Сети где из всех компьютеров выделяется один который управляет всеми ресурсами

Обновлено: 03.07.2024

- Локальные LAN (Local Area Network) - сеть в пределах предприятия, учреждения, одной организации. Компьютеры расположены на расстоянии до нескольких километров и обычно соединены при помощи скоростных линий связи.

- Региональные MAN (Metropolitan Area Network) - объединяют пользователей области, города, небольших стран. В качестве каналов связи используются телефонные линии. Расстояние между узлами сети составляет от 10 до 1000 км.

- Глобальные WAN (Wide Area Network) - включают другие глобальные сети, локальные сети, а также отдельно подключаемые к ней компьютеры.

По назначению и перечню предоставляемых услуг:

- Общее использование файлов и принтеров - с помощью специальной ЭВМ (файл-сервер, принтер-сервер) организуется доступ пользователей к файлам и принтерам.

- Общее использование баз данных - с помощью специальной ЭВМ (сервер баз данных) организуется доступ пользователей к базе данных.

- Применение технологий Интернет - электронная почта, Всемирная паутина, телеконференции, видеоконференции, передача файлов через Интернет.

По способу организации взаимодействия:

- Одноранговые сети - все компьютеры одноранговой сети равноправны, при этом любой пользователь сети может получить доступ к данным, хранящимся на любом компьютере. Главное достоинство одноранговых сетей – это простота установки и эксплуатации. Главный недостаток состоит в том, что в условиях одноранговых сетей затруднено решение вопросов защиты информации. Поэтому такой способ организации сети используется для сетей с небольшим количеством компьютеров и там, где вопрос защиты данных не является принципиальным.

- Сети с выделенным сервером (иерархические сети) - при установке сети заранее выделяются один или несколько серверов - компьютеров, управляющих обменом данных по сети и распределением ресурсов. Любой компьютер, имеющий доступ к услугам сервера называют клиентом сети или рабочей станцией. Сам сервер может быть клиентом только сервера более высокого уровня иерархии. Иерархическая модель сети является наиболее предпочтительной, так как позволяет создать наиболее устойчивую структуру сети и более рационально распределить ресурсы. Также достоинством иерархической сети является более высокий уровень защиты данных.

К недостаткам иерархической сети, по сравнению с одноранговыми сетями, относятся:

- Необходимость дополнительной ОС для сервера.

- Более высокая сложность установки и модернизации сети.

- Необходимость выделения отдельного компьютера в качестве сервера

По технологии использования сервера:

- Сети с архитектурой файл-сервер - используется файловый сервер, на котором хранится большинство программ и данных. По требованию пользователя ему пересылаются необходимая программа и данные. Обработка информации выполняется на рабочей станции.

- Сети с архитектурой клиент-сервер - между приложением-клиентом и приложением-сервером осуществляется обмен данными. Хранение данных и их обработка производится на мощном сервере, который выполняет также контроль за доступом к ресурсам и данным. Рабочая станция получает только результаты запроса.

По скорости передачи информации компьютерные сети делятся на низко-, средне- и высокоскоростные:

- Низкоскоростные сети - до 10 Мбит/с;

- Среднескоростные сети- до 100 Мбит/с;

- Высокоскоростные сети - свыше 100 Мбит/с.

По типу среды передачи сети разделяются на:

- Проводные (на коаксиальном кабеле, на витой паре, оптоволоконные);

- Беспроводные с передачей информации по радиоканалам или в инфракрасном диапазоне.

По топологии (как соединены компьютеры между собой):

Локальные компьютерные сети

Технической основой многих информационных систем коллективного пользования в учреждениях, учебных заведениях, на фирмах, предприятиях являются локальны компьютерные сети.

Локальная компьютерная сеть — это система взаимосвязанных компьютеров, работающих в пределах одного помещения, здания, одной организации.

Очень часто компьютеры в школьном кабинете информатики объединяют в локальную сеть. Возможно, что в вашей школе действует локальная сеть, объединяющая компьютеры, установленные в разных помещениях: в учебных кабинетах, в кабинете директора, в бухгалтерии и пр. В таком случае она является технической основой информационной системы школы. Точно так же в локальную сеть часто объединяют компьютеры, принадлежащие различным отделам предприятий, фирм, учреждений.

