Как компьютеры общаются между собой

Обновлено: 03.07.2024

Компьютеры предназначены для представления как одно целое устройство, но на самом деле состоят из нескольких частей. Каждый компонент компьютера выполняет определенные функции, относящиеся ко всему, например, жесткий диск, на котором хранятся цифровые файлы. Компьютеры используют несколько устройств для соединения друг с другом, некоторые внутренние и другие внешние, образуя сети, которые позволяют им отправлять и получать информацию.

Компьютеры используют сети для общения друг с другом.

Карты сетевого интерфейса

Сетевые интерфейсные карты (NIC) имеют схему, которая позволяет им отправлять и получать информацию.

Сетевые интерфейсные карты (NIC) являются одним физическим компонентом внутри компьютеров. Сетевые адаптеры имеют схему, которая позволяет им отправлять и получать информацию от других сетевых устройств, таких как принтеры и другие компьютеры, и от них. Существует два набора номеров, которые NIC используют для связи. Первый называется адресом управления доступом к среде (MAC). Думайте о MAC-адресе как о номере социального страхования человека. Он уникален и никогда не меняется, позволяя одному компьютеру подключаться к другому в любой точке мира. Второй номер называется адресом интернет-протокола (IP). Думайте об IP-адресе как о почтовом адресе. Когда компьютер подключен к сети, ему назначается локальный адрес, отличный от соседних компьютеров. Когда компьютер перемещается, IP-адрес меняется, так же, как ваш почтовый адрес меняется при перемещении.

Кабели Ethernet

Кабели Ethernet могут соединять компьютеры по всему миру.

Компьютеры соединяются друг с другом с помощью кабелей, почти так же, как телефоны. Фактически, используя модем и поставщика услуг Интернет (ISP), компьютеры могут подключаться к Интернету с помощью стандартных телефонных кабелей. Широкополосный доступ в Интернет (T1, DSL) называется так, потому что он предлагает значительно более высокую скорость передачи данных с помощью кабелей Ethernet, которые физически толще, чем стандартные телефонные кабели, и обеспечивают постоянное подключение к Интернету. Кабели Ethernet подключаются непосредственно к портам сетевых карт. DSL также предлагает высокоскоростной доступ по телефонным линиям.

TCP / IP

Визуализация компьютерных данных, путешествующих по сети.

Протокол управления передачей / Интернет-протокол (TCP / IP) - это основа Интернета, и компьютеры, на которых говорят на истинном языке, общаются друг с другом. По сути, это набор стандартов для отправки информации с сетевой карты компьютера по линиям передачи на другую сетевую карту. Компьютер преобразует данные в языки, которые мы можем понять. Когда все работает правильно, миллиарды битов информации, которые ваш компьютер отправляет по протоколу TCP / IP, невидимы. Однако неправильная настройка TCP / IP не является чем-то необычным и может помешать вашему компьютеру общаться с другими людьми или выходить в Интернет.

Сеть Wi-Fi

Доступ к Интернету в любом месте через сигналы Wi-Fi.

Технология Wi-Fi позволяет компьютерам подключаться через беспроводные сети. Эта технология является стандартной проблемой для ноутбуков. Компьютеры с поддержкой Wi-Fi используют сетевые адаптеры с радиоантеннами для трансляции и получения по сети информации о сети и других данных. Из-за своей природы Wi-Fi подвергает ваши данные большей угрозе безопасности, поскольку сигналы могут быть перехвачены любым другим радиоприемником. Использование паролей и шифрование данных добавляют уровень безопасности беспроводным сетям. Даже с Wi-Fi в некоторый момент используются проводники для облегчения передачи данных, как правило, в точке доступа. Компьютеры с поддержкой Wi-Fi подключаются к точкам доступа или сетевым устройствам, которые собирают сигналы и распространяют их по Интернету.

Как сделать так, чтобы таблицы Excel общались друг с другом

Microsoft Excel - это программное обеспечение для работы с электронными таблицами, которое помогает вам организовывать огромные объемы данных. Данные организованы в рабочие книги с одним или несколькими рабочими листами. Например, у вас может быть .

Что делать через Skype с вашим другом

Skype - это одноранговое программное приложение, используемое для аудио- и видеозвонков через Интернет. Услуга бесплатна при звонках других пользователей Skype; это платный .

Компьютерная сеть - это группа компьютеров, связанных друг с другом, что позволяет компьютеру взаимодействовать с другим компьютером и обмениваться своими ресурсами, данными и приложениями.

Компьютерная сеть может быть классифицирована по размеру. Компьютерные сети в состоят основном из четырех типов :

LAN (локальная сеть)

PAN (Персональная сеть)

MAN (столичная сеть)

WAN (глобальная сеть)

LAN (локальная сеть)

Локальная сеть - это группа компьютеров, соединенных друг с другом в небольшой области, такой как здание, офис.

Локальная сеть используется для подключения двух или более персональных компьютеров через среду связи, такую как витая пара, коаксиальный кабель и т. Д.

Это дешевле, так как он построен на недорогом оборудовании, таком как хабы , сетевые адаптеры и кабели Ethernet.

Данные передаются с чрезвычайно высокой скоростью в локальной сети.

Локальная сеть обеспечивает более высокий уровень безопасности.

PAN (Персональная сеть)

Персональная сеть - это сеть, обычно организованная в радиусе 10 метров.

Персональная сеть используется для подключения компьютерных устройств личного пользования и называется Персональная сеть.

Томас Циммерман был первым научным сотрудником, предложившим идею персональной сети.

К персональным компьютерным устройствам, которые используются для создания персональной сети, относятся ноутбук, мобильные телефоны, медиаплеер и игровые приставки.

Существует два типа персональных сетей:

Проводная персональная сеть

Беспроводная Персональная Сеть

Беспроводная персональная сеть.

Беспроводная персональная сеть разработана с использованием простых беспроводных технологий, таких как WiFi, Bluetooth. Это сеть низкого радиуса действия.

Проводная персональная сеть.

Проводная персональная сеть создается с помощью USB и других проводов.

Примеры персональных сетей.

Сеть Области Тела

Сеть Области Тела - это сеть, которая движется вместе с человеком. Например , мобильная сеть движется с человеком. Именно по этому сети мобильные называются сотовые. Предположим, что человек устанавливает сетевое соединение, а затем создает соединение с другим устройством для обмена информацией.

Автономная сеть.

Автономная сеть может быть создана внутри дома, поэтому ее также называют домашней сетью . Домашняя сеть предназначена для интеграции таких устройств, как принтеры, компьютер, телевизор, но они не подключены к Интернету.

Малый домашний офис.

Используется для подключения различных устройств к Интернету и корпоративной сети с использованием VPN

MAN (столичная сеть)

Городская сеть - это сеть, охватывающая большую географическую область путем соединения другой локальной сети в большую сеть.

Государственные органы используют MAN для связи с гражданами и частными предприятиями.

В MAN различные локальные сети соединены друг с другом через телефонную линию и более высокоскоротными петодами - такие как оптоволоконные кабели.

Наиболее распространенными протоколами в MAN являются RS-232, Frame Relay, ATM, ISDN, OC-3, ADSL и т. Д.

Он имеет более высокий диапазон, чем локальная сеть (LAN).

Использование столичной сети.

MAN используется в общении между банками в городе.

Это может быть использовано при бронировании авиабилетов.

Он может быть использован в школе, в институте.

Он также может быть использован для общения в армии.

WAN (глобальная сеть)

Глобальная сеть - это сеть, охватывающая большую географическую область, такую как штаты, округа или страны.

Глобальная сеть - это сеть намного больше, чем MAN.

Глобальная сеть не ограничена одним местоположением, но охватывает большую географическую область через телефонную линию, оптоволоконный кабель или спутниковую связь.

Интернет - одна из самых больших сетей WAN в мире.

Глобальная сеть широко используется в сфере бизнеса, государственного управления и образования.

Примеры глобальной сети.

Мобильная широкополосная связь.

Сеть 4G широко используется в регионе или стране.

Частная сеть.

Банк предоставляет частную сеть, которая соединяет 44 офиса. Эта сеть создана с использованием телефонной линии или более высокоскоростного соединения, предоставленной телекоммуникационной компанией.

Преимущества глобальной сети.

Глобальная сеть обеспечивает большую географическую зону. Предположим, если филиал нашего офиса находится в другом городе, тогда мы можем связаться с ними через WAN. Интернет предоставляет выделенную линию, через которую мы можем соединиться с другим филиалом.

В случае сети WAN данные централизованы. Поэтому нам не нужно покупать электронные письма, файлы или резервные серверы.

Получение обновленных файлов.

Компании-разработчики работают на живом сервере. Таким образом, программисты получают обновленные файлы в течение нескольких секунд.

Совместное использование программного обеспечения и ресурсов.

В сети WAN мы можем делиться программным обеспечением и другими ресурсами, такими как жесткий диск и оперативная память.

Мы можем вести бизнес через Интернет по всему миру.

Высокая пропускная способность.

Если мы используем выделенные линии для нашей компании, это дает высокую пропускную способность. Высокая пропускная способность увеличивает скорость передачи данных, что, в свою очередь, повышает производительность нашей компании.

Недостатки глобальной сети.

Сеть WAN имеет больше проблем безопасности по сравнению с сетью LAN и MAN, поскольку все технологии объединены вместе, что создает проблему безопасности.

Требуется брандмауэр и антивирусное программное обеспечение.

Данные передаются через Интернет, которые могут быть изменены или взломаны хакерами, поэтому необходимо использовать брандмауэр. Некоторые люди могут внедрить вирус в нашу систему, поэтому для защиты от такого вируса необходим антивирус.

Высокая стоимость установки.

Стоимость установки сети WAN высока, так как включает в себя покупку маршрутизаторов, коммутаторов.

Оно охватывает большую площадь, поэтому решение проблемы затруднено.

Межсетевая сеть определяется как две или более компьютерных сетей LAN или WAN или сегменты компьютерной сети, соединенные с помощью устройств, и они конфигурируются с помощью локальной схемы адресации. Этот процесс известен как межсетевое взаимодействие .

Взаимосвязь между публичными, частными, коммерческими, промышленными или государственными компьютерными сетями также может быть определена как межсетевое взаимодействие .

Межсетевое взаимодействие использует интернет-протокол .

Эталонной моделью, используемой для межсетевого взаимодействия, является Open System Interconnection (OSI) .

Типы Интернет:

1. Экстранет.

Экстранет - это сеть связи, основанная на интернет-протоколе, таком как протокол управления передачей и интернет-протокол (TCP/IP). Используется для обмена информацией. Доступ к экстрасети ограничен только теми пользователями, которые имеют учетные данные для входа. Экстранет - это самый низкий уровень межсетевого взаимодействия. Его можно отнести к категории MAN , WAN или других компьютерных сетей. Экстрасеть не может иметь одну локальную сеть , по крайней мере, она должна иметь одно соединение с внешней сетью.

Интранет - это частная сеть, основанная на интернет-протоколе, таком как протокол управления передачей и интернет-протокол (TCP/IP) . Интранет принадлежит организации, которая доступна только ее сотруднику или сотрудникам. Основная цель интранета - обмен информацией и ресурсами между сотрудниками организации. Интранет предоставляет возможность работать в группах и проводить телеконференции.

Преимущества интранета.

Обеспечивает дешевое и простое общение. Сотрудник организации может общаться с другим сотрудником по электронной почте, в чате.

Информация в интрасети передается в режиме реального времени, поэтому экономится время.

Сотрудничество является одним из важнейших преимуществ интранета. Информация распространяется среди сотрудников организации и может быть доступна только авторизованному пользователю.

Это нейтральная архитектура, поскольку компьютер может быть подключен к другому устройству с другой архитектурой.

Люди могут просматривать данные и документы с помощью браузера и распространять дубликаты по внутренней сети. Это приводит к снижению стоимости.

Компьютерные коммуникации — это налаженное «общение» между компьютерами. Люди используют коммуникацию для того, чтобы передавать друг другу какую-то информацию. Компьютерная коммуникация используется для этого же — транслировать информацию на разные расстояния.

Компьютерная коммуникация — это часть информационной коммуникации, куда входят еще:

печатная коммуникация — «взаимодействие» при помощи напечатанного на бумаге текста: книги, газеты, журналы, листовки и т. д.;
видеокоммуникация — «взаимодействие» осуществляется при помощи видеоинформации: телевидение, кино, видеоролики и т. д.;
аудиокоммуникация — «взаимодействие» осуществляется при помощи аудиоинформации: телефон, радио, подкасты и т. д.

Компьютерные коммуникации — это «универсальный» способ трансляции информации; между компьютерами можно обмениваться текстом, аудио, видео, кодом программы и т. д. Но для того чтобы компьютерная коммуникация стала возможной, компьютеры пришлось объединить в сети.

Компьютерные коммуникации, что это?

Что такое компьютерные коммуникации? Это компьютеры, объединенные в сеть. Как люди: для того чтобы общаться, объединяются в группы и сообщества, потому что сам с собой человек особо не «пообщается».

Компьютерная сеть — это «сообщество» нескольких компьютеров, которые могут «общаться» между собой. Компьютерная сеть — это основа компьютерной коммуникации. Если компьютеры не объединить в отдельную сеть, то «общаться» между собой они не смогут. Самый простой пример компьютерной сети — это Интернет, который объединяет между собой миллионы компьютеров по всем миру. Если ваш персональный компьютер отсоединить от интернета, то обмениваться информацией с другими компьютерами он не сможет. Все, что он сможет, — это работать с файлами, которые содержатся внутри него и не требуют интернета.

Интернет — это глобальная сеть, которая объединяет все компьютеры, имеющие доступ к нему. При этом есть и другие более мелкие компьютерные сети, которые дают возможность наладить компьютерную коммуникацию между ограниченным числом устройств. Компьютерные сети настолько бывают разные, что им придумали собственную классификацию, чтобы можно было их как-то идентифицировать.

Для того чтобы получать и передавать информацию нам нужно общаться друг с другом. Между нами устанавливается так называемая коммуникация. Коммуникации бывают материальными и информационными.

К материальным коммуникациям относятся процессы, которые связаны с передачей каких-либо физических объектов. Например, водные коммуникации, транспортные магистрали, газопроводы и т. п.

Информационные коммуникации объединяют процессы, передающие информацию. Это печатные коммуникации, когда общение происходит через книги, журналы, газеты и т. д. Лектории, театры, церкви, концертные залы и пр. определяют аудиторные коммуникации. Видеокоммуникации – это телевидение, кино, видеофильмы. Аудиокоммуникации связаны с радио, звукозаписями, телефоном. Наконец, компьютерные коммуникации – это универсальный вид общения, который обеспечивает передачу информации от текстов до компьютерных программ с помощью носителей (жестких, гибких и лазерных дисков), а также с помощью современных средств связи, включающих компьютеры.

Компьютерные коммуникации позволяют быстро передавать информацию на большие расстояния. Для этого компьютеры объединяются между собой в единую среду. Так появились компьютерные сети.

Компьютерная сеть – это система обмена информацией между компьютерами.
Небольшие по масштабам компьютерные сети, работающие в пределах одного помещения, здания, на сравнительно небольшом расстоянии называются локальными сетями (ЛС).

Примером локальной компьютерной сети может служить сеть компьютеров в классе, соединённых между собой.

Существует несколько целей в использовании локальных сетей:

1) Обмен файлами между пользователями сети;

2) Использование общедоступных ресурсов: большого пространства дисковой памяти, принтеров, централизованной базы данных, программного обеспечения и др.

3) Объединение компьютеров в сеть позволяет значительно экономить денежные средства за счет уменьшения затрат на содержание компьютеров

Дадим несколько определений:

Рабочая группа – пользователи одной локальной сети.

Рабочая станция – компьютер, подключённый к сети.

Топология сети - общая схема соединения компьютеров в локальной сети.

Аппаратные ресурсы сети – это дополнительное оборудование, которое можно подключать к сети и разделять между пользователями. Аппаратные ресурсы расширяют возможности сети

Наиболее распространенные топологии сетей это:

Шинная топология;
Топология «звезда»;
Кольцевая топология.
Древовидная топология.

Рассмотрим каждую схему соединения компьютеров в сеть более подробно.

1. «Линейная шина»

Вариант соединения компьютеров между собой, когда кабель проходит от одного компьютера к другому, последовательно соединяя компьютеры и периферийные устройства между собой ,называется линейной шиной.

При таком соединении компьютеров информация по шине передается на все ПК сети, но принимает ее только тот ПК, для которого эта информация предназначена.

Вариант соединения когда к каждому компьютеру подходит отдельный кабель, из одного центральног узла, называется конфигурацией типа «звезда».

В случае топологии «звезда» каждый компьютер через специальный сетевой адаптер подключается отдельным кабелем к центральному узлу (рисунок на слайде). Обычно при такой схеме соединения центральным узлом является более мощный компьютер.

Топология типа «кольцо» подразумевает соединение компьютеров сети замкнутой кривой – каналом передающей среды. Выход одного узла сети соединяется со входом другого. Информация по замкнутому контуру передается от ПК к ПК. Выход из строя одного из компьютеров «кольца» нарушает целостность сети.

При кольцевой топологии данные передаются от одного компьютера другому по эстафете Если некоторый компьютер получает данные, предназначенные не ему, он передает их дальше по кольцу. Адресат предназначенные ему данные никуда не передает.

Компьютеры сети могут находиться на разных уровнях (этажах). В этом случае может быть применена такая конфигурация, которую часто называют "снежинка".

Когда и где применяют ту или иную топологию? Для того чтобы разобраться в этом вопросе необходимо рассмотреть все достоинства и недостатки соединений компьютеров в локальные сети .

Топология сети

Достоинства

Шинная топология

простота архитектуры сети;
простота расширения;
простота в управлении;
минимальный расход кабеля;
отсутствие необходимости централизованного управления;
выход из строя одного ПК не нарушит работу других.

кабель, соединяющий все станции – один, следовательно «общаться» ПК могут только «по очереди;
затруднен поиск неисправностей кабеля, при его разрыве нарушается работа всей сети.

Топология «Звезда»

выход из строя одной станции или кабеля не повлияет на работу других

требуется большое количество кабеля;
надежность и производительность определяется центральным узлом, который может не справится с потоком информации (поэтому часто это оборудование дублируется).

Кольцевая топология

низкая стоимость;
высокая эффективность использования моноканала;
простота расширения;
простота в управлении.

в случае выхода из строя хотя бы одного компьютера вся сеть парализуется;
на каждой рабочей станции необходим буфер для промежуточного хранения передаваемой информации, что замедляет передачу данных;
подключение новой станции требует отключения сети.

Древовидная топология

высокая эффективность использования;
выход из строя одной станции или кабеля не повлияет на работу других.
экономия рабочего времени.

требуется большое количество кабеля;
надежность и производительность определяется центральным узлом;

Все указанные схемы могут в свою очередь быть организованы двумя способами:

1. Одноранговая сеть – построена так, что все компьютеры в сети равноправны. С каждого компьютера есть доступ к информации находящейся на любом компьютере в сети.

2. Сеть с выделенным сервером. Это когда в сети существует центральный компьютер – сервер, с него происходит управление работой в сети. Остальные компьютеры сети называются рабочими станциями и их доступ к информации полностью зависит от сервера.

Объединение компьютеров в единую сеть предоставляет пользователям сети новые возможности, несравнимые с возможностями отдельных компьютеров. Сеть – это не сложение, а умножение возможностей отдельных компьютеров. Локальная сеть позволяет организовать передачу файлов из одного компьютера в другой или другие, совместно использовать вычислительные и аппаратные ресурсы, совмещать распределенную обработку данных на нескольких компьютерах с централизованным хранением информации и многое другое.

Компьютерные сети делятся на три основных типа:

Основными видами локальных вычислительных сетей являются Ethernet и ARCNET .

региональная вычислительная сеть (РВС) - это города, объединенные в сеть посредством расположенных в них компьютеров. Локальные сети не позволяют обеспечить совместный доступ к информации пользователям, находящимся, например, в различных частях города. На помощь приходят региональные сети, объединяющие компьютеры в пределах одного региона (города, страны, континента).

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

ü глобальная вычислительная сеть (Internet) – это сеть, объединяющая целые государства. Интернет — это глобальная компьютерная сеть, объединяющая многие локальные, региональные и корпоративные сети и включающая в себя десятки миллионов компьютеров.

Отличительной особенностью глобальной сети является значительное удаление компьютеров друг от друга. Для их связи широко используются телефонные линии и модемы. Телефонная сеть передает звуки человеческих голосов (в виде аналоговых сигналов). Цифровые сигналы от компьютера модем преобразовывает (модулирует) в сигналы, которые могут передаваться по телефонной сети, и на другом конце соединения они принимаются другим модемом и преобразуются (демодулируются) из аналоговых в цифровые сигналы компьютера.

Модем — устройство, производящее модуляцию (преобразование цифровых сигналов в аналоговые) и демодуляцию (преобразование аналоговых сигналов в цифровые).

Модем соединяет компьютер с телефонной линией. Для работы с ним в оперативную память должна быть загружена специальная управляющая программа — драйвер модема. С ее помощью производится настройка соответствующих параметров модема (установка модема), без чего работа с ним, а значит, и связь с сетью невозможна.

На другом конце телефонной линии должен быть также подключен модем, присоединенный к другому компьютеру. Тогда компьютер-приемник сможет принимать сигналы из сети, то есть модем используется в глобальной сети вместо сетевого адаптера. Если компьютер является клиентом сети, то у него должен быть определен адрес компьютера, к которому он обращается как к серверу. Эти установки выполняются при настройках протокола и программного обеспечения.

Для того чтобы информация, переданная одним компьютером, была понята другим компьютером после ее получения, необходимо было разработать единые правила передачи данных в сети, называемых протоколами.

Протоколы – единые правила передачи данных в компьютерной сети.

При разработке протоколов учитывались все проблемы связи и вырабатывались стандартные алгоритмы доставки информации.

При любой транспортировке необходимо строго соблюдать правила.

Порядок нужен для того, чтобы библиотекарь быстро мог отыскать необходимую книгу, не затрачивая на это массу времени. При расстановке книг работники библиотеки используют определённые правила. То же самое и с информацией.

Передача данных одним сплошным потоком может привести к их потере или искажению. Поэтому они разделяются на блоки (пакеты) информации строго определенной длины. Каждый такой блок сопровождается служебной информацией, включая опознавательные знаки его начала и конца. Протоколы передачи содержат механизм распознавания начала и конца блока. Они управляют потоками данных, распределяют их, выстраивают в очереди. На другом конце приемник информации должен работать по тем же правилам (протоколам). Только тогда компьютеры поймут, что передают друг другу.

Каждый пакет получает номер, чтобы распознать ошибочно переданную или потерянную во время связи информацию, а также чтобы запросить заново именно тот пакет, с пересылкой которого возникли проблемы. Можно сравнить передачу этих пакетов с доставкой посылок по почте в одинаковых ящиках и со стандартным оформлением адреса. Ведь каждая посылка тоже сопровождается служебной информацией. Если вам присылают несколько посылок и одна из них не дошла, вы ее, конечно, можете запросить.

Читайте также: