Компьютерные сети

Компьютерная сеть – это совокупность компьютеров и различных устройств, обеспечивающих информационный обмен между компьютерами в сети без использования каких-либо промежуточных носителей информации.
Сети предоставляют пользователям возможность не только быстрого обмена информацией, но и совместной работы на принтерах и других периферийных устройствах, и даже одновременной обработки документов.
Компьютерная сеть

Классификация компьютерных сетей

Региональные компьютерные сети, объединяют компьютеры в пределах одного региона (города, страны, континента).
Региональные компьютерные сети

Многие организации, заинтересованные в защите информации от несанкционированного доступа (например, военные, банковские и пр.), создают собственные, так называемые корпоративные сети. Корпоративная сеть может объединять тысячи и десятки тысяч компьютеров, размещенных в различных странах и городах (в качестве примера можно привести сеть корпорации Microsoft, MSN).
Корпоративные компьютерные сети

Локальная сеть объединяет компьютеры, установленные в одном помещении (например, школьный компьютерный класс, состоящий из 8—12 компьютеров) или в одном здании (например, в здании школы могут быть объединены в локальную сеть несколько десятков компьютеров, установленных в различных предметных кабинетах).
далее
Локальная сеть

Для организации локальной сети необходимо установить в каждый ПК сетевую плату и соединить все компьютеры с помощью специального кабеля.
Виды кабелей:
витая пара состоит из двух изолированных проводов, свитых между собой; скручивание проводов уменьшает влияние внешних электромагнитных полей на передаваемые сигналы; самый дешёвый тип кабеля, скорость передачи информации 0,25–1 Мбит/сек;
коаксиальный кабель отличается более высокой механической прочностью, помехозащищённостью и обеспечивает скорость передачи информации 10–50 Мбит/сек;
оптоволоконный кабель идеальная передающая среда, он не подвержен действию электромагнитных полей, скорость передачи информации более 50 Мбит/cек.
Разъёмы для кабелей
T- коннектор для коаксиального кабеля. Терминатор для витой пары
Концентраторы (HUB или Switch) - служат для соединения компьютеров в сети.Концентратор может иметь различное количество портов подключения (обычно от 8 до 32).
Средства передачи

Локальная вычислительная сеть – совокупность серверов и рабочих станций.
Сервер – компьютер, подключённый к сети и обеспечивающий её пользователей определёнными услугами.
Рабочая станция – персональный компьютер, подключённый к сети, через которую пользователь получает доступ к её ресурсам.
Информационные системы, построенные на базе компьютерных сетей, обеспечивают решение следующих задач:
хранение данных, обработка данных, организация доступа пользователей к данным, передача данных и результатов обработки данных пользователям.
Обработка данных в компьютерных сетях распределена между двумя объектами: клиентом и сервером.
Клиент – задача, рабочая станция или пользователь компьютерной сети.
В процессе обработки данных клиент может сформировать запрос на сервер для выполнения сложных процедур, чтения из файла, поиска информации в базе данных и т.д.
Архитектура клиент-сервер может использоваться как в одноранговых локальных сетях, так и в сетях с выделенным сервером.
Одноранговая сеть – в которой нет единого центра управления взаимодействием рабочих станций и нет единого устройства для хранения данных. Сетевая операционная система распределена по всем рабочим станциям. Каждая станция сети может выполнять функции как клиента, так и сервера. Она может обслуживать запросы от других рабочих станций и направлять свои запросы на обслуживание в сеть. Пользователю сети могут быть доступны все устройства, подключённые к другим станциям (диски, принтеры).
Локальные вычислительные сети

Достоинства одноранговых сетей:
низкая стоимость;
высокая надёжность.
Недостатки одноранговых сетей:
зависимость эффективности работы от количества станций;
сложность обеспечения защиты информации;
трудности обновления и изменения программного обеспечения станций.
Сеть с выделенным сервером – в которой один из компьютеров выполняет функции хранения данных, предназначенных для использования всеми рабочими станциями, управления взаимодействием между рабочими станциями и ряд сервисных функций. Такой компьютер – сервер. Взаимодействие осуществляется через сервер.
Достоинства сетей c выделенным сервером:
надёжная система защиты информации;
высокое быстродействие;
отсутствие ограничений на число рабочих станций;
простота управления по сравнению с одноранговыми сетями.
Недостатки сетей c выделенным сервером:
более высокая стоимость, т.к. нужно выделять один компьютер под сервер;
меньшая гибкость по сравнению с одноранговыми сетями.

Общая схема соединения компьютеров в локальные сети называется топологией сети.
Топология сети

Шинная ТОПОЛОГИЯ
ДОСТОИНСТВА
упрощение логической и программной архитектуры сети;
простота расширения;
простота (истодов управления;
минимальный расход кабели;
отсутствие необходимости централизованного управления;
надежность (выход из строя одного компьютера не нарушит работу других).
НЕДОСТАТКИ
кабель, соединяющий все станции - один. Следовательно «общаться» компьютеры могут только «по очереди», а это означает, что нужны специальные средства для разрешения конфликтов;
затруднен поиск неисправностей кабеля, при его разрыве нарушается работа всей сети.

Топология
«Звезда»
ДОСТОИНСТВА
- надежность (выход из строя одной станции или кабеля не повлияет на работу других).
НЕДОСТАТКИ
требуется большое количество кабеля;
надежность и производительность определяется центральным узлом, который может оказаться «узким местом» (поэтому часто это оборудование дублируется).

Кольцевая ТОПОЛОГИЯ
ДОСТОИНСТВА
- низкая стоимость;
- высокая эффективность использования моноканала;
- просчета расширения;
- простота методов управления.
НЕДОСТАТКИ
- в случае выхода из строя хотя бы одного компьютера вся сеть парализуется;
- на каждой рабочей станции необходим буфер для промежуточной. хранения передаваемой информации, что замедляет передачу данных;
- подключение новой станции требует отключения сети. Поэтом разрабатываются специальные устройства, позволяющие блокировать разрывы цепи.