Существуют две основные цели использования локальных сетей:

1) обмен файлами между пользователями сети;
2) использование общих ресурсов, доступных всем пользователям сети: большого пространства дисковой памяти, принтеров, централизованной базы данных, программного обеспечения и других.

Пользователей локальной сети принято называть рабочей группой, а компьютеры, за которыми они работают — рабочими станциями.

Если все компьютеры в сети равноправны, то есть сеть состоит только из рабочих станций пользователей, то ее называют одноранговой сетью. Одноранговые сети используются для реализации первой из отмеченных целей — обмена файлами. У каждого компьютера в такой сети есть свое имя. Члены рабочей группы могут обращаться по этим именам к дисковой памяти ПК своих коллег и копировать файлы на свой компьютер или копировать свои файлы на другие компьютеры. Таким образом, одноранговая локальная сеть избавляет от необходимости использовать дискеты для переноса информации с одного компьютера на другой. Такой режим особенно удобен при совместной работе членов рабочей группы над общим проектом.

Работу одноранговой сети поддерживают операционные системы Windows 95 Windows 98 и Windows ХР. Выбрав режим «Сетевое окружение», пользователь получает на экране меню со списком имен подключенных к сети компьютеров. Далее он может обращаться к дискам любого из них, работать с размещенными на них файлами как с файлами собственного ПК. Кроме того, через сеть можно получить доступ к внешним устройствам, подключенным к другим ПК, например, к принтеру.

Другой способ организации локальной сети —сеть с выделенным (главным) компьютером.

Его называют сервером. Как и в глобальных сетях, слово «сервер» обозначает компьютер (и его программное обеспечение), предоставляющий определенные услуги пользователям сети. Услуги могут быть самыми разными: хранение и рассылка файлов, доступ к централизованной базе данных, вычислительные услуги и пр.
В школьных компьютерных классах чаще всего используется именно такая организация локальной сети. Функция сервера — хранение и рассылка файлов с программным обеспечением, с данными, необходимыми для организации учебного процесса. К файл-серверу имеет доступ учитель, а ученики работают за рабочими станциями. Все рабочие станции соединены с главной машиной (чаще всего используется схема соединения «звезда» (рис. 1.1)). Поэтому непосредственный обмен информацией происходит между сервером и каждой рабочей станцией. Конечно, в такой системе ученики тоже могут обмениваться файлами, но «транзитом» через сервер.

Обычно сервер — это более мощная машина, чем рабочие станции, с большим жестким диском, дополнительными внешними устройствами (например, дисководом для компакт-дисков, принтером, модемом). При такой организации локальной сети реализуется вторая из отмеченных выше целей: доступ пользователей к общим аппаратным и информационным ресурсам сервера. В частности, программы, хранящиеся на диске сервера, могут загружаться в оперативную память рабочей станции и запускаться на выполнение подобно тому, как это делается с собственного диска ПК. Находясь на своем рабочем месте, пользователь может создавать файлы и сохранять их на жестком диске сервера, загружать файлы в свой компьютер, использовать сетевой принтер и так далее.
Работой локальной сети управляет сетевая операционная система,, которая поддерживает стандарты (протоколы) обмена информацией в сети, устанавливает очередность при обращении различных пользователей к одним и тем же ресурсам, защищает ресурсы от несанкционированного доступа и пр.

Основное назначение сетевой ОС — дать пользователям возможность работать в локальной сети, не мешая друг другу. Наиболее распространенные ОС для сетей с выделенным сервером: Novell NetWare, Windows NT, Windows 2000 и др.

Локальная сеть (ЛС), в зависимости от назначения и технических решений, имеет ту или иную структуру объединения компьютеров. Эту структуру по-другому называют конфигурацией, архитектурой, топологией сети.На рис. 1.1 показаны четыре типа конфигураций ЛС: кольцевая, радиальная (звезда), шинная и древовидная. Бывают ситуации, когда топология ЛС не имеет регулярной структуры. Например, компьютеры могут соединяться по принципу «каждый с каждым».

а) Кольцевая конфигурация б) Радиальная конфигурация

в) Шинная конфигурация г) Древовидная конфигурация

Рис. 1.1. Конфигурации локальных сетей

В качестве линий связи между компьютерами может использоваться сдвоенный электрический провод «витая пара», а также электрический иди оптоволоконный кабель. Кроме того, в системном блоке каждого компьютера должно быть установлено устройство, которое называется «сетевая плата»

.
Коротко о главком

Локальная компьютерная сеть — система взаимосвязанных компьютеров, работающих в пределах одного помещения, здания, одной организации.

Локальные сети бывают одноранговыми и с выделенным сервером. Одноранговые сети используются для обмена файлами между пользователями; в сетях с выделенным компьютером осуществляется доступ с рабочих станций к общедоступным ресурсам сервера.

Работой локальной сети управляет сетевая операционная система.Характерные конфигурации локальной сети: кольцевая, радиальная, шинная, древовидная.

Технические средства связи компьютеров в сети — электрические или оптические кабели и сетевая плата.

Вопросы и задания

1.К какому типу сети (локальная или глобальная) относится:

• сеть, связывающая все административные службы завода;
• сеть, объединяющая все университеты России;
• сеть, объединяющая все оборонные предприятия Урала;
• сеть,объединяющая все учебные классы школьников?

2.Какие основные задачи выполняет сетевая ОС в одноранговой сети и в сети с выделенным сервером?

3.Как вы думаете, какой тип локальной сети и какую конфигурацию удобнее выбрать для:

• компьютерного класса, где все ученики должны иметь равные возможности связаться с любым другим компьютером;
• организации, в которой руководитель должен иметь информационную связь с каждым сотрудником, но прямая связь между сотрудниками не допускается;
• организации со строго иерархическим принципом руководства: директор связан с начальниками отделов, начальники отделов - с руководителями групп, руководители групп - с рядовыми сотрудниками;
• организации» в которой есть один мощный компьютер с полным набором внешних устройств, выходом в Интернет и множество дешевых компьютеров без периферии на рабочих местах сотрудников?

Семакин И.Г., Хеннер Е.К., Информатика и ИКТ, 11

Отослано читателями из интернет-сайтов

Если у вас есть исправления или предложения к данному уроку, напишите нам.

Если вы хотите увидеть другие корректировки и пожелания к урокам, смотрите здесь - Образовательный форум.

Единичные компьютеры работают автономно, практически все они подключены к сетям. Последние упрощают обмен информацией, её обработку, автоматизируют производственные и бизнес-процессы. Рассмотрим, что такое локальная и глобальная компьютерные сети. Назовём принципиальные отличия между ними. Расскажем о сферах применения.

Локальные и глобальные компьютерные сети в информатике

Надобность в быстрой коммуникации, общем доступе к оборудованию (принтерам, накопителям) и совместной работе над проектами способствует стремительному подключению ПК к сети. Для объединения машин (узлов, клиентов) они должны работать с одинаковыми программами, протоколами передачи данных, обладать общими аппаратными ресурсами.

Компьютерная сеть (КС) – это ряд ПК и прочего оборудования, объединённого в единую систему. Для её построения нужны:

Интерфейс для обмена информацией, организации совместного доступа к программным, техническим, аппаратным ресурсам.
Сами ПК с сетевыми адаптерами для работы по выбранному интерфейсу (проводному – витая пара, оптоволокно, беспроводному – Wi-Fi).
Оборудование – организует работу узлов структуры.
Программная среда – обеспечивает взаимодействие оборудования (службы, приложения, протоколы).

Рассмотрим, какими бывают компьютерные сети, их топологии, особенности функционирования.

Локальные

Различают несколько способов объединения вычислительных машин. Наиболее распространённый – локальные компьютерные сети (ЛКС, ЛС, LAN), в информатике – это объединение ПК и оборудования, расположенного на географически ограниченном пространстве: офис, здание или несколько (банк, учебное заведение), город. Потенциал объединения порой ограничивается десятками километров. Главная цель создания – быстрый беспроблемный обмен информацией, доступ участников ЛВС к программным и аппаратным ресурсам.

Задачи и назначение «локалок»:

Корпоративная сеть (КС) – это ЛС, созданная для сотрудников организации, предприятия, независимо от географического места расположения её узлов. Подразделения одного банка, находящиеся в разных городах, объединяются в КС через интернет. Это закрытые структуры, доступ к которым есть у ограниченного числа пользователей, обычно – сотрудников фирмы, обслуживающих их IT-компаний.

Топология

ЛКС характеризуются конфигурацией построения, топологией – способом соединения входящих в них компьютеров. Различают три структуры организации сетей.

