Что необходимо для объединения компьютеров в локальную сеть

Informatika

Конспект лекции на тему: «Объединение компьютеров в локальную сеть. Организация работы пользователей в локальных компьютерных сетях». (переписать и выучить).

Лекция. Объединение компьютеров в локальную сеть.

Организация работы пользователей в локальных компьютерных сетях

При физическом соединении двух или более компьютеров образуется компьютерная сеть. В общем случае, для создания компьютерных сетей необходимо специальное аппаратное обеспечение – сетевое оборудование и специальное программное обеспечение – сетевые программные средства.

Уже сейчас есть сферы человеческой деятельности, которые принципиально не могут существовать без сетей (например, работа банков, крупных библиотек и т. д.). Сети также используются при управлении крупными автоматизированными производствами, газопроводами, электростанциями и т.п. Для передачи данных компьютеры используют самые разнообразные физические каналы, которые обычно называются средой передачи.

Назначение всех видов компьютерных сетей определяется двумя функциями:

обеспечение совместного использования аппаратных и программных ресурсов сети;
обеспечение совместного доступа к ресурсам данных.

Например, все участники локальной сети могут совместно использовать одно общее устройство печати – сетевой принтер или, например, ресурсы жестких дисков одного выделенного компьютера – файлового сервера. Аналогично можно совместно использовать и программное обеспечение. Если в сети имеется специальный компьютер, выделенный для совместного использования участниками сети, он называется файловымсервером. Группы сотрудников, работающих над одним проектом в рамках локальной сети, называются рабочимигруппами. В рамках одной локальной сети могут работать несколько рабочих групп. У участников рабочих групп могут быть разные права для доступа к общим ресурсам сети. Совокупность приемов разделения и ограничения прав участников компьютерной сети называется политикойсети. Управление сетевыми политиками называется администрированиемсети. Лицо, управляющее организацией работы участников локальной компьютерной сети, называется системнымадминистратором. Основные характеристики и классификация компьютерных сетейПо территориальной распространенности сети могут быть локальными, глобальными, и региональными. Локальнаясеть (LAN – Local Area Network) – сеть в пределах предприятия, учреждения, одной организации. Региональнаясеть (MAN – Metropolitan Area Network) – сеть в пределах города или области. Глобальнаясеть (WAN – Wide Area Network) – сеть на территории государства или группы государств. 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 способу организации взаимодействия компьютеров сети делят на одноранговые и свыделеннымсервером (иерархические сети). Все компьютеры одноранговой сети равноправны. 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. В иерархической 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 клиентомсети или рабочейстанцией. Сервер в иерархических сетях – это постоянное хранилище разделяемых ресурсов. Сам сервер может быть клиентом только сервера более высокого уровня иерархии. Серверы обычно представляют собой высокопроизводительные компьютеры, возможно, с несколькими параллельно работающими процессорами, винчестерами большой емкости и высокоскоростной сетевой картой. 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: 1. Необходимость дополнительной ОС для сервера. 2. Более высокая сложность установки и модернизации сети. 3. Необходимость выделения отдельного компьютера в качестве сервера. По технологии использования сервера различают сети с архитектурой файл–сервер и сети с архитектурой клиент–сервер. В первой модели 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. В системах с архитектурой клиент-сервер обмен данными осуществляется между приложением-клиентом и приложением-сервером. 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. К основным характеристикам сетей относятся: Пропускная способность – максимальный объем данных, передаваемых сетью в единицу времени. Пропускная способность измеряется в Мбит/с. Время реакции сети – время, затрачиваемое программным обеспечением и устройствами сети на подготовку к передаче информации по данному каналу. Время реакции сети измеряется миллисекундах. Организация передачи данных в сети Необходимым условием работы единой локальной сети является использование сетевой операционной системы. Такие операционные системы обеспечивают совместное использование не только аппаратных ресурсов сети (принтеров, накопителей и т. д.), но и распределенных коллективных технологий при выполнении разнообразных работ. Наибольшее распространение получили сетевые операционные системы Novell NetWare, Linux и Windows. Компьютеры могут сообщаться друг с другом, потому что существуют наборы правил, или протоколы, которые помогают компьютерам понимать друг друга. Протоколы необходимы для того, чтобы процесс связи проходил без ошибок. Протоколы помогают определить, как отправляется информация и как ее получить. В локальных сетях работа пользователя с сетевыми ресурсами происходит так же, как с локальными ресурсами, но применение ЛВС дает следующие преимущества:

предоставление пользователям общего доступа к различным сетевым ресурсам: накопителям, принтерам, графическим устройствам. Благодаря этому требуется меньшее количество периферийных устройств.
предотвращение дублирования и порчи файлов за счет ограничения доступа к конфиденциальным или уязвимым данным на сервере.
более эффективная защита централизованных баз данных, чем для отдельного компьютера. При необходимости для наиболее важных данных могут создаваться резервные копии;
централизованное администрирование снижает количество людей, которым необходимо управлять устройствами и данными в сети, что снижает временные затраты и расходы компании;
обеспечение эффективного взаимодействия пользователей друг с другом, например, посредством электронной почты, форумов, службы обмена голосовыми, видео и мгновенными сообщениями. Возможно проведение конференций;
повышение надежности всей информационной системы, поскольку при отказе одного компьютера другой, резервный, может взять на себя его функции и рабочую нагрузку. Процесс обработки данных также можно распределить по нескольким компьютерам, что позволяет избежать перегрузки одного компьютера задачами обработки.

Список литературы Ресурсы СГАУ: 1Баранова Е. К. Основы информатики и защиты информации/Е. К. Баранова. – 2013 2. Ляхович В.Ф. Основы информатики/В. Ф. Ляхович. – 2009 Ресурсы ИБЦ колледжа: 3. Семакин, И. Г. Информатика и ИКТ. Базовый курс [Текст] : учебник для 9 кл. / И. Г. Семакин, Л.А. Залогова, С.В. Русаков, Л.В. Шестакова. – 3-е изд. – М. : БИНОМ. Лаборатория знаний, 2008. – 359 с Интернет ресурсы:

4. Подключение компьютера к сети

Речь пойдет о том, как выполнить объединение компьютеров в сеть. Способы объединения зависят от того, какая создается сеть – локальная или глобальная.

4.1. Подключение к локальной сети

Подключение компьютера к локальной сетивыполняется при помощи специального устройства – сетевого адаптера (сетевой карты), который приобретается отдельно. Существует большое количество сетевых адаптеров, выбор адаптера зависит от топологии сети. Топология – раздел математики, изучающий свойства геометрических фигур. Для компьютерных сетей – это способ организации физических связей между компьютерами (узлами) сети.Простейшая локальная сеть имеет шинную или звездообразную топологию.

В случае шинной топологии(рис. 1) используется длинный кабель, в разрывы которого подключаются сетевые адаптеры рабочих станций. Это более дешевый способ объединения компьютеров в сеть, но он обладает существенным недостатком – при обрыве кабеля вся сеть выходит из строя.

Рис. 1. Сеть с шинной топологией

Если в шинной топологии компьютер-отправитель и получатель расположены не на одном кабеле, то для их связи используется специальное устройство пересылки сообщений – маршрутизатор.Он копирует посылаемое по одному кабелю сообщение и передает его по другому.

В случае звездообразной топологии(рис. 2) каждый компьютер подключается своим кабелем к другому специальному устройству –концентратору(разветвителю). При обрыве одного из кабелей сеть продолжает функционировать.

Рис. 92. Сеть со звездообразной топологией

Возможны и другие варианты топологии сети (например, кольцевая топология), а также более сложные варианты топологии (например, смешанная топология).

4.2. Подключение к глобальной сети

Для физического подключения компьютера к глобальной сети нужно подключить к компьютеру модем и соединить его с обычной телефонной линией. Существуют и другие способы физического подключения к глобальной сети. Например, можно подключиться к оптоволоконной линии связи, идущей от включенного в сеть узла. Конечно, этот способ более дорог, так как требует прокладки дорогостоящего оптоволоконного кабеля. В мире существует много глобальных сетей. Наиболее известны среди них Internet, Compuserve, Relcom, FIDONET и др. Некоторые глобальные сети охватывают отдельные страны или регионы, другие – весь мир. В глобальной сети есть компьютеры, специально выделенные для работы в качестве почтовых серверов. Такие компьютеры подключены сразу к нескольким телефонным линиям или к другим подобным каналам.

5. Адресация компьютеров

При объединении компьютеров в сеть появляется проблема их адресации. На практике обычно используется сразу несколько схем. Каждый адрес используется в той ситуации, когда соответствующий вид адресации наиболее удобен. Наибольшее распространение получили три схемы адресации узлов.

Аппаратные (hardware) адреса. Эти адреса предназначены для сети небольшого или среднего размера, поэтому они не имеют иерархической структуры. Типичным представителем адреса такого типа является адрес сетевого адаптера локальной сети. Такой адрес обычно используется только аппаратурой, поэтому его стараются сделать по возможности компактным и записывают в виде двоичного или шестнадцатеричного значения. При задании аппаратных адресов обычно не требуется выполнение ручной работы, так как они либо встраиваются в аппаратуру компанией-изготовителем, либо генерируются автоматически при каждом новом запуске оборудования. Помимо отсутствия иерархии, использование аппаратных адресов связано еще с одним недостатком: при замене аппаратуры, например сетевого адаптера, изменяется и адрес компьютера

Символьные адреса или имена. Эти адреса предназначены для запоминания людьми и поэтому обычно несут смысловую нагрузку. Символьные адреса легко использовать как в небольших, так и крупных сетях. Для работы в больших сетях символьное имя может иметь сложную иерархическую структуру, например, ftp-archl.ucl.ac.uk.

Числовые составные адреса. Символьные имена удобны для людей, но из-за переменного формата и потенциально большой длины их передача по сети не очень экономична. Поэтому во многих случаях для работы в больших сетях в качестве адресов узлов используют числовые составные адреса.

В современных сетях для адресации узлов применяются, как правило, одновременно все три приведенные выше схемы. Пользователи адресуют компьютеры символьными именами, которые автоматически заменяются в сообщениях, передаваемых по сети, на числовые номера. С помощью этих числовых номеров сообщения передаются из одной сети в другую, а после доставки сообщения в сеть назначения вместо числового номера используется аппаратный адрес компьютера. Обычно такая схема характерна даже для небольших автономных сетей.

Читайте также: Свф что это за программа

Проблема установления соответствия между адресами различных типов, которой занимается служба разрешения имен, может решаться как полностью централизованными, так и распределенными средствами.

Объединение компьютеров в локальную сеть.

Чтобы объединить компьютеры в локальную сеть необходимо устройство, называемое сетевым концентратором. Ранее, в качестве сетевого концентратора применялись хабы (HUB), но сейчас все чаще используют коммутароры (Switch). Хаб – это пассивный сетевой разветвитель. Коммутатор, в отличие от хаба, имеет “мозги” и поэтому относится к классу активного сетевого оборудования. Наличие “мозгов” приводит к увеличению производительности и уменьшению “заторов” в сети. Хотя все эти достоинства проявляются, большей частью, в крупных сетях.

Для использования в небольших офисах или дома выпускаются устройства, которые совмещают в себе сразу несколько функций: коммутацию, маршрутизацию, файрволл с функцией трансляции сетевых адресов, точку беспроводного доступа WiFi, adsl-модем и др. Часто такие многофункциональные устройства называют интернет-маршрутизаторами или интернет-шлюзами.

Подключение домашних компьютеров или компьютеров небольшого офиса к Интернет наиболее часто осуществляется следующими методами:

По технологии ADSL (интернет-канал СТРИМ и др.);
“Домашняя сеть” или “Выделенная линия” (кабель “витая пара”, стандарт Ethernet);

1. Подключаемся к Интернет по технологии ADSL – высокоскоростное подключение через телефонную розетку, телефон всегда свободен (интернет-канал “СТРИМ”, и др. интернет-провайдеры, предлагающие подключение по технологии ADSL)

Для подключения к Интернет по ADSL-технологии необходимы:

Компьютеры, снабженные сетевыми адаптерами Ethernet (пракически все современные компьютеры имеют встроенный интерфейс Ethernet для подключения к локальной сети);
ADSL-модем с интерфейсом Ethernet (он же – маршрутизатор) и коммутатор Ethernet; или ADSL-модем, совмещенный с коммутатором Ethernet (обычно на 4-е порта);
Сплиттер и микрофильтры;
Кабели для подсоединения модема к телефонной сети и для подсоединения компьютеров к коммутатору.

Схема подключения оборудования

ВАЖНО! Чтобы обеспечить одновременную работу в Интернет со всех компьютеров локальной сети, необходимо настроить adsl-модем для работы в качестве интернет-маршрутизатора.

2. Подключаемся к Интернет по технологии Ethernet, в обиходе часто называемой “Домашня сеть” или “Выделенная линия”.

Подключение к Интернет (а точнее, к оборудованию интернет-провайдера) осуществляется кабелем типа “витая пара категории 5” по стандарту Ethernet. Кабель к вам в квартиру или офис проводят технические специалисты оператора интернет-услуг. В случае использования оптического кабеля, оператор услуг связи устанавливает у абонента оконечное оборудование, которое имеет интерфейс Ethernet, и возможно, дополнительные интерфейсы для оказания сопутствующих услуг связи (телефония, цифровое телевидение и др).

Для подключения к Интернет по, так называемой, “Домашней сети” необходимы:

Компьютеры, снабженные сетевыми адаптерами Ethernet (пракически все современные компьютеры имеют встроенный интерфейс Ethernet для подключения к локальной сети);
Маршрутизатор, коммутатор Ethernet; или многофункциональное устройство – маршрутизатор, совмещенный с коммутатором Ethernet (обычно на 4-е порта);
Кабели для подсоединения компьютеров к коммутатору.