Классификация компьютерных сетей

Распределённые компьютерные системы

Основной особенностью
распределенной обработки является наличие нескольких центров обработки данных.

Распределенные системы
включают в себя компьютерные сети, многопроцессорные компьютеры и многомашинные
системы.

Мультимашинная система
представляет собой группу компактных компьютеров, объединенных специальными
интерфейсными устройствами, работающими как единое целое. Каждый отдельный
компьютер работает под управлением своей операционной системы. Специальное
программное обеспечение обеспечивает прозрачный доступ, организацию расчетов,
оперативную реконфигурацию.

Компьютерная сеть —
совокупность компьютеров и сетевых устройств, подключенных к единой системе по
каналам связи и работающих относительно независимо друг от друга.

Взаимодействие организовано
путем передачи сообщений через сетевые адаптеры и каналы связи.

Основной целью компьютерной
сети является совместное использование локальных компьютерных ресурсов всеми
пользователями сети.

Чтобы работать в сети,
необходимо расширить операционную систему компьютеров, входящих в сеть. На
компьютерах с общими ресурсами необходимо добавлять модули, которые всегда
находятся в режиме ожидания, когда запросы поступают с других компьютеров в
сети. Такие модули называются программными серверами (серверная часть
операционной системы). На компьютерах, которым предоставлен доступ к ресурсам с
других компьютеров, в операционную систему также добавляются модули, которые
генерируют запросы на доступ к удаленным ресурсам и передают их по сети на
нужный компьютер. Такие модули называются программными клиентами (клиентская
часть операционной системы).

Пара
«клиент-серверных» модулей позволяет пользователям совместно
использовать доступ к определенному типу ресурсов. В этом случае эта часть операционной
системы называется сетевой службой. Примеры: Файловая служба, Служба печати,
Служба электронной почты].

Термины «клиент» и «сервер» также используются для компьютеров, подключенных к сети. Сервер — это компьютер, который предоставляет ресурсы другим компьютерам в сети, а клиент — это компьютер, который потребляет эти ресурсы. Иногда один и тот же компьютер может выступать и как сервер, и как клиент.

Сетевые сервисы — пример
распределенных программ, т.е. тех, которые состоят из нескольких взаимодействующих
частей, обычно выполняющихся на отдельных компьютерах в сети. В сети можно
использовать не только системно-распределенные программы, но и прикладные
программы, часто называемые сетевыми приложениями. Однако большинство программ,
которые запускаются в сети, не являются сетевыми приложениями.

Наиболее важными сетевыми
компонентами являются, таким образом, компьютеры, коммуникационные устройства,
операционные системы и сетевые приложения.

Вопросы безопасности беспроводной сети

Проблемы безопасности касаются не только передачи информации по радиоканалам. Это глобальный вопрос связанный с работоспособностью любой системы и, тем более, открытой. Всегда есть вероятность прослушать эфир, удаленно перехватить сигнал, взломать систему и провести анонимную атаку. Чтобы избежать несанкционированное подключение разработаны и применяются методы шифрования информации, вводятся пароли для получения доступа на подключение, запрещается транслирование имени точки доступа (SSID), ставятся фильтр на подключаемых клиентов и прочие меры.

Основную угрозу представляют собой:

«Чужаки» или несанкционированные устройства, которые получили доступ к точке доступа в обход средств защиты.
Нехарактерная природа подключения позволяет мобильным устройствам автоматически подключаться к доверенной (а иногда и не очень) сети. Таким образом для доступа к информации злоумышленник имеет возможность переключить пользователя на свою точку доступа с последующей атакой или для поиска тонких мест в защите.
Уязвимости, связанные с конфигурацией сетей и подключаемых устройств. Риск возникает при использовании слабых механизмов защиты, простых паролей и пр.
Некорректно настроенная точка доступа. Многие пользователи сети оставляют значение паролей, IP-адреса и другие настройки в том виде, в котором они были настроены на заводе. Преступнику не составляет труда проникнуть в защищенную зону, перенастроить сетевое оборудование под себя и пользоваться ресурсами сети.
Взлом криптозащиты сети позволяет использовать передаваемую внутри сети информацию. Для взлома шифрования сейчас не нужно иметь специальных знаний или навыков. Можно найти огромное количество программ сканирующих и подбирающих защитные коды.

Следует также отметить, что технологии взлома постоянно совершенствуются, постоянно находятся новые способы и варианты атак. Существует также большой риск утечки информации позволяющий узнать топологию сети и варианты подключения к ней.

«Шина»

Топология компьютерных сетей «шина» сейчас встречается все реже и реже. Она состоит из единой длинной магистрали, к которой подключены все компьютеры.

В этой системе, как и в других, данные отправляются вместе с адресом получателя. Получают сигнал все компьютеры, но принимает – непосредственно адресат. Рабочие станции, соединенные топологией «шина», не могут одновременно отправлять пакеты данных. Пока один из компьютеров производит это действие, остальные ждут своей очереди. Сигналы движутся по линии в обе стороны, но когда доходят до конца, отражаются и накладываются друг на друга, угрожая слаженной работе всей системы. Существуют специальные устройства – терминаторы, предназначенные для гашения сигналов. Они устанавливаются на концах магистрали.

К достоинствам топологии «шина» можно отнести то, что устанавливается и настраивается такая сеть достаточно быстро. К тому же ее установка будет довольно дешевой. Если выйдет из строя один из компьютеров, сеть продолжит работать в обычном режиме. Подключение нового оборудования можно производить в рабочем порядке. Сеть будет функционировать.

Если поврежден центральный кабель либо перестанет работать один из терминаторов, то это приведет к остановке всей сети. Найти неисправность в такой топологии достаточно сложно. Увеличение количества рабочих станций снижает производительность сети, а также приводит к задержкам при передаче информации.

По топологии физических связей – по способу соединения компьютеров между собой

Под топологией вычислительной сети понимается конфигурация графа, вершинам которого соответствуют компьютеры сети (а иногда и другое оборудование), а ребрами — физические связи между ними.

	Полносвязная топология – каждый компьютер связан со всеми остальными. Громоздкий и неэффективный вариант, т.к. каждый компьютер должен иметь большое кол-во коммуникационных портов.
	Ячеистая топология – получается из полносвязной путем удаления некоторых связей. Непосредственно связываются только те компьютеры, между которыми происходит интенсивный обмен данными. Даная топология характерна для глобальных сетей
	Общая шина – до недавнего времени самая распространенная топология для локальных сетей. Компьютеры подключаются к одному коаксиальному кабелю. Дешевый и простой способ, недостатки – низкая надежность. Дефект кабеля парализует всю сеть. Дефект коаксиального разъема редкостью не является
	Кольцевая топология – данные передаются по кольцу от одного компьютера к другому, если компьютер распознает данные как свои, он копирует их себе во внутренний буфер.
	Топология Звезда – каждый компьютер отдельным кабелем подключается к общему устройству – концентрат (хаб). Главное преимущество перед общей шиной – большая надежность. Недостаток – высокая стоимость оборудования и ограниченное кол-во узлов в сети (т.к. концентрат имеет ограниченное число портов)
	Иерархическая Звезда (древовидная топология, снежинка) – топология типа звезды, но используется несколько концентратов, иерархически соединенных между собой связями типа звезда. Самый распространенный способ связей как в локальных сетях, так и в глобальных.

Выбор топологии электрических связей существенно влияет на многие характеристики сети. Например, Наличие резервных связей повышает надежность сети.

Базовые требования компьютерных сетей:

открытость — возможность включения дополнительных компьютеров, терминалов, узлов и линий связи без изменения технических и программных средств существующих компонентов;
живучесть — сохранение работоспособности при изменении структуры;
адаптивность — допустимость изменения типов компьютеров, терминалов, линий связи, операционных систем;
эффективность — обеспечение требуемого качества обслуживания пользователей при минимальных затратах;
безопасность информации. Безопасность — это способность сети обеспечить защиту информации от несанкционированного доступа.

Базовые принципы организации компьютерной сети:

операционные возможности — перечень основных действий по обработке данных. Абоненты сети имеют возможность использовать память и процессоры многих компьютеров для хранения и обработки данных;
производительность — представляет собой суммарную производительность компьютеров, участвующих в решении задачи пользователя;
время доставки сообщений — определяется как статистическое среднее время от момента передачи сообщения в сеть до момента получения сообщения адресатом;
стоимость предоставляемых услуг.

Что понимается под топологией локальной сети?

«Топология» локальной сети, или «архитектура» — это различные способы настройки локальной сети. По масштабам охватываемой территории беспроводные сети подразделяются на четыре основных типа.