Шинная – клиенты подключаются к общедоступному интерфейсу. Характеризуется низкой стоимостью, простотой организации и расширения, отсутствием централизованного управления.

Кольцевая – ПК подключаются посредством однонаправленного интерфейса, который усложняет создание сети и управление ею. Если один узел выйдет из строя или отключится, произойдёт сбой в работе структуры.

Звёздная – компьютеры объединяются посредством сервера – центральной, главной рабочей станции – мощного ПК. Взаимодействуют элементы структуры исключительно через сервер, который управляет функционированием LAN. Если он выйдет из строя, сеть «ляжет».

Иерархическая или древовидная – расширенная звёздная топология, где компьютеры подключаются к серверам низкого уровня, а те – к центральным ПК, расположенным выше по иерархии. При отказе сервера работать перестанет одна ветвь структуры.

В зависимости от метода организации соединения различают два типа локальных сетей:

Одноранговые – все машины равноправны, одна для другой выступают как серверы либо клиенты.
С выделенным сервером – машины взаимодействуют через центральный или главный компьютер.

Глобальные

Глобальные компьютерные сети (ГКС, WAN) – объединение ЛКС, отдельных ПК и прочего оборудования независимо от расстояния в одну структуру. Объединяет региональные «локалки», где передача данных организована по разным интерфейсам и технологиям, в масштабные, охватывающие континенты сеть. В состав входят многочисленные серверы, управляющие её функционированием, и шлюзы – согласовывают функционирование сетей, работающих на основе различных протоколов.

Применяются для коммуникации разнесённых на большие расстояния компьютеров, фонового обмена файлами, удалённого управления хостами, совместной работы. Для подключения клиентов к ГКС применяется более сложное оборудование и ПО, алгоритмы контроля, проверки целостности и восстановления потерянной информации. Характеризуется значительными потерями и задержками при обмене данными из-за применения разнообразных линий связи, множества хостов, по которым информация проходит от одного адресата к другому.

Отличия между локальными и глобальными сетями

Протяженность, расстояние между узлами. Для ЛКС – от нескольких метров до десятков километров; применяются проводные и беспроводные линии связи (Wi-Fi). Коммуникации монтируются с нуля. Для ГКС расстояния могут исчисляться тысячами километров, в основном задействуют существующие коммуникации.
Сложность алгоритмов обмена информацией. Из-за низкой надёжности WAN требуют дополнительное оборудование и методы обработки сигналов: модуляция, проверка целостности, повторная отправка повреждённых кадров.
Пропускная способность. Скорость в локальных сетях достигает 100 Мбит, 1 и 10 Гбит в секунду, для глобальных – 100, реже 200-300 Мбит при использовании оптоволоконных линий связи. Для беспроводных соединений ширина канала исчисляется десятками мегабит.
Задержки – оперативность реакции на запросы в LAN – несколько миллисекунд, в WAN – десятки-сотни мс.
Масштабируемость – глобальным структурам присуща хорошая масштабируемость, расширить «локалку» сложно и дорого.

Для локальной сети не характерно объединение компьютеров, разнесённых на значительное расстояние. У неё всегда есть владелец. Глобальная предоставляет больший перечень услуг и возможностей. За подключение к ней необходимо платить.

Под компьютерной сетью понимают совокупность всех компьютеров и периферийных устройств, которые соединены через каналы связи и обеспечивают пользователей средствами обмена информацией и коллективного использования ресурсов сети. А таких ресурсов выделяют три типа: аппаратные, программные и информационные.

Таким образом, основной задачей сети является обеспечение простого, удобного и надежного доступа к различным общесетевым ресурсам, а также организации совместного использования этих ресурсов разными пользователями, включая защиту от несанкционированного доступа.

Кроме того, компьютерная сеть обеспечивает передачу данных между пользователями, которая должна быть надежно защищена. Компьютерная сеть состоит из следующих компонентов:

Сервер – это компьютеры, которые служат источниками различных ресурсов в сети.
Локальные компьютеры пользователей, они определяются еще и как рабочие станции – это компьютеры, которые подключаются к сети. С их помощью пользователи получают доступ к ресурсам сети.
Каналы связи – это линии, которые соединяют все компьютеры между собой, и серверы, и рабочие станции.

Кроме того, в состав компьютерных сетей могут входить и такие узлы, как принтеры, сканеры и пр. Находясь в общей сети, они позволяют пользоваться этими устройствами всех пользователей данной сети.

Что же касается каналов связи, то они могут быть кабельными – это и телефонные линии, и оптико-волоконные каналы, и сетевые кабели, или беспроводными – сотовая связь, спутниковая или Wi-Fi.

Сетевое взаимодействие компьютеров осуществляется на основе передачи различных запросов от одних компьютеров данной сети к другим, а так же включенным в эту сеть устройствам и получении в ответ доступа к тем или иным ресурсам сети.

Компьютеры, которые предоставляют доступ к сети, называются серверами, а те, которые получают этот доступ, т.е., пользуются услугами сервера – клиентские или рабочие станции.

Каждый компьютер, объединяясь в компьютерную сеть должен получать и передавать различные данные. Осуществляется это при помощи специальных устройств, которые называются сетевыми адаптерами или сетевыми платами. В обиходе их называют еще сетевой картой.

Эти карты могут быть как уже встроенные в материнскую плату компьютера, так и внешние, которые необходимо приобретать отдельно и ставить в специальный слот на этой самой материнской плате.

В компьютерных сетях используют два варианта серверов. Он может быть выделенным, когда под сервер выделяется специальный компьютер, который и осуществляет связь других машин. А есть сети, где все компьютеры выполняют роль одновременно и серверов и клиентских машин. Таким компьютерам предоставляются равные права в сети. Это, так называемая, одноранговая компьютерная сеть. Все компьютеры сети соединяются между собой при помощи каналов связи, которые и подключаются через сетевые адаптеры.

Самый распространенный на сегодня вид канала связи – это кабельный канал, т.е. соединение при помощи специальных сетевых кабелей. Они бывают коаксиальными, оптико-волоконными и витой парой.

При создании сетей используют два варианта. Самый простой – это объединение двух компьютеров. Здесь необходим только кабель, который связывает их, подсоединив через сетевые адаптеры. В самих компьютерах делаются специальные настройки, что бы они увидели друг друга.

Второй вариант более сложный – соединяет от трех и более компьютеров вместе. Здесь уже простого подсоединения кабеля не получится. Для этой цели используют специальные устройства – сетевой коммутатор («свитч») или же сетевой концентратор («хаб»).

Эти устройства являются своего рода разветвителями данных между компьютерами сети. Выделяют несколько типов компьютерных сетей.

Виды компьютерных сетей

Один из принципов выделения компьютерных сетей является степень территориальной распределенности. Здесь выделяют три типа:

локальные сети (LAN —LocalAreaNetwork);
региональные (или городские) сети (MAN — Metropolitan Area Network);
глобальныесети(WAN — Wide Area Network).

В локальных сетях находятся компьютеры, которые размещены на небольшом удалении друг от друга. В частности – это компьютеры, находящиеся или в одном здании, даже в одной комнате, или в нескольких соседних зданиях. В основном, к локальным сетям относятся офисные сети. Эти сети отличает высокоскоростной канал передачи данных, который одинаков для всех компьютеров сети.

В региональные сети объединяются пользователи города, области или страны. Для передачи данных используются чаще всего такие каналы, как телефонные линии, ISDN и пр.

Глобальные сети подразумевают под собой объединение пользователей на разных расстояниях друг от друга, вплоть до разных континентов. Одним из характерных примеров такой сети является сеть интернет. Связь между пользователями может быть здесь самая разнообразная, в том числе и радиосвязь и спутники.

Ниже в таблице показаны различные типы компьютерных сетей и их характеристика.

Встречается еще и очень специфическая сеть – нательная компьютерная сеть (Body Area Network — BAN). Ее особенность заключается в том, что она объединяет компьютерные устройства, которые или надеваются пользователями, или имплантируются в организм.

Это такие, например, как умные часы, мониторы пульса и давления, умные кардиостимуляторы и пр. Пока, такие приборы еще мало распространены (речь не идет о медицинских), но в скором будущем будет за ними. По способу размещения сетей или схеме их размещения, т.е., топологии они представляют собой кольцевые, звезду, шину.

Можно выделить и еще много разных вариантов, по принципу где элементы сети будут находиться, как будет осуществляться связь между ними и многие другие. Вот такие особенности компьютерных и сетей и их функциональности существует. Успехов!

Читайте также: