Виды компьютерных сетей по радиусу охвата

Обновлено: 06.07.2024

2. КЛАССИФИКАЦИЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СЕТЕЙ

Для классификации компьютерных сетей используются различные признаки, но чаще всего сети делят на типы по территориальному признаку. В связи с этим выделяют локальные, глобальные и городские сети.

К локальным сетям — Local Area Networks (LAN) — относят сети компьютеров, сооединенные на небольшой территории (в радиусе не более 1- 2 км ). Из-за малых расстояний в локальных се­тях используются дорогие высококачествен­ные линии связи, которые позволяют достигать высоких скоростей обмена данными (более 100 Мбит/с). В связи с этим услуги, предоставляемые локальными сетями, отличаются широким разнообрази­ем и обычно предусматривают реализацию в режиме on-line .

Глобальные сети — Wide Area Networks (WAN) — объединяют территориально рассредоточенные компьютеры, которые могут находиться в различных городах и странах. Поэтому в глобальных сетях часто используются уже суще­ствующие линии связи, предназначенные совсем для других целей (телефонные и телеграфные каналы). Из-за низких скоростей таких линий связи в глобаль­ных сетях (десятки килобит в секунду) набор предоставляемых услуг обычно огра­ничивается передачей файлов, преимущественно не в оперативном, а в фоновом режиме с использованием электронной почты. Для устойчивой передачи дискрет­ных данных по некачественным линиям связи применяются методы и оборудова­ние, существенно отличающиеся от таковых для локальных сетей. Как правило, здесь применяются сложные процедуры контроля и восстановления данных, так как наиболее типичный режим передачи данных по территориальному каналу связи связан со значительными искажениями сигналов.

Городские сети (или сети мегаполисов) — Metropolitan Area Networks (MAN) — занимают про­межуточное положение и включают в себя черты локальных и глобальных сетей. Они используют цифровые магистральные линии связи, часто оптоволоконные, и предназначены для связи локальных сетей в масштабах города и соединения локальных сетей с глобальны­ми . Развитие технологии сетей мегаполисов осуществлялось местны­ми телефонными компаниями.

Рассмотрим основные отличия локальных сетей от глобальных (однако в последнее время эти отличия становятся менее заметными).

В настоящее время в мире локальных и глобальных сетей явно наметилось движение навстречу друг другу, которое уже сегодня привело к значительному взаимопроникновению технологий локальных и глобальных сетей.

Одним из проявлений этого сближения является появление сетей масштаба большого города (MAN), занимающих промежуточное положение между локальными и глобальными сетями. При достаточно больших расстояниях между узлами они об­ладают качественными линиями связи и высокими скоростями обмена, даже более высокими, чем в классических локальных сетях.

Сближение в методах передачи данных происходит на платформе оптической цифровой (немодулированной) передачи данных по оптоволоконным линиям связи. Из-за резкого улучшения качества каналов связи в глобальных сетях начали отказываться от сложных и избыточных процедур обеспечения корректности пере­дачи данных. В результате скорости передачи данных в уже существующих коммерческих глобальных сетях нового поколения приближаются к традиционным скоростям локальных сетей (в сетях frame relay 2 Мбит/с), а в глобальных сетях ATM - 622 Мбит/ с .

В локальных сетях в последнее время уделяется такое же большое внимание методам обеспечения защиты информации от несанкционированного доступа, как и в глобальных сетях. Такое внимание обусловлено тем, что локальные сети перестали быть изолированными, чаще всего они имеют выход в глобальные сети. При этом часто используются те же методы — шифрование дан­ных, аутентификация пользователей, возведение защитных барьеров, предохраня­ющих от проникновения в сеть извне.

И, наконец, появляются новые технологии, изначально предназначенные для обоих видов сетей. Наиболее ярким представителем нового поколения технологий является технология ATM, которая может служить основой не только локальных и глобальных компьютерных сетей, но и телефонных сетей, а также широковеща­тельных видеосетей , объединяя все существующие типы трафика в одной транс­портной сети.

Еще одним популярным способом классификации сетей является их классифика­ция по масштабу производственного подразделения, в пределах которого действу­ет сеть. Различают сети отделов, сети кампусов и корпоративные сети.

Сети отделов (рис.14) — это сети, которые используются сравнительно небольшой группой сотрудников, работающих в одном отделе предприятия. Эти сотрудники решают некоторые общие задачи. Сети отделов обычно не разделяются на подсети и являются однородными (одна сетевая технология и сетевая ОС).

Существует и другой тип сетей — сети рабочих групп. К таким сетям относят совсем небольшие сети, включающие до 10-20 компьюте­ров. Характеристики рабочих групп практически не отличаются сетей отделов, однако простота сети и однородность здесь проявляются в наибольшей степени.

Рис. 14. Пример сети масштаба отдела

Сети кампусов (рис. 15) - сети любых предприятий и организаций, которые объединяют множество сетей различных отделов одного предприятия в пределах отдельного здания или в пределах одной территории, покрывающей площадь несколько квадратных километров. Глобальные соединения в сетях кампусов не используются. Важной службой, предоставляемой сетями кам­пусов, стал доступ к корпоративным базам данных независимо от того, на каких типах компьютеров они располагаются.

В этих сетях возникают проблемы интеграции неоднородно­го аппаратного и программного обеспечения.

Корпоративные сети (рис.16) называют также сетями масштаба предприятия. Эти сети объединяют большое количество компьютеров на всех территориях отдельного предприятия. Они могут по­крывать город, регион и даже континент. Расстояния между сетя­ми отдельных территорий могут оказаться такими, что становится необходимым использование глобальных связей. Для соединения удаленных локальных сетей и отдельных компьютеров в корпоративной сети применяются разнообраз­ные телекоммуникационные средства, в том числе телефонные каналы, радиокана­лы, спутниковая связь.

Непременным атрибутом такой сложной и крупномасштабной сети является высокая степень гетерогенности . В корпора­тивной сети обязательно используются различные типы компьютеров — от мэйнфреймов до ПК, несколько типов операционных систем и множество различных приложений.

Презентация к уроку "Компьютерные сети". Дается полное представление о структуре компьютерной сети, ее устройстве и назначении основных компонентов.

Просмотр содержимого документа
«Компьютерные сети. Основные понятия.»

Компьютерные сети. Основные понятия.

Канал обмена информацией

Для организации доступа к информационным ресурсам необходимы каналы обмена информацией

Отправитель информации

Получатель информации

Канал обмена информации

Основной характеристикой каналов передачи информации является их пропускная способность , которая равна количеству информации, которое может передаваться по каналу в единицу времени.

Пропускная способность измеряется в битах в секунду (бит/с) и кратных единицах Кбит/с, Мбит/с.

Компьютерная сеть – это группа компьютеров, соединенных линиями связи.

Для передачи данных между компьютерами могут использоваться:

Объединяя компьютеры в сеть, мы получаем следующие преимущества:

В то же время существуют и недостатки:

По «радиусу охвата» обычно выделяют следующие типы компьютерных сетей:

• персональные сети (англ. PAN = Personal Area Network), объединяющие устройства одного человека (сотовые телефоны, карманные компьютеры, смартфоны, ноутбук и т.п.) в радиусе не более 30 м; самый известный стандарт таких сетей – Bluetooth;
• локальные сети (англ. LAN = Local Area Network), объединяющие, как правило, компьютеры в пределах одного или нескольких соседних зданий;
• корпоративные сети (англ. Corporate network) – сети компьютеров одной организации (возможно, находящие в разных районах города или даже в разных городах);
• городские сети (англ. MAN = Metropolitan Area Network), объединяющие компьютеры в пределах города;
• глобальные сети (англ. WAN = Wide Area Network), объединяющие компьютеры в разных странах; типичный пример глобальной сети – Интернет.

Серверы и клиенты

Сервер – это компьютер, предоставляющий свои ресурсы (файлы, программы, внешние устройства и т.д.) в общее использование.

Клиент – это компьютер, использующий ресурсы сервера.

По типу серверы различают:

Протокол – это набор правил и методик, с помощью которых определяется порядок установления связи между компьютерами.

Internet Protocol обеспечивает маршрутизацию IP-пакетов, то есть доставку информации от компьютера-отправителя к компьютеру-получателю.

Определение маршрута прохождения информации

Transmission Control Protocol (TCP) , то есть транспортный протокол, обеспечивает разбиение файлов на IP-пакеты в процессе передачи и сборку файлов в процессе получения.

1. Назначение компьютерных сетей, их основные компоненты.

2. Классификация КС

1. Виды компьютерных сетей

2. Типы компьютерных сетей

3. Топология компьютерных сетей

4. Преимущества компьютерных сетей

Назначение компьютерных сетей, их основные компоненты

Современное производство, деловая сфера и другие области деятельности человека

требуют высоких скоростей обработки информации, удобных форм ее хранения и

передачи. Для этих целей и создаются компьютерные сети.

Компьютерные сети – совокупности компьютеров, соединенных с помощью

каналов связи в единую систему.

Сервер (англ. server) — компьютер, подключенный к сети и обеспечивающий ее

пользователей (клиентов) определенными услугами.

Рабочая станция (PC англ. workstation) — подключенный к сети компьютер,

через который пользователь получает доступ к ее ресурсам.

Абоненты сети – объекты, генерирующие или потребляющие информацию.

Абонентами сети могут быть отдельные ЭВМ, промышленные роботы, станки с ЧПУ

(станки с числовым программным обеспечением) и т.д. Любой абонент сети подключен к

Станция – аппаратура, которая выполняет функции, связанные с передачей и

Для организации взаимодействия абонентов и станции необходима

физическая передающая среда.

Физическая передающая среда – линии связи или пространство, в котором

распространяются электрические сигналы, и аппаратура передачи данных.

На базе физической передающей среды строится коммуникационная сеть. Таким

образом, компьютерная сеть – это совокупность абонентских систем и

Основные компоненты коммуникационной сети:

таблица, ответ на запрос, текст, изображение);

4. средства передачи (физическая передающая среда и специальная

аппаратура, обеспечивающая передачу информации).

Режимы передачи, передающая среда

Компьютерные сети предназначены для оказания услуг по связи и передаче

данных, различаются типами связи, каналами связи, средой реализации связи, скоростью

передачи (пропускной способностью).

каналам связи используются понятия:

1. режим передачи;

3. тип синхронизации.

Существуют три режима передачи:

1. симплексный – это передача данных только в одном направлении;

2. полудуплексный – это попеременная передача информации, когда источник и

приемник последовательно меняются местами;

При передаче данных, также как и при хранении или обработке, используется

специальное кодирование. Оно осуществляется с помощью стандартных таблиц ASCII

(стандартный американский код для обмена информацией) и UNICODE (универсальный

код). Так, в стандартной кодировке ASCII для представления любого символа

используются 7 битов (двоичных разрядов), в UNICODE для кодирования символа

используются уже 16 или 32 бита.

Процессы передачи и приема информации в вычислительных сетях могут быть

привязаны к определенным временным промежуткам. Один процесс может начинаться

только после того, как полностью получит данные от другого процесса. Такие процессы –

синхронные. Если такой привязки нет, то процессы – асинхронные.

Синхронизация данных – согласование различных процессов во времени.

Чтобы обеспечить передачу информации с компьютера в коммуникационную

среду, необходимо согласовать сигналы внутреннего интерфейса компьютера с

параметрами сигналов, передаваемых по каналам связи. Технические устройства,

выполняющие функции сопряжения компьютера с каналами связи, называются

адаптерами или сетевыми адаптерами.

Физическая передающая среда представлена в локальных сетях тремя типами

Классификация компьютерных сетей

Виды компьютерных сетей

В централизованной вычислительной сети обработка данных

осуществляется одной центральной ВМ.

В распределенной вычислительной сети обработка данных выполняется на независимых, но связанных между собой компьютерах.

По радиусу действия ВС делятся на :

1. Персональные сети (до 10 м)

2. Локальные сети (до нескольких км)

3. Региональные сети (до 100 км)

4. Глобальные сети (соединяет континенты)

Персональные вычислительные сети

Персональные вычислительные сети, ПВС (англ. Personal Area Network,

PAN) используются для передачи информации на небольшие (до 10 м) расстояния

между компактно расположенными группами устройств персонального пользования

(компьютеры, КПК, цифровые фотоаппараты, мобильные телефоны и др.).

Локальные вычислительные сети

Локальные вычислительные сети, ЛВС (англ. Area Network, LAN)

объединяют ВМ, расположенные на расстоянии нескольких км. К этому классу относят

сети отдельных предприятий.

Локальная сеть объединяет абонентов, расположенных в пределах небольшой территории, обычно не более 2-2,5 км. Локальные компьютерные сети позволяют организовать работу отдельных предприятий и учреждений, в том числе и образовательных, решить задачу организации доступа к общим техническим и информационным ресурсам.

Региональные вычислительные сети

Региональные вычислительные сети, РВС (англ. Metropolitan Area

Network, MAN) объединяют ВМ, расположенные на расстоянии до несколько сотен км.

К этому классу относят сети, объединяющие компьютеры внутри большого города,

экономического района, отдельной страны.

Глобальные вычислительные сети

Глобальные вычислительные сети, ГВС (англ. Wide Area Network, WAN)

объединяют компьютеры, расположенные в различных странах, на различных

континентах. Взаимодействие в такой сети может осуществляться на базе телефонных

линий связи, радиосвязи и систем спутниковой связи. Глобальные компьютерные сети

позволяют решить проблему объединения информационных ресурсов всего человечества

и организации доступа к этим ресурсам.

ЛВС могут входить как компоненты в состав РВС, а РВС — объединяться в ГВС.

Различные ГВС могут образовывать сложные структуры, например ИНТЕРНЕТ.

Интернет не является единственной существующей глобальной вычислительной

сетью. В настоящее время функционируют ряд коммерческих и образовательных

глобальных сетей : Bitnet, SprintNet, CompuServe, FidoNet. Эти сети отличаются от

Интернета устройством и применяемыми для работы протоколами. Однако, существуют

шлюзы, позволяющие пересылать информацию между этими сетями, в частности, в виде

документов электронной почты.