Беспроводные персональные сети (PAN)

Беспроводные персональные сети, или PAN, — это маленькие сети, которые как правило соединяют между собой два устройства. Например, два смартфона, телефон и гарнитуру или смартфон и ноутбук. Примером является Bluetooth.

Беспроводные локальные сети (WLAN)

WLAN обеспечивают беспроводную связь на относительно небольшой территории или в небольшой группе зданий (предприятия) с помощью радиоволн или инфракрасных сигналов. Сети подключают и связывают неограниченное количество компьютеров и ноутбуков, а это связывает людей, использующих эти компьютеры. Лица внутри рабочей группы соединены через локальные сети. Примером такой сети является Wi-Fi, обеспечивающая доступ в Интернет. Существуют беспроводные локальные сети, узлы которых находятся на расстояния более 12500 км (космические станции и орбитальные центры). Эти сети также относят к локальным.

Беспроводные городские сети (MAN)

MAN — это уже не одна, а целый ряд локальных сетей, связанных вместе. Примером MAN являются Wimax (Yota).

Ваше мнение — WiFi вреден?
Да 22.91%

Нет 77.09%

Проголосовало: 34507

Также имеется четыре основных типа стандартов радиочастот для беспроводных сетей: 802.11, 802.11a, 802.11b, 802.11g. Основные различия между ними — скорость соединения (802.11 и 802.11b являются самыми медленными в 1-2 Мбит и 5,5-11 Мбит в секунду соответственно). Фактическая скорость передачи данных зависит от количества и размера физических барьеров внутри сети и возможных помех при радиопередачах.

Что такое MAC-адрес, IP-адрес и Маска подсети?

Прежде чем познакомиться с основными принципами взаимодействия сетевых устройств, необходимо подробно разобрать, что такое IP-адрес, MAC-адрес и Маска подсети.

MAC-адрес — это уникальный идентификатор сетевого оборудования, который необходим для взаимодействия устройств в локальной сети на физическом уровне. MAC-адрес «вшивается» в сетевую карту заводом изготовителем и не подлежит изменению, хотя при необходимости это можно сделать на программном уровне. Пример записи MAC-адреса: 00:30:48:5a:58:65.

IP-адрес – это уникальный сетевой адрес узла (хоста, компьютера) в локальной сети, к примеру: 192.168.1.16. Первые три группы цифр IP-адреса используется для идентификации сети, а последняя группа для определения «порядкового номера» компьютера в этой сети. Если провести аналогию, то IP-адрес можно сравнить с почтовым адресом, тогда запись будет выглядеть так: регион.город.улица.дом. Изначально, использовались IP-адреса 4-ой версии (IPv4), но когда количество устройств глобальной сети возросло до максимума, то данного диапазона стало не хватать, в следствии чего был разработан протокол TCP/IP 6-ой версии — IPv6. Для локальных сетей достаточно 4-ой версии TCP/IP протокола.

Маска подсети – специальная запись, которая позволяет по IP-адресу вычислять адрес подсети и IP-адрес компьютера в данной сети. Пример записи маски подсети: 255.255.255.0. О том, как происходит вычисление IP-адресов мы рассмотрим чуть позже.

Сети персональных компьютеров (PAN)

Сочетание широкополосных
сетей, региональных сетей и локальных сетей позволяет создавать иерархии с
несколькими сетями. Они предоставляют мощные, экономически эффективные
инструменты для обработки огромных объемов информации и доступа к
неограниченным информационным ресурсам. Локальные сети могут быть включены в
качестве компонентов региональной сети, а региональные сети могут быть
объединены в глобальную сеть.

Процесс передачи информации
предполагает наличие источника информации, отправителя, канала связи,
получателя и потребителя информации. Перед передачей и после приема информация
может быть изменена.

Во время передачи информация
делится на логически полные части — сообщения. Сообщение передается по каналу
связи с помощью физической переменной процесса, которая однозначно представляет
сообщение.

Типы сигналов:

аналоговый — сигнал, значение которого время от времени является непрерывной функцией (например, звук, переменный ток в телефонных линиях и т.д.).
цифровой — сигнал, который изменяется дискретно во времени, т.е. получает конечное число значений за определенный период времени (например, текущие импульсы в компьютерных шинах, азбука Морзе).

Преобразование сообщения в сигнал состоит из трех операций, которые могут выполняться как по отдельности, так и вместе:

Преобразование (обычно в электромагнитную форму);
Кодирование — организация сигнала с помощью кода. Код — это алфавит и система правил, позволяющая представлять информацию в виде серии символов этого алфавита.
Модуляция — воздействие на параметр сигнала таким образом, что изменения этого параметра являются встроенной передаваемой информацией.

При передаче по каналу связи
сигнал может быть пустым или сильно искаженным. Чтобы избежать этого, сигнал
генерируется следующим образом: выбирается несущая, т.е. та, которая мало
затухает в канале связи; затем сигнал несущей модулируется в соответствии с
передаваемой информацией.

При передаче по аналоговому
каналу носителем является волна (гармонические колебания) с определенной
амплитудой, частотой и фазой. Модуляция изменяет одно из этих свойств, так что
амплитудная, частотная и фазовая модуляции различаются.

При передаче цифровой
информации данные передаются либо с помощью потенциального или импульсного
кодирования. Канал, работающий таким образом, называется цифровым. В
узкополосных каналах данные передаются на одной частоте (т.е. канал пропускает
узкую полосу пропускания). При таком методе может передаваться только цифровая
информация, а связь осуществляется только на ограниченном расстоянии.
Преимуществом является высокая скорость передачи данных и простая настройка
сети. Подавляющее большинство локальных сетей используют цифровую передачу
данных.

Характеристики сетей передачи информации:

Пропускная способность канала связи (бит/с) — максимально возможная скорость передачи данных по линии связи.
Эффективная скорость передачи данных по каналу связи (символ/с). КППС.
Надежная передача данных (ошибка/символ). БЭР.
Надежность (среднее время безотказной работы).

Совет по архитектуре интернета

Совет поделён две части. Группа исследования интернет (Internet Research Task Force, IRTF) проводит перспективные исследования в области интернет.

Часть №2 группа проектирования интернет (Internet Engineering Task Force, IETF) производит стандарты на сетевые протоколы. IETF подготавливает документы RFC (Request for Comments) или запросы на комментарии. Вот эти доки содержат подробное описание протоколов интернет. Если вы будите использовать другие протоколы, то ваше устройство и ПО не сможет работать в сети интернет.

Документы RFC

У каждого документа RFC есть индивидуальный номер и он описывает какой-либо протокол интернет.

Существуют много документов RFC, с которыми вы можете ознакомиться.

Консорциум W3C (World Wide Web)

W3C разрабатывает стандарты для Веб. Документы консорциума, также как и RFC формально, они не называются стандартами, а называются рекомендациями. Но если вы не последуете этим рекомендациям, то не сможете поработать с web.

Самые важные рекомендации консорциума w3c это:

Язык разметки html;
Таблицы стилей css, которые нужны для создания web-страниц;
Рекомендации на архитектуру Веб-сервисов;
И язык разметки xml.

Но существуют еще рекомендации, которые в свободном доступе на сайте консорциума.

Организация беспроводной сети

WiFi может использоваться для нескольких целей:

организация корпоративной сети предприятия;
организация удаленного рабочего места;
обеспечение входа в интернет.

Соединение осуществляется двумя основными способами:

Работа в режиме инфраструктуры (Infrastructure Mode), когда все компьютеры связываются между собой через точку доступа (Access Point). Роутер работает в режиме коммутатора, и очень часто имеет проводное соединение и доступ в интернет. Чтобы подключиться нужно знать идентификатор (SSID). Это наиболее привычный для обывателя тип подключения. Это актуально для небольших офисов или квартир. В роли точек доступа выступают роутера (Router).
Второй вариант подключения используется если необходимо связать два устройства между собой напрямую. Например, два мобильных телефона или ноутбука. Такой режим называется Adhoc, или равный с равным (peer to peer).

Бытовые роутеры дают возможность подключиться не только через вайфай. Практически каждый оборудован несколькими портами Ethernet, что дает возможность вывести в сеть гаджеты, которые не оборудованы WiFi модулем. В этом случае роутер вступает в качестве моста. Позволяющего объединить проводные и беспроводные устройства.

Для увеличения радиуса действия сети или для расширения существующей топологии, точки доступа объединяются в пул в режиме Adhoc, а другие подключаются к сети через маршрутизатор или коммутатор. Есть возможность увеличить зону покрытия путем установки дополнительных точек доступа в качестве репитера (повторителя). Репитер улавливает сигнал с базовой станции и позволяет клиентам подключаться к нему.

Практически в любом общественном месте можно поймать сигнал WiFi и подключиться для выхода в интернет. Такие общественные точки доступа называются Hotspot. Публичные зоны с вайфай покрытием встречаются в кафе, ресторанах, аэропортах, офисах, школах и других местах. Это очень популярное на данный момент направление.

Для чего необходима, что объединяет и что делает локальная сеть — для чайников

Многие до сих пор не понимают, для чего нужна локальная сеть. Хотя любой, кто подключал у себя дома wifi роутер, фактически создавал у себя компьютерную сетку, только не совсем представлял, как ей пользоваться. Итак, для чайников — что делает локальная сеть? Она позволяет объединить между собой все устройства, у которых имеется обычная сетевой карта для подключения по кабелю к роутеру или wifi модулем для соединения по WiFi. Компьютер, ТВ приставку, телевизор, планшет, ноутбук, смартфон, IP камеру и так далее. В результате такого объединения можно обмениваться информацией между этими гаджетами без выхода в интернет — транслировать видео с одного на другое, перекидывать файлы, вести видеонаблюдение через IP камеру и т.д.

Виды

Выдуман миллион принципов поделить иерархические структуры цифровых мощностей. Ниже вводится ещё и понятие топологии, позволяющее продолжить ряд. Отсутствует резон приводить полный список неудобоваримых классификацией, утомляющих бессмысленностью читателя. Бытует практика различать следующие виды сетей:

Глобальные (всемирные).
Локальные.
Муниципальные (городские, областные).

Реально встречаются комбинированные варианты. Считаем общепринятую классификацию устаревшей, потерявшей физический смысл. Следует разделять 2 категории:

ресурсы, наделённые доменными именами, составляющие интернет;
прочие структурные формирования.

Рассмотрим ниже понятие доменного имени, пользуясь концепцией глобальных сетей.

Протяжённость

Нательная составлена имплантами и носимыми гаджетами.
Персональная объединяет устройства одного владельца.
Локальная ограничена пределами офиса, завода. Эксперты единогласно называют пределом протяжённости 10 км.
Кампусная охватывает несколько близлежащих зданий.
Городская связывает абонентов населённого пункта.
Глобальная помогает общаться населению планеты.

Архитектура

Серверная. Клиенты пользуются услугами центрального ресурса, заведующего правами.
Однораноговая. Типичным примером назовём пользователей торрент-клиентов.

Звезда.
Кольцо.
Шина.
Ячейки.
Решётка.
Двойное кольцо.
Дерево.
Жирное дерево.
Гибрид.

Windows.
Cisco.
UNIX.
NetWare.

Физическое и логическое структурирование сети

Растущая потребность в
информационных ресурсах приводит к необходимости консолидации LCS или
подключения их к сетям более высокого уровня. (сегменты)

Средство для объединения сетей.

Мост — устройство, соединяющее две сети с помощью одних и тех же методов передачи данных.

Сети могут иметь разную топологию, но должны иметь одинаковые протоколы на наиболее релевантных уровнях (сеть и выше) модели OSI (работающие на одном типе сетевых ОС). Они используются для сокращения трафика до сегментов, которые являются.

Соединены, благодаря анализу, фильтрации, переадресации сообщений.

Маршрутизатор — устройство, которое соединяет несколько сетей разных типов, используя одни и те же протоколы, и выбирает оптимальный путь для пакетов между двумя сегментами сети.

Маршрутизатор работает на
сетевом уровне модели OSI и часто используется для взаимодействия между
сегментами с одними и теми же протоколами высокого уровня.

Шлюз — устройство для комбинирования LCS совершенно разных типов, работающих с существенно отличающимися протоколами. Шлюзы работают на более высоких уровнях OSI: Сессия и выше. Шлюзы обычно выполняют преобразования между протоколами. С помощью шлюза LCS вы можете подключиться к глобальной сети.

Топология сети

Порядок расположения и подключения компьютеров и прочих элементов в сети называют сетевой топологией. Топологию можно сравнить с картой сети, на которой отображены рабочие станции, серверы и прочее сетевое оборудование. Выбранная топология влияет на общие возможности сети, протоколы и сетевое оборудование, которые будут применяться, а также на возможность дальнейшего расширения сети.

Физическая топология — это описание того, каким образом будут соединены физические элементы сети. Логическая топология определяет маршруты прохождения пакетов данных внутри сети.

Выделяют пять видов топологии сети:

Общая шина;
Звезда;
Кольцо;

Общая шина

В этом случае все компьютеры подключаются к одному кабелю, который называется шиной данных. При этом пакет будет приниматься всеми компьютерами, которые подключены к данному сегменту сети.

Быстродействие сети во многом определяется числом подключенных к общей шине компьютеров. Чем больше таких компьютеров, тем медленнее работает сеть. Кроме того, подобная топология может стать причиной разнообразных коллизий, которые возникают, когда несколько компьютеров одновременно пытаются передать информацию в сеть. Вероятность появления коллизии возрастает с увеличением количества подключенных к шине компьютеров.

Преимущества использования сетей с топологией «общая шина» следующие:

Значительная экономия кабеля;
Простота создания и управления.

Основные недостатки:

вероятность появления коллизий при увеличении числа компьютеров в сети;
обрыв кабеля приведет к отключению множества компьютеров;
низкий уровень защиты передаваемой информации. Любой компьютер может получить данные, которые передаются по сети.

Звезда

При использовании звездообразной топологии каждый кабельный сегмент, идущий от любого компьютера сети, будет подключаться к центральному коммутатору или концентратору, Все пакеты будут транспортироваться от одного компьютера к другому через это устройство. Допускается использование как активных, так и пассивных концентраторов, В случае разрыва соединения между компьютером и концентратором остальная сеть продолжает работать. Если же концентратор выйдет из строя, то сеть работать перестанет. С помощью звездообразной структуры можно подключать друг к другу даже локальные сети.

Использование данной топологии удобно при поиске поврежденных элементов: кабеля, сетевых адаптеров или разъемов, «Звезда» намного удобнее «общей шины» и в случае добавления новых устройств. Следует учесть и то, что сети со скоростью передачи 100 и 1000 Мбит/с построены по топологии «звезда».

Если в самом центре «звезды» расположить концентратор, то логическая топология изменится на «общую шину».
Преимущества «звезды»:

простота создания и управления;
высокий уровень надежности сети;
высокая защищенность информации, которая передается внутри сети (если в центре звезды расположен коммутатор).

Основной недостаток — поломка концентратора приводит к прекращению работы всей сети.

Кольцевая топология

В случае использования кольцевой топологии все компьютеры сети подключаются к единому кольцевому кабелю. Пакеты проходят по кольцу в одном направлении через все сетевые платы подключенных к сети компьютеров. Каждый компьютер будет усиливать сигнал и отправлять его дальше по кольцу.

В представленной топологии передача пакетов по кольцу организована маркерным методом. Маркер представляет собой определенную последовательность двоичных разрядов, содержащих управляющие данные. Если сетевое устройство имеет маркер, то у него появляется право на отправку информации в сеть. Внутри кольца может передаваться всего один маркер.

Компьютер, который собирается транспортировать данные, забирает маркер из сети и отправляет запрошенную информацию по кольцу. Каждый следующий компьютер будет передавать данные дальше, пока этот пакет не дойдет до адресата. После получения адресат вернет подтверждение о получении компьютеру-отправителю, а последний создаст новый маркер и вернет его в сеть.

Преимущества данной топологии следующие:

эффективнее, чем в случае с общей шиной, обслуживаются большие объемы данных;
каждый компьютер является повторителем: он усиливает сигнал перед отправкой следующей машине, что позволяет значительно увеличить размер сети;
возможность задать различные приоритеты доступа к сети; при этом компьютер, имеющий больший приоритет, сможет дольше задерживать маркер и передавать больше информации.

Недостатки:

обрыв сетевого кабеля приводит к неработоспособности всей сети;
произвольный компьютер может получить данные, которые передаются по сети.

Назначение компьютерных сетей

Компьютерные сети включают в себя вычислительные сети, предназначенные для
распределенной обработки данных (совместное использование вычислительных
мощностей), и информационные сети, предназначенные для совместного использования
информационных ресурсов. Компьютерная сеть позволят коллективно решать различные
прикладные задачи, увеличивает степень использования имеющихся в сети ресурсов
(информационных, вычислительных, коммуникационных) и обеспечивает удаленный
доступ к ним.

Компьютерная сеть —

система взаимосвязанных аппаратных и программных компонентов,
осуществляющая обработку информации и взаимодействующая с другими
подобными системами. Аппаратные компоненты сети включают в себя
компьютеры и коммуникационное оборудование, программные компоненты —
сетевые операционные системы и сетевые приложения.

Возможности компьютерной сети определяются характеристиками компьютеров,
включенных в сеть. Однако и коммуникационное оборудование (кабельные системы,
повторители, мосты, маршрутизаторы и др.) играет не менее важную роль. Некоторые
из этих устройств представляют собой компьютеры, которые решают сугубо
специфические задачи по обслуживанию работы сети.

Для эффективной работы сетей используются специальные операционные системы,
которые, в отличие от персональных операционных систем, предназначены для
решения специальных задач по управлению работой сети компьютеров. Это сетевые
ОС. Сетевые ОС устанавливаются на специально выделенные компьютеры.

Сетевые приложения — это прикладные программные комплексы, которые расширяют
возможности сетевых ОС. Среди них можно выделить почтовые программы, системы
коллективной работы, сетевые базы данных и др.

Беспроводные компьютерные сети: классификация и принцип работы

В общем случае беспроводная компьютерная система призвана обеспечить взаимодействие пользователей, различных серверов и баз данных посредством обмена цифровыми сигналами через радиоволны. Подключение может осуществляться несколькими способами: Bluetooth, WiFi или WiMax. Классификация проводных и беспроводных сетей осуществляется по одинаковым признакам:

Персональная компьютерная сеть (PAN — Personal Area Network). Соединение осуществляется, например, между мобильными телефонами, находящимися в непосредственной близости друг от друга.
Локальная компьютерная сеть (LAN — Local Area Network). Подключение в пределах одного здания, офиса или квартиры.
Городская компьютерная сеть (MAN — Metropolian Area Network). Работа в пределах одного города.
Глобальная компьютерная сеть (WAN — Wide Area Network). Глобальный выход в интернет.

Спецификация 802.11 это совокупность протоколов, которые в полной мере соответствуют принятым нормативам открытых сетей модели OSI (Open System Interconnection). Эта эталонная модель описывает семь уровней обмена данными, но протокол 802.11 отличается от проводного, только на физическом, и, частично, на канальном уровне. Это уровни непосредственного обмена информацией. Физическим уровнем передачи является радиоволны, а канальный уровень управляет доступом и обеспечивает обмен данными между двумя устройствами.

Вайфай работает на двух диапазонах частот: 2,4 (стандарты 802.11a/b/g/n) или 5 (только 802.11n) ГГц. Радиус действия может достигать 250-300 метров в пределах прямой видимости и до 40-50 метров в закрытых помещениях. Каждое конкретное оборудование обеспечивает различные физические показатели в зависимости от модели и фирмы производителя.

Скорость передачи потока данных отличается в зависимости от используемого стандарта и может составлять от 11 Мбит/с по стандарту 802.11b до 600 Мбит/с в 801.11n.

Локальная вычислительная сеть

ЛВС пользуются большой популярностью в экономической сфере, позволяя объединять станции работников офиса.

Для достижения одной и той же цели используются разные схемы соединения, такие как шина, кольцо и звезда. Шина представляет схему, при которой существует единый центральный канал, и уже к нему подсоединяются все пользователи. Связь осуществляется между всеми компьютерами сети.

Такая схема радует низкой стоимостью подключения и надежностью. В случае неисправности одной из станций сети это никак не скажется на работоспособности остальных.

Шина имеет и ряд недостатков, среди них низкая скорость передачи данных и ее зависимость от числа абонентов сети, а также крайне низкая безопасность информации, хранящейся на жестких дисках станций пользователей.

При подключении по схеме «кольцо» в буквальном смысле соединяются станции последовательно по кругу, образуя замкнутое кольцо. Информация в процессе передачи пакетных данных контактирует со всеми пользователями, которые связаны сетью, пока не доберется до пользователя с нужным адресом.

Плюсами здесь являются безопасность, скорость обмена данными и значительная протяженность соединений. Абоненты такой сети весьма уязвимы – в случае выхода из строя одной станции теряется связь других.

Последняя и самая популярная на сегодняшний день схема локальной сети – это «звезда». К центральному узлу (серверу или концентратору) подсоединяются станции и через него обмениваются информацией. Плюсами здесь являются высокая скорость, отдельные каналы связи и тот факт, что неисправность любой станции не влияет на работоспособность сети.

Локальные и глобальные компьютерные сети – очень важная тема на выставке «Связь» в Экспоцентре, поэтому там будут обсуждаться возможности и преимущества наделения клиент-серверов особыми правами, рассматриваться подробности подключения, а также перспективы развития данных сетей.