Организация локальных сетей.
Локальная сеть — объединение нескольких компьютеров, расположенных на небольшом расстоянии друг от друга (обычно в пределах одного здания) для совместного решения информационных, вычислительных, учебных и других задач. В небольшой локальной сети может быть 10-20 компьютеров, в очень большой — порядка 1000.
Назначение локальных сетей
· совместное использование общих аппаратных средств (накопителей, принтеров, модемов)
Организация локальных сетей.
Несмотря на то, что существует много различных способов объединить компьютеры, по существу есть два типа компьютерных сетей: однораноговая сеть и сеть клиент-сервер.
Одноранговая сеть — это объединение равноправных компьютеров. Обычно одноранговая сеть объединяет не больше 10 компьютеров и организуется в домах или небольших офисах.
Сеть клиент-сервер чаще встречается в таких организациях, как школа, предприятие или библиотека, а не в домашних условиях. В таком типе сетей один компьютер, называемый сервером, является сердцем сети. Он хранит информацию и ресурсы и делает их доступными другим компьютерам данной сети. Остальные компьютеры, использующие сеть для получения этой информации называются клиентами.
Сети клиент-сервер являются наилучшим вариантом для объединения в сеть более десяти компьютеров. Они более дорогие, но в случаях, когда необходимо хранить большой объем информации, это самый лучший выбор.
Модели различных конфигураций сети
Топологии локальных сетей
Локальные сети в зависимости от назначения и технических могут иметь различные конфигурации. Общая схема соединения компьютеров в локальной сети называется топологией сети. Топологии сети могут быть различными. Чаще всего локальные сети могут иметь топологию «шина» и «звезда». В первом случае все компьютеры подключены к одному общему кабелю (шине), во втором — имеется специальное центральное устройство (хаб), от которого идут «лучи» к каждому компьютеру, т.е. каждый компьютер подключен к своему кабелю.
В шинной топологии компьютеры подключены к общему для них каналу (шине), через который могут обмениваться сообщениями.
Структура типа «шина» проще и экономичнее, так как для нее не требуется дополнительное устройство и расходуется меньше кабеля. Но она очень чувствительна к неисправностям кабельной системы. Если кабель поврежден хотя бы в одном месте, то возникают проблемы для всей сети. Место неисправности трудно обнаружить.
В радиальной топологии (топология «звезда») в центре находится концентратор, последовательно связывающийся с абонентами и связывающий их друг с другом.
В этом смысле «звезда» более устойчива. Поврежденный кабель – проблема для одного конкретного компьютера, на работе сети в целом это не сказывается. Не требуется усилий по локализации неисправности.
В кольцевой топологии информация передается по замкнутому каналу. Каждый абонент непосредственно связан с двумя ближайшими с хотя в принципе способен связаться с любым абонентом сети.
В сети, имеющей структуру типа «кольцо» информация передается между станциями по кольцу с переприемом в каждом сетевом контроллере. Переприем производится через буферные накопители, выполненные на базе оперативных запоминающих устройств, поэтому при выходе их строя одного сетевого контроллера может нарушиться работа всего кольца. Достоинство кольцевой структуры – простота реализации устройств, а недостаток – низкая надежность.
Гибридная топология является комбинацией различных топологии в одной сети. Например, вы можете объединить несколько сетей с шиной типа «звезда» единым кабелем.
Аппаратура локальной сети
Как компьютеры взаимодействуют друг с другом?
Работа сети основана на том, что все элементы оборудования тем или иным способом соединены друг с другом. Каждый компьютер и оборудование, такое как принтеры, сканеры, портативные компьютеры объединяются с помощью кабеля различного размера, спутниковой связи или телефонных линий. Сегодня существуют даже беспроводные сети, соединяющие компьютеры с помощью радиоволн.
Аппаратура локальной сети в общем случае включает в себя:
· компьютеры (серверы и рабочие станции);
· сетевые платы (адаптеры);
· каналы связи;
· специальные устройства, поддерживающие функционирование сети (маршрутизаторы, концентраторы, коммутаторы).
Каждый компьютер подключается к сети с помощью сетевой платы — адаптера.
К сетевой плате подключается сетевой кабель. Если используется радиосвязь или связь на инфракрасных лучах, то кабель не требуется. В современных локальных сетях чаще всего применяют два типа сетевых кабелей:
· неэкранированная витая пара;
· волоконно-оптический кабель.
Обычно выбор кабеля для сети зависит от следующих показателей: стоимость монтажа и обслуживания, скорость передачи данных, ограничение на величину расстояния передачи информации без дополнительных усилителей-повторителей (репитеров), безопасность передачи данных.
Витая пара представляет собой набор из восьми проводов, скрученных попарно таким образом, чтобы обеспечивать защиту от электромагнитных помех.
Витая пара – наиболее дешевый вид кабеля. Витая пара позволяет осуществлять максимальную скорость передачи до 10 Мбит/с. Длина кабеля не должна превышать 1000 метров, причем скорость передачи данных при этом не превысит 1 Мбит/с. Для повышения помехозащищенности используют экранированную витую пару. Каждая витая пара соединяет с сетью только один компьютер, поэтому нарушение соединения сказывается только на этом компьютере, что позволяет быстро находить и устранять неисправности.
Волоконно-оптические кабели передают данные в виде световых импульсов по стеклянным проводам. Волоконно-оптические кабели обеспечивают наивысшую скорость передачи; они более надежны, так как не подвержены электромагнитным помехам.
Оптический кабель очень тонок и гибок, что делает его транспортировку более удобной по сравнению с более тяжелым медным кабелем. Скорость передачи данных по оптическому кабелю составляет сотни тысяч мегабитов в секунду, что примерно в тысячу раз быстрее, чем по проводам витой пары.
Оптоволоконная линия – наиболее дорогой на сегодня вид соединения, но скорость распространения информации в ней достигает нескольких гигабит в секунду при допустимом удалении до 50 километров. При этом линии связи, построенные на применении оптоволокна, практически не чувствительны к электромагнитным помехам.
Куда же «втыкать» кабель в компьютере? Нужно промежуточное (интерфейсное) устройство, которое называется сетевой картой или сетевым адаптером, а в английской речи NIC – Network Interface Controller.
Сетевой адаптер, или NIC, — это встроенное устройство, которое позволяет вам присоединить ваш компьютер в сеть. На каждом компьютере установлено программное обеспечение, которое позволяет ему связываться с другими компьютерами.
Беспроводная связь на радиоволнах может использоваться для организации сетей в пределах больших помещений там, где применение обычных линий связи затруднено или нецелесообразно. Кроме того, беспроводные линии могут связывать удаленные части локальной сети на расстояниях до 25 км (при условии прямой видимости).
Помимо кабелей и сетевых адаптеров, в локальных сетях на витой паре используются другие сетевые устройства — концентраторы, коммутаторы и маршрутизаторы.
Концентратор (называемый также хаб) — устройство, объединяющее несколько (от 5 до 48) ветвей звездообразной локальной сети и передающее информационные пакеты во все ветви сети одинаково.
Коммутатор (свич) делает то же самое, но, в отличие от концентратора, обеспечивает передачу пакетов в заданные ветви. Это обеспечивает оптимизацию потоков данных в сети и повышение защищенности от несанкционированного проникновения.
Маршрутизатор (роутер)— устройство, выполняющее пересылку данных между двумя сетями, в том числе между локальными и глобальными сетями. Маршрутизатор, по сути, является специализированным микрокомпьютером, имеет собственный процессор, оперативную и постоянную память, операционную систему.
Шлюз: устройство сопряжения, которое соединяет два разных типа сетей. Оно получает информацию, переводит ее в необходимый формат, а затем пересылает перевод по месту назначения.
Совместно используемые внешние устройства включают в себя подключенные к серверу накопители внешней памяти, принтеры, графопостроители и другое оборудование, которое становится доступным с рабочих станций.
Организация передачи данных в сети
Необходимым условием работы единой локальной сети является использование сетевой операционной системы. Такие операционные системы обеспечивают совместное использование не только аппаратных ресурсов сети (принтеров, накопителей и т. д.), но и распределенных коллективных технологий при выполнении разнообразных работ. Наибольшее распространение получили сетевые операционные системы Novell NetWare, Linux и Windows.
Компьютеры могут сообщаться друг с другом, потому что существуют наборы правил, или протоколы, которые помогают компьютерам понимать друг друга. Протоколы необходимы для того, чтобы процесс связи проходил без ошибок. Протоколы помогают определить, как отправляется информация и как ее получить.
Топология Сети
Топология сети – это способ связи компьютеров. Для малых сетей самым простым вариантом является топология сети типа «звезда». При таком соединении обмен данными между рабочими станциями происходит через центральный узел по отдельным линиям.
Физически каждая линия представляет собой специальный кабель, при помощи которого каждый компьютер в сети соединен с устройством, называемым разветвителем или хабом.
Работа такой сети будет нарушена, если только из строя выйдет центральный узел, будь то хаб или выделенный сервер. Выход из строя одной из рабочих станций никак не скажется на остальных пользователей. Да и подключение новых компьютеров практически никак не скажется на общей работе.
Каждый компьютер в составе ЛВС должен иметь сетевой адаптер, который собственно и подключается специальным кабелем к хабу и сетевую операционную систему.
Для подключения компьютера в уже существующую локальную сеть необходимо как минимум следующий набор
Образовательные тесты по информатике тема — Компьютерные сети с ответами
Правильный вариант ответа отмечен знаком +
1) Предоставляющий свои ресурсы пользователям сети компьютер – это:
2) Центральная машина сети называется:
3) Обобщенная геометрическая характеристика компьютерной сети – это:
— Удаленность компьютеров сети
4) Глобальной компьютерной сетью мирового уровня является:
5) Основными видами компьютерных сетей являются сети:
+ локальные, глобальные, региональные
— клиентские, корпоративные, международные
— социальные, развлекательные, бизнес-ориентированные
6) Протокол компьютерной сети — совокупность:
— Электронный журнал для протоколирования действий пользователей сети
— Технических характеристик трафика сети
+ Правил, регламентирующих прием-передачу, активацию данных в сети
7) Основным назначением компьютерной сети является:
+ Совместное удаленное использование ресурсов сети сетевыми пользователям
— Физическое соединение всех компьютеров сети
— Совместное решение распределенной задачи пользователями сети
8) Узловым в компьютерной сети служит сервер:
— Располагаемый в здании главного офиса сетевой компании
+ Связывающие остальные компьютеры сети
— На котором располагается база сетевых данных
9) К основным компонентам компьютерных сетей можно отнести все перечисленное:
+ Сервер, клиентскую машину, операционную систему, линии
— Офисный пакет, точку доступа к сети, телефонный кабель, хостинг-компанию
— Пользователей сети, сайты, веб-магазины, хостинг-компанию
тест 10) Первые компьютерные сети:
11) Передачу всех данных в компьютерных сетях реализуют с помощью:
12) Обмен информацией между компьютерными сетями осуществляют всегда посредством:
+ Независимых небольших наборов данных (пакетов)
— Побайтной независимой передачи
— Очередности по длительности расстояния между узлами
13) Каналами связи в компьютерных сетях являются все перечисленное в списке:
— Спутниковая связь, солнечные лучи, магнитные поля, телефон
+ Спутниковая связь, оптоволоконные кабели, телефонные сети, радиорелейная связь
— Спутниковая связь, инфракрасные лучи, ультрафиолет, контактно-релейная связь
14) Компьютерная сеть – совокупность:
— Компьютеров, пользователей, компаний и их ресурсов
+ Компьютеров, протоколов, сетевых ресурсов
— Компьютеров, серверов, узлов
15) В компьютерной сети рабочая станция – компьютер:
— Работающий в данный момент
— На станции приема спутниковых данных
16) Указать назначение компьютерных сетей:
— Обеспечивать одновременный доступ всех пользователей сети к сетевым ресурсам
— Замещать выходящие из строя компьютеры другими компьютерами сети
+ Использовать ресурсы соединяемых компьютеров сети, усиливая возможности каждого
17) Составляющие компьютерной сети:
+ Серверы, протоколы, клиентские машины, каналы связи
— Клиентские компьютеры, смартфоны, планшеты, Wi-Fi
— E-mail, TCP, IP, LAN
18) Локальная компьютерная сеть – сеть, состоящая из компьютеров, связываемых в рамках:
+ одного учреждения (его территориального объединения)
— одной города, района
19) Сетевое приложение – приложение:
— Устанавливаемое для работы пользователем сети на свой компьютер
+ каждая часть которого выполнима на каждом сетевом компьютере
тест_20) Наиболее полно, правильно перечислены характеристики компьютерной сети в списке:
— Совокупность однотипных (по архитектуре) соединяемых компьютеров
+ Компьютеры, соединенные общими программными, сетевыми ресурсами, протоколами
— Компьютеры каждый из которых должен соединяться и взаимодействовать с другим
21) Сеть, разрабатываемая в рамках одного учреждения, предприятия – сеть:
22) Маршрутизатор – устройство, соединяющее различные:
— По архитектуре компьютеры
— маршруты передачи адресов для e-mail
23) Локальную компьютерную сеть обозначают:
24) Глобальную компьютерную сеть обозначают:
25) Соединение нескольких сетей дает:
26) Основной (неделимой) единицей сетевого информационного обмена является:
27) Часть пакета, где указаны адрес отправителя, порядок сборки блоков (конвертов) данных на компьютере получателя называется:
28) Передача-прием данных в компьютерной сети может происходить
+ Как последовательно, так и параллельно
29) Компьютерная сеть должна обязательно иметь:
— Более сотни компьютеров
— Спутниковый выход в WWW
тест-30) Скорость передачи данных в компьютерных сетях измеряют обычно в:
31) Сеть, где нет специально выделяемого сервера называется:
— Не привязанной к серверу
32) Выделенным называется сервер:
+ Функционирующий лишь как сервер
— На котором размещается сетевая информация
— Отвечающий за безопасность ресурсов, клиентов
33) Сервер, управляющий клиентским доступом к файлам называется:
34) Сервер для реализации прикладных клиентских приложений называется:
35) Серверы для передачи-приема e-mail называют:
36) Поток сетевых сообщений определяется:
37) Правильно утверждение «Звезда»
— Топологию «Звезда» можно собрать из нескольких топологий «Кольцо»
+ Топологию «Дерево» можно собрать из нескольких топологий «Звезда»
— Топологию «Шина» можно собрать из нескольких топологий «Дерево»
38) Сетевая топология определяется способом, структурой:
Настраиваем сеть между двумя компьютерами.
Настройка сети в Windows XP
Заходим в Панель управления -> Сетевые подключения
Щелкаем по подключению к локальной сети. Обратите внимание, что на подключении указано Подключено. Щелкаем правой кнопкой мышки и кликаем на Свойства
Выбираем Протокол интернета (TCP/IP) и щелкаем на Свойства
Указываем IP-адрес. Можно указывать любой из диапазона 192.168.ххх.ххх. Главное, чтобы на двух компьютерах они не повторялись. То есть, если на одном 192.168.1.1, то на другом 192.168.1.2. Если на одном 192.168.100.10, то на втором 192.168.100.20.
Щелкаем ОК. Настройка сети на одном устройстве (ПК или ноутбук) закончена.
Рассмотрим как же будет настраиваться сеть в Windows Vista/7.
Настройка сети в Windows Vista / 7
Заходим в Панель управления -> Центр управления сетями и общим доступом -> Управление сетевыми подключениями
Щелкаем правой кнопкой мышки на подключению по локальной сети, переходим в Свойства:
Выбираем Протокол интернета версии 4 (TCP/IP) и щелкаем на Свойства:
Указываем IP-адрес. Можно указывать любой из диапазона 192.168.ххх.ххх. Главное, чтобы на двух компьютерах они не повторялись. То есть, если на одном 192.168.1.1, то на другом 192.168.1.2. Если на одном 192.168.100.10, то на втором 192.168.100.20.
Должно получится примерно следующее:
Теперь переходим в Центр управления сетями и общим доступом и смотрим на нашу сеть. Она должна быть частная. Если она таковой не является, то щелкаем на Настройка
Выбираем Частное и нажимаем Далее:
Дальше включаем общий доступ к файлам и сетевое обнаружение, отключаем общий доступ с парольной защитой:
Вот и все. С настройкой сети на Vista/7 закончили. Теперь перейдем к настройке Общего доступа.
Настройка общего доступа в Windows XP
Сначала заходим в Сервис -> Свойства папки:
На вкладке Вид включаем простой общий доступ к файлам:
Далее необходимо чтобы оба компьютера (ноутбука) были в одной Рабочей группе. Для настройки рабочей группы надо щелкнуть на Моем компьютере правой кнопкой и перейти в Свойства:
Нажимаем кнопочку Изменить на вкладке Имя компьютера и вводим название рабочей группы.
Два компьютера в сети должны иметь одно и то же название Рабочей группы.
На этой же вкладке можно указать название компьютера в сети.
Теперь заходим в Мой компьютер и щелкаем на папке, доступ к которой нужно обеспечить из сети, и выбираем в меню Общий доступ и безопасность. В моем примере я открываю общий доступ ко всему разделу D:, то есть на другом компьютере будет отображаться весь раздел D: первого (на котором доступ и открыли)
Щелкаем на предупреждении:
Указываем название общего ресурса и разрешаем (или не разрешаем) изменение файлов по сети:
Настройка общего доступа в Windows 7
Первым делом заходим в Панель управления -> Параметры папок и ставим галочку:
Дальше надо настроить имя рабочей группы. Для этого щелкаем на Компьютер правой кнопкой и переходим в Свойства. Дальше щелкаем Изменить параметры:
Щелкаем на Изменить:
Вводим название компьютера и рабочей группы. Имя Рабочей Группы должно совпадать на всех компьютерах сети:
Теперь заходим в Компьютер и щелкаем на папке, доступ к которой нужно обеспечить из сети, и выбираем в меню Общий доступ. В моем примере я открываю общий доступ ко всему разделу D:, то есть на другом компьютере будет отображаться весь раздел D: первого (на котором доступ и открыли)
Щелкаем на Расширенная настройка доступа:
Указываем имя общего ресурса и нажимаем на Разрешения
На этой вкладке можем указывать какие пользователи смогут открывать и изменять файлы на данном компьютере из сети:
Вот что примерно должно получится:
С общим доступом на Windows Vista/ 7 закончили.
Типы компьютерной сети
Компьютерные сети могут быть классифицированы на основе различных атрибутов, таких как физический размер, способ подключения, типы устройств и т.д. Для простоты введения давайте рассмотрим его 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 имеет дело обычно с небольшой областью и в основном ограничена одним местом; например, сеть кибер-кафе, компьютерная лаборатория или просто здание организации.
Сеть дома или небольшого здания называется локальной сетью SOHO (имеется в виду локальная сеть небольшого домашнего офиса). В этом типе сети обычно мало компьютеров и других сетевых устройств, например, задействованных коммутаторов и маршрутизаторов (подробности об устройствах описаны ниже).
Городская сеть (MAN)
MAN — это тип компьютерной сети, которая больше, чем локальная сеть, но не поддерживает глобальную сеть (WAN). Это посредник между LAN и WAN. Он охватывает больше областей, чем в локальной сети, и имеет большее количество компьютеров; это также можно рассматривать как комбинацию нескольких локальных сетей.
Глобальная сеть (WAN)
Это самая большая форма компьютерной сети, охватывающая тысячи гектаров земли. Он может пройти через государства и страны; нет ограничений на количество компьютерных и сетевых устройств или ресурсов. В глобальной сети используются все необходимые сетевые устройства, такие как коммутаторы, маршрутизаторы, концентраторы, мосты, ретрансляторы и т.д. Этот тип сети обычно требует административной проверки на полный рабочий день, поскольку ее отказ может привести к массовой потере или краже данных.
Всеми знакомый пример — Интернет.