Типы компьютерных сетей

По принципам организации обмена информацией локальные сети делят на

одноранговые и сети с выделенным сервером.

В одноранговой сети (англ. peer-to-peer — порт к порту) нет единого центра

управления рабочими станциями и нет единого устройства хранения данных.

Одноранговая сеть является наиболее простым и дешевым вариантом объединения

нескольких компьютеров. Главным образом это связано с тем, что основные

операционные системы наделены всеми необходимыми функциями, позволяющими

построить одноранговую сеть. К тому же для создания такой сети требуется минимальное

дополнительное оборудование: по одной сетевой карте на каждый компьютер и

соединяющий их коаксиальный сетевой кабель.

Все машины одноранговой сети равноправны. Здесь нет компьютера, называемого

сервером и служащего для хранения информации, администрирования прав пользователей

и сетевых ресурсов. В результате мы имеем простейшую горизонтальную структуру.

Пользователи одноранговой сети могут получить практически неограниченный доступ к

ресурсам своих машин.

Сеть с выделенным сервером

Сервер представляет собой высокопроизводительный компьютер, которому

переданы основные функции управления сетью. Посредством сетевого кабеля через

специальное устройство, называемого концентратором или хабом, к нему подключаются

отдельные компьютеры, именуемые рабочими станциями, или узлами. При этом на

сервер возлагаются разнообразные задачи управления ресурсами сети, включая доступ к

сетевым дискам, принтерам или модемам. Здесь могут храниться общие базы данных и

определяться права доступа к ним пользователей.

В сети с выделенным сервером один из компьютеров (сервер сети)

выполняет функции управления взаимодействием между ПК (персональными компьютерами), хранения данных, предназначенных для использования всеми ПК и ряд сервисных функций.

Оба вида сетей имеют и достоинства и недостатки.

Достоинства одноранговых сетей

1. высо кая надежность;

2. прозрачность работы сети для пользователя;

3. низкая стоимость;

4. простота управления по сравнению с сетями с выделенным сервером.

Недостатки одноранговых сетей

1. зависимость эффективности работы от количества станций;

2. сложнос ть обеспечения защиты информации;

3. трудности обновления и изменения программного обеспечения станций.

Достоинства сетей с выделенным сервером

1. надежная система защиты информации;

2. высокое быстродействие;

3. отсутствие ограничений на число рабочи х станций.

Недостатки сетей с выделенным сервером

1. более высокая стоимость, т.к. нужно выделять один компьютер под сервер;

2. меньшая гибкость по сравнению с одноранговыми сетями.

Если выход из строя одного компьютера в одноранговой сети не влияет на работу

сети в целом, то выход из строя сервера делает обмен информацией между остальными

компьютерами сети с выделенным сервером невозможным.

Топология компьютерных сетей

По принципу организации передачи данных сети можно разделить на:

1. Последовательные — передача данных выполняется последовательно от

одного узла к другому, и каждый узел транслирует принятые данные дальше. К этому типу

относятся все глобальные, региональные и многие локальные сети;

2. Широковещательные — в каждый момент времени передачу ведет

только один узел, остальные узлы только принимают информацию. К этому типу сетей

относится значительная часть ЛВС, использующая один общий канал связи (моноканал)

или одно общее пассивное коммутирующее устройство.

По типу коммуникационной среды сети можно разделить на:

1. Сети с моноканалом — данные могут следовать только по одному пути.

Все пакеты доступны всем абонентам сети, но использовать пакет может только абонент,

чей адрес указан в пакете. Такие сети называют также сетями с селекцией

2. Сети с маршрутизацией информации — в процессе передачи данных в

каждом узле происходит выбор пути дальнейшего движения.

Способ соединения компьютеров в сеть называют топологией сети, а правила

обмена данными называют протоколом.

Понятие топология характеризует тип и способ соединения компьютеров в сети.

Выбор топологии определяется, в частности, планировкой помещения, в котором

разворачивается сеть. Кроме того, большое значение имеют затраты на приобретение и

установку сетевого оборудования.

Основные виды топологии ЛС:

Шинной называется такая топология, когда к незамкнутому каналу (шине)

поочередно подключаются компьютеры, которые называются сетевыми узлами или

Шинная топология предусматривает соединение компьютеров посредством одного

кабеля. Аналогично шине данных в ПК сетевой кабель становится определяющим

элементом такой сети. Отсюда такое название топологии.

Благодаря своей простоте шинная топология снижает расход кабеля, что

соответственно уменьшает общие расходы на оборудование ЛВС. Другим ее

преимуществом является удобство расширения, выражающееся в том, что подключение и

отключение машин не требует прерывания работы сети.

К сожалению, шинная топология имеет и ряд существенных недостатков.

