Какой сетью является внутренняя сеть компьютерного класса

Sorry, you have been blocked

This website is using a security service to protect itself from online attacks. The action you just performed triggered the security solution. There are several actions that could trigger this block including submitting a certain word or phrase, a SQL command or malformed data.

What can I do to resolve this?

You can email the site owner to let them know you were blocked. Please include what you were doing when this page came up and the Cloudflare Ray ID found at the bottom of this page.

Cloudflare Ray ID: 7eccd3d25b102f55 • Your IP: Click to reveal 178.132.110.30 • Performance & security by Cloudflare

Устройство и основные понятия локальной сети

Данная статья посвящена основам локальной сети, здесь будут рассмотрены следующие темы:

• Понятие локальная сеть;
• Устройство локальной сети;
• Оборудование для локальной сети;
• Топология сети;
• Протоколы TCP/IP;
• IP-адресация.

Понятие локальной сети

Сеть — группа компьютеров, соединенных друг с другом, с помощью специального оборудования, обеспечивающего обмен информацией между ними. Соединение между двумя компьютерами может быть непосредственным (двухточечное соединение) или с использованием дополнительных узлов связи.

Существует несколько типов сетей, и локальная сеть — лишь одна из них. Локальная сеть представляет собой, по сути, сеть, используемую в одном здании или отдельном помещении, таком как квартира, для обеспечения взаимодействия используемых в них компьютеров и программ. Локальные сети, расположенные в разных зданиях, могут быть соединены между собой с помощью спутниковых каналов связи или волоконно-оптических сетей, что позволяет создать глобальную сеть, т.е. сеть, включающую в себя несколько локальных сетей.

Интернет является еще одним примером сети, которая уже давно стала всемирной и всеобъемлющей, включающей в себя сотни тысяч различных сетей и сотни миллионов компьютеров. Независимо от того, как вы получаете доступ к Интернету, с помощью модема, локального или глобального соединения, каждый пользователь Интернета является фактически сетевым пользователем. Для работы в Интернете используются самые разнообразные программы, такие как обозреватели Интернета, клиенты FTP, программы для работы с электронной почтой и многие другие.

Компьютер, который подключен к сети, называется рабочей станцией (Workstation). Как правило, с этим компьютером работает человек. В сети присутствуют и такие компьютеры, на которых никто не работает. Они используются в качестве управляющих центров в сети и как накопители информации. Такие компьютеры называют серверами,
Если компьютеры расположены сравнительно недалеко друг от друга и соединены с помощью высокоскоростных сетевых адаптеров то такие сети называются локальными. При использовании локальной сети компьютеры, как правило, расположены в пределах одной комнаты, здания или в нескольких близко расположенных домах.
Для объединения компьютеров или целых локальных сетей, которые расположены на значительном расстоянии друг от друга, используются модемы, а также выделенные, или спутниковые каналы связи. Такие сети носят название глобальные. Обычно скорость передачи данных в таких сетях значительно ниже, чем в локальных.

Устройство локальной сети

Существуют два вида архитектуры сети: одноранговая (Peer-to-peer) и клиент/ сервер (Client/Server), На данный момент архитектура клиент/сервер практически вытеснила одноранговую.

Если используется одноранговая сеть, то все компьютеры, входящие в нее, имеют одинаковые права. Соответственно, любой компьютер может выступать в роли сервера, предоставляющего доступ к своим ресурсам, или клиента, использующего ресурсы других серверов.

В сети, построенной на архитектуре клиент/сервер, существует несколько основных компьютеров — серверов. Остальные компьютеры, которые входят в сеть, носят название клиентов, или рабочих станций.

Сервер — это компьютер, который обслуживает другие компьютеры в сети. Существуют разнообразные виды серверов, отличающиеся друг от друга услугами, которые они предоставляют; серверы баз данных, файловые серверы, принт-серверы, почтовые серверы, веб-серверы и т. д.

Одноранговая архитектура получила распространение в небольших офисах или в домашних локальных сетях, В большинстве случаев, чтобы создать такую сеть, вам понадобится пара компьютеров, которые снабжены сетевыми картами, и кабель. В качестве кабеля используют витую пару четвертой или пятой категории. Витая пара получила такое название потому, что пары проводов внутри кабеля перекручены (это позволяет избежать помех и внешнего влияния). Все еще можно встретить достаточно старые сети, которые используют коаксиальный кабель. Такие сети морально устарели, а скорость передачи информации в них не превышает 10 Мбит/с.

После того как сеть будет создана, а компьютеры соединены между собой, нужно настроить все необходимые параметры программно. Прежде всего убедитесь, что на соединяемых компьютерах были установлены операционные системы с поддержкой работы в сети (Linux, FreeBSD, Windows)

Все компьютеры в одноранговой сети объединяются в рабочие группы, которые имеют свои имена (идентификаторы).
В случае использования архитектуры сети клиент/сервер управление доступом осуществляется на уровне пользователей. У администратора появляется возможность разрешить доступ к ресурсу только некоторым пользователям. Предположим, что вы делаете свой принтер доступным для пользователей сети. Если вы не хотите, чтобы кто угодно печатал на вашем принтере, то следует установить пароль для работы с этим ресурсом. При одноранговой сети любой пользователь, который узнает ваш пароль, сможет получить доступ к вашему принтеру. В сети клиент/ сервер вы можете ограничить использование принтера для некоторых пользователей вне зависимости от того, знают они пароль или нет.

Чтобы получить доступ к ресурсу в локальной сети, построенной на архитектуре клиент/сервер, пользователь обязан ввести имя пользователя (Login — логин) и пароль (Password). Следует отметить, что имя пользователя является открытой информацией, а пароль — конфиденциальной.

Процесс проверки имени пользователя называется идентификацией. Процесс проверки соответствия введенного пароля имени пользователя — аутентификацией. Вместе идентификация и аутентификация составляют процесс авторизации. Часто термин «аутентификация» — используется в широком смысле: для обозначения проверки подлинности.

Из всего сказанного можно сделать вывод о том, что единственное преимущество одноранговой архитектуры — это ее простота и невысокая стоимость. Сети клиент/сервер обеспечивают более высокий уровень быстродействия и защиты.
Достаточно часто один и тот же сервер может выполнять функции нескольких серверов, например файлового и веб-сервера. Естественно, общее количество функций, которые будет выполнять сервер, зависит от нагрузки и его возможностей. Чем выше мощность сервера, тем больше клиентов он сможет обслужить и тем большее количество услуг предоставить. Поэтому в качестве сервера практически всегда назначают мощный компьютер с большим объемом памяти и быстрым процессором (как правило, для решения серьезных задач используются многопроцессорные системы)

Оборудование для локальной сети

В самом простом случае для работы сети достаточно сетевых карт и кабеля. Если же вам необходимо создать достаточно сложную сеть, то понадобится специальное сетевое оборудование.

