Урок 24§4.1 Локальные и глобальные компьютерные сети

Компьютер использующий ресурсы другого компьютера в сети 6 букв

В современных сетях используются различные сетевые устройства. Каждое сетевое устройство выполняет специфические функции. Далее я рассматриваю основные виды устройств и их функции. В статье много иллюстраций (картинки кликабельны).

Устройства, подключенные к какому-либо сегменту сети, называют сетевыми устройствами. Их принято подразделять на 2 группы:

  1. Устройства пользователя. В эту группу входят компьютеры, принтеры, сканеры и другие устройства, которые выполняют функции, необходимые непосредственно пользователю сети;
  2. Сетевые устройства. Эти устройства позволяют осуществлять связь с другими сетевыми устройствами или устройствами конечного пользователя. В сети они выполняют специфические функции.

Ниже более подробно описаны типы устройств и их функции.

1.2. Что такое локальная компьютерная сеть

Локальная компьютерная сеть объединяет компьютеры, установленные в одном помещении (например, школьный компьютерный класс) или в одном здании (например, в локальную сеть могут быть объединены все компьютеры, находящиеся в здании школы). Локальная сеть позволяет пользователям получить совместный доступ к ресурсам компьютеров, а также к периферийным устройствам (принтерам, сканерам, дискам, модемам и др.), подключённым к сети.

Локальные сети бывают одноранговыми и с выделенным сервером.

В небольших локальных сетях все компьютеры равноправны, т. е. каждый из них может использовать ресурсы другого. Пользователи самостоятельно решают, какие ресурсы своего компьютера (файлы, папки, диски) сделать доступными для всей сети. Такие сети называются одноранговыми.

В сетях с большим количеством пользователей нежелательно, чтобы все они имели доступ ко всем компьютерам сети. При объединении более 10 компьютеров целесообразно выделять наиболее мощный компьютер — сервер (англ. server — обслуживающий). На жёстком диске сервера размещают файлы (данные и программы), к которым получают доступ другие компьютеры сети — клиенты. Кроме того, всем пользователям сети может быть доступно периферийное оборудование, подключённое к серверу (например, принтер или сканер).

Каждый компьютер, подключаемый к локальной сети, должен иметь специальную плату — сетевой адаптер. Её функция — передача и приём сигналов, распространяемых по каналам связи.

Соединение компьютеров (их сетевых плат) в локальную сеть осуществляется с помощью различных типов кабелей (витая пара, оптическое волокно — рис. 4.1) или по беспроводным каналам (типа Wi-Fi).

Рис. 4.1. Кабели:
витая пара и оптоволокно

Витая пара представляет собой два изолированных медных провода, скрученных один относительно другого. Такое скручивание проводов снижает влияние помех на сигналы, передаваемые по этому кабелю. Соединение «витая пара» представляет собой несколько витых пар (2 или 4), покрытых пластиковой оболочкой. Скорость передачи данных — от 10 Мбит/с до 1000 Мбит/с.

Оптоволоконный кабель передаёт свет по стеклянному волокну. Такой тип соединения обеспечивает очень высокую скорость передачи, протяжённость канала составляет сотни и тысячи километров, и он абсолютно не подвержен электромагнитным помехам. Скорость передачи данных — от 100 Мбит/с до 10 Гбит/с.

Беспроводное соединение Wi-Fi обеспечивает скорость передачи данных до 300 Мбит/с.

Шаг 1. Включите учётную запись администратора и установите пароль.

Если вы хотите получить доступ к общим ресурсам администратора на компьютере (хосте), используя учётную запись пользователя «Администратор», то вы должны включить и установить пароль для учётной записи администратора на этом компьютере. Для этого:

1. Нажмите клавиши Win+r, чтобы открыть окно запуска команды.

2. Введите lusrmgr.msc и нажмите Enter.

3. Откройте Пользователи.

4. Щёлкните правой кнопкой мыши Администратор и выберите Свойства.

5. Снимите флажок «Отключить учётную запись» и нажмите ОК.

6. Снова щёлкните правой кнопкой мыши учётную запись администратора и выберите «Задать пароль».

7. Укажите пароль для учётной записи администратора и нажмите «ОК».

4. Структура сетевой операционной системы

Сетевая операционная система составляет основу любой вычислительной сети. Каждый компьютер в сети автономен, поэтому под сетевой операционной системой в широком смысле понимается совокупность операционных систем отдельных компьютеров, взаимодействующих с целью обмена сообщениями и разделения ресурсов по единым правилам – протоколам. В узком смысле сетевая ОС – это операционная система отдельного компьютера, обеспечивающая ему возможность работать в сети.

setevaya OS

Рис. 1 Структура сетевой ОС

В соответствии со структурой, приведенной на рис. 1, в сетевой операционной системе отдельной машины можно выделить несколько частей.

  1. Средства управления локальными ресурсами компьютера: функции распределения оперативной памяти между процессами, планирования и диспетчеризации процессов, управления процессорами, управления периферийными устройствами и другие функции управления ресурсами локальных ОС.
  2. Средства предоставления собственных ресурсов и услуг в общее пользование – серверная часть ОС (сервер). Эти средства обеспечивают, например, блокировку файлов и записей, ведение справочников имен сетевых ресурсов; обработку запросов удаленного доступа к собственной файловой системе и базе данных; управление очередями запросов удаленных пользователей к своим периферийным устройствам.
  3. Средства запроса доступа к удаленным ресурсам и услугам – клиентская часть ОС (редиректор). Эта часть выполняет распознавание и перенаправление в сеть запросов к удаленным ресурсам от приложений и пользователей. Клиентская часть также осуществляет прием ответов от серверов и преобразование их в локальный формат, так что для приложе-ния выполнение локальных и удаленных запросов неразличимо.
  4. Коммуникационные средства ОС, с помощью которых происходит обмен сооб-щениями в сети. Эта часть обеспечивает адресацию и буферизацию сообщений, выбор мар-шрута передачи сообщения по сети, надежность передачи и т.п., т. е. является средством транспортировки сообщений.

5. История появления и развития компьютерных сетей

История появления и развития компьютерных сетей тесно связана с развитием вычислительной техники и коммуникаций. В ней можно выделить несколько этапов.

1950-1960 гг. Компьютеры представляют собой громоздкие устройства, требующие длительного времени для обработки информации. Создаются отдельные терминалы с собственными устройствами ввода-вывода, напрямую работающие с общим компьютером (мэйнфреймом). Терминалы, физически удалённые от мэйнфрейма, — первый прообраз компьютерной сети.

1960-1970 гг. Разрабатываются технические принципы компьютерной сети. В 1969 г. появляется ARPANET — первая глобальная сеть невоенного назначения, объединяющая суперкомпьютеры нескольких научно-исследовательских центров США, использующая для передачи данных телефонные сети.

1970-1980 гг. Появляются большие интегральные схемы, первые мини-компьютеры, первые нестандартные, настраиваемые вручную локальные сети. Появляются первые сетевые стандарты. Начинает функционировать электронная почта.

1980-1990 гг. Создаются персональные компьютеры. Принимается протокол TCP/IP, вводится система доменных имён DNS. Появляется Интернет в виде, близком к современному. Появляются стандартные технологии локальных сетей (Ethernet — 1980 г., Token Ring, FDDI — 1985 г.). Начинается коммерческое использование Интернета.

1990-2000 гг. Появляются первые интернет-сайты. Интернет объединяет локальные сети и становится средством массовой коммуникации. Телетехнологии (телемосты, видеоконференции) встраиваются в глобальную сеть.

2000-2010 гг. Производится массовое подключение отдельных пользователей и локальных сетей к Интернету. Используются беспроводные сети, резко снижается стоимость передачи единицы информации. Доступ к сети Интернет и электронной почте встраивается в мобильные телефоны. Создаются и получают широкое распространение сетевые средства массовой информации, интернет-магазины, цифровые библиотеки, дистанционное образование, социальные сети.

2010-2015 гг. Активно разворачиваются цифровые услуги населению, создаются облачные ресурсы и действующие на их основе мобильные сервисы, разворачивается глобальная сеть онлайн-обучения.

Как передаются данных от одного компьютера к другому?

К программному обеспечению компьютерных сетей относятся прежде всего сетевые операционные системы (ОС).

Сетевая ОС — это ОС со встроенными сетевыми средствами (протоколами, уровнями). Сетевая ОС должна быть многопользовательской — то есть с разделением ресурсов компьютера в соответствии с учетной записью пользователя.

Каждый компьютер в сети в значительной степени автономен, поэтому под сетевой операционной системой в широком смысле понимают совокупность операционных систем отдельных компьютеров, взаимодействующих с целью обмена сообщениями и разделения ресурсов по единым правилам — протоколам. Сетевой протокол в компьютерных сетях — основанный на стандартах набор правил, определяющий принципы взаимодействия компьютеров в сети. Протокол также задает общие правила взаимодействия различных программ, сетевых узлов или систем и создает таким образом единое пространство передачи.

Протоколы устанавливаются в дипломатии во время общения дипломатов и других официальных лиц для того, чтобы избежать недоразумений. Есть определенные правила этикета, хотя они имеют различия в разных странах мира, правила (протоколы) проведение олимпийских игр, правила переезда перекрестка на автомобильных дорогах и тому подобное.

Выбор протоколов зависит от типа сети. Процесс передачи данных от одного компьютера к другому состоит из нескольких этапов (уровней). Этот процесс включает следующие операции: получение данных от программы пользователя, их сжатие, шифрование, формирование пакетов, на которые разбивается сообщение, установления сеанса связи между компьютером, передающим данные, и тем, что их принимает, транспортировки данных по каналам аппаратуры связи, выбор наиболее эффективного маршрута передачи данных и на последнем этапе — формирование выходного документа из пакетов данных. На каждом этапе используются отдельные протоколы, их совокупность представляет собой набор протоколов.

Протоколы передачи данных — это специальные программы, определяющие правила, по которым кодируются и передаются данные в сети и обеспечивают взаимодействие сети и пользователя. Набором протоколов Интернета является TCP / IP (от англ. Transmission Control Protocol / Internet Protocol).

Протоколы также помогают не допускать ошибок при передаче и получении данных.

В сети Интернет используют такие протоколы доступа к сетевым службам передачи данных:

  • НТТР (от англ. Hyper Text Transfer Protocol) — протокол передачи гипертекста;
  • FTP (от англ. File Transfer Protocol) — протокол передачи файлов со специального файлового сервера на компьютер пользователя;
  • РОР (от англ. Post Office Protocol) — стандартный протокол почтового соединения. Серверы РОР обрабатывают входную электронную почту, а протокол РОР предназначен для обработки запросов на получение почты от клиентских почтовых программ;
  • SMTP (от англ. Simple Mail Transfer Protocol) — протокол, который задает набор правил для передачи электронной почты;
  • TELNET (от англ. Terminal Network) — протокол удаленного доступа;
  • DNS (от англ. Domain Name System) — преобразование доменных имен в IP-адреса;
  • TCP (от англ. Transmission Control Protocol) — управление передачей и целостностью пакетов данных;
  • DTN (от англ. Delay-Tolerant Networking) — протокол, нечувствительный к большим задержкам сигнала, предназначен для обеспечения сверхдальней космической связи;
  • PPP (от англ. Point-to-Point Protocol) — протокол для установления прямой защищенной связи между двумя узлами сети, причём он может обеспечить аутентификацию соединения, шифрование и сжатие данных.

Протокол НТТР используется при пересылке веб-страниц с одного компьютера на другой.

FTP дает возможность абоненту обмениваться двоичными и текстовыми файлами с любым компьютером сети. Установив связь с удаленным компьютером, пользователь может скопировать файл с удаленного компьютера на свой или скопировать файл со своего компьютера на удаленный.

Сервер SMTP возвращает или подтверждение о приеме почтового сообщения, или сообщение об ошибке, или запрашивает дополнительные данные.

Протокол TELNET дает возможность абоненту работать на любом компьютере сети Интернет как на своем собственном, то есть запускать программы, менять режим работы и тому подобное. На практике возможности лимитируются уровнем доступа, заданным администратором удаленной машины.

Как подключиться к сетевой папке в Windows по SMB

На компьютерах, которые должны подключаться к общей сетевой папке, перейдите в «Изменение расширенных параметров общего доступа» и выберите опцию «Включить сетевое обнаружение»:

С недавнего времени, после очередного обновления Windows 10 в некоторых случаях перестали открываться сетевые папки. Дело в том, что теперь вход без ввода пароля нужно настраивать не только на компьютерах, где находится сетевая папка, но и на компьютерах, с которых выполняется подключение. Это довольно странное решение объясняется тем, чтобы вы случайно не подключились к папке злоумышленника и не скачали с неё вредоносное ПО. Вам НЕ НУЖНО делать настройку в gpedit.msc если вы подключаетесь к сетевой шаре по паролю. Если же вы настроили вход в общую папку без пароля, то для исправления ситуации нажмите Win+r (Пуск->Выполнить) и запустите

Далее необходимо перейти по следующему пути «Конфигурация компьютера» → «Административные шаблоны» → «Сеть» → «Рабочая станция Lanmann»:

Теперь выставите параметр «Включить небезопасные гостевые входы» в положение «Включено»:

Описание в документации:

Этот параметр политики определяет, разрешит ли клиент SMB небезопасные гостевые входы на сервер SMB.

Если этот параметр политики включён или не настроен, клиент SMB разрешит небезопасные гостевые входы.

Если этот параметр политики отключён, клиент SMB будет отклонять небезопасные гостевые входы.

Небезопасные гостевые входы используются файловыми серверами для разрешения доступа без проверки подлинности к общим папкам. Небезопасные гостевые входы обычно не используются в среде предприятия, однако часто используются потребительскими запоминающими устройствами, подключёнными к сети (NAS), которые выступают в качестве файловых серверов. Для файловых серверов Windows требуется проверка подлинности, и на них по умолчанию не используются небезопасные гостевые входы. Поскольку небезопасные гостевые входы не проходят проверку подлинности, важные функции безопасности, такие как подписывание и шифрование SMB-пакетов отключены. В результате этого клиенты, которые разрешают небезопасные гостевые входы, являются уязвимыми к различным атакам с перехватом, которые могут привести к потере данных, повреждению данных и уязвимости к вредоносным программам. Кроме того, какие-либо данные, записанные на файловый сервер с использованием небезопасного гостевого входа, являются потенциально доступными для любого пользователя в сети. Майкрософт рекомендует отключить небезопасные гостевые входы и настроить файловые серверы на требование доступа с проверкой подлинности.»

Наконец-то, можно подключиться к общей папке (share) в локальной сети. Для этого откройте проводник и перейдите в раздел «Сеть»:

Обратите внимание на глючность этой службы — в левой части проводника мы видим 4 компьютера, а в главном разделе окна — только два.

Если вы не видите нужный компьютер, то попробуйте открыть его по прямой ссылке, например, у меня имя компьютера с сетевой папкой HACKWARE-MIAL, тогда я открываю его по ссылке \HACKWARE-MIAL.

Примечание для Windows Server: в серверных версиях Windows даже когда разрешено подключаться без пароля, всё равно появляется окно запроса:

Достаточно ввести произвольные данные и, моём случае, сетевая папка успешно открывалась. При подключении к этой же папке с обычного Windows 10, запрос на ввод пароля не появлялся. Видимо, для сервера настроены какие-то более строгие политики.

При клике на имя компьютера вы увидите доступные сетевые папки. При переходе в папку вы увидите её содержимое:

Вы можете открывать файлы по сети, то есть не нужно предварительно копировать их на свой компьютер. Можете копировать файлы из общей папки, добавлять туда новые или удалять существующие — с сетевой папкой можно работать как с обычной локальной папкой.

В Windows сетевые папки можно сделать доступными в качестве дисков с буквой. Для этого правой кнопкой мыши кликните по слову «Сеть» и выберите пункт «Подключить сетевой диск»:

Выберите букву для диска, введите путь до папки, поставьте галочку «Восстанавливать подключение при входе в систему»:

Теперь вы будете видеть сетевую папку как диск в любом файловом менеджере:

Выберите документ из архива для просмотра:

Выбранный для просмотра документ Сруктура сети.docx

Структура (топология сети)

Для обмена данными в сети очень важно, как именно связаны компьютеры линиями связи. В этой лекции мы кратко рассмотрим три основные структуры (топологии) сетей с разными схемами соединений между компьютерами: общую шину, звезду и кольцо. Каждая из них обладает своими достоинствами и недостатками.

Шина – это линия связи, которую несколько устройств используют для обмена данными. В схеме «общая шина» компьютеры (рабочие станции) подключены к одному кабелю с помощью специальных разъёмов.

Чтобы сигнал не отражался от концов кабеля (и шёл не в обратную сторону), их закрывают заглушками (терминаторами).

Так существует всего одна линия связи, компьютеры передают данные по очереди. Сигнал, который идёт по шине, получают все компьютеры, но каждый из них обрабатывает только те данные, которые ему предназначены.

Достоинства схемы «общая шина»:

· самая простая и самая дешёвая схема;

· небольшой расход кабеля;

· легко подключать новые рабочие станции;

· при выходе из строя любого компьютера сеть продолжает работать.

Недостатки схемы «общая шина»:

· при разрыве кабеля или выходе из строя терминатора вся сеть не работает;

· низкий уровень безопасности (каждая рабочая станция имеет доступ ко всем данным, которые идут по сети);

· один канал связи на всех (при увеличении числа компьютеров падает скорость передачи; возможны конфликты, когда две рабочие станции хотят передать данные одновременно);

· сложно обнаруживать неисправности (неясно, где проблема);

· ограничение размера (не более 185 м, при большей длине нужны усилители сигнала).

В схеме «звезда» есть центральное устройство, через которое идёт весь обмен данными. На практике чаще всего в центре находится коммутатор (его часто называют «свитч», от англ. switch — переключать). Коммутатор передает принятый пакет только адресату, а не всем компьютерам в сети.

Достоинства схемы «звезда»:

· при выходе из строя любой рабочей станции сеть остаётся работоспособной;

· высокий уровень безопасности (каждая рабочая станция получает только «свои» данные, а не все, что передаются по сети);

· простой поиск неисправностей и обрывов (сразу ясно, с каким компьютером нет связи).

Недостатки схемы «звезда»:

· большой расход кабеля, высокая стоимость;

· при выходе из строя коммутатора вся сеть не работает;

· количество рабочих станций ограничено количеством портов коммутатора.

Многоуровневая схема «звезда» представляет собой иерархическую структуру (дерево). Она нередко применяется в крупных сетях, которые состоят из сотен компьютеров.

В схеме «кольцо» есть каждый компьютер соединен с двумя соседними, причём от одного он только получает данные, а другому только передаёт. Таким образом, пакеты движутся по кольцу в одном направлении. Для повышения надежности обычно используют «двойное кольцо», в котором каждая линия связи дублируется. По второму кольцу данные могут передаваться в обратном направлении.

Каждый компьютер участвует в передаче сигнала и усиливает его, поэтому размер сети может быть очень велик, ограничено лишь расстояние между соседними узлами (для оптоволоконных сетей – до 2 км).

Достоинства схемы «кольцо»:

· большой размер сети (до 20 км);

· надёжная работа при большом потоке данных, конфликты практически невозможны;

· не нужно дополнительное оборудование (коммутаторы).

Недостатки схемы «кольцо»:

· для подключения нового узла нужно останавливать сеть;

· низкая безопасность (все данные проходят через каждый компьютер);

· сложность настройки и поиска неисправностей.

В современных сетях кольцевая схема чаще всего используется в сочетании со «звездой»: компьютеры соединяются коммутатором по схеме «звезда», а коммутаторы между собой соединяются в кольцо.

1. Что такое топология сети?

2. Опишите структуру, достоинства и недостатки сетей типа общая шина, звезда и кольцо.

3. Какую структуру вы предложили бы использовать для вашей организации (рассмотрите разные ситуации)?

Курс повышения квалификации

Оцените статью
Fobosworld.ru
Добавить комментарий

Adblock
detector