Наиболее распространены следующие способы соединения компьютеров

Обновлено: 08.07.2024

Локальные сети по способу взаимодействия компьютеров подразделяются на:

Сети с выделенным сервером.

Одноранговая локальная сеть Слайд 5.

В одноранговой сети:

Для объединения компьютеров в сеть применяется простая кабельная система;

Компьютеры расположены на рабочих столах пользователей;

Пользователи сами выступают в роли администраторов и обеспечивают защиту информации.

Если к сети подключены более 10-15 пользователей, то одноранговая сеть может оказаться недостаточно производительной. Поэтому большинство сетей используют выделенные серверы.

Слайд 6. Выделенным называется такой сервер, который функционирует только как сервер (исключая функции клиента или рабочей станции). Они специально оптимизированы для быстрой обработки запросов от сетевых клиентов и для управления защитой файлов и каталогов.

Сервер (от англ. Server- обслуживающее устройство) – это компьютер, распределяющий ресурсы между пользователями сети.

В сервере устанавливается мощный процессор, большая оперативная и дисковая память, хранится основная часть программного обеспечения и данных сети, которые могут воспользоваться все пользователи сети.

Рабочая станция – индивидуальное рабочее место пользователя. На рабочих станциях обычно используются менее производительные компьютеры с меньшей дисковой и оперативной памятью. Программное обеспечение сетей с выделенным сервером.

В сетях с выделенным сервером реализуется клиент-серверная технология. На сервере устанавливается серверное ПО:

Web- сервер (организация Интернет);

Прокси-сервер (обеспечивает работу с Интернет рабочих станций);

Файл-сервер (обеспечение совместного доступа к файлам) и т.д.

На рабочих станциях устанавливается клиентское ПО:

ОС для рабочих станция;

Клиентская часть прикладного ПО и т.д.

Термин «топология сети» характеризует физическое расположение компьютеров, кабелей и других компонентов сети. «Топология» - это стандартный термин, который используется профессионалами при описании основной компоновки сети. выбор той или иной топологии влияет на состав необходимого оборудования, характеристики сетевого оборудования, возможности расширения сети, способность управления сетью.

Наиболее распространены следующие способы соединения компьютеров:

Шина (как правило используется для одноранговых сетей);

Звезда (используется для любых локальных сетей);

Является наиболее распространенной и простой. В ней используется один кабель, называемый магистралью, или сегментом, вдоль которого подключены все компьютеры сети. В сети с этой топологией компьютеры адресуют данные конкретному компьютеру. Производительность этой топологии сети зависит от числа компьютеров, ожидающих передачи данных, тем медленнее работает сеть.

Тип соединения «звезда»

При этой топологии все компьютеры подключены к центральному компоненту, называемому концентратором (hub).

Слайд 19. Сигналы от передающего компьютера поступают через концентратор ко всем остальным компьютерам. Недостатком является значительное увеличение расхода кабеля, так как все компьютеры подключены к центральной точке. Если центральный компонент выйдет из строя, то нарушится работа всей сети. А если выйдет из строя только один компьютер или кабель, то этот компьютер не сможет передавать или принимать данные по сети. На остальные компьютеры в сети это не повлияет.

Тип соединения «кольцо»

Компоненты локальной сети

Слайд 15. Для организации локальной сети необходимо установить в каждый ПК сетевую плату и соединить все компьютеры с помощью специального кабеля.

Слайд 16. Иногда необходимые для связи компьютеров компоненты уже установлены на системной плате и тогда отдельная сетевая плата не нужна. В этом случае гнездо для сетевого кабеля расположено на задней стенке системного блока.

Слайд 17,18,19. Слайд 20.

Общая скорость соединения в сети при использовании HUB определяется скоростью самой медленной сетевой платы. Для Switch скорость соединения любой пары компьютеров определяется скоростью самой медленной сетевой платы в паре (группе). Слайд 21.

Термин топология сети означает способ соединения компьютеров в сеть. Вы также можете услышать другие названия – структура сети или конфигурация сети (это одно и то же). Кроме того, понятие топологии включает множество правил, которые определяют места размещения компьютеров, способы прокладки кабеля, способы размещения связующего оборудования и многое другое. На сегодняшний день сформировались и устоялись несколько основных топологий. Из них можно отметить “шину”, “кольцо” и “звезду”.

Топология “шина”

Достоинства топологии “шина”:

простота настройки;
относительная простота монтажа и дешевизна, если все рабочие станции расположены рядом;
выход из строя одной или нескольких рабочих станций никак не отражается на работе всей сети.

Недостатки топологии “шина”:

неполадки шины в любом месте (обрыв кабеля, выход из строя сетевого коннектора) приводят к неработоспособности сети;
сложность поиска неисправностей;

Именно по топологии “шина” строились локальные сети на коаксиальном кабеле . В этом случае в качестве шины выступали отрезки коаксиального кабеля, соединенные Т-коннекторами. Шина прокладывалась через все помещения и подходила к каждому компьютеру. Боковой вывод Т-коннектора вставлялся в разъем на сетевой карте. Вот как это выглядело:Сейчас такие сети безнадежно устарели и повсюду заменены “звездой” на витой паре, однако оборудование под коаксиальный кабель еще можно увидеть на некоторых предприятиях.

Топология “кольцо”

Достоинства кольцевой топологии:

простота установки;
практически полное отсутствие дополнительного оборудования;
возможность устойчивой работы без существенного падения скорости передачи данных при интенсивной загрузке сети.

Однако “кольцо” имеет и существенные недостатки:

каждая рабочая станция должна активно участвовать в пересылке информации; в случае выхода из строя хотя бы одной из них или обрыва кабеля – работа всей сети останавливается;
подключение новой рабочей станции требует краткосрочного выключения сети, поскольку во время установки нового ПК кольцо должно быть разомкнуто;
сложность конфигурирования и настройки;
сложность поиска неисправностей.

Кольцевая топология сети используется довольно редко. Основное применение она нашла в оптоволоконных сетях стандарта Token Ring.

Топология “звезда”

Звезда – это топология локальной сети, где каждая рабочая станция присоединена к центральному устройству (коммутатору или маршрутизатору). Центральное устройство управляет движением пакетов в сети. Каждый компьютер через сетевую карту подключается к коммутатору отдельным кабелем.

При необходимости можно объединить вместе несколько сетей с топологией “звезда” – в результате вы получите конфигурацию сети с древовидной топологией. Древовидная топология распространена в крупных компаниях. Мы не будем ее подробно рассматривать в данной статье.

Топология “звезда” на сегодняшний день стала основной при построении локальных сетей. Это произошло благодаря ее многочисленным достоинствам:

выход из строя одной рабочей станции или повреждение ее кабеля не отражается на работе всей сети в целом;
отличная масштабируемость: для подключения новой рабочей станции достаточно проложить от коммутатора отдельный кабель;
легкий поиск и устранение неисправностей и обрывов в сети;
высокая производительность;
простота настройки и администрирования;
в сеть легко встраивается дополнительное оборудование.

Однако, как и любая топология, “звезда” не лишена недостатков:

Звезда – самая распространенная топология для проводных и беспроводных сетей. Примером звездообразной топологии является сеть с кабелем типа витая пара, и коммутатором в качестве центрального устройства. Именно такие сети встречаются в большинстве организаций.

Существует множество способов соединения сетевых устройств. Выделяют следующие топологии:

полносвязная
ячеистая
общая шина
звезда
кольцо
снежинка

Рассмотрим каждую из них по подробнее.

1) Полносвязная топология — топология компьютерной сети, в которой каждая рабочая станция подключена ко всем остальным. Этот вариант является громоздким и неэффективным, несмотря на свою логическую простоту. Для каждой пары должна быть выделена независимая линия, каждый компьютер должен иметь столько коммуникационных портов сколько компьютеров в сети. По этим причинам сеть

может иметь только сравнительно небольшие конечные размеры. Чаще всего эта топология используется в многомашинных комплексах или глобальных сетях при малом количестве рабочих станций.

Технология доступа в сетях этой топологии реализуется методом передачи маркера. Маркер – это пакет, снабженный специальной последовательностью бит (его можно сравнить с конвертом для письма). Он последовательно предается по кольцу от компьютера к компьютеру в одном направлении. Каждый узел ретранслирует передаваемый маркер. Компьютер может передать свои данные, если он получил пустой маркер. Маркер с пакетом передается, пока не обнаружится компьютер, которому предназначен пакет. В этом компьютере данные принимаются, но маркер движется дальше и возвращается к отправителю.
После того, как отправивший пакет компьютер убедится, что пакет доставлен адресату, маркер освобождается.

Недостаток: г ромоздкий и неэффективный вариант , т . к . каждый компьютер должен иметь большое кол - во коммуникационных портов .

2) Ячеистая топология - базовая полносвязная топология компьютерной сети, в которой каждая рабочая станция сети соединяется с несколькими другими рабочими станциями этой же сети. Характеризуется высокой отказоустойчивостью, сложностью настройки и переизбыточным расходом кабеля. Каждый компьютер имеет множество возможных путей соединения с другими компьютерами. Обрыв кабеля не приведёт к потере соединения между двумя компьютерами.

Получается из полносвязной путем удаления некоторых возможных связей. Эта топология допускает соединение большого количества компьютеров и характерна, как правило, для крупных сетей.

3) Общая шина, представляет собой общий кабель (называемый шина или магистраль), к которому подсоединены все рабочие станции. На концах кабеля находятся терминаторы, для предотвращения отражения сигнала.

Сравнение с другими топологиями.

Небольшое время установки сети;
Дешевизна (требуется меньше кабеля и сетевых устройств);
Простота настройки;
Выход из строя рабочей станции не отражается на работе сети.

Неполадки в сети, такие как обрыв кабеля и выход из строя терминатора, полностью блокируют работу всей сети;
Сложная локализация неисправностей;
С добавлением новых рабочих станций падает производительность сети.

Шинная топология представляет собой топологию, в которой все устройства локальной сети подключаются к линейной сетевой среде передачи данных. Такую линейную среду часто называют каналом, шиной или трассой. Каждое устройство, например, рабочая станция или сервер, независимо подключается к общему шинному кабелю с помощью специального разъема. Шинный кабель должен иметь на конце согласующий резистор, или терминатор, который поглощает электрический сигнал, не давая ему отражаться и двигаться в обратном направлении по шине. 4) З везда - базовая топология компьютерной сети, в которой все компьютеры сети присоединены к центральному узлу (обычно коммутатор), образуя физический сегмент сети. Подобный сегмент сети может функционировать как отдельно, так и в составе сложной сетевой топологии (как правило, «дерево»). Весь обмен информацией идет исключительно через центральный компьютер, на который таким способом возлагается очень большая нагрузка, поэтому ничем другим, кроме сети, он заниматься не может. Как правило, именно центральный компьютер является самым мощным, и именно на него возлагаются все функции по управлению обменом. Никакие конфликты в сети с топологией звезда в принципе невозможны, потому что управление полностью централизовано.

Метод доступа реализуется с помощью технологии Arcnet. Этот метод доступа также использует маркер для передачи данных . Маркер передается от компьютера к компьютеру в порядке возрастания адреса . Как и в кольцевой топологии , каждый компьютер регенерирует маркер .

Сравнение с другими топологиями.

выход из строя одной рабочей станции не отражается на работе всей сети в целом;
хорошая масштабируемость сети;
лёгкий поиск неисправностей и обрывов в сети;
высокая производительность сети (при условии правильного проектирования);
гибкие возможности администрирования.

выход из строя центрального концентратора обернётся неработоспособностью сети (или сегмента сети) в целом;
для прокладки сети зачастую требуется больше кабеля, чем для большинства других топологий;
конечное число рабочих станций в сети (или сегменте сети) ограничено количеством портов в центральном концентраторе.

5) К ольцо - это топология , в которой каждый компьютер соединен линиями связи только с двумя другими: от одного он только получает информацию, а другому только передает. На каждой линии связи, как и в случае звезды , работает только один передатчик и один приемник. Это позволяет отказаться от применения внешних терминаторов .

Работа в сети кольца заключается в том, что каждый компьютер ретранслирует (возобновляет) сигнал, то есть выступает в роли повторителя, потому затухание сигнала во всем кольце не имеет никакого значения, важно только затухание между соседними компьютерами кольца. Четко выделенного центра в этом случае нет, все компьютеры могут быть одинаковыми. Однако достаточно часто в кольце выделяется специальный абонент, который управляет обменом или контролирует обмен. Понятно, что наличие такого управляющего абонента снижает надежность сети, потому что выход его из строя сразу же парализует весь обмен.

Компьютеры в кольце не являются полностью равноправными (в отличие, например, от шинной топологии). Одни из них обязательно получают информацию от компьютера, который ведет передачу в этот момент, раньше, а другие — позже. Именно на этой особенности топологии и строятся методы управления обменом по сети, специально рассчитанные на «кольцо». В этих методах право на следующую передачу (или, как еще говорят, на захват сети) переходит последовательно к следующему по кругу компьютеру.

Подключение новых абонентов в «кольцо» обычно совсем безболезненно, хотя и требует обязательной остановки работы всей сети на время подключения. Как и в случае топологии «шина», максимальное количество абонентов в кольце может быть достаточно большое (1000 и больше). Кольцевая топология обычно является самой стойкой к перегрузкам, она обеспечивает уверенную работу с самыми большими потоками переданной по сети информации, потому что в ней, как правило, нет конфликтов (в отличие от шины), а также отсутствует центральный абонент (в отличие от звезды).

В кольце, в отличие от других топологий (звезда, шина), не используется конкурентный метод посылки данных, компьютер в сети получает данные от стоящего предыдущим в списке адресатов и перенаправляет их далее, если они адресованы не ему. Список адресатов генерируется компьютером, являющимся генератором маркера. Сетевой модуль генерирует маркерный сигнал (обычно порядка 2—10 байт во избежание затухания) и передает его следующей системе (иногда по возрастанию MAC-адреса). Следующая система, приняв сигнал, не анализирует его, а просто передает дальше. Это так называемый нулевой цикл.

Последующий алгоритм работы таков — пакет данных GRE, передаваемый отправителем адресату начинает следовать по пути, проложенному маркером. Пакет передаётся до тех пор, пока не доберётся до получателя.

Сравнение с другими топологиями.

Простота установки;
Практически полное отсутствие дополнительного оборудования;
Возможность устойчивой работы без существенного падения скорости передачи данных при интенсивной загрузке сети, поскольку использование маркера исключает возможность возникновения коллизий.

Выход из строя одной рабочей станции, и другие неполадки (обрыв кабеля), отражаются на работоспособности всей сети;
Сложность конфигурирования и настройки;
Сложность поиска неисправностей.
Необходимость иметь две сетевые платы, на каждой рабочей станции.

6) Снежинка ( Иерархическая Звезда или древовидная топология) - топология типа звезды , но используется несколько концентратов , иерархически соединенных между собой связями типа звезда . Топология "снежинка" требует меньшей длины кабеля, чем "звезда", но больше элементов.

Самый распространенный способ связей как в локальных сетях , так и в глобальных .

Компьютерная сеть – соединение компьютеров для обмена информацией и совместного использования ресурсов (принтер, модем, дисковая память и т.д.).

Прямое кабельное соединение

Два компьютера, работающие в операционной системе Windows, можно соединить отрезком кабеля, подключенного к их портам. В этом случае никакого дополнительного аппаратного и программного обеспечения такой «сети» не требуется. Роль аппаратного соединения выполняет стандартный порт, а все программное обеспечение, необходимое для управления соединением, уже есть в операционной системе.

При прямом соединении один из компьютеров назначается ведущим , а другой - ведомым . С ведущего компьютера можно получить доступ ко всем дискам и папкам ведомого компьютера, для которых разрешен совместный доступ. Оператор ведущего компьютера может управлять передачей данных с одного компьютера на другой.

Достоинством прямого соединения является его простота (не нужно никакого дополнительного аппаратного и программного обеспечения).

Недостатком является сравнительно низкая скорость передачи данных. Поэтому прямое соединение редко применяют в организациях и учреждениях, но широко используют в быту. Практически все компьютерные игры, рассчитанные на несколько участников, могут работать в режиме прямого соединения.

Локальная сеть

Локальная сеть объединяет компьютеры установленные в одном помещении (учебный класс, офис и т.п.), в одном здании или в нескольких близко расположенных зданиях.

Обычно компьютеры локальной сети расположены на расстоянии не более одного километра. При увеличении расстояния используется специальное оборудование.

Локальная сеть

Существует два основных типа сетей:

Одноранговая локальная сеть

В одноранговой локальной сети все компьютеры равноправны. Общие устройства могут быть подключены к любому компьютеру в сети. Все пользователи самостоятельно решают, какие данные на своем компьютере сделать общедоступным по сети.

Сеть с выделенным сервером

Структура сети с выделенным сервером

Сеть с выделенным сервером

Сервер (от англ. server - обслуживающее устройство) - компьютер, распределяющий ресурсы между пользователями сети.

В сервере установлен мощный процессор, большая оперативная и дисковая память, хранится основная часть программного обеспечения и данных сети, которыми могут воспользоваться все пользователи сети.

Сеть с выделенным сервером

В качестве рабочих станций обычно используются менее производительные компьютеры с меньшей дисковой и оперативной памятью.

ПО сетей с выделенным сервером

В сетях с выделенным сервером реализуется клиент-серверная технология.

На сервере устанавливается серверное ПО:

ПО сетей с выделенным сервером

На рабочей станции

устанавливается клиентское ПО:

Аппаратное обеспечение сети

Наиболее распространены следующие способы соединения компьютеров:

Каждый компьютер передает информацию всегда только одному компьютеру, следующему в цепочке, а получает информацию только от предыдущего в цепочке компьютера, и эта цепочка замкнута. Особенностью кольца является то, что каждый компьютер восстанавливает приходящий к нему сигнал, поэтому затухание сигнала во всем кольце не имеет никакого значения, важно только затухание между соседними компьютерами.

легко подключить новые узлы, хотя для этого нужно приостановить работу сети;
большое количество узлов, которое можно подключить к сети (более 1000);
высокая устойчивость к перегрузкам.

Компоненты локальной сети

В современных ПК необходимые для связи компьютеров компоненты уже установлены на системной плате и тогда отдельная сетевая плата не нужна.

В этом случае гнездо для сетевого кабеля расположено на задней стенке системного блока.

Концентратор (hub) - сетевое устройство, предназначенное для объединения нескольких устройств в локальную сеть с применением витая пара, передающее информационные пакеты во все ветви сети одинаково .

К оммутатор (свитч ) делает то же самое что и концентратор, но, в отличие от него, обеспечивает передачу пакетов в заданные ветви.

Сетевой коммутатор на 48 портов (с гнездами для четырёх дополнительных портов)

Отправитель

Маршрутизатор (роутер) — устройство, выполняющее пересылку данных между двумя сетями.

Модем –это устройство позволяющее пользователям компьютеров подключаться к Интернету по обычным телефонным линиям.

Читайте также: