Топология локальных сетей
Под топологией (компоновкой, конфигурацией, структурой) компьютерной сети обычно понимается физическое расположение компьютеров сети друг относительно друга и способ соединения их линиями связи . Важно отметить, что понятие топологии относится, прежде всего, к локальным сетям, в которых структуру связей можно легко проследить. В глобальных сетях структура связей обычно скрыта от пользователей и не слишком важна, так как каждый сеанс связи может производиться по собственному пути.
Топология определяет требования к оборудованию, тип используемого кабеля, допустимые и наиболее удобные методы управления обменом, надежность работы, возможности расширения сети. И хотя выбирать топологию пользователю сети приходится нечасто, знать об особенностях основных топологий, их достоинствах и недостатках надо.
Существует две базовые топологии сети:
· Шина (bus) — все компьютеры подключаются к одной линии связи. Информация от каждого компьютера одновременно передается всем остальным компьютерам.
В топологии Шина присутствует один магистральный кабель, к которому подключены все компьютеры. Скорость передачи информации в сети с такой топологией невысокая, надежность сети — низкая. При выходе из строя любого соединения, вся сеть выходит из строя, что обусловлено принципами передачи сигнала в такой сети.
· Звезда — это топология сети с явно выделенным центром, к которому подключаются все остальные абоненты. В центре сети с данной топологией помещается не компьютер, а специальное устройство — концентратор или, как его еще называют, хаб (hub), которое выполняет ту же функцию, что и репитер, то есть восстанавливает приходящие сигналы и пересылает их во все другие линии связи.
Если говорить об устойчивости звезды к отказам компьютеров, то выход из строя периферийного компьютера или его сетевого оборудования никак не отражается на функционировании оставшейся части сети, зато любой отказ центрального компьютера делает сеть полностью неработоспособной. В связи с этим должны приниматься специальные меры по повышению надежности центрального компьютера и его сетевой аппаратуры.
Обрыв кабеля или короткое замыкание в нем при топологии звезда нарушает обмен только с одним компьютером, а все остальные компьютеры могут нормально продолжать работу. Надежность работы в такой сети выше, да и скорость передачи информации тоже выше, чем в сети с топологией Шина.
В отличие от шины, в звезде на каждой линии связи находятся только два абонента: центральный и один из периферийных. Чаще всего для их соединения используется две линии связи, каждая из которых передает информацию в одном направлении, то есть на каждой линии связи имеется только один приемник и один передатчик. Это так называемая передача точка-точка.
Кроме того, возможно использование и смешанной топологии, когда часть локальной сети построена с использованием топологии Шина, а часть с использованием топологии Звезда.
Сеть, в которой все компьютеры предоставляют свои вычислительные ресурсы в первую очередь локальному пользователю
· на основе сервера
Преимуществами одноранговой сети являются:
· распределение прав доступа
· возможность совместного использования переферийных устройств
· реализация функций почтового сервера организации
· возможность централизованного администрирования
Распределение прав доступа может быть организовано:
· в сети с выделенным сервером
· только в сети с топологией звезда
· при совместной печати документов
Сеть с выделенным сервером имеет топологию:
— не имеет значения
Сеть с топологией звезда:
— построена на основе сетевого концентратора
— построена на основе последовательного соединения
Сеть со смешенной топологией:
— построена на основе сетевого концентратора
— построена на основе последовательного соединения
Функция сервера, позволяющая реализовать работу программ с общей базой данных в сети организации:
· Сервер приложений
Функция сервера, позволяющая реализовать работу с общими файлами и обеспечивать централизованное хранение информации:
Функция сервера, позволяющая обеспечить конфиденциальность в сети организации:
· Распределение прав доступа
1 Википедия – сетевая энциклопедия http://ru.wikipedia.org/
2 Новиков Ю. В., Кондратенко С. В. Основы локальных сетей. Курс лекций — М.: Интернет-университет информационных технологий, 2005. — ISBN 5-9556-0032-9. http://www.intuit.ru/department/network/baslocnet/
История государства Древнего Египта: Одним из основных аспектов изучения истории государств и права этих стран является.
Историческое сочинение по периоду истории с 1019-1054 г.: Все эти процессы связаны с деятельностью таких личностей, как.
Компьютер предоставляющий свои ресурсы сетевым пользователям
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:
Компьютер предоставляющий свои ресурсы сетевым пользователям
Локальные компьютерные сети
Технической основой многих информационных систем коллективного пользования в учреждениях, учебных заведениях, на фирмах, предприятиях являются локальны компьютерные сети.
Локальная компьютерная сеть — это система взаимосвязанных компьютеров, работающих в пределах одного помещения, здания, одной организации.
Очень часто компьютеры в школьном кабинете информатики объединяют в локальную сеть. Возможно, что в вашей школе действует локальная сеть, объединяющая компьютеры, установленные в разных помещениях: в учебных кабинетах, в кабинете директора, в бухгалтерии и пр. В таком случае она является технической основой информационной системы школы. Точно так же в локальную сеть часто объединяют компьютеры, принадлежащие различным отделам предприятий, фирм, учреждений.
Существуют две основные цели использования локальных сетей:
1) обмен файлами между пользователями сети;
2) использование общих ресурсов, доступных всем пользователям сети: большого пространства дисковой памяти, принтеров, централизованной базы данных, программного обеспечения и других.
Пользователей локальной сети принято называть рабочей группой, а компьютеры, за которыми они работают — рабочими станциями.
Если все компьютеры в сети равноправны, то есть сеть состоит только из рабочих станций пользователей, то ее называют одноранговой сетью. Одноранговые сети используются для реализации первой из отмеченных целей — обмена файлами. У каждого компьютера в такой сети есть свое имя. Члены рабочей группы могут обращаться по этим именам к дисковой памяти ПК своих коллег и копировать файлы на свой компьютер или копировать свои файлы на другие компьютеры. Таким образом, одноранговая локальная сеть избавляет от необходимости использовать дискеты для переноса информации с одного компьютера на другой. Такой режим особенно удобен при совместной работе членов рабочей группы над общим проектом.
Работу одноранговой сети поддерживают операционные системы Windows 95 Windows 98 и Windows ХР. Выбрав режим «Сетевое окружение», пользователь получает на экране меню со списком имен подключенных к сети компьютеров. Далее он может обращаться к дискам любого из них, работать с размещенными на них файлами как с файлами собственного ПК. Кроме того, через сеть можно получить доступ к внешним устройствам, подключенным к другим ПК, например, к принтеру.
Другой способ организации локальной сети —сеть с выделенным (главным) компьютером.
Его называют сервером. Как и в глобальных сетях, слово «сервер» обозначает компьютер (и его программное обеспечение), предоставляющий определенные услуги пользователям сети. Услуги могут быть самыми разными: хранение и рассылка файлов, доступ к централизованной базе данных, вычислительные услуги и пр.
В школьных компьютерных классах чаще всего используется именно такая организация локальной сети. Функция сервера — хранение и рассылка файлов с программным обеспечением, с данными, необходимыми для организации учебного процесса. К файл-серверу имеет доступ учитель, а ученики работают за рабочими станциями. Все рабочие станции соединены с главной машиной (чаще всего используется схема соединения «звезда» (рис. 1.1)). Поэтому непосредственный обмен информацией происходит между сервером и каждой рабочей станцией. Конечно, в такой системе ученики тоже могут обмениваться файлами, но «транзитом» через сервер.
Обычно сервер — это более мощная машина, чем рабочие станции, с большим жестким диском, дополнительными внешними устройствами (например, дисководом для компакт-дисков, принтером, модемом). При такой организации локальной сети реализуется вторая из отмеченных выше целей: доступ пользователей к общим аппаратным и информационным ресурсам сервера. В частности, программы, хранящиеся на диске сервера, могут загружаться в оперативную память рабочей станции и запускаться на выполнение подобно тому, как это делается с собственного диска ПК. Находясь на своем рабочем месте, пользователь может создавать файлы и сохранять их на жестком диске сервера, загружать файлы в свой компьютер, использовать сетевой принтер и так далее.
Работой локальной сети управляет сетевая операционная система,, которая поддерживает стандарты (протоколы) обмена информацией в сети, устанавливает очередность при обращении различных пользователей к одним и тем же ресурсам, защищает ресурсы от несанкционированного доступа и пр.
Основное назначение сетевой ОС — дать пользователям возможность работать в локальной сети, не мешая друг другу. Наиболее распространенные ОС для сетей с выделенным сервером: Novell NetWare, Windows NT, Windows 2000 и др.
Локальная сеть (ЛС), в зависимости от назначения и технических решений, имеет ту или иную структуру объединения компьютеров. Эту структуру по-другому называют конфигурацией, архитектурой, топологией сети.На рис. 1.1 показаны четыре типа конфигураций ЛС: кольцевая, радиальная (звезда), шинная и древовидная. Бывают ситуации, когда топология ЛС не имеет регулярной структуры. Например, компьютеры могут соединяться по принципу «каждый с каждым».
а) Кольцевая конфигурация б) Радиальная конфигурация
в) Шинная конфигурация г) Древовидная конфигурация
Рис. 1.1. Конфигурации локальных сетей
В качестве линий связи между компьютерами может использоваться сдвоенный электрический провод «витая пара», а также электрический иди оптоволоконный кабель. Кроме того, в системном блоке каждого компьютера должно быть установлено устройство, которое называется «сетевая плата»
.
Коротко о главком
Локальная компьютерная сеть — система взаимосвязанных компьютеров, работающих в пределах одного помещения, здания, одной организации.
Локальные сети бывают одноранговыми и с выделенным сервером. Одноранговые сети используются для обмена файлами между пользователями; в сетях с выделенным компьютером осуществляется доступ с рабочих станций к общедоступным ресурсам сервера.
Работой локальной сети управляет сетевая операционная система.Характерные конфигурации локальной сети: кольцевая, радиальная, шинная, древовидная.
Технические средства связи компьютеров в сети — электрические или оптические кабели и сетевая плата.
Вопросы и задания
1.К какому типу сети (локальная или глобальная) относится:
• сеть, связывающая все административные службы завода;
• сеть, объединяющая все университеты России;
• сеть, объединяющая все оборонные предприятия Урала;
• сеть,объединяющая все учебные классы школьников?
2.Какие основные задачи выполняет сетевая ОС в одноранговой сети и в сети с выделенным сервером?
3.Как вы думаете, какой тип локальной сети и какую конфигурацию удобнее выбрать для:
• компьютерного класса, где все ученики должны иметь равные возможности связаться с любым другим компьютером;
• организации, в которой руководитель должен иметь информационную связь с каждым сотрудником, но прямая связь между сотрудниками не допускается;
• организации со строго иерархическим принципом руководства: директор связан с начальниками отделов, начальники отделов — с руководителями групп, руководители групп — с рядовыми сотрудниками;
• организации» в которой есть один мощный компьютер с полным набором внешних устройств, выходом в Интернет и множество дешевых компьютеров без периферии на рабочих местах сотрудников?
Семакин И.Г., Хеннер Е.К., Информатика и ИКТ, 11
Отослано читателями из интернет-сайтов
Если у вас есть исправления или предложения к данному уроку, напишите нам.
Если вы хотите увидеть другие корректировки и пожелания к урокам, смотрите здесь — Образовательный форум.
Урок 11. Компьютерные сети
Компьютерная сеть — это группа (два и более) компьютеров, соединенных каналами передачи данных.
Компьютерные сети обеспечивают:
— быстрый обмен данными;
— совместное использование ресурсов (сканеров, модемов, принтеров и т. д.);
— совместное использование программного обеспечения и баз данных;
— совместную работу пользователей над некоторым заданием и проектом;
— возможность удаленного управления компьютерами.
В зависимости от выполняемых в сети функций различают компьютеры-серверы и компьютеры-клиенты:
- Сервер — это компьютер, предоставляющий доступ к собственным ресурсам или управляющий распределением ресурсов сети.
- Клиент-компьютер, использующий ресурсы сервера.
По территориальному признаку сети разделяются на локальные и глобальные. Локальные сети — это сети, состоящие из близко расположенных компьютером (сеть здания, помещения и т. д.).
Глобальные сети — это сети, охватывающие большие территории и включающие большое число компьютеров.
По архитектуре различают: одноранговые сети и сети с выделенным сервером.
Одноранговые сети — это сети, в которых каждый может представлять свои ресурсы другим компьютерам сети и использовать другие.
Сети с выделенным сервером — это сети, в которых один или несколько компьютеров являются серверами, а все остальные — клиентами.
Компьютерные сети могут разделяться по скорости передачи данным. Пропускная способность сети — это максимальное количество бит, которые могут быть переданы за одну секунду.
Давайте рассмотрим локальные сети. Во многом большинство характеристик локальных сетей определяется конфигурацией или топологией сетей. Топология — это конфигурация сети, способ соединения ее элементов друг с другом.
Чаще всего используются следующие топологии сетей:
- Шинная топология. Все компьютеры сети подключаются к одному кабелю.
- Кольцевая топология. Данные передаются по кольцу от одного компьютера к другому.
- Радиальная топология. Каждый компьютер через специальные сетевой адаптер подключается отдельным кабелем к объединяющему устройству.
- Древовидная топология. Образуется соединением между собой несколькими звездообразных топологий.
Локальные сети ориентированы прежде всего на сравнительно небольшое количество компьютеров.
Что же касается глобальных сетей, то она ориентирована на обслуживание неограниченного круга пользователей. Самый впечатляющий пример глобальной сети — это ИНТЕРНЕТ.
Интернет — это глобальная сеть, в которой многочисленные научные, корпоративные, государственные и другие сети, а также персональные компьютеры отдельных пользователей соединены между собой каналам передачи данных.
Основной аппаратной структурой сети Интернет можно считать мощные компьютеры (узлы) и связывающие их высокоскоростные магистральные каналы передачи данных. Организации, имеющие в собственности и обслуживающие такое оборудование, называются провайдерами.
За каждым компьютерным узлом в Интернете закреплён постоянный адрес, называемый IP-адресом. Давайте рассмотрим технологию IP- адресации.
Такие адреса получают и пользователи сети Интернет, но в отличии от адресов узлов они действуют только во время подключения пользователя к сети и изменяются при каждом новом сеансе.
IP-адрес представляет собой 32-битный идентификатор, например:
Так как человеку сложно воспринимать такую длинную строку, ее делят на 4 равные части:
Чтобы пользователи было еще удобнее работать с IP-адресом каждую часть переводят в 10-ую систему счисления:
Таким образом число в IP-адресе не может превышать 255.
Мы говорили уже о том, что Интернет представляет собой сеть сетей, поэтому технология IP-адресов учитывает этот факт следующим образом:
Любой IP адрес состоит из двух частей: IP-адрес сети и IP-адрес узла этой сети. При этом деление адреса на части происходит с помощью маски — 32-битным числом, в двоичной записи которого сначала стоят единицы, потом — нули. Первая часть IP- адреса, соответствующая единичным битам маски, относится к адресу сети, а вторая, соответствующая нулям маски, — определяет числовой адрес узла сети. Адрес сети получается в результате поразрядной конъюнкции к IP адреса узла и маски.
Напомним, Конъю́нкция — логическая операция, по своему применению максимально приближённая к союзу «и». Пример:
Пусть дан IP-адрес узла 217.9.142.131 и с помощью маски 255.255.192.0 надо получить IP-адрес сети.
Сначала переведем IP-адрес узла и маски в двоичный вид и произведен поразрядную конъюнкцию:
При этом часть IP-адреса сети, соответствующая единицам в маске, указывает на IP-адрес сети, к которой привязана сеть, а часть, соответствующая нулям, отдается на нумерацию компьютеров пользователей этой сети.
Желтым цветом выделена часть IP-адреса сети, указывающей на узел, а зеленым — на нумерацию пользователей.
Таким образом на нумерацию пользователей такой IP-адрес сети выделяет 14 бит, при этом два адреса из них не используется (адрес сети и широковещательный) А значит она позволяет пользоваться одновременно 16382 компьютера.
Список обязательной и дополнительной литература для углубленного изучения темы
— Босова Л. Л., Босова А. Ю. Информатика. 11 класс. Базовый уровень. — М.: БИНОМ, 2016
— Угринович Н. Д. Информатика и ИКТ. Базовый курс. Учебник для 7—9 классов/ М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2005
— Семакин И. Г., Е. К. Хеннер. Информатика и ИКТ. 10—11 класс/ М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2008
— К. Ю. Поляков, Е. А. Еремин. Информатика. 11 класс. Базовый и углубленный уровни: учебник в 2 ч. Ч. 1 / М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2016
