Аппаратные и программные средства сети
Аппаратные и программные средства сети — это совокупность аппаратных и программных средств, которые предназначены для информационного обмена и обеспечения доступа пользователей к единым ресурсам сети.
Введение
Сетевые технологии призваны играть значительную роль в реалиях современного мира. Большинство компаний применяют сети для того, чтобы реализовать свои бизнес-процессы, а также и для организации связи с заказчиками. При этом практически все специалисты полагают, что в будущем значение сетей будет только повышаться. Обладание знаниями в сфере сетевых технологий предоставляет возможность лёгкого решения проблемы информационного обмена и повышения её качества, а оперативно и вовремя полученная информация является очень ценным приобретением и часто играет решающую роль в развитии организации.
Аппаратные и программные средства сети
Сетью является группа компьютеров, которые соединены между собой при помощи специального оборудования, реализующего информационный обмен информацией между ними. Соединить два компьютера можно непосредственно (двухточечное соединение) или с применением дополнительного оборудования, предназначенного для обеспечения связи.
Компьютерные сети являются магистральными информационными структурами, состоящими из логического и физического уровней, главным предназначением которых является информационный обмен.
Физический уровень представлен элементами сети, которые обеспечивают физическое соединение компьютеров. В качестве таких элементов обычно могут использоваться:
- Сетевые интерфейсы, такие как, сетевые карты или платы сетевых адаптеров, стандартные или расширенные коммуникационные, или параллельные порты.
- Сетевая среда трансляции данных, а именно, кабель коаксиальный, кабель двухпроводный (витая пара) или оптоволоконный кабель.
- Совокупность узловых компонентов, которыми являются маршрутизаторы, концентраторы, повторители (репитеры, хабы), переключатели (switch), а также конечные элементы (терминаторы, коннекторы, разъемы, заглушки).
Логическим уровнем является разнообразное программное обеспечение, которое предоставляет возможность применения имеющихся в наличии физических элементов сети. Среди всего разнообразия программного обеспечения следует особо выделить его следующие типы:
- Драйверы и сетевые протоколы операционных систем.
- Серверные программы.
- Клиенты сетевых сервисов или служб.
Как уже отмечалось выше, сети делятся на локальные и глобальные, но, помимо этого, они ещё могут быть:
- Одноранговыми и многоранговыми сетями.
- Однопользовательскими и многопользовательскими сетям.
Среди всего разнообразия сетевых классификаций следует рассматривать самые важные и часто применяемые. Практически все классификационные принципы деления сетей на категории и типы базируются на видах и типах программного обеспечения. Другими словами, при одном и том же физическом основании могут быть сформированы сети различных видов, типов и классов.
Компьютер, подключенный к сети, именуется рабочей станцией (Workstation). Обычно за этим компьютером работает пользователь, но в сети имеются и такие компьютеры, на которых необязательно присутствие человека. Они функционируют как сетевые управляющие центры, а также и как информационные накопители. Такой тип компьютеров носит название сервер. Когда компьютеры располагаются относительно недалеко друг от друга и соединяются при помощи высокоскоростных сетевых адаптеров, то такие сети именуются локальными сетями. При использовании локальных сетей компьютеры обычно могут располагаться в границах одной комнаты, здания или в нескольких близко расположенных домах. Локальные компьютерные сети, как правило, могут объединить не более сотни единиц компьютерного оборудования, которое принадлежат какой-нибудь одной организации, и носят корпоративный характер, как по эксплуатации сети, так и по характеру системного программного обеспечения.
Компьютерные сети именуются глобальными, когда они объединяют в своем составе значительное количество компьютеров и отвечают современным требованиям, которые применяются к сетям и сетевым технологиям, предназначенным для интеграции компьютеров, расположенных на больших расстояниях и имеющих различную базовую архитектуру и программное обеспечение. Для того чтобы объединить компьютеры или целые локальные сети, расположенные на большом удалении друг от друга, могут использоваться модемы, а также выделенные или спутниковые каналы связи.
Организационные принципы и протоколы программного обеспечения локальных и глобальных компьютерных систем могут иметь как одинаковую структуру, так и абсолютно разную. По этой причине, не следует причислять сеть к локальной или глобальной сети только на основании признаков типа сетевого взаимодействия и основного программного обеспечения. Любые сети, включая и глобальные, подразделяются на коммерческие, доступ к которым и услуги сервисных служб являются платными, и некоммерческие, то есть, по сути «условно бесплатные». В данном случае, условно, означает, что определённую плату за подключение и использование сетевых служб, а также эксплуатацию систем связи, пользователи все-таки должны внести, но она является сравнительно малой в сравнении с коммерческими системами, но и уровень сервиса тоже соответствующий. Коммерческие сети обслуживаются профессиональными компаниями, предоставляющими высококачественный коммерческий сетевой сервис.
В зависимости от распределения функций между компьютерами сети, локальные сети подразделяются на одноранговые и многоранговые. Когда компьютер предоставляет свои ресурсы другим сетевым пользователям, то он исполняет роль сервера. При этом компьютер, который обращается к ресурсам другого компьютера, считается клиентом. Как указывалось выше, компьютер, который работает в сети, может исполнять функции либо клиента, либо сервера, либо совмещать обе эти функции.
Аппаратное и программное обеспечение сетей
Чтобы сеть функционировала нужны сервера, компьютеры абонентов, устройства для объединения компьютеров в сети и линии связи между ними.
Компьютер-сервер – это высокопроизводительный компьютер, который постоянно подключён к сети и имеет бесперебойное электропитание, при этом он занимается постоянным приёмом/передачей информации по сети и обеспечивает предоставление информационных услуг в сети.
Компьютер-терминал – это наш домашний компьютер, через который мы выходим в интернет для получения и передачи информации.
Чтобы выйти в интернет не достаточно одного компьютера, ещё для этого необходим модем.
Модем – название произошло от слов модулятор/демодулятор. Модуляция – это преобразование информации из дискретной цифровой формы в аналоговую при передаче информации в сеть, демодуляция – наоборот. Информация в ЭВМ имеет дискретную двоичную форму, а линии телефонной связи, через которые выходим в интернет передают аналоговый – непрерывный сигнал, вот для того чтобы преобразовывать сигнал из одного вида в другой и нужен модем.
Модем (модулятор/демодулятор) — устройство для преобразования физической формы представления информации из компьютерного стандарта в стандарт телефонной связи и обратно.
До развития интернета самыми популярными были модемы для коммутируемых телефонных линий или как их ещё называли dial-up модемы, которые издавали шипяще-звинящие звуки в момент подключения к сети и обеспечивали скорость передачи до 8 килобит в секунду.
На скорость работы таких модемов влияла их скорость, измеряющаяся в бодах.
Бод — единица скорости передачи сигнала, измеряемая числом дискретных переходов или событий в секунду. Бод используется как единица измерения при обозначении скорости модемов для коммутируемых телефонных линий, выражающая число изменений состояния канала связи в секунду (для модема – действительную частоту несущей при передаче данных).
Названа в честь Эмиля Бодо, изобретателя кода Бодо — кодировки символов для телетайпов.
Иногда ошибочно считают, что бод — это количество бит, переданное в секунду. Но это верно лишь для двоичного кодирования. Например, в современных модемах используется квадратурная амплитудная манипуляция, и одним изменением уровня сигнала может кодироваться несколько (до 16) бит информации.
Например, при символьной скорости 2400 бод скорость передачи может составлять 9600 бит/c благодаря тому, что в каждом временном интервале передаётся 4 бита.
Кроме этого, бодами выражают полную ёмкость канала, включая служебные символы (биты), если они есть. Эффективная же скорость канала выражается другими единицами, например битами в секунду (бит/c, bps).
В высокоскоростных модемах один символ несёт несколько битов. Например, модемы V.22bis и V.32 передают 4 бита на 1 символ, V.32bis – 6 битов, а V.34 – 9.
До появления DSL модемов скорость интернета у обычных пользователей была не большой, но теперь с приходом технологий DSL и VPN скорость интернета ограничивается чаще только тарифным планом провайдера.
Также необходимым наличием, в случае подключения к интернету по выделенному каналу связи или с помощью DSL модема необходима сетевая карта.
Сетевая карта (сетевая плата или Ethernet-адаптер или NIC – network interface card) – периферийное устройство, позволяющее компьютеру взаимодействовать с другими устройствами сети.
Существует 4 основных вида линий (каналов) связи:
1. Телефонные линии
2. Электрическая кабельная сеть
3. Оптоволоконная кабельная сеть
4. Радиосвязь (радиорелейные линии, спутники)
Все эти каналы связи различаются по пропускной способности, помехоустойчивости, стоимости.
Самый дешёвые – телефонные, т.к. их уже протянули и они используются и для обычных телефонов, самые дорогие – оптоволоконные.
Помехоустойчивые – оптоволоконные, неустойчивые – радиосвязь.
Пропускная способность — это максимальная скорость передачи информации по каналу. Измеряется в Кбит/с или Мбит/с.
Примерная оценка пропускной способности телефонных линий около 50Мбит/с, у оптоволоконных и радиосвязи до 1Гбит/с.
Основной протокол, через который работает сеть Интернет TCP/IP.
Протокол – это стандарт на предоставление сетевой информации, на способы её передачи и обработки в сети.
TCP – transfer control protocol – протокол управления передачей. Особенность передачи информации в том, что она передаётся пакетами (частями), т.е. посланный нами файл другому абоненту сети сначала разбивается на части, а затем в виде отдельных частей передаётся по сети, доходит до абонента и собравшись обратно в единое целое показывается ему. Чтобы пакеты успешно собрались к ним добавляется служебная информация – какой частью какого файла является и кому должен быть доставлен пакет.
IP – internet protocol – обеспечивает доставку каждого отдельного пакета до пункта назначения.
Благодаря делению передаваемой информации на пакеты происходит снижение нагрузки на узлы сети, т. к. если прийдёт неисправный пакет, то его перекачать заново проще, чем целый файл заново. Особенно это даёт преимущества на плохих линиях связи или при отправке больших объёмов данных.
Программное обеспечение сети
Основным ПО для функционирования сетей являются сетевые операционные системы на серверах: Windows Server, FreeBSD, различные версии Linux и другие.
ПО делится на два вида:
Базовое — обеспечивает поддержку работы сети по протоколу TCP/IP.
Прикладное — обеспечивает работу служб интернета — WWW, почта и другие.
Основная технология работы сети – клиент-сервер – программа-клиент на компьютере абонента сети формирует запросы, а сервер обрабатывает эти запросы.
Интернет — это всемирная система компьютерных сетей, объединённых на базе общего протокола TCP/IP, также её именуют WWW – World Wide Web – всемирная паутина или всемирная информационная сеть.
Всемирная сеть состоит из сети документов, ещё их называют веб-страницами, связанных между собой гиперссылками.
HTTP – Hyper Text Transfer Protocol – протокол передачи гипертекста, который занимается обработкой гиперссылок, поиском и передачей документов клиенту.
Гиперссылка (гипертекст) — это слово или участок текста, который выделен каким-либо цветом и щелчок по которому позволит перейти на другую веб-страницу или веб-сайт.
Гиперссылка, связанная с другой страницей образует гиперсвязь. Если гиперсвязь осуществляется между мультимедиа документами, то она образует систему — гипермедиа.
Веб-страницы хранятся на веб-сервере, а если страницы находятся в одном домене, то все вместе они составляют веб-сайт.
Для просмотра веб-документов в сети Интернет необходима клиент-программа — браузер.
Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями: