концепция объедине­ния с помощью процессов обмена данными информационно­го ресурса мирового сообщества. В более узком смысле — это информационно-вычислительные сети, к которым может под­ключиться через компьютер любой человек Земли, любая орга­низация, корпорация, фирма и т.д. и воспользоваться инфор­мационными ресурсами этой системы или предложить ей свой информационный ресурс. Наиболее ярким представителем та­кой системы является мировая вычислительная сеть Интернет. Ее еще называют сеть сетей, так как она объединяет многие открытые системы (сети) на всех континентах нашей планеты.

Понятие вычислительных сетей. Распределенные вычислительные сис-темы (вычислительные сети) создаются в целях объединения информационных ресур­сов нескольких компьютеров (под словом «несколько» пони­мается от двух до нескольких миллионов компьютеров). Ре­сурсы компьютера — это прежде всего память, в которой хра­нится информация, и производительность процессора (процес­соров), определяющая скорость обработки данных. Поэтому в распределенных системах общая память и производитель­ность системы как бы распределены между входящими в нее ЭВМ. Совместное использование общих ресурсов сети поро­дило такие понятия и методы, как распределенные базы и бан­ки данных, распределенная обработка данных. В концептуаль­ном плане вычислительные сети, как и отдельные компьюте­ры, являются средством реализации информационных техно­логий и их процессов.

Вычислительные сети принято подразделять на два класса: локальные вычислительные сети (ЛВС) и глобальные вычис­лительные сети (ГВС).

Под локальной вычислительной сетью понимают распреде­ленную вычис-лительную систему, в которой передача данных между компьютерами не тре-бует специальных устройств, а достаточно электрического соединения компью-теров с помо­щью кабелей и разъемов. Так как электрический сигнал осла­бевает (уменьшается его мощность) при передаче по кабелю, и тем сильнее, чем про-тяженнее кабель, то, естественно, длина проводов, соединяющих компьютеры, ограничена. Поэтому ЛВС объединяют компьютеры, локализованные на весьма ог­раниченном пространстве. Обычно длина кабеля, по которо­му передаются данные между компьютерами, не должна пре­вышать в лучшем случае 1 км. Указанные ограничения обус­ловили расположение компьютеров ЛВС в одном здании или в рядом стоящих зданиях. Обычно службы управления пред­приятий так и расположены, что и определило широкое ис­пользование в них для реализации процессов обмена локаль­ных вычислительных сетей.

Глобальные сети объединяют ресурсы компьютеров, распо­ложенных на значительном удалении, таком, что простым ка­бельным соединением не обойтись и приходится добавлять в межкомпьютерные соединения специальные устройства, позво­ляющие передавать данные без искажения и по назначению. Эти устройства коммутируют (соединяют, переключают) меж­ду собой компьютеры сети и в зависимости от ее конфигура­ции могут быть как пассивными коммутаторами, соединяю­щими кабели, так и достаточно мощными ЭВМ, выполняю­щими логические функции выбора наименьших маршрутов передачи данных. В глобальных вычислительных сетях, поми­мо кабельных линий, применяют и другие среды передачи дан­ных. Большие расстояния, через которые передаются данные в глобальных сетях, требуют особого внимания к процедуре передачи цифровой информации с тем, чтобы посланные в сети данные дошли до компьютера-получателя в полном и неиска­женном виде. В глобальных сетях компьютеры отдалены друг от друга на расстояние не менее 1 км и объединяют ресурсные возможности компьютеров в рамках района (округа) города или сельской местности, региона, страны и т.д.

Отдельные локальные и глобальные вычислительные сети могут объеди-няться, и тогда возникает сложная сеть, которую называют распределенной сетью. 

Таким образом, в общем виде вычислительные сети пред­ставляют собой систему компьютеров, объединенных линия­ми связи и специальными устройствами, позволяющими пере­давать без искажения и переключать между компьютерами потоки данных. Линии связи вместе с устройствами передачи и приема данных называют каналами связи, а устройства, про­изводящие переключение потоков данных в сети, можно опре­делить одним общим названием -узлы коммутации.

Базовые топологии локальных компьютерных сетей. Термин тополо-гия сетей характеризует физическое располо­жение компьютеров, узлов комму-тации и каналов связи в сети.

Проблема синтеза структуры (топологии) сети является од­ной из важнейших, но до конца не решенной, в связи с чем при решении задач определения числа и взаимосвязи компонентов сети используются приближенные, эмпирические методы.

Все сети строятся на основе трех базовых топологий: «звезда» (star), «кольцо» (ring), «шина» (bus).

Топология звезда характерна тем, что в ней все узлы соеди­нены с одним центральным узлом (рис.5.39). 

Достоинства подобной структуры состоят в экономич­ности и удобстве с точки зрения организации управления взаи­модействием компьютеров (абонентов). Звездообразную сеть лег­ко расширить, поскольку для добавления нового компьютера нужен только один новый канал связи. Существенным недо­статком звездообразной топологии является низкая надеж­ность: при отказе центрального узла выходит из строя вся сеть.

Рис. 5.39. Звездообразная топология сети.

В топологии кольцо компьютеры подключаются к повто­рителям (репитерам) сигналов, связанным в однонаправлен­ное кольцо (рис.5.40). 

Рис. 5.40. Кольцевая топология сети.

По методу доступа к каналу связи (среде передачи данных) различают два основных типа кольцевых сетей: маркерное и тактированное кольца.

В маркерных кольцевых сетях по кольцу передается специ­альный управляющий маркер (метка), разрешающий переда­чу сообщений из компьютера, который им «владеет».

Если компьютер получил маркер и у него есть сообщение для передачи, то он «захватывает» маркер и передает сообще­ние в кольцо. Данные проходят через все повторители, пока не окажутся на том повторителе, к которому подключен ком­пьютер с адресом, указанным в данных. Получив подтвержде­ние, передающий компьютер создает новый маркер и возвращает его в сеть. При отсутствии у компьютера сообщения для передачи он пропускает движущийся по кольцу маркер.

В тактированном кольце по сети непрерывно вращается замкнутая последовательность тактов — специально закодирован­ных интервалов фиксированной длины. В каждом такте имеется бит-указатель занятости. Свободные такты могут заполняться передаваемыми сообщениями по мере необходимости либо за каждым узлом могут закрепляться определенные такты.

Достоинствами кольцевых сетей являются равенство компьютеров по доступу к сети и высокая расширяемость. К недостаткам можно отнести выход из строя всей сети при выходе из строя одного повторителя и остановку работы сети при изменении ее конфигурации.

В топологии шина, широко применяемой в локальных се­тях, все компьютеры подключены к единому каналу связи с помощью трансиверов (приемопередатчиков) (рис.5.41).

Рис. 5.41. Шинная топология сети.

Канал оканчивается с двух сторон пассивными терминато­рами, поглощающими передаваемые сигналы. Данные от пе­редающего компьютера передаются всем компьютерам сети, однако воспринимаются только тем компьютером, адрес ко­торого указан в передаваемом сообщении. Причем в каждый момент только один компьютер может вести передачу. «Шина» — пассивная топология. Это означает, что компьютеры только «слушают» передаваемые по сети данные, но не перемещают их от отправителя к получателю. Поэтому если один компью­тер выйдет из строя, это не скажется на работе остальных, что является достоинством шинной топологии. В активных топологиях компьютеры регенерируют сигналы и передают их по сети (как повторители компьютеров в кольцевой тополо­гии). Другими достоинствами шины являются высокая расширяемость и экономичность в организации каналов связи. К недостаткам шинной организации сети относится умень­шение пропускной способности сети при значительных объе­мах трафика (трафик — объем данных).

В настоящее время часто используются топологии, комби­нирующие базовые: «звезда-шина», «звезда-кольцо».

Рис. 5.42. Топология звезда – шина.

Топология звезда — шина чаше всего выглядит как объеди­нение с помощью магистральной шины нескольких звездооб­разных сетей (рис.5.42).

При топологии звезда — кольцо несколько звездообразных сетей соединяется своими центральными узлами коммутации в кольцо (рис.5.43).

Рис. 5.43. Топология звезда – кольцо.

Топология глобальной вычислительной сети. Расширение локальных сетей как базовых, так и комбиниро­ванных топологий из-за удлинения линий связи приводит к необходимости их расчленения и создания распределенных сетей, в которых компонентами служат не отдельные компь­ютеры, а отдельные локальные сети, иногда называемые сег­ментами. Узлами коммутации таких сетей являются ак­тивные концентраторы (К) и мосты (Мет) — устройства, ком­мутирующие линии связи (в том числе разного типа) и одно­временно усиливающие проходящие через них сигналы. Мо­сты, кроме того, еще и управляют потоками данных между сегментами сети. При соединении компьютеров или сетей (локальных или распределенных), удаленных на большие расстояния, используются каналы связи и устройства комму­тации, называемые маршрутизаторами (М) и шлюзами (Ш). Маршрутизаторы взаимодействуют друг с другом и соеди­няются между собой каналами связи, образуя распределен­ный магистральный канал связи. Для согласования парамет­ров данных (форматов, уровней сигналов, протоколов и т.п.), передаваемых по магистральному каналу связи, между мар­шрутизаторами и терминальными компонентами включаются устройства сопряжения (УС). При подключении к магист­ральному каналу вычислительных сетей (например, мэйнф­реймов), которые невозможно согласовать с помощью стан­дартных устройств сопряжения, используются стандартные средства, называемые шлюзами. Терминальными абонента­ми называют отдельные компьютеры, локальные или распре­деленные сети, через маршрутизаторы подключенные к ма­гистральному каналу. Таким образом, возникает глобальная вычислительная сеть, типовая типология которой приведена на рис.5.44. Глобальные сети могут объединяться между со­бой путем соединения через маршрутизаторы магистральных каналов, что в конечном итоге приводит к созданию миро­вой (действительно глобальной) информационно-вычисли­тельной сети.

Спецификация Ethernet – самая популярная в настоящее время сетевая архи­тектура. Она использует узкополосную передачу со скоростью 10 Мбит/с, топологию шина, а для регулирования трафика в основном сегменте кабеля — CSMA/CD (МДПН/ОС).

Среда (кабель) Ethernet является пассивной, т.е. получает питание от компьютера. Следовательно, она прекратит рабо­ту из-за физического повреждения или неправильного подклю­чения терминатора.

Сеть Ethernet имеет следующие характеристики:

• традиционная топология — линейная шина;

• другие топологии — звезда — шина;

• тип передачи — узкополосная;

• метод доступа — CSMA/CD;

• скорость передачи данных — 10 и 100 Мбит/с;

• кабельная система — тонкий и толстый коаксиальный, UTP (Unshielded Twisted-Pair — неэкранированная витая пара).

Ethernet разбивает данные на пакеты (кадры), формат кото­рых отличается от формата пакетов, используемого в других сетях. Кадры представляют собой блоки информации, переда­ваемые как единое целое. Кадр Ethernet может иметь длину от 64 до 1518 байт, но сама структура кадра Ethernet использует по крайней мере 18 байт, поэтому размер блока данных в Ethernet — от 46 до 1500 байт. Каждый кадр содержит управляющую ин­формацию и имеет общую с другими кадрами организацию. 

Рис. 5.44. Типовая топология глобальной 

информационно-вычислительной сети.

Глобальная сеть Интернет. В настоящее время суще­ствует два созвуч-ных термина — internet и Internet (INTERNET — system of INTERconnected compu-ter NETworks). 

Под internet понимают технологию обмена данными, основанную на исполь­зовании протоколов TCP/IP, а под Internet — глобальное сооб­щество мировых сетей, которые используют интернет для об­мена данными. Internet (далее — Интернет) начинался анало­гично большинству современных технологий как военная про­грамма, направленная на повышение устойчивости системы обороны США.

Страница не найдена – kpet-ks.ru

И так дорогие друзья, настало время поразмышлять над информацией, точнее над её свойствами. Любую деятельность человека сложно представить без сбора, обработки и хранения информации, принятие решений на её основании. В последнее время мы говорим об информации как о ресурсе научно-технического прогресса. Информация содержится в человеческой речи, в сообщениях средств массовой […]

Дорогие друзья, настало время подведения итогов. Во время игры наблюдались разные участники с первого и второго курса. Кто-то сдался ещё на первых загадках, отгадав одну из двух., сдались потеряв всякую надежду. Были и те, кто наблюдал со стороны: читали загадки, следили за новостями. Но у меня ещё с первых дней […]

Существо, повлиявшее на ход работы программы, вклеенное 9 сентября 1945 года в технический дневник Гарвардского университета с определённой надписью, но будучи вклеенной в тот журнал, существо по сей день является программистам. Комплекс технических, аппаратных и программных средств, выполняющий различного рода информационные процессы.

Загадки те же, интерпретация другая Злоумышленник, добывающий конфиденциальную информацию в обход систем защиты Правильный термин звучал бы как  взломщик, крэкер (англ. cracker). Принудительная высылка лица или целой категории лиц в другое государство или другую местность, обычно — под конвоем. Термины относятся к области информатики.

Загадки При интернет сёрфинге мы передвигаемся по «звеньям одной цепи», то есть по … Можно подумать, что эти специалисты в компьютерном мире самые трудолюбивые «садовники», использующие в качестве инструмента мотыгу, тяпку, кайло. Напоминаю, что термины из области информатики, но “ноги растут” из английских слов. Удачи!

Загадки: Компьютерное изобретение, благодаря которому мы узнали имя одного из первых основателей корпорации Intel.   Инженерное сооружение, отличающееся значительным преобладанием высоты над стороной или диаметром основания. Все термины из области информатики и ИКТ. Будьте внимательны!

Очередная порция загадок: Наука о проектировании зданий, сооружений или набор типов данных и описания ПК. Устройство вывода, которое в переводе с английского языка синонимично «exhibition». Удачи.

Друзья мои, перед вами первая порция  загадок: отсчёт пошёл. Загадки: Устройство ввода, которое определило жизнь маленькой девочки по им. Дюймовочка. Место, расположенное вблизи берега моря или реки, устроенное для стоянки кораблей и судов, по совместительству разъём у ПК, ноутбуков и телефонов. Ответы присылаем на почту ведущего: [email protected]. Убедительная просьба, подписывайтесь […]

Дорогие друзья!!! В течении недели с 23.04.18г. по 28.04.18г., будет проведена онлайн викторина «Загадка о загадке». Где каждый день будет публиковаться порция загадок (всего загадок 10). Каждая загадка оценивается в 5 баллов. Если с первой попытки загадка не отгадана будут даны подсказки, но ответ по подсказке будет оценён в 4 […]

“Проект при поддержке компании RU-CENTER” Подробнее ознакомиться с правилами участия в программе “RU-CENTER – Будущему” Вы также сможете на сайте Миссия программы — содействовать развитию общеобразовательных учреждений и повышению качества образования в нашей стране. Цели  программы — предоставить технические возможности для создания, поддержки и развития сайтов образовательных учреждений; обеспечить условия […]

Что такое локальная вычислительная сеть

Существует несколько способов подключения компьютерной техники к единой сети. Поэтому прежде, чем перейти к рассмотрению локального варианта, необходимо понимание, что такое компьютерная сеть вообще. Компьютерная сеть – это группа компьютеров и сетевых устройств, соединенных общим каналом связи, обеспечивающим обмен данными между всеми пользователями. Все компьютерные сети можно разделить на три вида:

• Локальные;
• Региональные;
• Глобальные.

Из этой статьи Вы узнаете, что такое локальная компьютерная сеть и для чего она нужна, а также как с ее помощью повысить эффективность работы компании. Начнем с определения.

Локальная вычислительная сеть (ЛВС), или в английском варианте Lokal Area Network (LAN) – это система коммуникации между компьютерами и сетевыми устройствами, находящимися в пределах одного здания или принадлежащими одной компании, но территориально расположенные в разных местах.

Принцип передачи данных

Каждой единице подключенного к ЛВС оборудования, будь то сервер или компьютер, присваивается IP-адрес. Исходящая от них информация (например, команда отправки в печать документа на принтере №1) поступает в сеть в виде пакета данных, который в том числе содержит данные об адресате.

При этом если ЛВС создана с помощью управляющих коммутаторов, то передача информации осуществляется только тому устройству, которому оно адресовано. В том случае, когда для организации локальной сети используется сетевой концентратор (хаб), сигнал поступает на все устройства, но откликается на него только адресат. Чем отличается коммутатор от хаба читайте в этой статье.

У ЛВС нет территориальной привязки, в нее может входить оборудование одного небольшого офиса, компьютеры крупного бизнес-центра или даже нескольких, расположенных в разных концах города филиалов предприятия. ЛВС может объединять самую разную компьютерную технику, например, в локальную сеть провайдера входят все устройства, расположенные в одном из районов предоставления услуг. Обмен внутренней информацией компании через LAN обеспечивает следующие возможности:

• Совместный доступ к информации;
• Эффективное использование программного обеспечения;
• Возможность работы с периферийными устройствами всеми пользователями;
• Совместное подключение к сети интернет и так далее.

Объединение всех компьютеров компании в единую локальную сеть делает возможным полноценное использование мощностей оборудования – и, как результат, повышает эффективность работы сотрудников организации.

Архитектура локальной вычислительной статьи

Существует несколько вариантов классификации локальных компьютерных сетей, но наиболее распространенная из них – по наличию или отсутствию сервера. Рассмотрим виды ЛВС, исходя из этой классификации.

Одноранговая локальная компьютерная сеть

Такой вид сети наделяет все компьютеры одинаковыми правами. Какая информация будет общедоступной, а какая нет, пользователи решают самостоятельно. Это значит, что с одного и того же компьютера можно редактировать находящиеся на другом ПК файлы, печатать их на принтере, подключенном к третьему компьютеру и так далее.

Компьютеры, объединенные в одноранговую локальную сеть, могут при минимальных затратах полноценно использовать ресурсы всех подключенных к ней устройств. Недостатками такой схемы подключения являются:

• Угроза безопасности данных. Так как файлы находятся на разных компьютерах, их изменение, удаление, копирование и другие операции невозможно контролировать. Это снижает уровень информационной безопасности и влечет для компании серьезные риски;
• Зависимость доступа к информации от состояния компьютера. Когда ПК выходит из строя или даже просто выключен, хранящаяся на нем документация недоступна другим пользователям.

Как правило, одноранговые локальные сети организовывают дома. Также их используют небольшие компании в тех случаях, когда компьютеров не более десяти, а информация не нуждается в безопасном хранении, и нет необходимости в сервере.

Иерархическая локальная вычислительная сеть («клиент-сервер»)

При такой системе объединения компьютерной техники необходим центральный управляющий компьютер – сервер локальной сети. Он решает следующие задачи:

• Управление локальной вычислительной сетью;
• Настройка и контроль подключения сетевых устройств;
• Хранение основного программного обеспечения, важных файлов и других документов;
• Распределение ресурсов между пользователями ЛВС.

Благодаря возможности разделения прав такую схему подключения использует подавляющее большинство организаций. В числе прочих, ее преимуществами являются:

• Единое файловое хранилище. Благодаря грамотной настройке и четкой структуризации данных любые их изменения легко контролировать. В результате пользователи максимально оперативно находят нужную информацию и видят, кто и когда вносил в нее изменения;
• Эффективная система информационной безопасности.Наличие центрального сервера дает возможность создавать собственные правила безопасности и ограничить пользователей от изменения определенных видов информации.

Недостатком такой модели локальной вычислительной сети является увеличение стоимости ее организации за счет покупки сервера и услуг системного администратора. При выборе типа ЛВС в первую очередь следует задуматься о безопасности информации. Иногда потеря даже одной таблицы Excel способна привести к серьезным проблемам, а восстановление данных далеко не всегда представляется возможным.

Как локальные компьютерные сети упрощают ведение бизнеса

Локальные вычислительные сети являются фундаментом IT-структуры любой организации. Они позволяют оптимизировать бизнес-процессы компании и служат для совместного использования:

• Ресурсов – это печать документов с любого ПК на одном принтере, использование одного DVD-дисковода, плоттера и других периферийных устройств;
• Информации – становится возможным просмотр и редактирование данных, находящихся на других компьютерах несколькими пользователями;
• Программного обеспечения – в случае, если программа является сетевой, ее использование возможно для всех пользователей несмотря на то, на чьем компьютере она находится.

Объединение всей компьютерной техники предприятия в единую локальную сеть открывает перед пользователями ряд новых возможностей, недоступных для отдельных ПК. Причем это не сложение, а скорее, умножение преимуществ, что благоприятно сказывается на эффективности работы в целом. Если Вы задумались о создании локальной компьютерной сети, но по каким-то причинам не хотите вникать в тонкости ее организации, обратитесь к нашим специалистам по телефону (посмотреть). Закажите бесплатную консультацию, и наш менеджер поможет подобрать наиболее оптимальный вариант ЛВС именно для Вашей компании.

Возникли проблемы
с локальной вычислительной сетью?

выберите интересующую Вас услугу

Обслуживание ПК

Сеть и сетевое оборудование

Установка и настройка серверов

Основы компьютерных сетей — GeeksforGeeks

Открытая система:
Система, подключенная к сети и готовая к обмену данными.

Закрытая система:
Система, которая не подключена к сети и с которой невозможно установить связь.

Компьютерная сеть:
Соединение нескольких устройств, также известных как хосты, которые соединены с использованием нескольких путей с целью отправки / получения данных или мультимедиа.Компьютерные сети также могут включать в себя несколько устройств / носителей, которые помогают в обмене данными между двумя разными устройствами; они известны как Сетевые устройства и включают такие вещи, как маршрутизаторы, коммутаторы, концентраторы и мосты.

Топология сети:
Расположение различных устройств в сети. Распространенные примеры: Bus, Star, Mesh, Ring и Daisy chain.

OSI:
OSI означает Взаимодействие открытых систем .Это эталонная модель, которая определяет стандарты для протоколов связи, а также функциональные возможности каждого уровня.

Протокол:
Протокол — это набор правил или алгоритмов, которые определяют способ взаимодействия двух объектов в сети, и существуют разные протоколы, определенные на каждом уровне модели OSI. Некоторые из таких протоколов — это TCP, IP, UDP, ARP, DHCP, FTP и так далее.

УНИКАЛЬНЫЕ ИДЕНТИФИКАТОРЫ СЕТИ
Имя хоста:
Каждое устройство в сети связано с уникальным именем устройства, известным как имя хоста.
Введите «hostname» в командной строке (режим администратора) и нажмите «Enter», это отобразит имя хоста вашего компьютера.

IP-адрес (IP-адрес):
Также известный как логический адрес, IP-адрес — это сетевой адрес системы в сети.
Чтобы идентифицировать каждое устройство во всемирной паутине, Internet Assigned Numbers Authority (IANA) назначает адрес IPV4 (версия 4) в качестве уникального идентификатора каждому устройству в Интернете.
Длина IPv4-адреса составляет 32 бита, следовательно, у нас есть 2 ³² IP-адресов. Длина IPv6-адреса составляет 128 бит.
Введите «ipconfig» в командной строке и нажмите «Enter», это даст нам IP-адрес устройства.

MAC-адрес (адрес управления доступом к среде):
Также известный как физический адрес, MAC-адрес является уникальным идентификатором каждого хоста и связан с его NIC (сетевой интерфейсной картой).
MAC-адрес назначается сетевой карте во время изготовления.
Длина MAC-адреса: 12 полубайтов / 6 байтов / 48 бит
Введите «ipconfig / all» в командной строке и нажмите «Enter», это даст нам MAC-адрес.

Порт:
Порт можно назвать логическим каналом, через который данные могут быть отправлены / получены в приложение. На любом хосте может быть запущено несколько приложений, и каждое из этих приложений идентифицируется с помощью номера порта, на котором они работают.
Номер порта представляет собой 16-битное целое число, следовательно, у нас есть 2 ¹⁶ портов, которые распределены по категориям, как показано ниже:

Количество портов: 65 536
Диапазон: 0 — 65535
Тип « netstat -a »В командной строке и нажмите« Enter », в результате будут перечислены все используемые порты.

Socket:
Уникальная комбинация IP-адреса и номера порта вместе называется Socket.

Другие связанные концепции
DNS-сервер:
DNS означает Система доменных имен .
DNS — это, по сути, сервер, который переводит веб-адреса или URL-адреса (например, www.google.com) в соответствующие им IP-адреса. Нам не нужно запоминать все IP-адреса каждого веб-сайта.
Команда « nslookup » дает вам IP-адрес домена, который вы ищете. Это также предоставляет информацию о нашем DNS-сервере.

ARP:
ARP означает Протокол разрешения адресов .
Он используется для преобразования IP-адреса в соответствующий ему физический адрес (например, MAC-адрес).
ARP используется уровнем канала передачи данных для определения MAC-адреса устройства получателя.

RARP:
RARP означает Протокол разрешения обратного адреса .
Как следует из названия, он предоставляет IP-адрес устройства, заданный физическим адресом в качестве входных данных. Но RARP стал устаревшим с тех пор, как на сцене появился DHCP.

Эта статья предоставлена ​​ Kundana Thiyari . Если вам нравится GeeksforGeeks, и вы хотели бы внести свой вклад, вы также можете написать статью с помощью provide.geeksforgeeks.org или отправить ее по электронной почте на [email protected]. Посмотрите, как ваша статья появляется на главной странице GeeksforGeeks, и помогите другим гикам.

Пожалуйста, напишите комментарии, если вы обнаружите что-то неправильное, или если вы хотите поделиться дополнительной информацией по теме, обсуждаемой выше.

Вниманию читателя! Не прекращайте учиться сейчас. Получите все важные концепции теории CS для собеседований SDE с помощью курса CS Theory Course по приемлемой для студентов цене и будьте готовы к работе в отрасли.

Учебное пособие по компьютерной сети — javatpoint

Введение в компьютерные сети для начинающих

Компьютерная сеть — это средство, с помощью которого компьютеры соединяются для обмена данными и информацией, ресурсами и всеми другими сетевыми устройствами, такими как принтеры.

Компьютеры, как мы теперь знаем, применимы во всех сферах деятельности, будь то сельское хозяйство, образование, медицина, технологии, транспорт и так далее. Следовательно, для организации очевидна необходимость иметь внутреннюю сеть своих компьютеров для дальнейшего содействия совместному использованию и поиску данных, а также эффективному управлению и использованию вычислительных ресурсов.

Сегодняшний мир — это глобальная деревня с появлением Интернета, который представляет собой комбинацию миллионов компьютерных систем, объединенных в сеть для обмена информацией.Было замечено, что рост Интернета время от времени улучшается, поскольку он предоставляет полезную информацию и платформы для всех классов людей, предпринимателей, студентов, ремесленников, мастеров и всех других категорий людей и профессий.

Типы компьютерных сетей

Компьютерные сети можно классифицировать по различным атрибутам, таким как физический размер, режим подключения, типы устройств и т. Д. Для простоты введения давайте рассмотрим их классификацию с точки зрения физического размера.Вы часто будете слышать следующее.

• Локальная сеть (LAN)
• Городская сеть (MAN)
• Глобальная сеть (WAN)

Локальная сеть (LAN)

LAN — тип компьютерной сети, которая обычно работает с небольшой площадью и в основном ограничена одним местом; например, создание сети интернет-кафе, компьютерного класса или просто здания организации.

Сеть дома или небольшого здания известна как SOHO LAN (что означает локальная сеть для домашнего офиса).В этом типе сети обычно задействовано несколько компьютеров и других сетевых устройств, например коммутаторов и маршрутизаторов (подробности об устройствах описаны ниже).

Городская сеть (MAN)

MAN — это тип компьютерной сети, которая больше, чем LAN, но не до WAN (глобальной сети). Это посредник между LAN и WAN. Он охватывает больше областей, чем в локальной сети, и имеет большее количество компьютеров; его также можно рассматривать как комбинацию нескольких локальных сетей.

Маршрутизаторы этого типа хорошо используются для разделения и интеграции сети, и из-за своего размера он требует дополнительных административных проверок.

Глобальная сеть (WAN)

Это самая крупная компьютерная сеть, охватывающая тысячи гектаров земли. Он может проходить по штатам и странам; нет ограничений на количество задействованных компьютеров и сетевых устройств или ресурсов. WAN использует все необходимые сетевые устройства, такие как коммутаторы, маршрутизаторы, концентраторы, мосты, повторители и т. Д.Этот тип сети обычно требует постоянной административной проверки, поскольку ее отказ может привести к массовой потере или краже данных.

Легко знакомый пример — Интернет.

Сетевые устройства и термины

Доступны различные сетевые устройства и используется много терминологии. Узнаем о них следующее.

Маршрутизатор

Маршрутизатор используется для соединения разных сетей вместе. То есть для соединения двух или более локальных сетей необходим маршрутизатор.Он отвечает за определение пути отправляемых данных. Маршрутизатор считается устройством третьего уровня из-за того, что он работает на уровне 3 модели взаимодействия OSI (Open System Interconnection) и использует IP-адреса на своем интерфейсе.

Переключатель

Коммутатор отвечает за соединение компьютеров между собой. Коммутатор является основной магистралью локальных сетей. Поскольку он предоставляет возможность для соединения разных компьютеров. Это устройство, как известно, работает на уровне 2 стандарта связи модели OSI.Следовательно, это устройство второго уровня. Переключатель представляет собой усовершенствованную форму моста.

Беспроводной маршрутизатор

Может быть у вас дома. Беспроводной маршрутизатор помогает подключать несколько устройств без проводов.

Обычно известна как сеть Wi-Fi и используется для распространения Интернета на несколько устройств дома, в магазине или в офисе.

Точка доступа

Точка доступа используется вместо коммутатора в беспроводной сети.

Модель OSI

Концепция модели OSI, разработанная для стандартизации системы связи между устройствами в сети.Он состоит из семи слоев.

• Физический
• Канал передачи данных
• Сеть
• Транспорт
• Сессия
• Презентация
• Приложение

Ступица

Концентратор

также известен как многопортовый ретранслятор из-за его сходства с ретранслятором, хотя существуют определенные устройства, называемые ретрансляторами. Концентратор также использовался для подключения компьютеров и обмена данными между ними, но в настоящее время он в основном используется в качестве ретранслятора для повторения сигналов с больших расстояний.Концентратор известен как устройство первого уровня (в модели OSI), также как и повторитель.

Ethernet

Ethernet к кабельной системе и системе портов, участвующей в сети. Сетевые кабели называются кабелями Ethernet, и они используются для подключения компьютера ко всем другим сетевым устройствам или для подключения компьютера к компьютеру. Самый распространенный из них — разъем RJ45.

В устройствах Cisco порты Ethernet на маршрутизаторе или коммутаторе известны как порты Fast Ethernet, большинство из которых обозначаются буквами и цифрами в соответствии с их расположением.Например, первый порт Ethernet на маршрутизаторе имеет обозначение Fa0 / 0, а порт коммутатора — Fa0 / 1.

IP-адрес

IP означает Интернет-протокол.

IP-адрес — это 32-битный адрес, предоставляемый компьютерам, коммутаторам и маршрутизаторам, чтобы другие устройства в сети могли их легко найти. В настоящее время существует две версии: IPv4 (IP версии 4) и IPv6 (IP версии 6).

IPv4 является наиболее часто используемым.Он записывается как набор из 12 чисел, разделенных точками по три, например, 192.168.231.254, или его можно записать короче, если первое число равно нулю, т.е. 010.002.001.001 можно записать как 10.2.1.1

.

IPv6 в настоящее время не очень распространен. Он был разработан, когда необходимо было решить проблему увеличения количества IP-адресов. Он записывается в виде 2031: 0000: 130F: 0000: 0000: 09C0: 876A: 130B. Он содержит как числа, так и алфавиты.

Хотите узнать свой публичный IP-адрес в Интернете? попробуйте этот инструмент «Мой IP».

MAC

MAC-адрес

(Media Access Control) — это 64-битный адрес производителя, записанный на материнских платах компьютеров, маршрутизаторов и коммутаторов. Каждый компьютер, коммутатор или маршрутизатор имеет уникальный MAC-адрес. Это источник уникальной идентификации электронных устройств для легкого распознавания. Он так же уникален, как отпечатки пальцев человека.

Маска подсети

Маска подсети помогает определить класс IP-адреса, поскольку он назначается компьютерам, маршрутизаторам или коммутаторам вместе с IP-адресом, чтобы уточнить его класс или сеть.

• Для IP-адреса класса A — маска подсети, записывается как 255.0.0.0
• Для IP-адреса класса B — маска подсети записывается как 255.255.0.0
• Для IP-адреса класса C — маска подсети записывается как 255.255.255.0

Служба доменных имен (DNS)

DNS — это служба перевода или преобразования удобочитаемых имен в IP-адреса и наоборот. Вы можете использовать поиск записи DNS, чтобы узнать разрешающий IP-адрес.

Протокол динамической конфигурации хоста (DHCP)

DHCP — это служба автоматического назначения IP-адресов хост-устройствам, например компьютерам.Эта функция выполняется маршрутизатором (только если он настроен для этого).

Виртуальная локальная сеть (VLAN)

VLAN — это метод логического разделения локальной сети и придания ей вида различных сетей в одной. Физически это одна сеть, но логически это разные сети. Это делается переключателем (только если это настроено).

WI-FI

Wi-Fi — это метод подключения компьютеров к сети без использования кабелей, то есть беспроводная сеть, которая включает в себя использование компьютеров с поддержкой Wi-Fi, точек доступа, беспроводных маршрутизаторов и т. Д.

Масштабируемость

Это способность сети расширяться таким образом, чтобы оставлять место для большего количества устройств, которые можно соединить и интегрировать в сеть, не вызывая каких-либо серьезных изменений во всей сети.

Заключение

Я надеюсь, что это дает вам представление об основных терминах компьютерных сетей. Если вы не разбираетесь в технологиях и хотите узнать больше о сетевых технологиях, посетите этот великолепный онлайн-курс.

Как работают компьютерные сети?

Криса Вудфорда.Последнее изменение: 9 июня 2021 г.

Слава богу, компьютерные сети! Если бы они не были изобретены, вы бы не были
читая это сейчас (используя Интернет) и
Я бы не стал писать это
либо (используя беспроводной дом
сеть для подключения моего компьютера
оборудование). Нет сомнений в том, что компьютерные сети чрезвычайно важны.
сложно, если вникнуть глубоко, но основная концепция
соединить компьютеры, чтобы они могли разговаривать друг с другом, это довольно
просто. Давайте подробнее разберемся, как это работает!

Artwork: Основная концепция компьютерной сети: совокупность компьютеров (и связанного с ними оборудования), подключенных к проводным или беспроводным каналам связи, так что любая машина может обмениваться информацией с любой другой.

Что такое компьютерная сеть?

Вы можете делать много
вещи с компьютером, но подключите его к другим компьютерам и
периферийные устройства (общее название надстроек компьютера
такое оборудование, как модемы, струйные и лазерные
принтеры и сканеры), и вы можете
намного больше. [1]
Компьютерная сеть — это просто набор компьютерных
оборудование, подключенное с помощью проводов, оптических
волокна или беспроводные
связывает, чтобы различные отдельные устройства (известные как узлы ) могли
«разговаривать»
друг с другом и поменять местами данные (компьютеризированная информация).

Типы сетей

Не все компьютерные сети одинаковы. Сеть, которую я использую
подключить этот ноутбук к моему беспроводному маршрутизатору, принтеру и другому оборудованию — самый маленький
можно вообразить. Это пример того, что иногда называют PAN.
(личная сеть) — по сути, удобный, индивидуальный
сеть. Если вы работаете в офисе, вы, вероятно, используете локальную сеть (местная
локальная сеть) , что обычно представляет собой несколько отдельных компьютеров, связанных с одним
или два принтера, сканер и, возможно, одно общее подключение к
Интернет.Сети могут быть намного больше. Напротив
В конце шкалы мы говорим о MAN (городских сетях) ,
которые охватывают весь город или город, и WAN (глобальные сети) ,
который может охватывать любую географическую зону. Интернет — это глобальная сеть, которая
охватывает весь мир, но на практике это сеть сетей
а также отдельные компьютеры: многие из машин, подключенных к
Подключение к сети через локальные сети, которыми управляют школы и предприятия.

Фото: ЛВС стали действительно популярными в 1980-х годах, когда предприятия, школы,
и другие организации могут позволить себе несколько компьютеров, но не обязательно несколько принтеров,
сканеры и другие сопутствующие периферийные устройства.Это типичная школьная компьютерная лаборатория
с 1980-х / 1990-х годов. Все настольные компьютеры подключены к общим
принтеры и другая периферия. Фото любезно предоставлено архивом Кэрол М. Хайсмит,
Библиотека Конгресса,
Отдел эстампов и фотографий.

Большая разница между Интернетом и многими другими PAN, LAN и WAN заключается в том, что он
открытые для публики, так что это еще один способ дифференциации сетей: общедоступные
или частный ? Если вы работаете в большой корпорации, вы, вероятно, привыкли
информация, которой вы делитесь с коллегами, доступна только через внутренние машины;
если к нему обращаются через Интернет, то то, что у вас есть, называется Intranet (своего рода
частный, внутренний Интернет / Интернет, недоступный через общедоступный Интернет).Но что, если ты работаешь
из дома, и вам нужно получить доступ к частным частям вашей корпоративной сети через общедоступный
Интернет? Затем вы можете использовать что-то, что называется VPN (виртуальная частная сеть) , которая
это безопасный способ доступа к частной сети через публичную. Иногда разница
между общедоступными и частными сетями становится немного размытым. Например, используя
Во всемирной паутине вы можете встретить файлы, защищенные паролем или
сайты только по подписке. Таким образом, даже в полностью общедоступной сети можно создать степень
избирательного, частного доступа.

Правила

Компьютеры все
о логике, а логика — это следование правилам. Компьютер
сети немного похожи на армию: все в сети должно быть
устроен почти с военной точностью, и он должен вести себя
по очень четко определенным правилам. Например, в локальной сети вы
не могут соединить вещи вместе старые как: все узлы (компьютеры
и другие устройства) в сети должны быть подключены
шаблон, известный как топология сети .Вы можете подключать узлы в
простая линия (также называемая гирляндной цепью или шиной), каждая из которых подключена к следующей в
линия. Вы можете соединить их в форме звезды с помощью различных машин.
исходящий от центрального контроллера, известного как сетевой сервер.
Или вы можете связать их в петлю (известную как кольцо).
Другие топологии включают сетки (где каждая машина напрямую подключена к
некоторые из других или все из них — что называется полной сеткой) и деревья (где
сети малых звезд соединены вместе в линию или шину).Все устройства в сети также должны соответствовать четко определенным правилам.
(называемые протоколами ), когда они обмениваются данными, чтобы гарантировать, что они
понимают друг друга — например, чтобы все они не пытались отправлять сообщения на
ровно в то же время, что вызывает недоумение.

Иллюстрация: Наиболее известные топологии компьютерных сетей: линия (цепь / шина), кольцо, звезда,
сетка (где каждый узел связан с некоторыми другими), полная сетка (каждый узел связан
ко всем остальным), и дерево (звездообразные сети, соединенные в линию).

Разрешения и безопасность

Просто потому что машина
находится в сети, он не следует автоматически, что все остальные
машина и устройство имеют к нему доступ (или могут быть доступны с его помощью). В
Интернет — очевидный пример. Если вы в сети, вы получаете доступ к
миллиарды веб-страниц, которые представляют собой просто файлы, хранящиеся на других
машины (серверы) разбросаны по всей сети. Но вы не можете получить доступ
каждый файл на каждом компьютере, подключенном к Интернету:
вы не можете читать мои личные файлы, и я не могу читать ваши, если мы
специально выберите, чтобы это произошло.

Разрешения и
безопасность является центральным элементом идеи сети: вы можете получить доступ к файлам
и делитесь ресурсами только в том случае, если кто-то дает вам на это разрешение.
Большинство персональных компьютеров, подключенных к Интернету, допускают исходящие
соединения (так что теоретически вы можете подключиться к любому другому компьютеру),
но заблокировать большинство входящих подключений или полностью запретить их.
Серверы (машины в Интернете, которые содержат и обслуживают Интернет
страниц и других файлов) применяют более мягкую политику в отношении входящих
соединения.Вы, наверное, слышали о том, что взламывает , что в одном
Чувство
слово означает получение несанкционированного доступа к компьютерной сети путем
взлом паролей или обход других проверок безопасности. Сделать
сеть более безопасна, вы можете добавить брандмауэр (либо физический
устройство
или часть программного обеспечения, работающего на вашем компьютере, или и то, и другое) в момент
где ваша сеть соединяется с другой сетью или Интернетом, чтобы
отслеживать и запрещать любые попытки несанкционированного входящего доступа.

Что делает сеть?

Чтобы создать сеть, вы
нужны узлы и связи (иногда называемые связями) между ними.Связывание узлов означает создание какого-то временного или
постоянная связь между ними. В последнее десятилетие или около того беспроводная
связи стали одним из самых популярных способов сделать это,
особенно дома. В офисах проводных подключений еще больше.
обычное дело — не в последнюю очередь потому, что они, как правило, быстрее и более
безопасным и потому, что во многих новых офисах уже проложены сетевые кабели.
место.

Фото: Если в вашем ноутбуке нет сетевой карты, вы
можно просто подключить адаптер PCMCIA, подобный этому.В адаптере есть сетевая карта
встроен в него.

Помимо компьютеров,
периферийные устройства и связи между ними, что еще вам нужно?
Каждому узлу в сети нужна специальная цепь, известная как сеть .
карта (или, более формально, сетевая карта или NIC), чтобы сообщить
Это
как взаимодействовать с сетью. Большинство новых компьютеров имеют сеть
карты встроены в стандартную комплектацию. Если у вас старый компьютер или ноутбук,
вам, возможно, придется установить отдельную сменную печатную плату (или, в
портативного компьютера, добавьте карту PCMCIA), чтобы устройство могло подключаться к сети.Каждая сетевая карта имеет собственный отдельный числовой идентификатор, известный как
MAC (управление доступом к среде) код или MAC-адрес LAN. MAC-код
это
немного похоже на номер телефона: любая машина в сети может общаться
с другим, отправив сообщение с указанием его MAC-кода. В
аналогичным образом, MAC-коды могут использоваться для управления тем, какие машины на
сеть может получить доступ к файлам и другим общим ресурсам. Например,
Я настроил беспроводное соединение с Интернетом так, чтобы только два MAC
коды могут когда-либо получить к нему доступ (ограничение доступа к сети
карты, встроенные в два моих компьютера).Это помогает останавливать других людей
в близлежащих зданиях (или на улице) взломать мое соединение или
используя его по ошибке.

Чем больше вы сделаете
сеть, тем больше дополнительных частей вам нужно добавить, чтобы она работала
эффективно. Сигналы могут распространяться только по кабелю или по кабелю.
беспроводные соединения, поэтому, если вы хотите создать большую сеть, вам нужно добавить
в устройствах, называемых повторителями , — эффективными усилителями сигнала. Ты
мог
также нужны моста , коммутаторы и маршрутизаторы —устройства
которые помогают связать
вместе сети (или части сетей, известные как
сегментов), регулировать трафик между ними и пересылать трафик
из одной части сети в другую.

Фото: Беспроводной маршрутизатор, подобный этому, производства Netgear, — это сердце
многих домашних PAN.

Понимание компьютерных сетей со слоями

Фото: Архитектура компьютера: Мы можем рассматривать компьютеры по слоям, от оборудования и BIOS в настоящий момент до операционной системы и приложений наверху. Мы можем думать о компьютерных сетях аналогичным образом.

Компьютеры — это машины общего назначения, которые означают разные вещи для разных людей.Некоторые из нас просто хотят выполнять базовые задачи, такие как обработка текста или общение с друзьями.
на Facebook, и нам наплевать, как это происходит под прикрытием — или даже
что мы используем для этого компьютер (если мы используем смартфон, мы, вероятно, даже не думаем
то, что мы делаем, — это «вычисления» — или установка нового приложения — это, по сути, компьютерное программирование). На противоположном конце спектра некоторые из нас любят модифицировать наши компьютеры, чтобы они работали быстрее, устанавливая более быстрые процессоры или больше памяти, или что-то еще; для вундеркиндов копаться в компьютерах — самоцель.Где-то между этими крайностями есть люди с умеренной технической подготовкой, которые используют компьютеры для
выполнять повседневную работу с разумным пониманием того, как работают их машины. Поскольку компьютеры означают разные вещи для разных людей, это может помочь нам понять их, думая о стеке уровней: оборудование внизу, операционная система где-то наверху, а затем приложения, работающие на самом высоком уровне. Вы можете «взаимодействовать» с компьютером на любом из этих уровней, не думая ни о каких других уровнях.Тем не менее, каждый уровень стал возможным благодаря тому, что происходит на более низком уровне.
уровней, знаете ли вы об этом или нет. То, что происходит на более высоких уровнях, может быть выполнено в
много разных способов на нижних уровнях; например, вы можете использовать веб-браузер, такой как Firefox (приложение), во многих различных операционных системах, и вы можете запускать различные операционные системы на конкретном ноутбуке, даже если оборудование вообще не меняется.

Компьютерные сети похожи: у всех нас разные представления о них, и мы в той или иной степени заботимся о них.
о том, что они делают и почему.Если вы работаете в небольшом офисе, подключив компьютер к
чужие машины и общие принтеры, вероятно, все, что вас волнует, это то, что вы можете отправлять электронные письма на свой
коллеги и распечатайте свои материалы; вас не беспокоит, как это на самом деле происходит. Но если вы в первую очередь отвечаете за настройку сети, вы должны учитывать такие вещи, как то, как они физически связаны друг с другом, какие кабели вы используете и какой длины они могут быть, каковы MAC-адреса и всевозможные прочие мелочи.Опять же, как и в случае с компьютерами, мы можем думать о сети с точки зрения ее различных уровней — и есть два популярных способа сделать это.

Модель OSI

Возможно, самый известный способ — это так называемая модель OSI (Open Systems Interconnect) , основанная на согласованном на международном уровне наборе стандартов, разработанном комитетом компьютерных экспертов и впервые опубликованном в
1984. [2]
Он описывает компьютерную сеть как стек из семи уровней. Нижние уровни наиболее близки к компьютерному оборудованию; более высокие уровни ближе к пользователям-людям; и каждый уровень делает возможным то, что происходит на более высоких уровнях:

1. Физический : Основное оборудование сети, включая кабели и соединения, а также способ подключения устройств к определенной топологии сети (кольцо, шина или что-то еще).Физический уровень никоим образом не связан с данными, которые несет сеть, и для большинства пользователей сети он неинтересен и неуместен.
2. Канал передачи данных : Здесь рассматриваются такие вещи, как упаковка данных, обнаружение и исправление ошибок.
3. Сеть : Этот уровень связан с тем, как данные адресуются и маршрутизируются от одного устройства к другому.
4. Транспорт : Управляет способом, которым данные эффективно и надежно перемещаются по сети, обеспечивая правильную доставку всех битов данного сообщения.
5. Сеанс : это контролирует, как разные устройства в сети устанавливают временные «разговоры» (сеансы), чтобы они могли обмениваться информацией.
6. Presentation : Это эффективно переводит данные, созданные удобными для пользователя приложениями, в удобные для компьютера форматы, которые отправляются по сети. Например, он может включать в себя такие вещи, как сжатие (для уменьшения количества битов и байтов, которые необходимо передать), шифрование (для обеспечения безопасности данных) или преобразование данных между разными наборами символов (чтобы вы могли читать смайлы («смайлы») или смайлики в ваших письмах).
7. Приложение : Верхний уровень модели и ближайший к пользователю. Это касается таких вещей, как программы электронной почты, которые используют сеть таким образом, чтобы это было значимо для пользователей-людей, и то, чего они пытаются достичь.

Изображение: Модель OSI. Я нарисовал это простым способом, чтобы показать, как семь уровней соответствуют более знакомой четырехуровневой модели TCP / IP, описанной ниже.

OSI был задуман как способ заставить все виды компьютеров и сетей взаимодействовать друг с другом, что было серьезной проблемой в 1960-х, 1970-х и 1980-х годах, когда практически все вычислительное оборудование было проприетарным, а оборудование одного производителя редко работало с ним. чужой.

Модель TCP / IP (DARPA)

Если вы никогда не слышали о модели OSI, то вполне вероятно, что это произошло потому, что другой способ подключения компьютеров мира восторжествовал над ней, создав удивительную компьютерную сеть, которую вы используете прямо сейчас: Интернет. Интернет основан на двухкомпонентной сетевой системе, называемой TCP / IP, в которой компьютеры подключаются к сети (используя так называемый TCP, протокол управления передачей) для обмена информацией в пакетах (с использованием Интернет-протокола, IP).Мы можем понять TCP / IP, используя четыре немного более простых уровня, иногда известных как модель TCP / IP (или модель DARPA, для Агентства перспективных исследовательских проектов правительства США, которое спонсировало ее разработку):

1. Сетевой доступ (иногда называемый уровнем сетевого интерфейса): представляет базовое сетевое оборудование и соответствует физическому уровню и уровню канала передачи данных модели OSI. Примером может служить подключение к Интернету через Ethernet или Wi-Fi.
2. Интернет (иногда называемый сетевым уровнем): это способ передачи данных по сети, эквивалентный сетевому уровню в модели OSI. На этом уровне работает коммутация пакетов IP (Интернет-протокол) — доставка реальных пакетов данных на ваш компьютер из Интернета.
3. Транспортный : соответствует транспортному уровню в модели OSI. TCP (протокол управления передачей) работает на этом уровне, управляет доставкой данных, фактически не доставляя их.TCP преобразует переданные данные в пакеты (и обратно, когда они получены) и гарантирует, что эти пакеты будут надежно доставлены и повторно собраны в том же порядке, в котором они были отправлены.
4. Приложение : Эквивалентно уровням сеанса, презентации и приложения в модели OSI. Хорошо известные интернет-протоколы, такие как HTTP (скрытый «диалог» между веб-браузерами и веб-серверами), FTP (способ загрузки данных с серверов и их выгрузки в обратном направлении) и SMTP (способ, которым ваш программа электронной почты отправляет письма через сервер вашего интернет-провайдера) все работает на этом уровне.

Artwork: Модель TCP / IP проста для понимания. В этом примере предположим, что вы отправляете кому-то электронное письмо через Интернет. Фактически, два ваших устройства соединены одним длинным «кабелем», проложенным между их сетевыми картами. Это то, что представляет собой зеленый слой доступа к сети внизу. Ваша электронная почта передается в виде пакетов (оранжевые квадраты) с использованием Интернет-протокола (IP), что иллюстрируется оранжевым Интернет-слоем. Протокол управления передачей (TCP) наблюдает за этим процессом в синем транспортном узле.
слой; и, по сути, TCP и IP работают вместе.Вверху, на уровне приложения, вы сидите за своим компьютером и используете программу электронной почты (приложение), которая использует все уровни ниже.

В то время как модель OSI является довольно абстрактной и академической концепцией, редко встречающейся вне книг и статей о компьютерных сетях, модель TCP / IP является более простым, понятным и более практичным предложением: это основа Интернета — и та самая технология, которую вы сейчас используете, чтобы читать эти слова.

Как мы видели выше, более высокие уровни базовых моделей вычислений не зависят от более низких уровней: вы можете запустить свой браузер Firefox в различных операционных системах Windows или Linux, например.То же самое и с сетевыми моделями. Таким образом, вы можете запускать множество приложений, используя коммутацию пакетов Интернета, из Интернета и электронной почты в Skype.
(VoIP) и интернет-телевидение. И вы можете подключить свой компьютер к сети, используя Wi-Fi, проводной широкополосный доступ или коммутируемое соединение по телефонной линии (различные формы доступа к сети). Другими словами, более высокие уровни модели выполняют одну и ту же работу, хотя более низкие уровни работают по-разному.

Сети на лету

Как автомагистрали или железные дороги, соединяющие города, компьютерные сети
часто бывают очень сложными, хорошо спланированными вещами.В те дни, когда компьютеры были большими статическими коробками, которые
компьютерные сети, которые никогда не переносились из центров обработки данных и настольных компьютеров, также имели тенденцию быть довольно статичными; часто они не сильно менялись от одной недели, месяца или года к следующему. Интернет, например, основан на
набор четко определенных соединений, называемых магистралью Интернета, включая обширные
подводная лодка
кабели, которые, очевидно, должны оставаться на месте годами. Это компьютерные сети с одной стороны.

Изображение: Подводные (подводные) кабели составляют большую часть «хребта» современного,
международный интернет.Это был их предок: первый трансатлантический телеграфный кабель, проложенный в 1858 году между Ирландией и Ньюфаундлендом. [3]
Работа, опубликованная Oliver Ditson & Co., c.1858, любезно предоставлена ​​Библиотекой Конгресса.

Тем не менее, мы все чаще переходим на мобильные устройства, которым необходимо импровизировать сети при их перемещении.
мир. Wi-Fi (беспроводной Ethernet) — это один из примеров того, как смартфоны, планшеты и другие мобильные компьютеры
может присоединяться и выходить из фиксированных сетей (основанных на «горячих точках» или точках доступа) очень спонтанным способом.Bluetooth еще более импровизирован: соседние устройства обнаруживают друг друга, соединяются вместе (когда вы даете им разрешение),
и сформировать (как правило) недолговечную компьютерную сеть — прежде чем разойтись.
Такие специальные технологии по-прежнему основаны на классических концепциях компьютерных сетей,
но они также связаны с рядом новых проблем. Как мобильные устройства обнаруживают друг друга?
Как одно устройство (например, маршрутизатор Wi-Fi) узнает, когда другое внезапно подключается к сети или покидает ее?
Как он может поддерживать производительность сети, когда множество людей пытаются присоединиться одновременно?
Что делать, если все сетевые устройства используют несколько разные версии Wi-Fi или Bluetooth; будут ли они
все еще можно будет подключиться? Если связь полностью беспроводная, как ее надежно защитить?
Мы обсуждаем подобные вопросы более подробно в наших основных статьях о
Wi-Fi и Bluetooth.

Как работает Ethernet

Фото: Типичный сетевой кабель Ethernet.

Не так давно компьютеры все производили разные компании,
работал в разных
способами и не могли общаться друг с другом. Часто они этого не делали
даже такие же вилки и розетки на корпусах! В течение
в 1980-е и 1990-е годы все стало более стандартизированным и
теперь можно подключить практически любую машину к любой другой и
заставить их обмениваться данными без особых усилий.Это в значительной степени
потому что в большинстве сетей сейчас используется одна и та же система, которая называется Ethernet .
Это
был разработан в мае 1973 г. инженером-компьютерщиком из США доктором Робертом («Боб»).
Меткалф (1946–), который впоследствии основал 3Com, а затем стал
известный эксперт компьютерной индустрии (возможно, несколько несправедливо, лучший
известен тем, что предсказал грандиозный крах Интернета в 1995 году.
чего на самом деле никогда не было).

Как изначально Меткалф
Разработал его, Ethernet был основан на трех очень простых идеях.Первый,
компьютеры будут подключаться через «эфир» (полусерьезное,
полунаучное название разделяющей их пустоты)
используя стандартный коаксиальный кабель (провода, подобные тем, которые используются в телевизионных
антенное соединение, состоящее из концентрических металлических слоев). В
Говоря языком Ethernet, физическое соединение между узлами (компьютерами
и другие устройства) в сети также известен как носитель .
Вещи
немного изменились с начала 1970-х годов, и сейчас среда
так же часто беспроводная радиосвязь (вы, наверное, слышали о Wi-Fi ,
что является беспроводной версией Ethernet).Во-вторых, все компьютеры
и устройства в сети будут молчать, за исключением тех случаев, когда они
отправка или получение сообщений. Наконец, когда они захотели
общаться, они делали это, разбивая сообщения на небольшие пакеты
данных и отправка их по сети высокоэффективным
метод, известный как с коммутацией пакетов (обсуждается более подробно
в нашей статье в Интернете).

Если одна машина хочет
чтобы отправить сообщение на другую машину в сети Ethernet, оно идет
через процесс, немного похожий на отправку письма.Сообщение должно быть
упакованы в стандартный формат, называемый frame (немного похожий на
конверт
который содержит букву). Фрейм включает стандартный заголовок,
адрес устройства в сети, для которой он предназначен (например,
адрес на конверте), адрес машины, которая его отправила
(например, адрес получателя конверта или адрес отправителя), указание
сколько данных он содержит, сами данные, некоторые отступы и некоторые
информация о проверке ошибок в конце (используется для быстрой проверки
правильно ли переданы данные).В отличие от письма, которое
отправляется только получателю, рама отправляется на каждую машину и
устройство в сети. Каждая машина считывает адрес назначения на
выяснить, предназначена ли для них рама. Если так, они действуют
Это; если нет, они это игнорируют. Любая машина в сети может передавать
сообщения через эфир в любое время, но проблемы возникнут, если
две или более машины пытаются говорить одновременно (это называется столкновением). Если
что случается, все машины замолкают на случайный период времени
раз, прежде чем повторить попытку.В конце концов, вы обнаружите, что эфир
очистить и вывести его сообщение первым, а затем другое, так что все
сообщения в конечном итоге будут доставлены. Типичное оборудование Ethernet может
обрабатывать тысячи кадров в секунду. Говоря техническим языком, этот метод
использование сети называется множественным доступом с контролем несущей с
обнаружение столкновений (CSMA / CD) : это причудливый способ сказать, что
узлы делают все возможное, чтобы передавать, когда эфир свободен («несущая
смысл «), теоретически все они могут отправлять или получать в любое время
(«множественный доступ»), и у них есть способ решить проблему, если
два случая передаются в одно и то же время («обнаружение столкновения»).

Узнать больше

• Интервью с Бобом Меткалфом: Манек Дубаш предлагает это увлекательное интервью с пионером Ethernet в ознаменование 40-летия его изобретения, изменившего мир.
• Устная история Боба Меткалфа: гораздо более длинное (почти трехчасовое) интервью с Леном Шустеком из Музея компьютерной истории.

Как компьютерные сети обнаруживают ошибки?

Предположим, вы заказываете книгу по почте, и через несколько дней она приходит с разорванной упаковкой и
крышка слегка помята или порвана.Это своего рода ошибка передачи. К счастью, поскольку книга
это аналоговая информация, немного повреждена крышка
не мешает вам ценить историю, которую рассказывает книга, или содержащуюся в ней информацию. Но что, если
вы загружаете электронную книгу (электронную книгу), а в
передача, поэтому некоторые данные теряются. Возможно, вы не сможете открыть
book, делая все это бесполезным. Или что, если банк отправляет электронный платеж
кому-то, и данные, которые он передает по сети, повреждены, поэтому номер учетной записи или
сумма, подлежащая выплате, перемешивается? Что, если военный центр управления отправит сигнал
установка ядерной ракеты и сообщение в сети изменяют содержащиеся в ней данные, поэтому вместо этого
о «отключении питания» ракете сказано «немедленно запустить»? Дело простое: когда
мы отправляем данные по компьютерным сетям, мы должны быть абсолютно уверены в , что информация
полученная информация идентична переданной информации.Но как мы можем это сделать
когда по всему миру постоянно пересылаются огромные объемы данных?

Artwork: проверка целостности большой загрузки с помощью кода MD5: если вы когда-либо загружали дистрибутив Linux (от нескольких сотен мегабайт до нескольких гигабайт данных), вы, вероятно, это сделали — или вам, безусловно, следовало бы сделано! На исходной странице загрузки вам будет предоставлен код контрольной суммы MD5, соответствующий файлу, который вы хотите загрузить. После завершения загрузки вы просто запускаете файл через программу-калькулятор MD5 (здесь я использую winMd5sum), чтобы вычислить код MD5 из данных, которые вы загрузили.Если два кода MD5 совпадают, вы можете быть уверены, что ваш файл загружен без ошибок.

Компьютеры и компьютерные сети имеют всевозможные хитроумные способы проверки информации.
Они отправляют. Один простой способ — отправить все дважды и сравнить два набора данных, которые
получены; если они не совпадают, вы можете запросить повторную отправку всех данных.
Это трудоемко и неэффективно — удваивает время, необходимое для передачи информации, — и есть гораздо более эффективные методы сохранения данных в чистом виде.Один из самых простых — это проверка четности (или проверка битов четности). Предположим, вы отправляете по сети строки двоичных цифр (биты, состоящие из нулей и единиц). Каждый раз, когда вы отправляете семь битов, вы складываете количество отправленных. Если вы отправили нечетное количество единиц (1, 3, 5 или 7 из них), вы затем отправляете дополнительную 1, чтобы подтвердить это; если вы отправили четное количество единиц (0, 2, 4 или 6), вместо этого вы отправите ноль. Получатель может делать те же суммы с данными, которые он видит, проверять бит четности и, таким образом, определять, была ли сделана ошибка.К сожалению, с простой проверкой четности невозможно сказать, где была сделана ошибка, или исправить ее на месте, но получатель может, по крайней мере, обнаружить пакет неверных данных и запросить его повторную отправку.

Более изощренные способы обнаружения ошибок обычно представляют собой варианты контрольных сумм, когда вы время от времени складываете числа, которые вы ранее отправили, а затем передаете общую сумму (сумму) в качестве чека. Получатель выполняет тот же расчет и сравнивает его с контрольной суммой.Но что, если возникает несколько ошибок (скажем, контрольная сумма передается неправильно, а также некоторые исходные данные), поэтому они компенсируют друг друга и остаются незамеченными? Существуют гораздо более сложные версии контрольных сумм, в которых вместо простого добавления данных, которые вы передали, вы обрабатываете их более сложными способами, что значительно затрудняет прохождение ошибок. Например, когда вы загружаете большие файлы, вам иногда будет предложено проверить так называемый хэш-код MD5 , который представляет собой длинное число (часто в шестнадцатеричном формате или формате с основанием 16, состоящее из чисел 0–9 и буквы A – F), вычисленные из исходного файла с помощью сложного математического алгоритма.Типичный хэш-код MD5 — 7b7c56c74008da7d97bd49669c8a045d или ef6a998ac98a440b6e58bed8e7a412db. После того, как вы загрузили свой файл, вы просто запускаете его в программе проверки хеширования, чтобы таким же образом сгенерировать код. Сравнивая коды, вы можете увидеть, правильно ли загружен файл, и, если нет, попробуйте еще раз. Некоторые формы проверки ошибок позволяют не только обнаруживать ошибки, но и исправлять их без повторной передачи всех данных. Среди наиболее известных — коды Хэмминга , изобретенные в 1950 году американским математиком Ричардом Хэммингом для повышения точности и надежности всех видов передачи данных.Они работают за счет использования большего количества битов обнаружения ошибок, чтобы можно было определить положение ошибки в передаваемых данных, а не только простой факт возникновения ошибки.

Информационные технологии и компьютерные сети

АКАДЕМИЯ РАННИЙ КОЛЛЕДЖ КАРЬЕРЫ

Что такое информационные технологии и компьютерные сети?

Информационные технологии — это разработка, обслуживание или использование систем, особенно компьютерных систем, программного обеспечения и сетей, для хранения, извлечения и отправки информации.Компьютерные сети — это процесс электронного соединения двух или более вычислительных устройств для обмена информацией через соединения для передачи данных.

Информационные технологии и компьютерные сети изменили образ жизни людей во всем мире:

• Каждый человек пользуется вычислительным устройством — смартфоном, планшетом или компьютером.
• Люди могут работать из любой точки мира.
• Компании могут проводить видеоконференции, обмениваться идеями, программным обеспечением и опытом из разных мест одновременно, не теряя времени и денег на поездки.
• Информация по любой теме доступна по щелчку мыши.

В быстро меняющемся мире технологий и коммуникаций есть обратная сторона — хакеры. Хакеры обычно пытаются взломать личные и корпоративные сети; программы-вымогатели, кража личных данных, потеря / манипулирование данными, атаки типа «отказ в обслуживании» — вот лишь некоторые из используемых атак. В результате все больше и больше требуется обученных специалистов по компьютерным сетям для защиты информации отдельных лиц, компаний и правительства посредством постоянно меняющихся процессов безопасности.

Перспективы занятости

Прогнозы Бюро статистики труда США показывают, что занятость в компьютерных сетях будет продолжать расти до 8% в период до 2022 года. Приблизительно 42 000 новых рабочих мест в сети будут наняты во всех отраслях промышленности в США и за рубежом.

Постоянно расширяющееся использование сетевых технологий в сочетании со сложностью этой технологии означает, что обученные специалисты будут выходить в растущую область, которая обещает и дальше создавать проблемы и требования в течение многих лет.

Для получения дополнительной информации о возможностях карьерного роста посетите CareerZone и Бюро статистики труда США

Обзор программы

Эта двухлетняя программа основана на учебных планах IT Essentials и CCNA Routing and Switching, предоставленных Сетевой академией Cisco. Охватываемые темы и навыки включают сборку, разборку и ремонт компьютеров; устранение неполадок оборудования и программного обеспечения; проектирование, установка и обслуживание проводных и беспроводных компьютерных систем; настройка коммутаторов и роутеров; проектирование сетевой инфраструктуры; поиск и устранение неисправностей при проектировании и установке сети; обслуживание клиентов и техническая поддержка.

К концу программы у студентов будет следующий опыт и возможности:

• Завершить краеугольный проект . Студенты завершают программу комплексным проектом, включающим рекомендации по приобретению технологий и проектирование сети.
• участвуют в реальных проектах и ​​отраслевых задачах. Как и в реальной жизни, студенты часто работают в группах над проектированием и разработкой новых решений классных проектов и отраслевых задач, которые курируют бизнес-партнеры программы.
• работают с профессионалами отрасли . Программа имеет прочные связи с отраслевыми партнерами, которые принимают студентов на различные виды работы, проекты в классе с партнерами по специализированным заданиям и гостевые лекции в наших классах, что приводит к прочным отношениям и будущим возможностям трудоустройства.
• используют передовые технологии. Студентам, изучающим компьютерные сети ИТ, предоставляется ноутбук. Современная учебная лаборатория включает в себя следующее оборудование: ПК — ноутбуки — ручные инструменты для сборки / разборки, ремонта и производства кабелей — сетевые кабели и оборудование для тестирования кабелей — коммутаторы и маршрутизаторы Cisco
• получил международно признанные сертификаты. Студенты получат возможность получить признанные в отрасли сертификаты CISCO и CompTIA.
• заработайте до 28 кредитов колледжа .

Каталог программ ECCA содержит названия и описания курсов по программе IT Compuer Networking и Cybersecurity, а также план обучения.

ПОСМОТРЕТЬ ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ

Возможности и дальнейшие шаги

1. Пребывание в SUNY Adirondack и получение степени в области информационных технологий: компьютерные сети AAS или Cybersecurity AAS.
2. Перевод в другой двух- или четырехлетний колледж. Доступна консультация по переводу
3. Присоединяйтесь к сотрудникам. Доступна помощь в карьере и поиске работы!

Что такое, преимущества, компоненты, использование

Что такое компьютерная сеть?

Компьютерная сеть — это группа из двух или более взаимосвязанных компьютерных систем. Вы можете установить сетевое соединение с помощью кабеля или беспроводной сети.

Каждая сеть включает оборудование и программное обеспечение, которое соединяет компьютеры и инструменты.

В этом руководстве по концепциям компьютерных сетей вы узнаете:

Преимущества компьютерной сети

Вот основные преимущества / преимущества использования компьютерных сетей:

• Помогает вам соединяться с несколькими компьютерами вместе для отправки и получения информации при доступе к сети.
• Помогает обмениваться принтерами, сканерами и электронной почтой.
• Помогает обмениваться информацией на очень высокой скорости
• Электронная связь более эффективна и дешевле, чем без сети.

Компоненты компьютерной сети

Вот основные компоненты компьютерной сети:

Коммутаторы

Коммутаторы работают как контроллер, который подключает компьютеры, принтеры и другие аппаратные устройства к сети в университетском городке или здании.

Позволяет устройствам в вашей сети обмениваться данными друг с другом, а также с другими сетями. Это помогает вам совместно использовать ресурсы и снизить затраты любой организации.

Маршрутизаторы

Маршрутизаторы помогают подключаться к нескольким сетям.Это позволяет вам использовать одно интернет-соединение с несколькими устройствами и экономить деньги. Этот сетевой компонент действует как диспетчер, который позволяет анализировать данные, передаваемые по сети. Он автоматически выбирает лучший маршрут для передачи данных и отправляет их по пути.

Серверы:

Серверы — это компьютеры, на которых размещены общие программы, файлы и сетевая операционная система. Серверы разрешают доступ к сетевым ресурсам всем пользователям сети.

Клиенты:

Клиенты — это компьютерные устройства, которые получают доступ и используют сеть, а также совместно используют сетевые ресурсы.Они также являются пользователями сети, поскольку могут отправлять и получать запросы с сервера.

Среда передачи:

Среда передачи — это носитель, используемый для соединения компьютеров в сети, например коаксиальный кабель, витая пара и оптоволоконный кабель. Он также известен как ссылки, каналы или линии.

Точки доступа

Точки доступа позволяют устройствам подключаться к беспроводной сети без кабелей. Беспроводная сеть позволяет подключать новые устройства и обеспечивает гибкую поддержку мобильных пользователей.

Общие данные:

Общие данные — это данные, которые совместно используются клиентами, например файлы данных, программы доступа к принтеру и электронная почта.

Карта сетевого интерфейса:

Карта сетевого интерфейса отправляет, принимает данные и управляет потоком данных между компьютером и сетью.

Локальная операционная система:

Локальная ОС, которая помогает персональным компьютерам получать доступ к файлам, печатать на локальном принтере и использует один или несколько дисков и компакт-дисков, расположенных на компьютере.

Сетевая операционная система:

Сетевая операционная система — это программа, которая запускается на компьютерах и серверах. Это позволяет компьютерам обмениваться данными по сети.

Протокол:

Протокол — это набор определенных правил, которые позволяют двум объектам обмениваться данными по сети. Некоторые стандартные протоколы, используемые для этой цели: IP, TCP, UDP, FTP и т. Д.

Концентратор:

Концентратор — это устройство, которое разделяет сетевое соединение на несколько компьютеров. Он действует как центр распределения, поэтому всякий раз, когда компьютер запрашивает какую-либо информацию с компьютера или из сети, он отправляет запрос концентратору через кабель.Хаб получит запрос и передаст его по всей сети.

Кабель LAN:

Кабель локальной сети (LAN) также называется кабелем Ethernet или кабелем данных. Он используется для подключения устройства к Интернету.

OSI:

OSI означает «Взаимодействие открытых систем». Это эталонная модель, которая позволяет вам определять стандарты связи.

Уникальные идентификаторы сети

Ниже приведены некоторые уникальные идентификаторы сети:

Имя хоста:

Каждое устройство в сети связано с уникальным устройством, которое называется именем хоста.

IP-адрес:

IP (Интернет-протокол) -адрес является уникальным идентификатором для каждого устройства в Интернете. Длина IP-адреса 32 бита. IPv6-адрес составляет 128 бит.

DNS-сервер:

DNS означает Система доменных имен . Это сервер, который переводит URL-адреса или веб-адреса в соответствующие им IP-адреса.

MAC-адрес:

MAC (адрес управления доступом к среде), известный как физический адрес, является уникальным идентификатором каждого хоста и связан с NIC (сетевой интерфейсной картой).Общая длина MAC-адреса составляет: 12 цифр / 6 байтов / 48 бит

Порт:

Порт — это логический канал, который позволяет пользователям сети отправлять или получать данные в приложение. На каждом хосте может быть запущено несколько приложений. Каждое из этих приложений идентифицируется по номеру порта, на котором они работают.

Другие важные сетевые компоненты

ARP:

ARP означает протокол разрешения адресов, который помогает пользователям сети преобразовывать IP-адрес в соответствующий ему физический адрес.

RARP:

Протокол разрешения обратного адреса дает IP-адрес устройства с заданным физическим адресом в качестве входных данных.

Использование компьютерных сетей

Вот некоторые распространенные применения компьютерных сетей

• Помогает вам совместно использовать ресурсы, такие как принтеры
• Позволяет совместно использовать дорогостоящее программное обеспечение и базу данных среди участников сети
• Обеспечивает быструю и эффективную связь с одного компьютера на другой компьютер
• Помогает обмениваться данными и информацией между пользователями через сеть.

Недостатки использования компьютерных сетей

Вот недостатки / минусы использования компьютерных сетей:

• Инвестиции в оборудование и программное обеспечение могут быть дорогостоящими при первоначальной настройке
• Если вы не примете надлежащих мер безопасности, таких как шифрование файлов , брандмауэры, тогда ваши данные будут в опасности.
• Некоторые компоненты конструкции сети могут не прослужить много лет, и они придут в негодность или выйдут из строя, и их потребуется заменить.
• Требуется время для постоянного администрирования
• Частые сбои сервера и проблемы с обычными неисправностями кабеля

Резюме:

• Компьютерная сеть — это группа из двух или более взаимосвязанных компьютерных систем
• Компьютерные сети помогают подключаться к нескольким компьютерам вместе для отправки и получения информации

Коммутаторы

• работают как контроллер, который соединяет компьютеры, принтеры и другие устройства. Маршрутизаторы
• помогают подключаться к нескольким сетям.Это позволяет вам совместно использовать одно подключение к Интернету и экономить деньги
• Серверы — это компьютеры, на которых хранятся общие программы, файлы и сетевая операционная система
• Клиенты — это компьютерные устройства, которые получают доступ и используют сеть и совместно используют сетевые ресурсы
• Концентратор — это устройство, которое разделяет сетевое соединение на несколько компьютеров.
• Точки доступа позволяют устройствам подключаться к беспроводной сети без кабелей
• Карта сетевого интерфейса отправляет, принимает данные и управляет потоком данных между компьютером и сетью
• Протокол — это набор определенных правил, которые позволяют двум объектам обмениваться данными по сети
• Имя хоста, IP-адрес, DNS-сервер и хост — важные уникальные параметры компьютерных сетей.
• ARP означает протокол разрешения адресов
• RAR Протокол обратного разрешения адресов дает IP-адрес устройства с заданным физическим адресом в качестве входных данных.
• Компьютерная сеть помогает вам совместно использовать дорогостоящее программное обеспечение и базу данных среди участников сети
• Самый большой недостаток установки компьютерной сети состоит в том, что ее первоначальные вложения в оборудование и программное обеспечение могут быть дорогостоящими для первоначальной настройки.

Guide to Computer Networking Major, Работа и карьера

Что значит изучать компьютерные сети?

Компьютерная сеть — это фундаментальный инструмент нашей корпоративной среды.Компьютерная сеть — это соединение двух или более компьютеров, которое позволяет им совместно использовать ресурсы. Это может быть сделано между компьютерами в доме, на предприятии, в корпорации и даже на международном уровне. Любой, кто когда-либо отправлял электронное письмо, пользовался компьютерной сетью. Интернет — крупнейший пример компьютерных сетей, поскольку он включает тысячи сетей компьютеров, которые обмениваются информацией.

Компьютерные сети функционируют в локальной (LAN) или глобальной (WAN) области в зависимости от количества людей и географических расстояний.Они могут включать малый бизнес с двумя или тремя сотрудниками в крупные корпорации при федеральном правительстве Соединенных Штатов. Но компьютерные сети существуют не только в сфере бизнеса. Практически каждый аспект современного общества зависит от информации, передаваемой через компьютерные сети. Компании могут сэкономить миллионы долларов за счет совместного использования ресурсов через компьютерные сети, а не путем доставки или путешествий. Люди используют компьютерные сети, чтобы делать банковские операции из дома, общаться с родственниками и даже развлекаться музыкой или играть в видеоигры.

Компьютерные сети изменили образ жизни американцев. Люди могут работать из дома, не отрывая глаз от своих детей. Компании могут проводить видеоконференции и обмениваться программным обеспечением. Информация практически по любой мыслимой теме доступна одним щелчком мыши. Но у компьютерных сетей есть и обратная сторона. Хакеры обычно пытаются взломать файлы компании, информация крадется из компьютерных сетей, а сами сети могут иметь технические проблемы или полностью выходить из строя.Все больше и больше специалистов по компьютерным сетям привлекают для защиты личной, корпоративной и правительственной информации с помощью процессов безопасности.

Чем занимается специалист по компьютерным сетям?

Приоритетом специалиста по компьютерным сетям является ежедневная поддержка, которая поддерживает работу сети. Специалист по компьютерным сетям обслуживает программное и аппаратное обеспечение, следит за системой на предмет потенциальных нарушений, анализирует проблемы и разрабатывает планы возможных решений.Сетевые специалисты должны предвидеть проблемы и разрабатывать планы по их предотвращению или, по крайней мере, по минимизации их последствий, когда они действительно случаются.

В некоторых системах специалист по компьютерным сетям также наблюдает за системой безопасности сети. Компьютерная преступность — растущая проблема, и сетевым специалистам постоянно приходится искать новые способы противодействовать потенциальным ворам информации. Они должны понимать природу защищаемой информации, тип используемого программного и аппаратного обеспечения, а также множество возможных способов нарушения ее безопасности.

Прежде чем решиться на карьеру в области компьютерных сетей, вы можете подумать, есть ли у вас личные качества, которые помогут вам в этой сфере деятельности. Решение проблем на сегодняшний день является занятием №1 для специалистов по компьютерным сетям, и способность решать проблемы быстро и творчески очень важна.

Работа также требует умения хорошо работать в условиях стресса. Компьютерные сети являются основой связи для крупных и малых предприятий, и производство этих предприятий прекращается, как только система выходит из строя.Это заставляет специалиста по компьютерным сетям немедленно отреагировать и найти решение, что может означать работу допоздна или в выходные дни. Кроме того, многие регулярные обновления и проверки обслуживания в сети должны выполняться в нерабочее время офиса, когда компьютеры не используются.

Тенденции в карьере в области компьютерных сетей

Согласно данным Бюро статистики труда США за 2014 год, в 2012 году более 366 400 человек зарабатывали на жизнь специалистами по компьютерным сетям или системными администраторами.Ожидается, что в период с 2012 по 2022 год это число будет расти быстрее, чем в среднем по стране, поскольку все больше компаний вкладывают больше средств в компьютерные сети, которым требуются специалисты для их обслуживания.

Карьерное образование в области компьютерных сетей

Будущее направление в области компьютерных сетей не требует особого внимания к какой-либо конкретной предметной области во время учебы в средней школе, но этот предмет требует базовых навыков решения проблем, анализа и общения. Многие колледжи и университеты также требуют баллов SAT для поступления на программу обучения компьютерным сетям.Студенты должны проверить все предварительные условия перед подачей заявления.

Учащиеся старших классов должны посещать как можно больше компьютерных классов, потому что это может помочь иметь обширный опыт работы в области компьютерного оборудования и программного обеспечения. Сетевые системы неизбежно включают в себя множество приложений и форматов, и задачей специалиста по компьютерным сетям является их координация и обеспечение бесперебойной и эффективной работы системы. Компьютерные классы можно дополнить письменными курсами и курсами решения задач, которые включают математику и алгебру.

Что вы можете делать со степенью в области компьютерных сетей?

Компьютерные сети можно найти почти в каждом большом и малом бизнесе. Это могут быть стартапы или признанные лидеры отрасли. Соответственно меняются требования и оборудование, доступное специалистам по сетям. Не все рабочие места должны ограничиваться компьютерными сетями. Фактически, те, кто работает в различных компьютерных областях, часто переходят от одной специальности к другой. Ниже приведены некоторые специальности, связанные с компьютерными сетями, хотя многие навыки и задания могут частично совпадать.

Сетевые администраторы

Сетевые администраторы отвечают за поддержание сети в рабочем состоянии — как автомеханик для сети. Они создают учетные записи пользователей и управляют папками и другими ресурсами на компьютерах в сети. Они исправляют проблемы с сетевым подключением, доступом к ресурсам, принтерами и компьютерами. Они также должны решать вопросы, связанные с расширением системы. В зависимости от размера организации, количества местоположений и пользователей, географического охвата и целей работа сетевого администратора может включать в себя широкий спектр обязанностей.

Вот некоторые основные задачи, за которые может отвечать сетевой администратор:

• Установка и настройка сетевого оборудования и программного обеспечения
• Установка и настройка сетевых носителей и подключений
• Подключение пользовательских узлов и периферийных устройств всех типов к сети
• Добавление и удаление пользователей из сети
• Управление учетными записями пользователей, такими как пароли, пространство для хранения и права доступа к файлам
• Создание и поддержка системы резервного копирования данных и программных файлов
• Обеспечение безопасности сети
• Управление системой электронной почты организации
• Управление доступом пользователей к Интернету через сеть
• Обучение пользователей использованию ресурсов сети

Сетевой инженер

Сетевой инженер проектирует и управляет группами компьютеров, объединенных в сеть .Сетевой инженер выполняет такие задачи, как установка и настройка коммуникационного оборудования, настройка сетевого канала связи, установка и настройка прикладного программного обеспечения, устранение неполадок для обеспечения непрерывной доступности сети и предоставление технической поддержки и помощи.

Network Analyst

Сетевые аналитики поддерживают компьютерную сеть и всю компьютерную инфраструктуру. Рабочие обязанности могут включать установку сетевого программного обеспечения и обучение пользователя новым приложениям.Аналитик может отвечать за координацию усовершенствований системы между программным обеспечением и оборудованием, документирование процедур и разработку политик и процедур.

Администратор информационных систем

Администраторы информационных систем помогают в проектировании, доставке и обслуживании инфраструктуры информационных технологий в организации. Этот человек помогает в стратегическом планировании, а также в оценке и рекомендации услуг, продуктов и проектов. Работа включает помощь в планировании, разработке, внедрении и обслуживании информационной платформы.Информационная платформа может включать веб-серверы и службы, технологические приложения и интерактивные приложения. Администраторы также предоставляют инструкции, вспомогательные средства и помощь в решении проблем для библиотечных ИТ-приложений.

Сетевой техник

Сетевой техник обычно обслуживает сетевые компьютеры и устраняет возможные проблемы. Сетевые специалисты часто работают в службе поддержки для ремонта или модернизации компьютеров. Технические специалисты должны быть знакомы с различными операционными системами, такими как Microsoft, Novell и Unix, а также с основами компьютерных сетей.

Компании любого размера имеют сети и нуждаются в знающих людях для управления этими сетями, но те компании, которые не могут себе позволить или не нуждаются в постоянном администраторе, могут заключить договор с компьютерной компанией, предлагающей административные услуги. Компьютерные сети представляют прекрасную возможность для квалифицированного специалиста или предпринимателя работать с множеством компаний для создания или, возможно, обслуживания сети.

Инструктор по компьютерным сетям

Растущее использование компьютерных сетей создало потребность в большем количестве инструкторов, которые имеют солидный опыт работы в сети и могут обучать этим навыкам студентов.В отличие от некоторых других академических областей, для преподавания компьютерных сетей необязательно иметь докторскую степень в области компьютерных сетей. Хотя общественные колледжи и четырехлетние школы могут предпочесть, чтобы преподаватели имели степень магистра, для коммерческих и сертификационных школ обычно требуется лишь значительный опыт работы в этой профессии. Это также способ оставаться работающим профессионалом, одновременно увеличивая доход и способствуя развитию профессии.

Карьера в области компьютерных сетей

Некоторые другие компьютерные специальности, требующие сетевых навыков:

• Программист
• Компьютерный инженер
• Администратор баз данных
• Веб-мастер
• Исследователь компьютерных операций
• Специалист по ремонту компьютеров
• Системный аналитик

Сертификация компьютерных сетей, лицензирование и ассоциации

Все больше компаний, особенно крупные работодатели, обращаются к специалистам по компьютерным сетям, сертифицированным по конкретным компьютерным программам или операционным системам.Завершение программы сертификационного обучения, которую предлагают ряд поставщиков и производителей продукции, может помочь некоторым людям получить право на должности начального уровня. Эти программы могут быть использованы для продвижения тех, кто уже работает по компьютерной специальности.

Большинство людей слышали о сертификатах Microsoft, Novell, Cisco и некоторых других, но немногие понимают, что существует более 200 технических сертификатов, которые можно получить. Некоторые из них включают 3COM Master of Network Science (MNS), Sun Certified Java Developer, Certified Network Expert (CNX) или IBM Certified AS / 400 Professional System Administrator. Сертификаты доступны для Apple OSX, Linux, Microsoft MCSE, MCSA и MCP, Cisco CCNA и CCDA и многие другие.Некоторые колледжи предлагают программы сертификации по наиболее распространенным приложениям, но часто это зависит от системы, которую использует работодатель.

Для получения дополнительной информации

Чтобы узнать больше о карьере в компьютерных сетях, обращайтесь:

Источники статей

Источники

«Администраторы сетевых и компьютерных систем», Справочник по профессиональным прогнозам Бюро статистики труда США, 8 января, 2014 г.