Компьютерные сети. Виды, структура, принципы функционирования

Компьютерная сеть – это система компьютеров, связанная каналами передачи информации.

Компьютерные сети
локальные
региональные
глобальные

Для эффективной и совместной работы нескольких компьютеров им необходим обмен информацией.
Компьютеры могут обмениваться информацией с использованием каналов различной природы:
кабельных
радиоканалов
оптоволоконных
Получатель информации
Отправитель информации
Канал передачи информации

Для соединения компьютеров между собой нужны:
сетевые платы для каждого компьютера;
соединительные кабели;
сетевое программное обеспечение.
Назначение:
передача информации между компьютерами;
совместный доступ к программам и данным;
совместное использование оборудования.
Локальные сети
- это соединение 3-х и более компьютеров друг с другом на небольшом расстоянии с помощью кабелей.

Виды локальных сетей
Одноранговые
Все компьютеры равноправны. Всего не более 10 компьютеров
Сеть на основе сервера
Один компьютер специально выделяется для хранения файлов и программных приложений
сервер

Аппаратное обеспечение сети
Для передачи и приема информации в сети каждый компьютер должен иметь специальную плату – сетевой адаптер
Соединение компьютеров между собой производится с помощью кабелей различных типов:
В зависимости от типа сетевого адаптера и типа кабеля скорость передачи информации по локальной сети обычно находится в диапазоне от 10 до 100 Мбит/c.
коаксиального
витая пара
оптоволоконного

Основные понятия:
Сервер (обслуживающее устройство)– это центральный компьютер, на котором установлено сетевое программное обеспечение, этот компьютер предоставляет услуги другим компьютерам сети, которые называются рабочими станциями или абонентами сети.
Одноранговая сеть –
сеть, в которой нет специально
выделенного сервера.
Администратор – человек,
который отвечает за работу
сети, её исправность, за права доступа пользователя.
Сетевая операционная система является основой программного обеспечения локальной сети. Её основная задача – использование общих ресурсов сети.

ТОПОЛОГИЯ ЛОКАЛЬНЫХ СЕТЕЙ
Способ соединения компьютеров в сети

Последовательное по общей шине
Все компьютеры подключены к одному кабелю
сервер

Последовательное кольцом
Каждый компьютер, соединён друг с другом, сигнал, несущий информацию идёт по кругу.
сервер

Соединение звездой
сервер
Используется отдельный кабель для каждого компьютера, проложенный от центрального устройства.

Древовидное соединение
сервер
сервер
сервер
Имеется один центральный сервер для всей сети и несколько файловых серверов для разных рабочих групп.

Региональные сети
Если сеть существует в пределах определённого региона, то она называется региональной.
Сети, обслуживающие какую - то отрасль государства (образование, науку, оборону и т.п.) называются отраслевыми (корпоративными) сетями. Каждая региональная или отраслевая компьютерная сеть обычно имеет связь с другими сетями.

Глобальная компьютерная сеть –это объединение двух и более сетей между собой. В настоящее время в мире зарегистрировано более 200 глобальных сетей, которые объединены между собой с помощью Internet.
Internet – это единое информационное пространство, сеть сетей.
Глобальные сети

Виды подключения к INTERNET
Сеансовое подключение – пользователь подключен к Сети не постоянно, а лишь на определенное время. Оплата взимается за каждый час работы в сети. Данные передаются в Сеть в аналоговом виде.
Постоянное подключение - компьютер подключен к сети постоянно к быстрому каналу. Оплата взимается за объем принятых данных (трафик). Данные передаются в сеть в цифровом виде.
В первую очередь для подключению к INTERNET необходим модем и телефонная линия.

Основные понятия
Internet представляет собой совокупность узлов, объединённых каналами связи. Каждый узел (хост) содержит один или несколько мощных компьютеров – серверов, работающих под управлением операционной системы. Управляет узлом его собственник – организация (провайдер).
Internet объединяет сети, работающие по разным протоколам. Сетевой протокол – это программа, содержащая набор правил, устанавливающих тип используемых данных, стандартные связи, правила обработки ошибок. Когда происходит объединение сетей, работающих по разным протоколам, возникает необходимость для перевода данных из формата, принятого в одной сети в формат, принятый в другой. Компьютеры и программы, выполняющие эту функцию называются шлюзами.
Если объединяются две сети, использующие одинаковые протоколы, то оборудование стоящее между ними называют мостами.

1
2
Серьёзной проблемой при работе в сети является защита информации от несанкционированного доступа . Для этих целей используется брандмауэр (1).
Брандмауэр – аппаратно – программное средство (межсетевой экран), которое предотвращает несанкционированный доступ в защищаемую сеть.
В качестве линий связи используются выделенные каналы(телефонные, кабельные, спутниковые) или коммутируемые телефонные линии, в этом случае используется модем (2).
Модем преобразует двоичный код компьютера в аналоговый электрический сигнал телефонной сети при передачи информации (модуляция) и производит обратное преобразование (демодуляция ) во время приёма информации. Основной характеристикой модема является скорость передачи – приёма информации, которая измеряется в битах в секунду –бит/с

Виды сеансового подключения
Доступ по телефонной линии - через посредство телефонной линии и модема. Это самый распространенный вид связи в России. Скорость не более 56 кбит/с. Не требует приобретения дорогостоящей аппаратуры. Недорогой. Стоимость до 30 рублей за час.
Асинхронное подключение через спутник - используется 2 канала связи:
в режиме передачи -пользователь работает через обычный модем
в режиме приема- используется быстрый спутниковый канал (до 512 кбит/с)
Стоимость - 15-20 $ в месяц без ограничения объема скачиваемой информации.
Доступ через мобильный телефон - для приема и передачи коротких текстовых сообщений из сети INTERNET(SMS), получения, как правило, небольшого объема информации.

Постоянное подключение
Асинхронный доступ по телефонной линии (ADSL) - высокая скорость передачи информации (512 кбит/с), но и высокая стоимость оборудования а также времени работы. В России такой способ пока еще только развивается.
Синхронный доступ по выделенному каналу - выделяется канал связи, рассчитанный на определенную скорость работы (от 64 кбит/с до нескольких Мбит/с). Для частного пользователя в России слишком дорогое удовольствие.
Подключение через локальную сеть дома или района - не требует высоких затрат, но существуют ограничения на объем скачиваемой информации. За превышение этого объема (трафика) - дополнительная оплата.

Семейство протоколов TCP/IP
Существует два типа протоколов:
базовый (TCP/IP),отвечающий за физическую пересылку электронных сообщений;
прикладные :
http –протокол передачи гипертекстовых сообщений;
ftp – протокол передачи файлов;
telnet- протокол удалённого доступа.
TCP(Transmission Control Protocol) – транспортный протокол (управляет передачей данных).
IP (Internet Protocol) – протокол маршрутизации (доставляет информацию по назначению).