Понятие компьютерной сети. Назначение сети

 

Сеть - это совокупность устройств и систем, которые подключены друг к другу (логически или физически) и общающихся между собой. Сюда можно отнести сервера, компьютеры, телефоны, маршрутизаторы и так далее. Размер этой сети может достигать размера Интернета, а может состоять всего из двух устройств, соединенных между собой кабелем. В состав сети входят следующие компоненты:

Рис. 8.1 – Компоненты сети

 

     1) Оконечные узлы: - Устройства, которые передают и/или принимают какие-либо данные. Это могут быть компьютеры, телефоны, сервера, какие-то терминалы, телевизоры и т.д.

     2) Промежуточные устройства: - Это устройства, которые соединяют оконечные узлы между собой. Сюда можно отнести коммутаторы, концентраторы, модемы, маршрутизаторы, точки доступа Wi-Fi.

     3) Сетевые среды: - Это те среды, в которых происходит непосредственная передача данных. Сюда относятся кабели, коннекторы, воздушная среда передачи.  По токопроводящим кабелям передача данных осуществляется при помощи электрических сигналов. По оптоволоконным кабелям передача осуществляется при помощи световых импульсов. По беспроводным устройствам передача осуществляется при помощи радиоволн.

 

Направления использования сетей

     1) Приложения: При помощи приложений отправляются различные данные между устройствами и создается доступ к общим ресурсам. Это могут быть как консольные приложения, так и приложения с графическим интерфейсом.
     2) Сетевые ресурсы: Это сетевые принтеры и сетевые камеры, которые просматривает охрана.

     3) Хранилище: Многие пользователи выкладывают туда свои файлы, видео, картинки и открывают общий доступ к ним для других пользователей.
     4) Резервное копирование: В крупных компаниях, используют центральный сервер, куда все компьютеры копируют важные файлы.

     5) VoIP: Телефония, работающая по протоколу IP. Применяется она сейчас повсеместно, так как проще, дешевле традиционной телефонии и с каждым годом вытесняет ее.

 

Приложения для работы в сети

 

     1. Загрузчики - это файловые менеджеры, работающие по протоколу FTP, TFTP. Пример — это скачивание фильма, музыки, картинок с файлообменников или иных источников. То есть это встроенные или сторонние программы и утилиты, которые выполняют копирование и скачивание. Данный вид приложений не требует прямого человеческого вмешательства. Достаточно указать место, куда сохранить и скачивание само начнется и закончится.

Скорость скачивания зависит от пропускной способности.

Протоколы для работы в сети:

     FTP- это стандартный протокол передачи данных с установлением соединения. Работает по протоколу TCP. Стандартный номер порта 21. Чаще всего используется для загрузки сайта на веб-хостинг и выгрузки его.

     TFTP- это упрощенная версия протокола FTP, которая работает без установления соединения, по протоколу UDP. Применяется для загрузки образа бездисковыми рабочими станциями. Особенно широко используется устройствами Cisco для той же загрузки образа и резервных копий.

2. Интерактивные приложения - это приложения, позволяющие осуществлять интерактивный обмен.

Например,

1) модель «человек-человек». Когда два человека, при помощи интерактивных приложений, общаются между собой или ведут общую работу. Сюда относится: электронная почта, форум, на котором несколько экспертов помогают людям в решении вопросов.

2) модель «человек-машина». Когда человек общается непосредственно с компьютером. Это может быть удаленная настройка базы, конфигурация сетевого устройства. Здесь, в отличие от загрузчиков, важно постоянное вмешательство человека. То есть, как минимум, один человек выступает инициатором. Пропускная способность уже более чувствительна к задержкам, чем приложения-загрузчики. Например, при удаленной конфигурации сетевого устройства, будет тяжело его настраивать, если отклик от команды будет в 30 секунд.

3. Приложения в реальном времени - это приложения, позволяющие передавать информацию в реальном времени. Как раз к этой группе относится IP-телефония, системы потокового вещания, видеоконференции. Самые чувствительные к задержкам и пропускной способности приложения. Представьте, что вы разговариваете по телефону и то, что вы говорите, собеседник услышит через 2 секунды и наоборот, вы от собеседника с таким же интервалом. Такое общение еще и приведет к тому, что голоса будут пропадать и разговор будет трудноразличимым, а в видеоконференция превратится в кашу. В среднем, задержка не должна превышать 300 мс. К данной категории можно отнести Skype, Lync, Viber (когда совершаем звонок).

 

Топология сети

 

Топология сетей делится на 2 большие категории:

1) физическая;

2) логическая.

Физическая топология - это структура сети. Она определяет, где находятся узлы, какие сетевые промежуточные устройства используются, какие сетевые кабели используются, как они протянуты и какой порт используется.

Логическая топология - определяет каким путем будут идти пакеты данных.

Топология сети может быть следующего вида:

1) Топология с общей шиной (англ. Bus Topology)

Рис. 8.2. Топология сети с общей шиной

   

     Это одна из первых топологий. Суть состояла в том, что к одному длинному кабелю подсоединяли все устройства и организовывали локальную сеть. На концах кабеля требовались терминаторы (сопротивление на 50 Ом). Они использовалось для того, чтобы сигнал не отражался в кабеле. Преимущество ее было только в простоте установки. С точки зрения работоспособности была крайне не устойчивой. Если где-то в кабеле происходил разрыв, то вся сеть оставалась парализованной.

     2) Кольцевая топология (англ. Ring Topology)

 

Рис. 8.3. Кольцевая топология

 

В данной топологии каждое устройство подключается к 2-ум соседним. Таким образом создается кольцо. Здесь логика такова, что с одного конца компьютер только принимает, а с другого только отправляет. То есть, получается передача по кольцу и следующий компьютер играет роль ретранслятора сигнала.

За счет этого нужда в терминаторах отпала. Соответственно, если где-то кабель повреждался, кольцо размыкалось и сеть становилась не работоспособной. Для повышения отказоустойчивости, применяют двойное кольцо, то есть в каждое устройство приходит два кабеля, а не один. Соответственно, при отказе одного кабеля, остается работать резервный.

 

3) Топология звезда (англ. Star Topology)

 

Рис. 8.4. Топология звезда

 

Все устройства подключаются к центральному узлу, который является ретранслятором. В наше время данная модель используется в локальных сетях, когда к одному коммутатору подключаются несколько устройств. Здесь отказоустойчивость значительно выше, чем в двух предыдущих. При обрыве, какого либо кабеля, выпадает из сети только одно устройство. Все остальные продолжают работать. Однако, если откажет центральное звено, сеть станет неработоспособной.

 

4) Полносвязная топология (англ. Full-Mesh Topology)

 

Рис. 8.5. Полносвязная топология

 

     Все устройства связаны напрямую друг с другом. То есть с каждого на каждый. Данная модель является самой отказоустойчивой, так как не зависит от других. Но строить сети на такой модели сложно и дорого. Так как в сети, в которой минимум 1000 компьютеров, придется подключать 1000 кабелей на каждый компьютер.

     5) Неполносвязная топология (англ. Partial-Mesh Topology)

Рис. 8.6. Неполносвязная топология

 

     Соединение построено не с каждого на каждый, а через дополнительные узлы. То есть узел A, связан напрямую только с узлом B, а узел B связан и с узлом A, и с узлом C. Чтобы узлу A отправить сообщение узлу C, ему необходимо отправить сначала узлу B, а узел B в свою очередь отправит это сообщение узлу C. По этой топологии работают маршрутизаторы.

Пример: Если из дома выходить в Интернет, то нет прямого кабеля до всех узлов. Сообщение отправляется провайдеру, а он уже знает куда эти данные нужно передать.

     6) Смешанная топология (англ. Hybrid Topology)

Рис. 8.7. Смешанная топология

 

Это самая популярная топология. Представляет собой древовидную структуру, которая объединяет все топологии. Одна из самых отказоустойчивых топологий, так как если у двух площадок произойдет обрыв, то парализована будет связь только между ними, а все остальные объединенные площадки будут работать безотказно. На сегодняшний день, данная топология используется во всех средних и крупных компаниях.

 

⇐ Предыдущая1234

Поделиться: