Локальные вычислительные сети (ЛВС): что это такое простыми словами

Что такое локальная сеть

Информационные технологии повлияли на развитие вычислительных и компьютерных сетей. Но не все пользователи разбираются в их устройстве и умеют ими пользоваться. Локальные сети применяются для дома, офисов и торговых центров.

Локальная сеть помогает улучшить жизнь с помощью технологий. Подходит для пользователей в ограниченном пространстве. Это дом, офис, здание, в пределах которого будет функционировать локальная сеть. Не важно, какую сеть выбирает пользователь (LAN — Local Area Network), она соединяет между собой компьютеры и другую технику. Скорость передачи данных до 100 Мбит/с.

Для оптимизации локальных сетей используются линии, состоящие из кабелей (оптоволоконные, медные, витые). Это позволяет не терять скорости передачи. Современные технологии изменили все правила, и теперь одним каналом связи могут пользоваться разные узлы сети. Благодаря принципу работы ЛВС пользователь получает ряд преимуществ:

• скорость передачи данных;
• доступ к единой папке файлов с другого оборудования;
• передача данных без применения внешних накопителей;
• использование дополнительных устройств с разных компьютеров;
• проведение видеоконференций без потери времени;
• безопасность данных и отсутствие накопителей, позволяющих не потерять нужную информацию;
• возможность применения дорогой сетевой среды;
• настройка без привлечения специалиста.

Устройство сети предполагает некоторые ограничения. С каждым новым узлом, добавленным в общую систему, снижается скорость передачи данных. По этой причине не подходит для организаций, в которых используются сразу несколько сотен компьютеров.

Особенности локальных сетей

Локально вычислительные сети, которые сокращенно называют ЛВС или LAN, создаются при помощи специального оборудования:

• кабелей;
• сетевых карт;
• рабочих станций;
• серверных компьютеров.

Компьютеры соединяются специальными кабелями или с помощью зашифрованного радиосигнала. Проводное соединение наиболее надежно, так как имеет свое физическое воплощение и лишено радиопомех. Кабели могут быть основаны на витой паре или оптическом волокне. Наиболее сильной пропускной способностью обладают оптоволоконные провода. Они являются довольно надежными и при этом способны пропускать через себя хороший сигнал, что обеспечивает высокоскоростную связь между устройствами.

Кабели подключаются к устройствам посредством сетевых карт. Все компьютеры подключаются к рабочей станции, которая подсоединяется к серверу, где хранятся общие данные.

Обычно ЛВС защищена паролями от внешнего мира. То есть она представляет собой некий автономное компьютерное сообщество. Каждая локально вычислительная сеть может стать частью другой, еще большей конфигурации. Обычно подключение к интернету в локально вычислительной сети также присутствует.

Какие технологии используются в локальной сети

Типы технологий, используемых в локальной сети, действительно зависят от количества устройств и услуг, предоставляемых в сети. Два основных типа подключения, используемые в современных ЛВС — независимо от размера — это кабели Ethernet и Wi-Fi.

В обычной локальной или небольшой офисной сети Вы можете найти модем, который обеспечивает подключение к Интернету (и базовый брандмауэр против вторжения из Интернета), маршрутизатор, который позволяет другим устройствам обмениваться этим соединением и подключаться друг к другу, и Wi-Fi, что позволяет устройствам беспроводного доступа подключаться к сети. Иногда эти функции объединяются в одно устройство. Например, многие интернет-провайдеры предоставляют комбинированный блок, который служит в качестве модема, маршрутизатора и точки беспроводного доступа. Иногда Вы также можете найти устройства, называемые коммутаторами, которые позволяют разделить одно Ethernet-соединение на несколько точек подключения.

В более крупных локальных сетях Вы, как правило, найдете одни и те же сетевые устройства, только в гораздо большем масштабе — как с точки зрения того, сколько устройств используется, так и насколько они эффективны. Например, профессиональные маршрутизаторы и коммутаторы могут обслуживать гораздо больше одновременных подключений, чем их домашние копии, обеспечивают более надежные параметры безопасности и мониторинга и позволяют создать более качественную настройку. Точки доступа Wi-Fi профессионального уровня часто позволяют управлять многими устройствами с одного интерфейса и обеспечивать лучший контроль доступа.

Принципы построения и схема локальной сети

Главным элементом локальной сети являются компьютер. Также участие принимают:

• принтеры;
• сетевое оборудование;
• серверы;
• хранилища;
• телевизоры;
• телефоны и др.

Эти устройства относятся к категории оконечных узлов.

В сети присутствуют и промежуточные элементы, такие как:

• маршрутизаторы;
• роутеры;
• модемы;
• коммутаторы;
• точки беспроводного доступа.

Обе группы связаны между собой сетевой средой, которая взаимодействует со структурой через оптоволоконные кабели и радиоволны Wi-Fi. Благодаря этой среде происходит взаимодействие между элементами.

Локальные сети обладают рядом преимуществ:

1. Разделение ресурсов, которые позволяют экономно использовать ресурсы в информационной среде.
2. Разделение данных способствует доступу к одному файлу с разных компьютеров.
3. Разделение программных средств позволяют работать в одном приложении с разных устройств.