Кабель

Компьютеры внутри локальной сети соединяются с помощью кабелей, которые передают сигналы. Кабель, соединяющий два компонента сети (например, два компьютера), называется сегментом. Кабели классифицируются в зависимости от возможных значений скорости передачи информации и частоты возникновения сбоев и ошибок. Наиболее часто используются кабели трех основных категорий:

• Витая пара;
• Коаксиальный кабель;
• Оптоволоконный кабель,

Для построения локальных сетей сейчас наиболее широко используется витая пара. Внутри такой кабель состоит из двух или четырех пар медного провода, перекрученных между собой. Витая пара также имеет свои разновидности: UTP (Unshielded Twisted Pair — неэкранированная витая пара) и STP (Shielded Twisted Pair — экранированная витая пара). Эти разновидности кабеля способны передавать сигналы на расстояние порядка 100 м. Как правило, в локальных сетях используется именно UTP. STP имеет плетеную оболочку из медной нити, которая имеет более высокий уровень защиты и качества, чем оболочка кабеля UTP.

В кабеле STP каждая пара проводов дополнительно экранировала (она обернута слоем фольги), что защищает данные, которые передаются, от внешних помех. Такое решение позволяет поддерживать высокие скорости передачи на более значительные расстояния, чем в случае использования кабеля UTP, Витая пара подключается к компьютеру с помощью разъема RJ-45 (Registered Jack 45), который очень напоминает телефонный разъем RJ-11 (Regi-steredjack). Витая пара способна обеспечивать работу сети на скоростях 10,100 и 1000 Мбит/с.

Коаксиальный кабель состоит из медного провода, покрытого изоляцией, экранирующей металлической оплеткой и внешней оболочкой. По центральному проводу кабеля передаются сигналы, в которые предварительно были преобразованы данные. Такой провод может быть как цельным, так и многожильным. Для организации локальной сети применяются два типа коаксиального кабеля: ThinNet (тонкий, 10Base2) и ThickNet (толстый, 10Base5). В данный момент локальные сети на основе коаксиального кабеля практически не встречаются.

В основе оптоволоконного кабеля находятся оптические волокна (световоды), данные по которым передаются в виде импульсов света. Электрические сигналы по оптоволоконному кабелю не передаются, поэтому сигнал нельзя перехватить, что практически исключает несанкционированный доступ к данным. Оптоволоконный кабель используют для транспортировки больших объемов информации на максимально доступных скоростях.

Главным недостатком такого кабеля является его хрупкость: его легко повредить, а монтировать и соединять можно только с помощью специального оборудования.

Сетевые карты

Сетевые карты делают возможным соединение компьютера и сетевого кабеля. Сетевая карта преобразует информацию, которая предназначена для отправки, в специальные пакеты. Пакет — логическая совокупность данных, в которую входят заголовок с адресными сведениями и непосредственно информация. В заголовке присутствуют поля адреса, где находится информация о месте отправления и пункте назначения данных, Сетевая плата анализирует адрес назначения полученного пакета и определяет, действительно ли пакет направлялся данному компьютеру. Если вывод будет положительным, то плата передаст пакет операционной системе. В противном случае пакет обрабатываться не будет. Специальное программное обеспечение позволяет обрабатывает все пакеты, которые проходят внутри сети. Такую возможность используют системные администраторы, когда анализируют работу сети, и злоумышленники для кражи данных, проходящих по ней.

Любая сетевая карта имеет индивидуальный адрес, встроенный в ее микросхемы. Этот адрес называется физическим, или MAC-адресом (Media Access Control — управление доступом к среде передачи).

Порядок действий, совершаемых сетевой картой, такой.

1. Получение информации от операционной системы и преобразование ее в электрические сигналы для дальнейшей отправки по кабелю;
2. Получение электрических сигналов по кабелю и преобразование их обратно в данные, с которыми способна работать операционная система;
3. Определение, предназначен ли принятый пакет данных именно для этого компьютера;
4. Управление потоком информации, которая проходит между компьютером и сетью.

Концентраторы

Концентратор (хаб) — устройство, способное объединить компьютеры в физическую звездообразную топологию. Концентратор имеет несколько портов, позволяющих подключить сетевые компоненты. Концентратор, имеющий всего два порта, называют мостом. Мост необходим для соединения двух элементов сети.

Сеть вместе с концентратором представляет собой «общую шину». Пакеты данных при передаче через концентратор будут доставлены на все компьютеры, подключенные к локальной сети.

Существует два вида концентраторов.

Пассивные концентраторы. Такие устройства отправляют полученный сигнал без его предварительной обработки.
Активные концентраторы (многопостовые повторители). Принимают входящие сигналы, обрабатывают их и передают в подключенные компьютеры.

Коммутаторы

Коммутаторы необходимы для организации более тесного сетевого соединения между компьютером-отправителем и конечным компьютером. В процессе передачи данных через коммутатор в его память записывается информация о MAC-адресах компьютеров. С помощью этой информации коммутатор составляет таблицу маршрутизации, в которой для каждого из компьютеров указана его принадлежность определенному сегменту сети.

При получении коммутатором пакетов данных он создает специальное внутреннее соединение (сегмент) между двумя своими Портами, используя таблицу маршрутизации. Затем отправляет пакет данных в соответствующий порт конечного компьютера, опираясь на информацию, описанную в заголовке пакета.

Таким образом, данное соединение оказывается изолированным от других портов, что позволяет компьютерам обмениваться информацией с максимальной скоростью, которая доступна для данной сети. Если у коммутатора присутствуют только два порта, он называется мостом.

Коммутатор предоставляет следующие возможности:

• Послать пакет с данными с одного компьютера на конечный компьютер;
• Увеличить скорость передачи данных.

Маршрутизаторы

Маршрутизатор по принципу работы напоминает коммутатор, однако имеет больший набор функциональных возможностей, Он изучает не только MAC, но и IP-адреса обоих компьютеров, участвующих в передаче данных. Транспортируя информацию между различными сегментами сети, маршрутизаторы анализируют заголовок пакета и стараются вычислить оптимальный путь перемещения данного пакета. Маршрутизатор способен определить путь к произвольному сегменту сети, используя информацию из таблицы маршрутов, что позволяет создавать общее подключение к Интернету или глобальной сети.
Маршрутизаторы позволяют произвести доставку пакета наиболее быстрым путем, что позволяет повысить пропускную способность больших сетей. Если какой-то сегмент сети перегружен, поток данных пойдет по другому пути,

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.

• 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.

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

Протоколы TCP/IP

Протоколы TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol — Протокол управления передачей данных/Интернет протокол) являются основными межсетевыми протоколами и управляют передачей данных между сетями разной конфигурации и технологии. Именно это семейство протоколов используется для передачи информации в сети Интернет, а также в некоторых локальных сетях. Семейство протоколов TPC/IP включает все промежуточные протоколы между уровнем приложений и физическим уровнем. Общее их количество составляет несколько десятков.

Основными среди них являются:

• Транспортные протоколы: TCP — Transmission Control Protocol (протокол управления передачей данных) и другие — управляют передачей данных между компьютерами;
• Протоколы маршрутизации: IP — Internet Protocol (протокол Интернета) и другие — обеспечивают фактическую передачу данных, обрабатывают адресацию данных, определяет наилучший путь к адресату;
• Протоколы поддержки сетевого адреса: DNS — Domain Name System (доменная система имен) и другие — обеспечивает определение уникального адреса компьютера;
• Протоколы прикладных сервисов: FTP — File Transfer Protocol (протокол передачи файлов), HTTP — HyperText Transfer Protocol (Протокол передачи гипертекста), TELNET и другие — используются для получения доступа к различным услугам: передаче файлов между компьютерами, доступу к WWW, удаленному терминальному доступу к системе и др.;
• Шлюзовые протоколы: EGP — Exterior Gateway Protocol (внешний шлюзовый протокол) и другие — помогают передавать по сети сообщения о маршрутизации и информацию о состоянии сети, а также обрабатывать данные для локальных сетей;
• Почтовые протоколы: POP — Post Office Protocol (протокол приема почты) — используется для приема сообщений электронной почты, SMPT Simple Mail Transfer Protocol (протокол передачи почты) — используется для передачи почтовых сообщений.

Все основные сетевые протоколы (NetBEUI, IPX/SPX и ТСРIР) являются маршрутизируемыми протоколами. Но вручную приходится настраивать лишь маршрутизацию ТСРIР. Остальные протоколы маршрутизируются операционной системой автоматически.

IP-адресация

При построении локальной сети на основе протокола TCP/IP каждый компьютер получает уникальный IP-адрес, который может назначаться либо DHCP-сервером — специальной программой, установленной на одном из компьютеров сети, либо средствами Windows, либо вручную.

DHCP-сервер позволяет гибко раздавать IP-адреса компьютерам и закрепить за некоторыми компьютерами постоянные, статические IP-адреса. Встроенное средство Windows не имеет таких возможностей. Поэтому если в сети имеется DHCP-сервер, то средствами Windows лучше не пользоваться, установив в настройках сети операционной системы автоматическое (динамическое) назначение IP-адреса. Установка и настройка DHCP-сервера выходит за рамки этой книги.

Следует, однако, отметить, что при использовании для назначения IP-адреса DHCP-сервера или средств Windows загрузка компьютеров сети и операции назначения IP-адресов требует длительного времени, тем большего, чем больше сеть. Кроме того, компьютер с DHCP-сервером должен включаться первым.
Если же вручную назначить компьютерам сети статические (постоянные, не изменяющиеся) IP-адреса, то компьютеры будут загружаться быстрее и сразу же появляться в сетевом окружении. Для небольших сетей этот вариант является наиболее предпочтительным, и именно его мы будем рассматривать в данной главе.

Для связки протоколов TCP/IP базовым является протокол IP, так как именно он занимается перемещением пакетов данных между компьютерами через сети, использующие различные сетевые технологии. Именно благодаря универсальным характеристикам протокола IP стало возможным само существование Интернета, состоящего из огромного количества разнородных сетей.

Пакеты данных протокола IP

Протокол IP является службой доставки для всего семейства протоколов ТСР-iР. Информация, поступающая от остальных протоколов, упаковывается в пакеты данных протокола IP, к ним добавляется соответствующий заголовок, и пакеты начинают свое путешествие по сети

Система IP-адресации

Одними из важнейших полей заголовка пакета данных IP являются адреса отправителя и получателя пакета. Каждый IP-адрес должен быть уникальным в том межсетевом объединении, где он используется, чтобы пакет попал по назначению. Даже во всей глобальной сети Интернет невозможно встретить два одинаковых адреса.

IP-адрес, в отличие от обычного почтового адреса, состоит исключительно из цифр. Он занимает четыре стандартные ячейки памяти компьютера — 4 байта. Так как один байт (Byte) равен 8 бит (Bit), то длина IP-адреса составляет 4 х 8 = 32 бита.

Бит представляет собой минимально возможную единицу хранения информации. В нем может содержаться только 0 (бит сброшен) или 1 (бит установлен).

Несмотря на то, что IP-адрес всегда имеет одинаковую длину, записывать его можно по-разному. Формат записи IP-адреса зависит от используемой системы счисления. При этом один и тот же адрес может выглядеть совершенно по-разному:

Какой сетью является внутренняя сеть компьютерного класса

Сети бывают локальные и глобальные. Локальные сети объединяют некоторое количество компьютеров в пределах одного или нескольких зданий. Такие сети обычно называют интранет. Глобальные сети подразумевают соединение различных локальных сетей в одну общую сеть, называемую Интернет.

Локальная вычислительная сеть (ЛВС или LAN – Local Area Network) представляет собой коммуникационную систему, позволяющую совместно использовать ресурсы компьютеров, подключенных к сети, таких как принтеры, плоттеры, диски, модемы, приводы CD-ROM и другие периферийные устройства. Локальная сеть обычно расположена в одном или нескольких близко расположенных зданий.

В самом экономичном варианте можно построить одноранговую локальную сеть, в которой все компьютеры выступают как в роли пользователей (клиентов), так и в роли хранителей данных (серверов). При этом все имеют равный доступ ко всем ресурсам других участников сети, будь то файлы или, например, принтеры.

Часто в составе сети выделяют отдельный компьютер – выделенный сервер, который используется для хранения общих ресурсов (архива, дистрибутивов программ и т. д.). Кроме того, сервер может понадобиться для разграничения прав пользователей (если это необходимо) и организации коллективного доступа в Интернет.

В настоящее время существует множество сетевых операционных систем обладающих мощными серверными возможностями, таких как операционные системы семейства UNIX а также Windows NT/2000/XP. В малой сети с функциями сервера вполне справится компьютер под управлением Windows 2000 Professional или Windows XP.

Топология Сети

Топология сети – это способ связи компьютеров. Для малых сетей самым простым вариантом является топология сети типа «звезда». При таком соединении обмен данными между рабочими станциями происходит через центральный узел по отдельным линиям.

Физически каждая линия представляет собой специальный кабель, при помощи которого каждый компьютер в сети соединен с устройством, называемым разветвителем или хабом.

Работа такой сети будет нарушена, если только из строя выйдет центральный узел, будь то хаб или выделенный сервер. Выход из строя одной из рабочих станций никак не скажется на остальных пользователей. Да и подключение новых компьютеров практически никак не скажется на общей работе.

Каждый компьютер в составе ЛВС должен иметь сетевой адаптер, который собственно и подключается специальным кабелем к хабу и сетевую операционную систему.

Технические средства создания ЛВС

Сетевые карты

Могут быть включены в состав системной платы или вставляться в специальные разъемы на плате (обычно это PCI разъемы). При установке сетевой карты, кроме диска с дистрибутивом Windows, может потребоваться дискета с драйвером сетевой карты (обычно поставляется вместе с сетевой картой). Драйвер сетевой карты – специальная программа для ее подключения.

После установки драйвера в Windows в разделе настроек «Система» появится сетевой адаптер, а в разделе «Сетевые подключения» автоматически установятся несколько протоколов (алгоритмов общения сетевых устройств). Среди них будет присутствовать TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol), изначально придуманный для работы в сети Internet, но также используемый и для работы в локальных сетях. В большинстве локальных сетей используется именно этот протокол.

Проводка

Подключение сетевой карты к хабу осуществляется кабелем типа «витая пара» – UTP (Unshielded Twisted Pair). Обычно это четыре пары скрученных между собой изолированных проводников, помещенных в оболочку. Каждый проводник окрашен в свой цвет и имеет специальный номер. Витая пара бывает нескольких типов. Чаще всего используют витую пару 5-й категории со скоростью передачи до 100 Мбит в секунду. На каждый конец кабеля устанавливают вилки RJ-45, которые подсоединяют к сетевой карте и хабу. Кабель с двумя вилками иногда называют «патч-корд». Часто кабель, идущий от хаба подсоединяют к розетке, а уже розетку соединяют с компьютером коротким патч-кордом.

Хаб (другое название – Разветвитель)

Служит для коммутации всех рабочих станций сети. Хаб с функциями усилителя сигнала, называют активным концентратором. К нему с помощью соединительных кабелей подключаются компьютеры с сетевыми картами. Задача хаба проста – передавать пакеты данных пришедшие с одного из компьютеров, на все другие. Хаб может иметь 4, 5, 8, 12, 16 и более портов (порт – разъем на хабе для соединения с компьютером). Разъем порта такой же, как и на сетевой карте.

Подключение к ЛВС

Рассмотрим настройку сети для операционной системы Windows. В зависимости от установленной версии Windows порядок выполняемых действий может несколько отличаться, поэтому внимательно читайте появляющиеся на экране инструкции.

Настройка сетевой карты

После установки и сетевой карты на системной плате и соединения ее кабелем с хабом можно включить компьютер. В операционной системе Windows сетевая карта распознается автоматически. Если этого не произошло, карту можно установить вручную. Для этого правой кнопкой мыши щелкнем по значку «Сетевое окружение» на «Рабочем столе», и на первой вкладке «Конфигурация» щелкнем на кнопке «Добавить». В появившемся окне выберем «Сетевая плата» и следуем указаниям мастера настройки. То есть, указываем местоположение драйверов для данной платы (иногда драйвер платы может найтись в базе драйверов Windows).

После автоматической установки на вкладке «Конфигурация» в «Сетевом окружении» должны появиться следующие компоненты: 1) «Клиент для сетей Микрософт»; 2) сетевая плата; 3) протокол TCP/IP.

При подключении модема появятся также: 4) Контроллер удаленного доступа и 5) TCP/IP для контроллера.

Все остальные автоматически установившиеся компоненты не являются обязательными и могут быть удалены. Клиент для сетей Микрософт дает возможность компьютеру «видеть» ресурсы сети.

Если Вы хотите предоставить ресурсы данного компьютера другим участникам сети, то на вкладке «Конфигурация» кнопкой «Добавить» можно установить «Службу доступа к файлам и принтерам сетей Микрософт».

Теперь в «Сетевое окружение» на вкладке «Идентификация» нужно указать уникальное имя компьютера, под которым он будет виден в сети и название рабочей группы, в которую он будет входить. В небольшой сети вполне может быть только одна рабочая группа. Поэтому, желательно выбрать одинаковое название рабочей группы для всех компьютеров одного учебного класса.

Настройка протокола TCP/IP

Протокол TCP/IP применяется в Интернет и локальных сетях.

В окне настройки сетевого окружения нужно выбрать TCP/IP протокол для сетевой карты (если есть такой же протокол для контроллера удаленного доступа – его настраивать не нужно).

После этого в диалоговом окне присвоить компьютеру уникальный IP-адрес.

Например, 192.168.0.1 и указать маску подсети, 255.255.255.0.

Второй машине дайте адрес 192.168.0.2, третьей — 192.168.0.3 и так далее.

Маска у всех должна быть одна — 255.255.255.0.

Разделение ресурсов

Чтобы другие компьютеры в сети имели доступ к файлам вашего ПК или к подключенному к нему принтеру, необходимо разрешить совместное использование ресурсов.

Сначала щелкните правой кнопкой мыши на находящемся на Рабочем столе значке «Сетевое окружение», выберите пункт меню «Свойства», нажмите кнопку «Доступ к файлам и принтерам» и включите необходимую опцию. Дважды нажмите ОК.

Чтобы разрешить доступ с других ПК, отметьте диски и каталоги, которые вы открываете для совместного применения. Дважды щелкните мышью на значке «Мой компьютер», выделите правой кнопкой мыши диск или файл, к которому необходимо разрешить доступ, выберите пункт «Доступ», перейдите к закладке «Доступ» и заполните все необходимые поля.

Если вы планируете использовать в сети подключенный к другому компьютеру принтер, Его тоже нужно установить. В диалоговом окне «Мой компьютер» щелкните мышью сначала на значке «Принтеры», а затем дважды на значке «Установка принтера» (Add Printers). Для установки сетевого принтера следуйте далее появляющимся на экране инструкциям. Если вы не знаете путь к сетевому принтеру, то, чтобы найти его в сети, используйте кнопку «Обзор».

Подключение компьютера к сети Интернет

Услуги Интернет предоставляются специальными компаниями – провайдерами. Чтобы получить к ним доступ необходимо заключить с провайдером договор о подключении. Реально доступны:

1. подключение с помощью модема по коммутируемым телефонным линиям (dial-up);
2. постоянное подключение по выделенной линии с помощью модема для выделенных (физических) линий.

Выделенная линия – это кабель, который постоянно соединяет вас с провайдером, причем у провайдера он также подключен к модему для физических линий. Такой кабель быть предоставлен местной телефонной сетью.

Рассмотрим распространенный на сегодня вариант – соединение по телефонной линии с помощью модема. Для работы с Интернет, необходимо:

1. установить модем;
2. поставить программу для работы в Интернет и
3. настроить соединение.

Установка модема

Модемы бывают внешние и внутренние. Внешние модемы подключают к выключенному компьютеру (кроме USB-модемов) специальным кабелем RS-232 к последовательному порту COM1 или COM2 компьютера, а внутренние устанавливаются в свободный слот (разъем) системной платы и не требуют блока питания. К телефонной сети модем подключают телефонным кабелем – к линейному входу модема "LINE". Большинство модемов имеют разъем "PHONE", к которому можно подключить телефонный аппарат.

После подключения при загрузке Windows обнаружит новое устройство и потребует под него драйверы. Нужно вставить диск, прилагающийся к модему, и указать папку с драйверами для операционной системы, которая установлена на вашем компьютере.

Проверить работоспособность модема можно с помощью Панели Управления инструментом Модемы > Диагностика > Дополнительно.

Установка и настройка программных компонентов соединения

Для подключения к Интернет через телефонную линию (dial-up) должен быть установлен элемент Удаленный доступ к сети в Панели Управления > Установка и удаление программ > Установка Windows > Связь > Удаленный доступ к сети.

Кроме этого должен быть установлен контроллер удаленного доступа и протокол TCP/IP в разделе Панель Управления > Сеть > Конфигурация.

Если этих элементов нет, нажмите Добавить и выберите Сетевая плата > изготовитель Microsoft > Контроллер удаленного доступа и протокол > Microsoft > TCP/IP.

В состав операционной системы Windows 98 включены программы для работы с Интернет. Для их настройки нужно щелкнуть мышью на значке Подключение к Интернет. Будет запущен мастер подключения, который запросит номер телефона провайдера, а также логин и пароль. Всю эту информацию вам необходимо предварительно получить у провайдера при заключении договора.

Составьте схему локальной сети компьютерного класса

Составьте схему локальной сети компьютерного класса

Сети бывают локальные и глобальные. Локальные сети объединяют некоторое количество компьютеров в пределах одного или нескольких зданий. Такие сети обычно называют интранет. Глобальные сети подразумевают соединение различных локальных сетей в одну общую сеть, называемую Интернет.

Локальная вычислительная сеть (ЛВС или LAN – Local Area Network) представляет собой коммуникационную систему, позволяющую совместно использовать ресурсы компьютеров, подключенных к сети, таких как принтеры, плоттеры, диски, модемы, приводы CD-ROM и другие периферийные устройства. Локальная сеть обычно расположена в одном или нескольких близко расположенных зданий.

В самом экономичном варианте можно построить одноранговую локальную сеть, в которой все компьютеры выступают как в роли пользователей (клиентов), так и в роли хранителей данных (серверов). При этом все имеют равный доступ ко всем ресурсам других участников сети, будь то файлы или, например, принтеры.

Часто в составе сети выделяют отдельный компьютер – выделенный сервер, который используется для хранения общих ресурсов (архива, дистрибутивов программ и т. д.). Кроме того, сервер может понадобиться для разграничения прав пользователей (если это необходимо) и организации коллективного доступа в Интернет.

В настоящее время существует множество сетевых операционных систем обладающих мощными серверными возможностями, таких как операционные системы семейства UNIX а также Windows NT/2000/XP. В малой сети с функциями сервера вполне справится компьютер под управлением Windows 2000 Professional или Windows XP.

Топология Сети

Топология сети – это способ связи компьютеров. Для малых сетей самым простым вариантом является топология сети типа «звезда». При таком соединении обмен данными между рабочими станциями происходит через центральный узел по отдельным линиям.

Физически каждая линия представляет собой специальный кабель, при помощи которого каждый компьютер в сети соединен с устройством, называемым разветвителем или хабом.

Работа такой сети будет нарушена, если только из строя выйдет центральный узел, будь то хаб или выделенный сервер. Выход из строя одной из рабочих станций никак не скажется на остальных пользователей. Да и подключение новых компьютеров практически никак не скажется на общей работе.

Каждый компьютер в составе ЛВС должен иметь сетевой адаптер, который собственно и подключается специальным кабелем к хабу и сетевую операционную систему.

Технические средства создания ЛВС

Сетевые карты

Могут быть включены в состав системной платы или вставляться в специальные разъемы на плате (обычно это PCI разъемы). При установке сетевой карты, кроме диска с дистрибутивом Windows, может потребоваться дискета с драйвером сетевой карты (обычно поставляется вместе с сетевой картой). Драйвер сетевой карты – специальная программа для ее подключения.

После установки драйвера в Windows в разделе настроек «Система» появится сетевой адаптер, а в разделе «Сетевые подключения» автоматически установятся несколько протоколов (алгоритмов общения сетевых устройств). Среди них будет присутствовать TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol), изначально придуманный для работы в сети Internet, но также используемый и для работы в локальных сетях. В большинстве локальных сетей используется именно этот протокол.

Проводка

Подключение сетевой карты к хабу осуществляется кабелем типа «витая пара» – UTP (Unshielded Twisted Pair). Обычно это четыре пары скрученных между собой изолированных проводников, помещенных в оболочку. Каждый проводник окрашен в свой цвет и имеет специальный номер. Витая пара бывает нескольких типов. Чаще всего используют витую пару 5-й категории со скоростью передачи до 100 Мбит в секунду. На каждый конец кабеля устанавливают вилки RJ-45, которые подсоединяют к сетевой карте и хабу. Кабель с двумя вилками иногда называют «патч-корд». Часто кабель, идущий от хаба подсоединяют к розетке, а уже розетку соединяют с компьютером коротким патч-кордом.

Хаб (другое название – Разветвитель)

Служит для коммутации всех рабочих станций сети. Хаб с функциями усилителя сигнала, называют активным концентратором. К нему с помощью соединительных кабелей подключаются компьютеры с сетевыми картами. Задача хаба проста – передавать пакеты данных пришедшие с одного из компьютеров, на все другие. Хаб может иметь 4, 5, 8, 12, 16 и более портов (порт – разъем на хабе для соединения с компьютером). Разъем порта такой же, как и на сетевой карте.

Подключение к ЛВС

Рассмотрим настройку сети для операционной системы Windows. В зависимости от установленной версии Windows порядок выполняемых действий может несколько отличаться, поэтому внимательно читайте появляющиеся на экране инструкции.

Настройка сетевой карты

После установки и сетевой карты на системной плате и соединения ее кабелем с хабом можно включить компьютер. В операционной системе Windows сетевая карта распознается автоматически. Если этого не произошло, карту можно установить вручную. Для этого правой кнопкой мыши щелкнем по значку «Сетевое окружение» на «Рабочем столе», и на первой вкладке «Конфигурация» щелкнем на кнопке «Добавить». В появившемся окне выберем «Сетевая плата» и следуем указаниям мастера настройки. То есть, указываем местоположение драйверов для данной платы (иногда драйвер платы может найтись в базе драйверов Windows).

После автоматической установки на вкладке «Конфигурация» в «Сетевом окружении» должны появиться следующие компоненты: 1) «Клиент для сетей Микрософт»; 2) сетевая плата; 3) протокол TCP/IP.

При подключении модема появятся также: 4) Контроллер удаленного доступа и 5) TCP/IP для контроллера.

Все остальные автоматически установившиеся компоненты не являются обязательными и могут быть удалены. Клиент для сетей Микрософт дает возможность компьютеру «видеть» ресурсы сети.

Если Вы хотите предоставить ресурсы данного компьютера другим участникам сети, то на вкладке «Конфигурация» кнопкой «Добавить» можно установить «Службу доступа к файлам и принтерам сетей Микрософт».

Теперь в «Сетевое окружение» на вкладке «Идентификация» нужно указать уникальное имя компьютера, под которым он будет виден в сети и название рабочей группы, в которую он будет входить. В небольшой сети вполне может быть только одна рабочая группа. Поэтому, желательно выбрать одинаковое название рабочей группы для всех компьютеров одного учебного класса.

Настройка протокола TCP/IP

Протокол TCP/IP применяется в Интернет и локальных сетях.

В окне настройки сетевого окружения нужно выбрать TCP/IP протокол для сетевой карты (если есть такой же протокол для контроллера удаленного доступа – его настраивать не нужно).

После этого в диалоговом окне присвоить компьютеру уникальный IP-адрес.

Например, 192.168.0.1 и указать маску подсети, 255.255.255.0.

Второй машине дайте адрес 192.168.0.2, третьей — 192.168.0.3 и так далее.

Маска у всех должна быть одна — 255.255.255.0.

Разделение ресурсов

Чтобы другие компьютеры в сети имели доступ к файлам вашего ПК или к подключенному к нему принтеру, необходимо разрешить совместное использование ресурсов.

Сначала щелкните правой кнопкой мыши на находящемся на Рабочем столе значке «Сетевое окружение», выберите пункт меню «Свойства», нажмите кнопку «Доступ к файлам и принтерам» и включите необходимую опцию. Дважды нажмите ОК.

Чтобы разрешить доступ с других ПК, отметьте диски и каталоги, которые вы открываете для совместного применения. Дважды щелкните мышью на значке «Мой компьютер», выделите правой кнопкой мыши диск или файл, к которому необходимо разрешить доступ, выберите пункт «Доступ», перейдите к закладке «Доступ» и заполните все необходимые поля.

Если вы планируете использовать в сети подключенный к другому компьютеру принтер, Его тоже нужно установить. В диалоговом окне «Мой компьютер» щелкните мышью сначала на значке «Принтеры», а затем дважды на значке «Установка принтера» (Add Printers). Для установки сетевого принтера следуйте далее появляющимся на экране инструкциям. Если вы не знаете путь к сетевому принтеру, то, чтобы найти его в сети, используйте кнопку «Обзор».

Подключение компьютера к сети Интернет

Услуги Интернет предоставляются специальными компаниями – провайдерами. Чтобы получить к ним доступ необходимо заключить с провайдером договор о подключении. Реально доступны:

1. подключение с помощью модема по коммутируемым телефонным линиям (dial-up);
2. постоянное подключение по выделенной линии с помощью модема для выделенных (физических) линий.

Выделенная линия – это кабель, который постоянно соединяет вас с провайдером, причем у провайдера он также подключен к модему для физических линий. Такой кабель быть предоставлен местной телефонной сетью.

Рассмотрим распространенный на сегодня вариант – соединение по телефонной линии с помощью модема. Для работы с Интернет, необходимо:

1. установить модем;
2. поставить программу для работы в Интернет и
3. настроить соединение.

Установка модема

Модемы бывают внешние и внутренние. Внешние модемы подключают к выключенному компьютеру (кроме USB-модемов) специальным кабелем RS-232 к последовательному порту COM1 или COM2 компьютера, а внутренние устанавливаются в свободный слот (разъем) системной платы и не требуют блока питания. К телефонной сети модем подключают телефонным кабелем – к линейному входу модема «LINE». Большинство модемов имеют разъем «PHONE», к которому можно подключить телефонный аппарат.

После подключения при загрузке Windows обнаружит новое устройство и потребует под него драйверы. Нужно вставить диск, прилагающийся к модему, и указать папку с драйверами для операционной системы, которая установлена на вашем компьютере.

Проверить работоспособность модема можно с помощью Панели Управления инструментом Модемы > Диагностика > Дополнительно.

Установка и настройка программных компонентов соединения

Для подключения к Интернет через телефонную линию (dial-up) должен быть установлен элемент Удаленный доступ к сети в Панели Управления > Установка и удаление программ > Установка Windows > Связь > Удаленный доступ к сети.

Кроме этого должен быть установлен контроллер удаленного доступа и протокол TCP/IP в разделе Панель Управления > Сеть > Конфигурация.

Если этих элементов нет, нажмите Добавить и выберите Сетевая плата > изготовитель Microsoft > Контроллер удаленного доступа и протокол > Microsoft > TCP/IP.

В состав операционной системы Windows 98 включены программы для работы с Интернет. Для их настройки нужно щелкнуть мышью на значке Подключение к Интернет. Будет запущен мастер подключения, который запросит номер телефона провайдера, а также логин и пароль. Всю эту информацию вам необходимо предварительно получить у провайдера при заключении договора.

Принципы построения и схема локальной сети

Современные компьютерные технологии невозможно представить себе без объединения всевозможных устройств в виде стационарных терминалов, ноутбуков или даже мобильных девайсов в единую сеть. Такая организация позволяет не только быстро обмениваться данными между разными устройствами, но и использовать вычислительные возможности всех единиц техники, подключенной к одной сети, не говоря уже о возможности доступа к периферийным составляющим вроде принтеров, сканеров и т. д. Но по каким принципам производится такое объединение? Для их понимания необходимо рассмотреть структурную схему локальной сети, часто называемую топологией, о чем дальше и пойдет речь. На сегодняшний день существует несколько основных классификаций и типов объединения любых устройств, поддерживающих сетевые технологии, в одну сеть. Конечно же, речь идет о тех девайсах, на которых установлены специальные проводные или беспроводные сетевые адаптеры и модули.

Схемы локальных компьютерных сетей: основная классификация

Прежде всего в рассмотрении любого типа организации компьютерных сетей необходимо отталкиваться исключительно от способа объединения компьютеров в единое целое. Тут можно выделить два основных направления, используемых при создании схемы локальной сети. Подключение по сети может быть либо проводным, либо беспроводным.

В первом случае используются специальные коаксиальные кабели или витые пары. Такая технология получила название Ethernet-соединения. Однако в случае использования в схеме локальной вычислительной сети коаксиальных кабелей их максимальная длина составляет порядка 185-500 м при скорости передачи данных не более 10 Мбит/с. Если применяются витые пары классов 7, 6 и 5е, их протяженность может составлять 30-100 м, а пропускная способность колеблется в пределах 10-1024 Мбит/с.

Беспроводная схема соединения компьютеров в локальной сети основана на передачи информации посредством радиосигнала, который распределяется между всеми подключаемыми устройствами, раздающими девайсами, в качестве которых могут выступать маршрутизаторы (роутеры и модемы), точки доступа (обычные компьютеры, ноутбуки, смартфоны, планшеты), коммутационные устройства (свитчи, хабы), повторители сигнала (репитеры) и т. д. При такой организации применяются оптоволоконные кабели, которые подключаются непосредственно к основному раздающему сигнал оборудованию. В свою очередь, расстояние, на которое можно передавать информацию, возрастает примерно до 2 км, а в радиочастотном диапазоне в основном применяются частоты 2,4 и 5,1 МГц (технология IEEE 802.11, больше известная как Wi-Fi).

Проводные сети принято считать более защищенными от внешнего воздействия, поскольку напрямую получить доступ ко всем терминалам получается не всегда. Беспроводные структуры в этом отношении проигрывают достаточно сильно, ведь при желании грамотный злоумышленник может запросто вычислить сетевой пароль, получить доступ к тому же маршрутизатору, а уже через него добраться до любого устройства, в данный момент использующего сигнал Wi-Fi. И очень часто в тех же государственных структурах или в оборонных предприятиях многих стран использовать беспроводное оборудование категорически запрещается.

Классификация сетей по типу соединения устройств между собой

Отдельно можно выделить полносвязную топологию схем соединения компьютеров в локальной сети. Такая организация подключения подразумевает только то, что абсолютно все терминалы, входящие в сеть, имеют связь друг с другом. И как уже понятно, такая структура является практически не защищенной в плане внешнего вторжения или при проникновении злоумышленников в сеть посредством специальных вирусных программ-червей или шпионских апплетов, которые изначально могли бы быть записаны на съемных носителях, которые те же неопытные сотрудники предприятий по незнанию могли подключить к своим компьютерам.

Именно поэтому чаще всего используются другие схемы соединения в локальной сети. Одной из таких можно назвать ячеистую структуру, из которой определенные начальные связи были удалены.

Общая схема соединения компьютеров в локальной сети: понятие основных типов топологии

Теперь кратко остановимся на проводных сетях. В них можно применять несколько наиболее распространенных типов построения схем локальных сетей. Самыми основными видами являются структуры типа «звезда», «шина» и «кольцо». Правда, наибольшее применение получил именно первый тип и его производные, но нередко можно встретить и смешанные типы сетей, где используются комбинации всех трех главных структур.

Топология «звезда»: плюсы и минусы

Схема локальной сети «звезда» считается наиболее распространенной и широко применяемой на практике, если речь идет об использовании основных типов подключения, так сказать, в чистом виде.

Суть такого объединения компьютеров в единое целое состоит в том, что все они подключаются непосредственно к центральному терминалу (серверу) и между собой не имеют никаких связей. Абсолютно вся передаваемая и принимаемая информация проходит непосредственно через центральный узел. И именно эта конфигурация считается наиболее безопасной. Почему? Да только потому, что внедрение тех же вирусов в сетевое окружение можно произвести либо с центрального терминала, либо добраться через него с другого компьютерного устройства. Однако весьма сомнительным выглядит тот момент, что в такой схеме локальной сети предприятия или государственного учреждения не будет обеспечен высокий уровень защиты центрального сервера. А внедрить шпионское ПО с отдельного терминала получится только при наличии физического доступа к нему. К тому же и со стороны центрального узла на каждый сетевой компьютер могут быть наложены достаточно серьезные ограничения, что особенно часто можно наблюдать при использовании сетевых операционных систем, когда на компьютерах отсутствуют даже жесткие диски, а все основные компоненты применяемой ОС загружаются непосредственно с главного терминала.

Но и тут есть свои недостатки. Прежде всего связано это с повышенными финансовыми затратами на прокладку кабелей, если основной сервер находится не в центре топологической структуры. Кроме того, скорость обработки информации напрямую зависит от вычислительных возможностей центрального узла, и если он выходит из строя, соответственно, на всех компьютерах, входящих в сетевую структуру, связи нарушаются.

Схема «шина»

Схема соединения в локальной сети по типу «шины» тоже является одной из распространенных, а ее организация основана на применении единого кабеля, через ответвления которого к сети подключаются все терминалы, в том числе и центральный сервер.

Главным недостатком такой структуры можно назвать высокую стоимость прокладки кабелей, особенно для тех случаев, когда терминалы находятся на достаточно большом удалении друг от друга. Зато при выходе из строя одного или нескольких компьютеров связи между всеми остальными компонентами в сетевом окружении не нарушаются. Кроме того, при использовании такой схемы локальной сети проходящая через основной канал очень часто дублируется на разных участках, что позволяет избежать ее повреждения или невозможности ее доставки в пункт назначения. А вот безопасность в такой структуре, увы, страдает довольно сильно, поскольку через центральный кабель вредоносные вирусные коды могут проникнуть на все остальные машины.

Структура «кольцо»

Кольцевую схему (топологию) локальной сети в некотором смысле можно назвать морально устаревшей. На сегодняшний день она не используется практически ни в одной сетевой структуре (разве что только в смешанных типах). Связано это как раз с самими принципами объединения отдельных терминалов в одну организационную структуру.

Компьютеры друг с другом соединяются последовательно и только одним кабелем (грубо говоря, на входе и на выходе). Конечно, такая методика снижает материальные затраты, однако в случае выхода из строя хотя бы одной сетевой единицы нарушается целостность всей структуры. Если можно так сказать, на определенном участке, где присутствует поврежденный терминал, передача (прохождение) данных попросту стопорится. Соответственно, и при проникновении в сеть опасных компьютерных угроз они точно так же последовательно проходят от одного терминала к другому. Зато в случае присутствия на одном из участков надежной защиты вирус будет ликвидирован и дальше не пройдет.

Смешанные типы сетей

Как уже было сказано выше, основные типы схем локальных сетей в чистом виде практически не встречаются. Гораздо более надежными и в плане безопасности, и по затратам, и по удобству доступа выглядят смешанные типы, в которых могут присутствовать элементы основных видов сетевых схем.

Так, очень часто можно встретить сети с древовидной структурой, которую изначально можно назвать неким подобием «звезды», поскольку все ответвления идут из одной точки, называемой корнем. А вот организация ветвей в такой схеме подключения по локальной сети может содержать в себе и кольцевые, и шинные структуры, делясь на дополнительные ответвления, часто определяемые как подсети. Понятно, что такая организация является достаточно сложной, и при ее создании необходимо использовать дополнительные технические приспособления вроде сетевых коммутаторов или разветвителей. Но, как говорится, цель оправдывает средства, ведь благодаря такой сложной структуре важную и конфиденциальную информацию можно защитить очень надежно, изолировав ее в ветках подсетей и практически ограничив к ней доступ. То же самое касается и вывода из строя составляющих. При таком построении схем локальных сетей совершенно необязательно использовать только один центральный узел. Их может быть несколько, причем с совершенно разными уровнями защиты и доступа, что еще больше повышает степень общей безопасности.

Логистическая топология

Особо важно при организации сетевых структур обратить внимание на применяемые способы передачи данных. В компьютерной терминологии такие процессы принято называть логистической или логической топологией. При этом физические методы передачи информации в различных структурах могут весьма существенно отличаться от логических. Именно логистика, по сути своей, определяет маршруты приема/передачи. Очень часто можно наблюдать, что при построении сети в виде «звезды» обмен информацией осуществляется с использованием шинной топологии, когда сигнал может приниматься одновременно всеми устройствами. В кольцевых логических структурах можно встретить ситуации, когда сигналы или данные принимаются только теми терминалами, для которых они предназначены, несмотря даже на последовательное прохождение через все сопутствующие звенья.

Наиболее известные сети

Выше пока что рассматривалось исключительно построение схем локальных сетей на основе технологии Ethernet, которая в самом простом выражении использует адреса, протоколы и стеки TCP/IP. Но ведь в мире можно найти огромное количество сетевых структур, которые имеют отличные от приведенных принципы сетевой организации. Наиболее известными из всех (кроме Ethernet с использованием логической шинной топологии) являются Token Ring и Arcnet.

Сетевая структура Token Ring в свое время был разработана небезызвестной компанией IBM и базируется на логической схеме локальной сети «маркерное кольцо», что определяет доступ каждого терминала к передаваемой информации. В физическом отношении также применяется кольцевая структура, однако она имеет свои особенности. Для объединения компьютеров в единое целое имеется возможность использования либо витой пары, либо оптоволоконного кабеля, но скорость передачи данных составляет всего лишь 4-16 Мбит/с. Зато маркерная система по типу «звезды» позволяет передавать и получать данные только тем терминалам, которые имеют на это право (помечены маркером). Но основным недостатком такой организации является то, что в определенный момент такими правами может обладать только одна станция.

Не менее интересной выглядит и схема локальной сети Arcnet, созданная в 1977 году компанией Datapoint, которую многие специалисты называют самой недорогой, простой и очень гибкой структурой.

Для передачи информации и подключения компьютеров могут применяться коаксиальные или оптоволоконные кабели, но также не исключается возможность использования витой пары. Правда, в плане скорости приема/передачи эту структуру особо производительной назвать нельзя, поскольку в максимуме обмен пакетами может производиться на скорости подключения не более 2,5 Мбит/с. В качестве физического подключения используется схема «звезда», а в логическом – «маркерная шина». С правами на прием/передачу дело обстоит точно так же, как и в случае с Token Ring, за исключением того, что передаваемая от одной машины информация доступна абсолютно всем терминалам, входящим в сетевое окружение, а не какой-то одной машине.

Краткие сведения по настройке проводного и беспроводного подключения

Теперь кратко остановимся на некоторых важных моментах создания и применения любой из описанных схем локальной сети. Программы сторонних разработчиков при использовании любой из известных операционных систем для выполнения таких действий не нужны, поскольку основные инструменты предусмотрены в их стандартных наборах изначально. Однако в любом случае необходимо учитывать некоторые важные нюансы, касающиеся настройки IP-адресов, которые применяются для идентификации компьютеров в сетевых структурах. Разновидностей всего две – статические и динамические адреса. Первые, как уже понятно из названия, являются постоянными, а вторые могут изменяться при каждом новом соединении, но их значения находятся исключительно в одном диапазоне, устанавливаемом поставщиком услуг связи (провайдером).

В проводных корпоративных сетях для обеспечения высокой скорости обмена данными между сетевыми терминалами чаще всего используются статические адреса, назначаемые каждой машине, находящейся в сети, а при организации сети с беспроводным подключением обычно задействуются динамические адреса.

Для установки заданных параметров статического адреса в Windows-системах используются параметры протокола IPv4 (на постсоветском пространстве шестая версия еще особо широкого распространения не получила).

В свойствах протокола достаточно прописать IP-адрес для каждой машины, а параметры маски подсети и основного шлюза являются общими (если только не используется древовидная структура с множеством подсетей), что выглядит очень удобным с точки зрения быстрой настройки подключения. Несмотря на это, динамические адреса использовать тоже можно.

Они назначаются автоматически, для чего в настройках протокола TCP/IP имеется специальный пункт, в каждый определенный момент времени присваиваются сетевым машинам прямо с центрального сервера. Диапазон выделяемых адресов предоставляется провайдером. Но это абсолютно не значит, что адреса повторяются. Как известно, в мире не может быть двух одинаковых внешних IP, и данном случае речь идет либо о том, что они изменяются только внутри сети либо перебрасываются с одной машины на другую, когда какой-то внешний адрес оказывается свободным.

В случае с беспроводными сетями, когда для первичного подключения используются маршрутизаторы или точки доступа, раздающие (транслирующие или усиливающие) сигнал, настройка выглядит еще проще. Главное условие для такого типа подключения – установка автоматического получения внутреннего IP-адреса. Без этого соединение работать не будет. Единственный изменяемый параметр – адреса серверов DNS. Несмотря на начальную установку их автоматического получения, зачастую (особенно при снижении скорости подключения) рекомендуется выставлять такие параметры вручную, используя для этого, например, бесплатные комбинации, распространяемые компаниями Google, Yandex и т. д.

Наконец, даже при наличии только какого-то определенного набора внешних адресов, по которым в интернете идентифицируется любое компьютерное или мобильное устройство, изменять их тоже можно. Для этого предусмотрено множество специальных программ. Схема локальной сети может иметь любую из выше перечисленных вариаций. А суть применения таких инструментов, которые чаще всего представляют собой либо VPN-клиенты, либо удаленные прокси-серверы, состоит в том, чтобы изменить внешний IP, который, если кто не знает, имеет четкую географическую привязку, на незанятый адрес, по расположению находящийся в совершенно в другой локации (хоть на краю света). Применять такие утилиты можно непосредственно в браузерах (VPN-клиенты и расширения) либо производить изменение на уровне всей операционной системы (например, при помощи приложения SafeIP), когда некоторым приложениям, работающим в фоновом режиме, требуется получить доступ к заблокированным или недоступным для определенного региона интернет-ресурсам.

Эпилог

Если подводить итоги всему вышесказанному, можно сделать несколько основных выводов. Первое и самое главное касается того, что основные схемы подключения постоянно видоизменяются, и их в начальном варианте практически никогда не используют. Наиболее продвинутыми и самыми защищенными являются сложные древовидные структуры, в которых дополнительно может использоваться несколько подчиненных (зависимых) или независимых подсетей. Наконец, кто бы что ни говорил, на современном этапе развития компьютерных технологий проводные сети, даже несмотря на высокие финансовые затраты на их создание, все равно по уровню безопасности на голову выше, чем простейшие беспроводные. Но беспроводные сети имеют одно неоспоримое преимущество – позволяют объединять компьютеры и мобильные устройства, которые географически могут быть удалены друг от друга на очень большие расстояния.