Реферат

Введение

Создание
компьютерный сетей вызвано потребностью
совместного использования информации
на удаленных друг от друга компьютерах.

Основное назначение
компьютерных сетей — совместное
использование ресурсов и осуществление
связи как внутри одной организации, так
и за ее пределами.

Ресурсы — это
данные, приложения, периферийные
устройства, такие, как cd-rom, принтер.

Все сети делятся
на три типа:

• одноранговые
  сети;

• сети на основе
  сервера;

• комбинированные
  сети.

Локальной
сетью обычно называют несколько
независимых компьютеров, которые
соединены между собой какими-то проводами.
Если говорить более грамотным техническим
языком, — снабжены коммуникационным
оборудованием и подключены к единому
каналу передачи данных. Если посмотреть
на локальную сеть со стороны — это вечно
спотыкающиеся о провода люди, крики
пользователей «у всех есть сеть?»,
лазерный принтер, давно перекрывший
свой месячный ресурс печати и страдающий
хронической бумажной недостаточностью.
Согласно
определению сети ЭВМ международной
организации по стандартизации, сеть
ЭВМ — это последовательная
бит-ориентированная передача информации
между связанными друг с другом независимыми
устройствами. Эта сеть обычно находится
в частном ведении пользователя и занимает
некоторую ограниченную территорию.
Понятие
«локальная вычислительная сеть» — ЛВС
(LAN — Local Area Network) больше относится к
географически ограниченным понятиям.
Компьютеры такой сети обычно расположены
на небольшом расстоянии друг от друга
(порядка 1 километра). Это обеспечивает
«локальность» сети. Типичная локальная
сеть — это сеть масштаба офиса. Большие
расстояния подразумевают уже другие
способы обмена данными и другие виды
коммуникационного оборудования, отличные
от применяемых в локальных сетях. Такие
сети принято называть «глобальными».

Для
работы локальной сети на ваших компьютерах
необходимо выполнить следующие действия.

Во-первых,
соединить ваши компьютеры посредством
какой-либо коммуникационной аппаратуры.

Во-вторых,
запустить на этих компьютерах специальное
сетевое программное обеспечение,
которое, собственно, и будет выполнять
необходимые вам операции в локальной
сети. В качестве коммуникационной
аппаратуры обычно используют
специализированные адаптеры сети,
которые вставляются в свободный слот
компьютера. Адаптеры соединяются между
собой кабелем и различным дополнительным
оборудованием. Следует подчеркнуть,
что объединению подлежат лишь однотипные
адаптеры (например, адаптеры Arcnet с
Arcnet, Ethernet с Ethernet, но не Arcnet с Ethernet). Тип
кабеля и набор дополнительного
оборудования определяется специально
для каждого конкретного случая. При
установке любой коммуникационной
аппаратуры необходимо убедиться в
наличии драйвера к этой аппаратуре в
запускаемом вами сетевом программном
обеспечении. Иначе ваши программы просто
не увидят ваше «железо».
Те, кто не
может позволить себе приобрести
специальные адаптеры, могут попробовать
соединить свои компьютеры через
стандартные разъемы СОМ и LРТ.

Сеть Интернет

Внешне
Интернет похож на телефонную или
телеграфную сеть. Однако способ соединения
несколько иной.

При
звонке по телефону, аппарат прямым
проводом соединяется со станцией,
станция присоединяет провод идущий к
другой станции, а та в свою очередь
подключает провод идущий к телефону,
которому был адресован звонок. Получается
жесткое физическое соединение двух
именованных точек (например, А и Б) в
пространстве. Его главное неудобство
– ваш телефон привязан к розетке. Если
вы возьмете свой аппарат и включите в
розетку на другом проводе, к вам никто
не сможет дозвониться, т.к. другая розетка
– это уже не точка A (а С, например).

В
чем же отличается от этого передача
сообщений по сети Интернет, ведь компьютер
сначала тоже соединяется со станцией?

Посылаемое
в Интернет сообщение кодируется
компьютером в серию электрических
сигналов и помечается специальными кодами
получателя и отправителя, в итоге
формируется как бы электронное письмо
(пакет) с прямым и обратным адресом. С
компьютера письмо поступает на сервер,
сервер сверяет адрес получателя со
специальной адресной таблицей и,
определив ближайший к нему сервер по
пути в нужную сторону, посылает письмо
туда. Эта процедура повторяется до тех
пор, пока пакет не достигнет адресата.
Компьютеры получателя и отправителя
физически могут находиться где угодно.
В сети Интернет они определяются
IP-адресами.

Поэтому
Интернет не соединяет абонентов сплошным
электрическим проводом, он кодирует
сообщения в пакеты и передает их от
станции к станции. Такой способ соединения
называется логическим. Он конечно
медленнее, чем физический способ
соединения при передаче телефонного
сигнала, но все равно пакет доходит в
другую точку мира за доли секунды. Ответ
приходит таким же образом, и мы общаемся,
не замечая задержки.

У
логического способа связи есть неоспоримые
преимущества. Например, маршрут письма
может пройти по любым соединениям,
которые оказались свободны. Например,
если на какой-то линии произошла неполадка
или сильная загрузка сети, то два абонента
живущие на одном континенте могут
общаться через другой, не подозревая
об этом. Больше того, пакет может уйти
через Австралию, ответ прийти через
Африку, а следующее письмо отправиться
любой третьим путем.

В
настоящее время в сети Internet используются
практически все известные линии связи
от низкоскоростных телефонных линий
до высокоскоростных цифровых спутниковых
и оптоволоконных каналов. Операционные
системы, используемые в сети Internet, также
отличаются разнообразием. Большинство
компьютеров сети Internet работают под ОС
семейства Unix.

Фактически
Internet состоит из множества локальных и
глобальных сетей, принадлежащим различным
компаниям и предприятиям, связанных
между собой различными линиями связи.
Internet можно представить себе в виде
мозаики сложенной из небольших сетей
различной величины, которые активно
взаимодействуют между собой, пересылая
файлы, сообщения и т.п.

В
настоящее время Интернет является
глобальной вычислительной сетью, задача
которого, как и любой другой вычислительной
сети, — это передача данных от одного
компьютера к другому.

Главное
свойство Internet состоит в том, что если в
сеть подключается новый абонент, то ему
становится доступна информация всей
сети. И, наоборот, всем остальным абонентам
Internet становится доступна информация и
ресурсы его компьютера.

Особенность
сети Internet заключается в том, что фактически
Internet, как глобальная мировая компьютерная
сеть, не имеет своего владельца, т.е. она
ни кому не принадлежит. Хотя отдельные
вычислительные сети, которые подключены
к Internet, имеют своих конкретных владельцев.

Internet
основывается на идее существования
множества независимых сетей произвольной
архитектуры. Это возможно благодаря
применению, так называемого,принципа
открытости сетевой архитектуры. Он
заключается в том, что Internet не предъявляет
каких-либо специфических требований к
под¬ключаемым компьютерным сетям.
Потребитель сам определяет вид собственной
сети и метод ее технической реализации.
Т.е. он может выбрать любую конфигурацию
сети и любое программное обеспечение.
Благодаря этому, практически все сети,
которые функционируют в мире, можно
свободно подключать к Internet.

Типы топологии сетей

В чем преимущества локальных сетей вы можете почитать в этих статьях:

• Как из Windows XP подключиться к принтеру, расположенному на Windows 7
• Как настроить удаленный доступ к компьютеру
• Как сделать папку общей для всех компьютеров в сети
• Как создать маленькую сеть и подключить все компьютеры к Интернету
• Один принтер для всех компьютеров

Схема физического соединения компьютеров называется топологией сети.

Существует три основных типа топологии сетей. Типы топологии сети — что это такое? Какой тип сети выбрать, чтобы и дешево было и надежно.

1. Кольцевая топология сети. При этом типе топологии сети концы кабелей соединены друг с другом, т.е. образуют кольцо. Каждая рабочая станция соединена с двумя соседними. Данные передаются по кругу в одном направлении, а каждая станция играет роль повторителя, который принимает и отвечает на адресованные ему пакеты и передает другие пакеты следующей рабочей станции.

Преимуществом такой сети является её достаточно высокая надёжность. Чем больше компьютеров находится в кольце, тем дольше сеть реагирует на запросы. Но самый большой недостаток в том, что при выходе из строя хотя бы одного устройства отказывалась функционировать вся сеть. Да и стоимость такой сети высокая за счёт расходов на кабели сетевые адаптеры и другое оборудование.

2.  Линейная топология сети или общая шина. При линейной топологии все элементы сети подключаются друг за другом с помощью одного кабеля.

Концы сегментов должны быть затерминированы специальными сопротивлениями, которые называются терминаторами.

При создании такой сети не используется дополнительное оборудование – только кабель. Все подключенные устройства в такой сети «слушают» и принимают только те пакеты информации, которые предназначены только для них, а остальные игнорируются.

Преимущества такой сети – простота организации и дешевизна. Но существенным недостатком является низкая устойчивость к повреждениям. Любое повреждение кабеля влечет за собой выход из строя всей сети. Причем поиск неисправности очень сложен.

3.  Звездообразная топология является доминирующей в современных локальных сетях. Она наиболее функциональная и стабильная. Каждый компьютер сети подключается к особому устройству, называемому концентратором (hub) или коммутатором (switch). При создании этой топологии каждое устройство получает доступ к сети независимо друг от друга и при обрыве одного соединяющего кабеля перестает работать только один из элементов сети, что существенно упрощает поиск неисправности.

Кроме того такая сеть позволяет подключать новые устройства без проблем и изменений в подключении старых устройств. Можно наращивать и соединять в одну сеть несколько сетей. Достаточно подключить кабель от одного коммутатора к другому коммутатору.

Такие сети довольно гибкие, легко расширяемые и относительно не дорогие. Вот мы и рассмотрели типы топологии сетей. В следующий раз я расскажу Вам об устройствах сети.

Теперь вы можете сами выбрать тип подключения своих домашних компьютеров и создать свою маленькую сеть и подключить все компьютеры к Интернету.

Дать определение сетей, отделов, кампусов и корпораций.

Сети отделов— это сети, которые
используются сравнительно небольшой
группой сотрудников, работающих в одном
отделе предприятия. Эти сотрудники
решают некоторые общие задачи, например
ведут бухгалтерский учет или занимаются
маркетингом. Считается, что отдел может
насчитывать до 100-150 сотрудников.

Главной целью
сети отдела является разделение локальных
ресурсов, таких как приложения, данные,
лазерные принтеры и модемы. Обычно сети
отделов имеют один или два файловых
сервера и не более тридцати пользователей.
Сети отделов обычно не разделяются на
подсети. В этих сетях локализуется
большая часть трафика предприятия. Сети
отделов обычно создаются на основе
какой-либо одной сетевой технологии —
Ethernet, Token Ring. Для такой сети характерен
один или, максимум, два типа операционных
систем. Чаще всего — это сеть с выделенным
сервером, например NetWare, хотя небольшое
количество пользователей делает
возможным использование одноранговых
сетевых ОС, таких, например, как Windows 95.

Сети кампусовполучили свое
название от английского слова campus —
студенческий городок. Именно на территории
университетских городков часто возникала
необходимость объединения нескольких
мелких сетей в одну большую сеть. Сейчас
это название не связывают со студенческими
городками, а используют для обозначения
сетей любых предприятий и организаций.

Главными особенностями сетей кампусов
являются следующие. Сети этого типа
объединяют множество сетей различных
отделов одного предприятия в пределах
отдельного здания или в пределах одной
территории, покрывающей площадь в
несколько квадратных километров. При
этом глобальные соединения в сетях
кампусов не используются. Службы такой
сети включают взаимодействие между
сетями отделов, доступ к общим базам
данных предприятия, доступ к общим
факс-серверам, высокоскоростным модемам
и высокоскоростным принтерам. В результате
сотрудники каждого отдела предприятия
получают доступ к некоторьм файлам и
ресурсам сетей других отделов

Важной
службой, предоставляемой сетями кампусов,
стал доступ к корпоративным базам данных
независимо от того, на каких типах
компьютеров они располагаются

Корпоративные
сети
называют также сетями масштаба
предприятия, что соответствует дословному
переводу термина «enterprise-wide networks»,
используемого в англоязычной литературе
для обозначения этого типа сетей. Сети
масштаба предприятия (корпоративные
сети) объединяют большое количество
компьютеров на всех территориях
отдельного предприятия. Они могут быть
сложно связаны и покрывать город, регион
или даже континент. Число пользователей
и компьютеров может измеряться тысячами,
а число серверов — сотнями, расстояния
между сетями отдельных территорий могут
оказаться такими, что становится
необходимым использование глобальных
связей. Для соединения удаленных
локальных сетей и отдельных компьютеров
в корпоративной сети применяются
разнообразные телекоммуникационные
средства, в том числе телефонные каналы,
радиоканалы, спутниковая связь.
Корпоративную сеть можно представить
в виде «островков локальных сетей»,
плавающих в телекоммуникационной среде.

2 Топология компьютерных сетей

Под топологией (компоновкой, конфигурацией, структурой) компьютерной сети обычно понимается физическое расположение компьютеров сети друг относительно друга и способ соединения их линиями связи

Важно отметить, что понятие топологии относится, прежде всего, к локальным сетям, в которых структуру связей можно легко проследить. В глобальных сетях структура связей обычно скрыта от пользователей и не слишком важна, так как каждый сеанс связи может производиться по собственному пути

Топология определяет требования к оборудованию, тип используемого кабеля, допустимые и наиболее удобные методы управления обменом, надежность работы, возможности расширения сети. Существует три базовые топологии сети:

Шина (bus) – все компьютеры параллельно подключаются к одной линии связи. Информация от каждого компьютера одновременно передается всем остальным компьютерам (Рисунок 1).

Рисунок 1. Сетевая топология шина

Примерами использования топологии общая шина является сеть 10Base-5 (соединение ПК толстым коаксиальным кабелем) и 10Base-2 (соединение ПК тонким коаксиальным кабелем

Звезда (star) – бывает двух основных видов:

1) Активная звезда – к одному центральному компьютеру присоединяются остальные периферийные компьютеры, причем каждый из них использует отдельную линию связи. Информация от периферийного компьютера передается только центральному компьютеру, от центрального – одному или нескольким периферийным.

Пассивная звезда.

В настоящее время она распространена гораздо более широко, чем активная звезда. Достаточно сказать, что она используется в наиболее популярной сегодня сети Ethernet (о которой будет сказано далее). В центре сети с данной топологией помещается не компьютер, а специальное устройство – коммутатор или, как его еще называют, свитч (switch), который восстанавливает приходящие сигналы и пересылает их непосредственно получателю.

Пассивная звезда

Примером звездообразной топологии является топология Ethernet с кабелем типа Витая пара 10BASE-T, центром Звезды обычно является Hub.

Звездообразная топология обеспечивает защиту от разрыва кабеля. Если кабель рабочей станции будет поврежден, это не приведет к выходу из строя всего сегмента сети. Она позволяет также легко диагностировать проблемы подключения, так как каждая рабочая станция имеет свой собственный кабельный сегмент, подключенный к концентратору. Для диагностики достаточно найти разрыв кабеля, который ведет к неработающей станции. Остальная часть сети продолжает нормально работать.

Однако звездообразная топология имеет и недостатки. Во-первых, она требует много кабеля. Во-вторых, концентраторы довольно дороги. В-третьих, кабельные концентраторы при большом количестве кабеля трудно обслуживать. Однако в большинстве случаев в такой топологии используется недорогой кабель типа витая пара. В некоторых случаях можно даже использовать существующие телефонные кабели. Кроме того, для диагностики и тестирования выгодно собирать все кабельные концы в одном месте. По сравнению с концентраторами ArcNet концентраторы Ethernet и MAU Token Ring достаточно дороги. Новые подобные концентраторы включают в себя средства тестирования и диагностики, что делает их еще более дорогими.

Кольцо (ring) – компьютеры последовательно объединены в кольцо.

Шлюзы gateway — это устройства компьютеры, служащие для объединения сетей с совершенно различными протоколами обмена.

Протокол обмена
—
это набор правил (соглашение, стандарт),
определяющий принципы обмена данными
между различными компьютерами в сети.

Протоколы
условно делятся на базовые
(более низкого уровня),
отвечающие за передачу информации
любого типа, и прикладные
(более высокого уровня),
отвечающие за функционирование
специализированных служб.

Главный
компьютер сети, который предоставляет
доступ к общей базе данных, обеспечивает
совместное использование устройств
ввода-вывода и взаимодействия пользователей
называется сервером.

Компьютер
сети, который только использует сетевые
ресурсы, но сам свои ресурсы в сеть не
отдает называется клиентом
(часто
его еще называют рабочей
станцией).

Для работы в глобальной сети пользователю
необходимо иметь соответствующее
аппаратное и программное обеспечение.

Программное обеспечение можно разделить
на два класса:

• программы-серверы, которые размещаются
  на узле сети, обслуживающем компьютер
  пользователя;

• программы-клиенты, размещенные на
  компьютере пользователя и пользующиеся
  услугами сервера.

Глобальные сети предоставляют
пользователям разнообразные услуги:
электронная почта, удаленный доступ к
любому компьютеру сети, поиск данных и
программ и т.д.

Передача информации в сети Интернет. Система адресации

В
сети Интернет, по аналогии с локальными
вычислительными сетями, информация
передается в виде отдельных блоков,
которые называются пакетами. В случае
передачи длинного сообщения его следует
разбивать на определенное число блоков.
Любой из этих блоков состоит из адреса
отправителя и получателя данных, а также
некоторой служебной информации. Любой
пакет данных отправляется по Интернет
независимо от остальных, при этом они
могут передаваться разными маршрутами.
После прибытия пакетов к пункту назначения
из них образуется исходное сообщение,
т. е. происходит интеграция пакетов.

В
Интернет применяется три разновидности
адресов:

1)
IP-адрес – основной сетевой адрес,
присваиваемый каждому компьютеру при
входе в сеть. Для обозначения IP-адреса
используется четыре десятичных числа,
разделенных точками, например 122.08.45.7.
В каждой позиции каждое значение может
изменяться от 0 до 255. Любой компьютер,
подключенный к Интернет, обладает своим
уникальным IP-адресом. Такие адреса можно
разделить на классы в соответствии с
масштабом сети, к которой подключается
пользователь. Адреса класса А применяются
в больших сетях общего пользования.
Адреса класса В используются в сетях
среднего размера (сетях крупных компаний,
научно-исследовательских институтов,
университетов). Адреса класса С применяются
в сетях с малым числом компьютеров
(сетях небольших компаний и фирм). Можно
выделить также адреса класса D,
предназначенные для обращения к группам
компьютеров, и зарезервированные адреса
класса Е;

2)
доменный адрес – символьный адрес,
который имеет строгую иерархическую
структуру, например yandex.ru. В таком виде
адресов справа указывается домен
верхнего уровня. Он может быть двух-,
трех-, четырехбуквенным, например:

• com
– коммерческая организация;

• edu
– образовательное учреждение;

• net
– сетевая администрация;

• firm
– частная фирма и др.

Слева
в доменном адресе применяется название
сервера. Перевод доменного адреса в
IP-адрес производится автоматически с
помощью системы доменных имен (Domain Name
System – DNS), которая представляет собой
метод назначения имен через передачу
сетевым группам ответственности за их
подмножество имен;

3)
URL-адрес (Universal Recourse Locator) – универсальный
адрес, который используется для
обозначения имени каждого объекта
хранения в Интернет. Этот адрес имеет
определенную структуру: протокол
передачи данных: // имя
компьютера/каталог/подкаталог/. /имя
файла. Примером названия является
http://rambler.ru/doc.html.

Глобальные сети

Глобальными
называются компьютерные сети, охватывающие
большие географические пространства.
Лучшим и наиболее знакомым примером
глобальной сети является Internet. Однако
существуют и частные глобальные сети.
Многие крупные компании с офисами в
разных странах имеют корпоративные
глобальные сети, соединяющие удаленные
офисы посредством телефонных линий,
спутниковых и других средств связи.
Глобальная сеть всегда состоит из многих
соединенных вместе локальных сетей.

Используются
также термины intranet (внутрисетевой) и
extranet (экстрасеть) Тер­мином «intranet»
обозначаются частные локальные сети
компаний, использующие про­токолы
(например, TCP, HTTP и FTP) и технологии
Internet. Экстрасетью называется объединение
корпоративных сетей различных компаний
взаимодействующих друг с другом
посредством Internet.

В
глобальных сетях для соединения
составляющих их частей могут использоваться
частные линии, однако чаще всего для
этого используются общедоступные
средства свя­зи, например система
телефонной связи. Поэтому чаще всего
скорость передачи данных в глобальных
сетях значительно ниже, чем в локальных.
Типичная пропускная способ­ность
телефонного канала с использованием
самого совершенного модема не может
превысить 50 Кбит/с. Даже высокоскоростные
линии глобальных сетей стандарта TI,
кабельные модемы и цифровые абонентские
линии DSL могут достичь лишь 1—6 Мбит/с.
Между тем в самой медленной локальной
сети Ethernet скорость передачи составляет
10 Мбит/с.

Другой
характерной особенностью глобальных
сетей является то, что их соедине­ния
не могут быть постоянными, как в кабельных
локальных сетях. Довольно часто, хотя
и не всегда, используются коммутируемые
связи, те «по вызову». Многие
гло­бальные сети используют выделенные
каналы связи, предназначенные исключительно
для данной сети, однако в глобальных
сетях, в отличие от локальных, значительно
чаще используются временные соединения.

Таким
образом, в глобальных сетях могут
использоваться как частные, так и
обще­доступные средства связи, как
выделенные, так и коммутируемые Связи
глобальных сетей обычно значительно
«медлительнее», чем связи локальных
сетей.

Глобальные
сети подразделяются на распределенные
и централизованные. У распределенных
глобальных сетей (например, Internet) нет
центрального пункта управления С другой
стороны, централизованная глобальная
сеть имеет централь­ный сервер, или
центральный узел (обычно в штаб-квартире
компании), к кото­рому подключены
остальные сети На рис 2.4 показан пример
централизованной глобальной сети.

Распределенные
глобальные сети являются маршрутизируемыми
сетями. Это зна­чит, что пакеты
сообщения, передаваемого из одной
локальной сети в другую, долж­ны пройти
через шлюзы. Шлюз — это маршрутизатор,
или компьютер, конфигуриро­ванный на
выполнение функций маршрутизации.

Городские сети

Городская
компьютерная сеть состоит из двух или
большего количества локальных сетей,
расположенных на площади, приблизительно
соответствующей большому горо­ду,
откуда и происходит их название. Обычно
городская сеть представляет собой
об­щедоступную компьютерную сеть с
высокими параметрами производительности.
Го­родская сеть показана на рис. 2.3.

Термин
«городская сеть» используется не
так часто, как «локальная» и
«глобальная», потому что городские
сети встречаются значительно реже.
Большинство сетей ограничены пределами
здания или нескольких зданий, следовательно,
они по­падают в категорию локальных.
Если же они простираются на большее
расстояние, то, скорее всего, их узлы
достигают других городов, штатов или
стран, переходя таким образом в категорию
глобальных сетей. Максимальное расстояние
между узлами го­родской сети
приблизительно равно 80 километрам.