Существует два основных направления при создании такой схемы:

1. Проводная схема. При создании проводной системы используются специальные коаксиальные кабели или витые пары (технология Ethernet-соединение). Коаксиальные кабели используются реже, чем витые пары. Это объясняется тем, что скорость передачи и масштаб охвата территории у второго выше. Максимальная скорость передачи данных коаксиальных кабелей составляет 10 Мбит/с., а в витых парах — может достигать 1024 Мбит/с.
2. Беспроводная схема построена на основе передачи данных посредством радиоволн, которые распределяются между всеми устройствами, девайсами, в качестве которых выступают маршрутизаторы (роутеры и модемы), точки доступа (компьютер, телефон), коммутационные устройства, повторители сигнала. При такой организации сети используются оптоволоконные кабели, которые подключаются к основному источнику сети. Беспроводные сети позволяют разносить сигнал до 2 км., а частота достигает 2,4 и 5,1 МГц.

Определение СКС

СКС, или структурированная кабельная система – более обширное понятие, чем ЛВС. Она является сложной многоуровневой телекоммуникационной структурой, охватывающей передачу речи, видеоизображений и, в том числе, информации. Потому LAN входит в состав СКС, как и:

• телефония;
• охранная, пожарная системы;
• сигнализация;
• сеть видеонаблюдения, контроля доступа и т.д.

Проще говоря, посредством СКС сети объединяются в единую структуру, за счет чего обеспечивается слаженная и эффективная работа всех компонентов. Соответственно, СКС – основа корпоративной сети, от которой зависит эффективность взаимодействие между сотрудниками, отделами предприятия.

Структура СКС

Преимущества

Универсальность и формирование единой сети – лишь часть преимуществ СКС:

• Гибкость. Конфигурацию кабельной системы можно расширить или изменить, не затрагивая сеть целиком;
• Длительный срок эксплуатации. СКС рассчитана на 20+ лет бесперебойной службы, потому вложения в построение сети себя окупят со временем;
• Легкость обслуживания. Достаточно минимум квалифицированного персонала, чтобы обслужить кабельную сеть. Многие компании отдают эту задачу на аутсорсинг.

Монтаж

1. Сначала идет проектировка монтажа СКС, аналогичный этап с ЛВС .
2. Зачастую установка кабельной системы производится до отделочных работ, т.к. может включать строительные и земляные мероприятия.
3. Также прокладываются каналы кабелей, выполняется монтаж лотков, коммутационных и других элементов.
4. Заканчивается все пусконаладочными работами.

Чтобы провести правильный установку кабельной системы, следует ознакомиться с часто встречающимися проблемами при монтаже СКС, чтобы не допустить их у себя на проекте.

Локальная сеть (LAN) — IPv4-адресация

Вот как это может выглядеть. Маршрутизатор в данном примере имеет общедоступный IP-адрес 183.23.100.145, с которым связан весь входящий / исходящий трафик.

Роутер действует как сервер протокола динамической конфигурации хоста (DHCP), присваивая частные IP всем компьютерам (ПК), ноутбукам, смартфонам и серверам в доме. Они используют их всякий раз при общении друг с другом.

Локальная сеть (LAN) — типичная топография локальной вычислительной сети

Обратите внимание на то, что все локальные устройства описываются как использующие нечто, называемое «IP-адресами NAT». NAT (Network Address Translation) означает преобразование сетевых адресов для организации устройств в частной локальной сети.

Но почему? Что плохого в том, чтобы дать всем в сети один и тот же публичный IP, что и у маршрутизатора? Об этом далее.

Вначале был IPv4. Адреса IPv4 — это 32-битные числа, состоящие из четырех 8-битных октетов, разделенных точками. Вот как это выглядит:

192.168.1.10

Монтажник ЛВС — кто это?

Специалист по прокладке кабелей, установке оборудования и настройки должен учитывать сотни условий, в которые входят порой совершенно неожиданные пункты. Например, для решения проблемы максимальной длины кабеля ЛВС (100 метров) используются усилители сигнала, а для обеспечения высокой надёжности связи учитываются резервные каналы передачи данных и даже вероятность затопления помещения.

При установке ЛВС монтажник выполняет свод правил:
• Анализирует помещения
• Проектирует финальную систему
• Выбирает оптимальное оборудование
• Прокладывает кабельные телекоммуникации (даже для беспроводной сети)
• Настраивает оборудование
• Запускает сеть и тестирует её

При отсутствии навыков или профессионализма монтажник рискует неправильно спроектировать локальную сеть и создать прецедентны для возникновения ошибок. Например, появляется ошибка «кабель ЛВС отсоединен» — это лишь простейший пример низкой надёжности системы, когда обжимка кабеля или коммутации проложены некачественно. Если в домашних условиях самостоятельный монтаж ещё допустим, то на предприятиях неприятности с оборудованием чреваты значительными убытками.

Организация ЛВС в ZEL-Услуги

Обратитесь в компанию ИТ-аутсорсинга для дальнейшей экспертной поддержки и консультации по этой теме и любым другим техническим вопросам.