Незначительный дефект кабеля может парализовать работу всей сети. С другой стороны, в

этом случае довольно сложно отследить как брак, допущенный во время монтажа сети

(обрыв и перегиб кабеля), так и неполадки, возникающие при эксплуатации (например,

недостаточно плотное вхождение кабеля в разъемы).

Еще один недостаток – малая пропускная способность передачи данных и

конфликты при передаче данных.

Кольцевой называется топология, когда информация передается от абонента к

абоненту по замкнутому каналу (кольцу) только в одном направлении.

Топология типа «кольцо», или кольцеобразная топология, предусматривает

объединение всех компьютеров с помощью кабельной системы, имеющей форму

замкнутого контура. Преимущество ее в простоте развертывания сети, но при этом

сохраняются и описанные выше недостатки. В частности, повреждение кабеля на участке

между двумя компьютерами ЛВС приводит к выходу из строя всей кольцеобразной сети.

Сохраняется и возможность конфликтов при передаче данных.

По этой причине кольцеобразная топология в чистом виде почти нигде не

Звездообразной называется топология, при которой компьютеры соединены между

собой не непосредственно, а через специальное устройство – концентратор, или хаб.

Топология типа «звезда», или звездообразная топология, представляет собой более

дорогостоящую, но и более производительную структуру. В этом случае каждый

компьютер, в том числе и сервер, соединяется сегментом кабеля с центральным

Основным преимуществом такой топологии является ее устойчивость к сбоям,

возникающим вследствие неполадок на отдельных ПК или из-за повреждения сетевого

кабеля. В этом случае только компьютер, находящийся в несправном сегменте, не сможет

участвовать в обмене данными по сети, а на работу остальных машин этот отказ никак не

Еще одним преимуществом схемы является ее большая производительность,

обусловленная высокой скоростью передачи информации. Работу с такой скоростью

выдерживает и кабель на основе витой пары.

Можно сказать, что топология сетей – это геометрическая схема соединения узлов

Одной их характеристик сети является ее надежность. С точки зрения надежности,

предпочтительнее топология звезда, т.к. при выходе из строя какого-либо участка сети,

например, сетевого кабеля, остальная сеть остается работоспособной в отличие от

топологий шина и кольцо.

Однако из-за наличия концентратора такая сеть может оказаться дороже, да и

ремонт или замена концентратора дороже замены вышедшего из строя куска кабеля и, как

правило, занимает больше времени.

Основная функция концентратора состоит в объединении пользователей в один

сетевой сегмент. Кроме этого, данные устройства могут обеспечивать функции

центрального узла сети, осуществляющего задачу управления, играть важную роль в

системе защиты сети и поддерживать целый ряд стандартов. Концентраторы бывают

разных видов и размеров и могут работать как в сети, состоящей из нескольких

компьютеров в школьном кабинете информатики или небольшой фирме, так и в сети с

сотнями компьютеров, охватывающей комплекс зданий.

Компьютер подключается к сети с помощью сетевой карты (сетевого адаптера).

Сетевая карта устанавливается в один из свободных слотов материнской платы.

Использование топологий

К достоинствам такой сети относится то, что ее легко расширять и

адаптировать к различным системам, она устойчива к неисправностям на отдельных

узлах. Недостатки шинной топологии — загруженность канала связи и слабая

2.В сети с кольцевой топологией все узлы соединены каналами связи в единое замкнутое кольцо (петлю). Передача данных производится от узла к узлу в одном направлении, причем каждый узел ее ретранслирует.

Достоинство такой топологии — простота подключения новой ВМ к сети.

Недостатки кольцевой топологии — загруженность канала связи, слабая

3. В сети с радиальной (звездообразной) топологией вся информация передается через центральный узел. В случае с активным центром (сервером, маршрутизатором), он ретранслирует, переключает и маршрутизирует информационные потоки в сети. К серверу подключаются рабочие станции с независимыми каналами связи.

Достоинство радиальной топологии с активным центром — простота

подключения новой ВМ к сети, хорошая защищенность информации, большая пропускная

Недостатки этой топологии : большая загруженность сервера;

полная потеря работоспособности сети при отказе сервера; большая протяженность

линий связи; отсутствие гибкости в выборе пути передачи информации.

Используются и широковещательные радиальные сети с пассивным центром.

Вместо центрального сервера в таких сетях устанавливается коммутирующее

устройство (концентратор) обеспечивающий подключение одного передающего канала

сразу ко всем остальным. Недостатками топологии по сравнению с радиальной

топологией с активным центром являются меньшая пропускная способность, и слабая

защищенность передаваемой информации.

Полносвязные, иерархические и сети со смешанной топологией в процессе

передачи данных в каждом узле пути требуют выбора дальнейшего движения

В структуре такой сети можно выделить коммуникационную и абонентскую

подсети. Коммуникационная подсеть является ядром ВС, связывающим PC и серверы сети

друг с другом. Звенья коммуникационной подсети (узлы коммутации) связаны между

собой магистральными каналами связи, обладающими высокой пропускной

способностью. В больших сетях коммуникационную подсеть называют сетью передачи

Звенья абонентской подсети (серверы, рабочие станции) подключаются к узлам

коммутации абонентскими (среднескоростными) каналами связи.

Вопросы и задания

1. Чем отличаются централизованные и распределенные ВС?

2. Дайте классификацию ВС по радиусу действия.

3. Дайте определения сервера и рабочей станции.

4. Как осуществляется взаимодействие компьютеров в одноранговой сети?

5. Как осуществляется взаимодействие компьютеров в сети с выделенным сервером?

6. Чем отличаются последовательные и широковещательные ВС?

7. Чем отличаются сети с моноканалом от сетей с маршрутизацией информации?

8. Что такое топология сети?

9. Опишите топологии «шина», «кольцо».

10. В чем отличие топологий «звезда» с активным и пассивным центром?

Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.

Компьютерная сеть – это совокупность компьютерного и сетевого оборудования, соединенного с помощью каналов связи в единую систему.

Вложение	Размер
vidy_kompyuternyh_setey_i_ih_klassifikatsiya.docx	907.93 КБ

Предварительный просмотр:

Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение

Департамента здравоохранения города Москвы

«Медицинский колледж №7»

Конспекты теоретических занятий

ПМ/Дисциплина: ЕН. 01 Информатика

Специальность : 31.02.01 Лечебное дело

2 курс 4 семестр

Конспект теоретического занятия

по теме: «Виды компьютерных сетей. Классификация»

1. Введение
2. Виды компьютерных сетей
3. Классификация сетей
4. Типы сетей:

• по типу коммутации
• по технологии передачи
• по протяженности
• по скорости работы
• по функциональному назначению

1. Основные функции
2. Стандарты связи
3. Сетевые протоколы
4. Уровни протоколов
5. Доменные имена
6. Каналы передачи

Важной частью современного мира являются компьютеры. Чтобы облегчить и упростить нашу жизнь, а также ускорить работу, были созданы компьютерные сети . Так называют соединение компьютеров и вычислительного оборудования в единую сеть. Таким оборудованием являются маршрутизаторы , Wi-Fi роутеры, серверы и другая подобная техника.

Для передачи данных по компьютерной сети применяются физические явления: электромагнитное излучение, электрический ток, оптические каналы .

Компьютерная сеть – это совокупность компьютерного и сетевого оборудования, соединенного с помощью каналов связи в единую систему. Для создания компьютерной сети нам потребуются следующие компоненты:

• компьютеры, имеющие возможности для подключения к сети ( например , сетевая карта, которая есть в каждом современном ПК);
• передающая среда или каналы связи (кабельные, спутниковые, телефонные, волоконно-оптические и радиоканалы);
• сетевое оборудование (например, коммутатор или роутер);
• сетевое программное обеспечение (как правило, входит в состав операционной системы или поставляется вместе с сетевым оборудованием).

Компьютерные сети принято подразделять на два основных вида: глобальные и локальные.

Классификация

Локальные сети (Local Area Network – LAN) обладают замкнутой инфраструктурой до выхода на поставщиков услуг интернета. Термин “ локальная сеть” может описывать и маленькую офисную сеть, и сеть большого завода, занимающего несколько гектаров.

Применительно к организациям, предприятиям, фирмам используется термин корпоративная сеть – локальная сеть отдельной организации (юридического лица) независимо от занимаемой ею территории.

Корпоративные сети являются сетями закрытого типа, доступ к ним разрешен только ограниченному кругу пользователей (например, сотрудникам компании). Глобальные сети ориентированы на обслуживание любых пользователей.

Региональные сети – это сети, существующие обычно в пределах города, района, области, страны. Они связывают абонентов, расположенных на значительном расстоянии друг от друга. Обычно расстояние между абонентами региональной вычислительной сети составляет десятки-сотни километров. Они являются объединением нескольких локальных сетей и частью некоторой глобальной.

Особой спецификой по отношению к глобальной не отличаются. Региональные вычислительные сети имеют много общего с локальными, но они, по многим параметрам, сложнее их. Например, помимо обмена данными и голосового обмена, региональные вычислительные сети могут передавать видео- и аудиоинформацию .

Глобальная сеть (Wide Area Network – WAN ) охватывает большие географические регионы и состоит из множества локальных сетей. С глобальной сетью, которая состоит из нескольких тысяч сетей и компьютеров, знакомы все – это Интернет.

Системному администратору приходится иметь дело с локальными (корпоративными) сетями. Обычный пользовательский компьютер, подключенный к локальной сети, называется рабочей станцией . Компьютер, предоставляющий свои ресурсы для общего использования другим компьютерам сети, называется сервером ; а компьютер, обращающийся к совместно используемым ресурсам на сервере – клиентом .

Существуют различные виды серверов : файловые (для хранения общих файлов), серверы баз данных, серверы приложений (обеспечивающие удаленную работу программ на клиентах), web-серверы (для хранения web-контента) и другие.

В настоящее время в мире насчитывается огромное количество всевозможного сетевого и компьютерного оборудования, позволяющего организовать самые различные компьютерные сети. Все многообразие компьютерных сетей можно разделить на несколько видов по различным признакам:

Типы сетей

1. по типу коммутации
2. по технологии передачи
3. по протяженности
4. по скорости работы
5. по функциональному назначению

По типу коммутации сети делятся на два вида:

1. Коммутация каналов .
2. Коммутация пакетов .

1. По технологии передачи компьютерные сети разделяют на:

• Широковещательные сет и (передаваемая информация доступна всем компьютерным узлам).
• Точка-точка (информация передается между двумя отдельными компьютерами, либо через несколько промежуточных машин).

Разделение сетей по протяженности:

• Самыми короткими в этой классификации являются персональные сети . Их длина около одного метра, расположены на столе в непосредственной близости от пользователя компьютера. В качестве примера персональной сети можно назвать беспроводную сеть «
  bluetooth ».
• Следующим видом являются локальные сети , которые обычно размещаются в одном или нескольких зданиях, находящихся поблизости. Их длина может составлять от нескольких метров до 1 км.
• Муниципальная сеть организуется, как правило, в масштабах населенного пункта. Сегодня наиболее популярными стали муниципальные сети, дающие возможность по одному подключению гарантировать доступ к городскому телефону, телевидению и интернет ресурсам. Их протяженность может составлять несколько километров, в зависимости от величины населенного пункта.
• Глобальные сети создаются в масштабах страны или части света. В нашей стране их создают известные компании телефонной связи, по ним передается различная информация и обеспечивается доступ к интернету. Длина их не ограничена, иногда составляет несколько тысяч километров.
• Объединение сетей – мировая «паутина» интернета .

По скорости передачи сети классифицируются на:

• низкоскоростные соединения. К ним относятся такие пути поступления данных, которые действуют на скорости менее 10 мегабит в секунду.
• к среднескоростным относятся те соединения, которые оперируют с пакетами информации на скорости от 10 до 100 мегабит в секунду.
• к высокоскоростным соединениям относятся те, которые способны передавать данные со скоростью более 100 мегабит в секунду.

По функциональному назначению:

• Хранение информации.
• Серверная станция.
• Управление работой.
• Домовые соединения.

1. Оптимизация работы предприятия . Локальная сеть, созданная в офисе, гарантирует для всех работников возможность удаленного обмена данными, пользование различной оргтехникой.
2. Возможность общения . Заменить выход в мировую «паутину» локальные сети не способны, но когда необходимо создать свой закрытый канал для посторонних пользователей, то без таких сетей не обойтись. Например, можно организовать форум работников фирмы.
3. Удаленное администрирование . Сеть дает возможность одному администратору оказывать техническую помощь сразу нескольким пользователям.
4. Экономия . Лучше один раз заплатить за подключение к мировой «паутине», и сделать для всех сотрудников общий доступ, чем отдельно подключать каждому сотруднику доступ в интернет и платить за это.
5. Безопасность обмена информацией.
6. Комфорт использования.

Существует два вида стандартов :

1. Юридические (формальные). Это стандарты, принятые организациями, наделенными соответствующими правами.
2. Фактические (де факто). Это стандарты, никем не принятые, а установленные сами собой.

Например , разработана новая технология, которая широко распространилась, и приобрела большую популярность. Так получилось с протоколом , являющимся базовым во всемирной сети интернета.

В компьютерных сетях существует много стандартов связи, но самыми важными из них стали четыре вида:

1. Международная организация ISO разрабатывает стандарты на эталонную модель работы открытых систем , описывающий подход к построению сетей компьютеров.
2. Институт инженеров IEEE принимает стандарты на технологии передачи информации .
3. Совет по архитектуре сети интернет разрабатывает стандарты связи на протоколы интернета .
4. Консорциум W3C разрабатывает стандарты на Web (создание и оформление сайтов).

Сетевой протокол - это набор правил, позволяющий осуществлять соединение и обмен данными между двумя и более включёнными в сеть компьютерами.

Фактически разные протоколы зачастую описывают лишь разные стороны одного типа связи; взятые вместе, они образуют так называемый стек протоколов.

Названия " протокол " и " стек протоколов " также указывают и на программное обеспечение, которым реализуется протокол.

Уровни протоколов

Наиболее распространённой системой классификации сетевых протоколов является так называемая модель OSI. В соответствии с ней протоколы делятся на 7 уровней по своему назначению - от физического (формирование и распознавание электрических или других сигналов) до прикладного (API для передачи информации приложениями):

В основном используются протокол TCP/IP Transmission Control Protocol/Internet Protocol, TCP/IP (Протокол управления передачей / Протокол Интернета)

Большинство операционных систем сетевых серверов и рабочих станций поддерживает TCP/IP, в том числе серверы NetWare, все системы Windows, UNIX, последние версии Mac OS, системы OpenMVS и z/OS компании IBM, а также OpenVMS компании DEC.

Кроме того, производители сетевого оборудования создают собственное системное программное обеспечение для TCP/IP, включая средства повышения производительности устройств.

Стек TCP/IP изначально применялся на UNIX-системах, а затем быстро распространился на многие другие типы сетей.

Когда происходит обращение на Web или посылается e-mail, то используется доменное имя. В доменной системе имен реализуется принцип назначения имен с определением ответственности за их подмножество соответствующих сетевых групп.

DNS (англ. Domain Name System — система доменных имён) — компьютерная распределённая система для получения информации о доменах. Чаще всего используется для получения IP-адреса по имени хоста (компьютера или устройства), получения информации о маршрутизации почты, обслуживающих узлах для протоколов в домене (SRV-запись).

Распределённая база данных DNS поддерживается с помощью иерархии DNS-серверов, взаимодействующих по определённому протоколу.

Особенности системы DNS:

Ответственность за разные части иерархической структуры несут разные люди или организации.

Каждый узел сети в обязательном порядке должен хранить только те данные, которые входят в его зону ответственности и (возможно) адреса корневых DNS-серверов.

Узел может хранить некоторое количество данных не из своей зоны ответственности для уменьшения нагрузки на сеть.

Все узлы объединены в дерево, и каждый узел может или самостоятельно определять работу нижестоящих узлов, или делегировать (передавать) их другим узлам.

За хранение и обслуживание своих узлов (зон) отвечают (обычно) несколько серверов, разделённые как физически, так и логически, что обеспечивает сохранность данных и продолжение работы даже в случае сбоя одного из узлов.

DNS важна для работы Интернета, так как для соединения с узлом необходима информация о его IP-адресе, а для людей проще запоминать буквенные (обычно осмысленные) адреса, чем последовательность цифр IP-адреса.

Каждая страна имеет свой домен: аи — Австралия, be - Бельгия и т.д. Это географические домены верхнего уровня.

Помимо географического признака используется организационный признак, в соответствии с которым существуют следующие доменные имена первого уровня:

• com — коммерческие предприятия,

• edu — образовательные учреждения,

• gov — государственные учреждения,

• mil — военные организации,

Ключевыми понятиями DNS являются:

Основные виды передающих каналов, с помощью которых работают компьютерные сети:

1. Аналоговые.
2. Цифровые.
3. Широко- и узкополосные.
4. Радио и спутниковые.
5. Оптоволоконный кабель.

Аналоговые каналы стали использоваться самыми первыми для отправки данных в компьютерных соединениях и дали возможность ввести в работу общественную телефонную связь.

Передача данных по ним производится двумя способами:

1. Проводами соединяют два объекта, которые подключаются друг с другом путем непосредственной коммутации, это является выделенной линией .
2. Соединение производится путем набора номера телефона, с применением коммутируемых сетей .

1. Что такое маршрутизатор?
2. Компьютерная сеть – это?
3. На сколько уровней делятся протоколы?
4. Что называется рабочей станцией ?
5. На какие основные виды принято подразделять компьютерные сети?

Ответы к вопросам

( разновидность современного технического устройства, осуществляющего прием сигнала из сети провайдера с последующей его передачей на другие гаджеты. Он делает возможным получение доступа к Интернету нескольким устройствам одновременно посредством специального кабеля или сети wifi, то есть без каких-либо проводов ).

(совокупность компьютерного и сетевого оборудования, соединенного с помощью каналов связи в единую систему).

( протоколы делятся на 7 уровней)

( обычный пользовательский компьютер, подключенный к локальной сети, называется рабочей станцией ).

1. На какие основные виды принято подразделять компьютерные сети?

( на два основных вида: глобальные и локальные).

1. Омельченко В.П., Демидова А.А. «Информационные процессы в профессиональной деятельности»: учебник для медицинских училищ и колледжей – М.: ГЭОТАР-Медиа, 2016.

1. Омельченко В.П., Демидова А.А. «Информационные процессы в профессиональной деятельности»: учебник для медицинских училищ и колледжей – М.: ГЭОТАР-Медиа, 2019. -416 с.: ил.

2. Угринович Н.Д. «Информатика и информационные технологии»: учебник – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2007. -511 с.: ил.

Читайте также:

  
• Как восстановить файл freenas
  
• Как восстановить настройки фаерфокс
  
• M2070w не видит usb
  
• Укажите варианты ответов в которых верно определена грамматическая основа компьютер может
  
• Где найти избранное на компьютере