Модуль № 7 –Локальные и глобальные сети.
Цель и задачи модуля
Познакомить студентов с принципами организации и работы локальных вычислительных и глобальных сетей.
Введение к модулю
Модуль содержит основные понятия локальных сетей (архитектура, функции, сервер, протокол. Модуль поможет структурировать уже имеющиеся знания об Интернете, его структуре, услугах и службах.
ЛЕКЦИЯ № 1 «Локальная компьютерная сеть»
Оглавление
Общие сведения о работе с сетью. Локальные вычислительные сети. Глобальная компьютерная сеть. Функции сети: совместное использование данные, электронная почта, совместное использование программ. Оборудование локальной сети. Архитектура локальной сети. Одноранговая локальная сеть. Сервер и локальные станции. Функции сервера локальной сети. Протокол TCP/IP. Общие сведения об Internet, электронной почте и связи. Общие сведения о модемах.
Лекция
Общие сведения о работе с сетью
На сегодняшний день в мире существует более 130 млн. компьютеров, и более 80% из них объединены в различные информационно-вычислительные сети от малых локальных сетей в офисах до глобальных сетей типа Internet. Всемирная тенденция к объединению компьютеров в сети обусловлена рядом важных причин, таких как ускорение передачи информационных сообщений, возможность быстрого обмена информацией между пользователями, получение и передача сообщений (факсов, E-Mail писем и прочего) не отходя от рабочего места, возможность мгновенного получения любой информации из любой точки земного шара.
Компьютерная сеть, или просто сеть — компьютеры, соединенные линиями связи и обменивающиеся по ним информацией.
Сети делятся на два класса.
Локальные вычислительные сети – это совместное подключение нескольких отдельных компьютерных рабочих мест (станций) к единому каналу передачи данных. Благодаря этим сетям имеется возможность одновременного использования программ и баз данных несколькими пользователями. Компьютеры такой сети соединены друг с другом физически одним из видов кабелей (витая пара, коаксиальный кабель, оптоволоконные линии и пр.). ЛВС обычно принадлежит одной организации.
Глобальная компьютерная сеть — сеть, в которой обмениваются информацией компьютеры, сколь угодно удаленные друг от друга. Для такого обмена компьютеры используют специальные приложения.
Имеется несколько способов подключения одного компьютера к другому по сети. Windows позволяет подключить компьютер к следующим объектам:
- к другому компьютеру, при помощи прямого кабельного соединения;
- к частной сети, при помощи модема, адаптера ISDN (Integrated Services Digital Network) или сетевого адаптера.
- к сети, в которой используется подключение к виртуальной частной сети (VPN);
- к другому компьютеру, путем вызова со стороны данного компьютера.
Для создания данных подключений и настройки сетевых протоколов и параметров используется окно «Сеть и удаленный доступ к сети», которое находится в панели управления. Кроме того, имеется возможность подключения к электронным доскам объявлений, сетям или другим компьютерам при помощи служебных программ «Telnet» или «HyperTerminal».
| ? | Сформулируйте основное отличие между локальными и глобальными сетями |
Функции сети
Сеть выполняет следующие функции.
1. Совместное использование данных. Получить информацию, находящуюся на другом компьютере, в локальной сети очень просто. Эта информация доступна в программе управления файлами. Для получения информации из глобальной сети нужна специальная программа.
Совместно использовать данные — иметь доступ к данным, находящимся на другом компьютере.
2. Обмен данными. Пользователи сети могут обмениваться по ней любыми своими файлами. В локальной сети файлы передаются с компьютера на компьютер с помощью кабелей, без использования каких-либо дисков, с помощью обычной программы управления файлами.
В сетях развиты также специальные способы обмена файлами. Например, в сетях широко используется электронная почта. Электронная почта изначально появилась в локальных сетях, где она не занимает лидирующего положения (не обязательно посылать сообщение в соседнюю комнату). Электронная почта — отправка сообщения по сети указанному адресу.
С развитием глобальных сетей электронная почта заняла в них лидирующее положение,— электронная почта позволяет быстро обмениваться сообщениями и файлами с любым пользователем в любом городе или стране.
3. Совместное использование программ. В сетях используют не только пассивные данные, находящиеся на другом компьютере. В сети можно запустить на компьютере программу, установленную на другом компьютере.
4. Совместное использование модемов, принтеров и других устройств возможно только в локальной сети.
Оборудование локальной сети
Для организации локальной сети обычно необходим следующий минимальный набор специального оборудования.
1. Сетевую карту, или сетевой контроллер, которая вставляется в слот системной платы и позволяет компьютеру получать данные из локальной сети и передавать данные в сеть.
2. Сетевые кабели для подключения к сетевым картам.
3. Разъемы, с помощью которых кабели подсоединяются к остальному оборудованию.
4. В зависимости от архитектуры локальной сети может потребоваться хаб. Хаб, или концентратор— специальное устройство, к которому подключаются компьютеры локальной сети с помощью кабелей.
Скорость обмена информацией по дешевым локальным сетям составляет 10 Мбит/с и 100 Мбит/с. Это больше скорости обмена информацией с дискетой и даже с дисководом компакт-дисков. Но меньше скорости обмена данными с жестким диском.
| ? | Перечислите возможности, появляющиеся при подключении к локальной сети |
Архитектура локальной сети
Архитектура локальной сети — вид геометрии соединения компьютеров между собой в локальную сеть.
В настоящее время наиболее распространены три типа архитектуры локальной сети (т.е. топологии).
1. Линейная (кольцевая) архитектура сети. При такой архитектуре компьютеры локальной сети подключаются последовательно к одному кабелю. В этот кабель врезаются разъемы, подключаемые к сетевой карте. Передача информации в кольце всегда производится только в одном направлении. Каждый из компьютеров передает информацию только одному компьютеру, следующему в цепочке за ним, а получает информацию только от предыдущего в цепочке компьютера
Достоинством этой архитектуры является минимальная длина сетевого кабеля. Недостатком является то, что при поломке одного разъема выходит из строя вся сеть.
Скорость обмена по такой сети составляет 10 Мбит/с.
2. Звездообразная архитектура сети. При этом к одному центральному компьютеру присоединяются остальные периферийные компьютеры, причем каждый из них использует отдельную линию связи. Информация от периферийного компьютера передается только центральному компьютеру, от центрального — одному или нескольким периферийным.
3. Шинная архитектура сети. При этом все компьютеры параллельно подключаются к одной линии связи. Информация от каждого компьютера одновременно передается всем остальным компьютерам.
Недостатком является большая суммарная длина всех сетевых кабелей.
Достоинство заключается в устойчивости сети к мелким поломкам: если не работает какой-то сетевой кабель, сеть все равно работает для всех остальных компьютеров. Однако если выйдет из строя хаб, то не работает вся сеть, пока хаб не заменят новым.
Скорость обмена по такой сети составляет либо 10, либо 100 Мбит/с.
На практике нередко используют и другие топологии локальных сетей, однако большинство сетей ориентировано именно на три базовые топологии.
| ? | К какой топологии относится архитектура «дерево»?  |
Одноранговая локальная сеть
Когда все компьютеры в локальной сети равноправны, одного ранга, такая сеть называется одноранговой.
Сетевым программным обеспечением в одноранговых сетях может служить обычный Windows. Если к одному из компьютеров подключен принтер, то он может использоваться всеми компьютерами в сети.
В одноранговую сеть рекомендуется соединять не более 3—5 компьютеров, находящихся достаточно близко друг к другу.
При работе в сети каждому уровню отводится конкретная роль, в том числе и в транспортной среде. Благодаря этому общая задача передачи данных расчленяется на отдельные легко обозримые задачи. Необходимые соглашения для связи одного уровня с выше- и нижерасположенными называют протоколом.
Сервер и локальные станции
Сервер — выделенный компьютер, который занимается исключительно обслуживанием локальной сети и совместно используемых данных.
Простые компьютеры локальной сети, подключенные к серверу, называются локальными, или рабочими, станциями.
Чаще в локальных сетях ставится сервер. В этом случае получаем локальную сеть с выделенным сервером. На сервере пользователи не работают, поэтому он обычно размещается в недоступном для них месте.
В вышеприведенную схему объединения компьютеров в локальную сеть сервер вписывается очень просто: один из подключенных к сети компьютеров, обычно специализированный и самый мощный, назначается сервером. После этого на него ставится сетевая операционная система — серверное программное обеспечение.
На сервере используются операционные системы Novell NetWare, Windows NT Server, UNIX.