Microsoft — Основы компьютерных сетей / Глава_01
В этой главе вы найдете ответы на следующие вопросы: Что такое сеть? Какие возможны типы сетей? Каковы особенности одноранговых сетей и сетей на основе сервера? Что такое комбинированные сети?
Попробуем представить себе мир примерно тридцать пять — сорок лет назад. Мир без общедоступных компьютерных сетей. Мир, в котором каждый компьютер должен был иметь собственное хранилище данных и собственный принтер. Мир, в котором не было электронной почты и систем обмена мгновенными сообщениями (например, ICQ). Как ни странно это звучит сейчас, но до появления компьютерных сетей все это было именно так. Компьютеры — важная часть сегодняшнего мира, а компьютерные сети серьезно облегчают нашу жизнь, ускоряя работу и делая отдых более интересным. Благодаря этой книге вы узнаете, как устроены и работают компьютерные сети, на- учитесь проектировать и создавать их, освоите работу с наиболее популярными сетевыми приложениями.
Как компьютеры взаимодействуют Практически сразу после появления ЭВМ воз-
| друг с другом? | ник вопрос о налаживании взаимодействия компь- |
| ютеров друг с другом, чтобы более эффективно обра- |
| батывать информацию, использовать программные |
| и аппаратные ресурсы. Появились и первые сети, в |
| то время объединявшие только большие ЭВМ в |
| крупных компьютерных центрах. Однако настоя- |
| щий «сетевой бум» начался после появления персо- |
| нальных компьютеров, быстро ставших доступными |
| широкому кругу пользователей — сначала на рабо- |
| те, а затем и дома. Компьютеры стали объединять |
| Что такое компьютерная сеть | 7 |
в локальные сети, а локальные сети — соединять друг с другом, подключать к региональным и глобальным сетям. В результате за последние пятнад- цать–двадцать лет сотни миллионов компьютеров в мире были объединены в сети, и более миллиарда пользователей получили возможность взаимодействовать друг с другом. Сегодня можно с уверенностью сказать, что компьютерные сети стали неотъемлемой частью нашей жизни, а область их применения охватывает буквально все сферы человеческой деятельности. Ñåòü (Network) — группа компьютеров и/или других устройств, каким-либо способом соединенных для обмена информацией и совместного использования ресурсов. Представьте, что у вас есть несколько отдельных, не связанных в сеть компьютеров. Чтобы в такой автономной среде работать с одними и теми же данными, нужно с одного компьютера скопировать файлы на какой-либо носитель (например, на дискету), после чего перенести эти файлы на другие компьютеры. А для быстрой распечатки документов придется снабдить каждый из компьютеров отдельным принтером. Одновременная же совместная работа нескольких пользователей с одним и тем же документом в такой ситуации просто исключается. Теперь соединим компьютеры в сеть (рис. 1.1) и настроим общий доступ к требуемым ресурсам. Оказывается, что дискеты больше нам не нужны, да и принтер потребуется только один. И выгодно, и удобно! Ресурсы — программы, файлы данных, а также принтеры и другие совместно используемые периферийные устройства в сети.
Рис. 1.1. Простейшая сеть: несколько компьютеров и общий принтер Классификация компьютерных сетей Возможно множество различных способов классификации компьютерных сетей. Здесь мы рассмотрим только основные из них. В зависимости от расстояния между связываемыми узлами сети можно разделить на три основных класса: локальные, региональные и глобальные (рис. 1.2). Рис. 1.2. Классификация сетей по расстоянию между узлами
| Что такое компьютерная сеть | 9 |
Локальная вычислительная сеть (ЛВС) — небольшая группа компьютеров, связанных друг с другом и расположенных обычно в пределах одного здания или организации. Региональная сеть — сеть, соединяющая множество локальных сетей в рамках одного района, города или региона. Глобальная сеть — сеть, объединяющая компьютеры разных городов, регионов и государств. Объединение глобальных, региональных и локальных вычислительных сетей позволяет создавать многоуровневые иерархии, которые предоставляют мощные средства для обработки огромных массивов данных и доступ к практически неограниченным информационным ресурсам. На рис. 1.3 приведена одна из возможных иерархий вычислительных сетей. Глобальная сеть
| Региональная сеть 1 | Региональная сеть 2 |
ËÂÑ Рис. 1.3. Пример объединения сетей
Локальные вычислительные сети (ЛВС) могут входить в качестве компонентов в состав региональной сети; региональные сети — объединяться в составе глобальной сети; наконец, глобальные сети могут образовывать еще более крупные структуры. Самым большим объединением компьютерных сетей в масштабах планеты Земля на сегодня является «сеть сетей» — Интернет. Интересным примером связи локальных и глобальных сетей является виртуальная частная сеть (Virtual Private Network, VPN). Так называется сеть организации, получающаяся в результате объединения двух или нескольких территориально разделенных ЛВС с помощью общедоступных каналов глобальных сетей, например, через Интернет (рис. 1.4). Рис. 1.4. Виртуальная частная сеть — несколько локальных сетей предприятия, объединенных через Интернет
| Что такое компьютерная сеть | 11 |
По типу среды передачи сети делятся на проводные и беспроводные (рис. 1.5). Рис. 1.5. Классификация сетей по типу среды передачи По скорости передачи информации сети можно разделить на низко-, средне- и высокоскоростные (ðèñ. 1.6). Ñåòè
| Низкоскоростные | Среднескоростные | Высокоскоростные |
| (äî 10 Ìáèò/ñ) | (äî 100 Ìáèò/ñ) | (свыше 100 Мбит/с) |
Рис. 1.6. Классификация сетей по скорости передачи информации С точки зрения распределения ролей между компьютерами сети бывают одноранговые и клиентсерверные (рис. 1.7).
Ñåòè
| Одноранговые | Клиент-серверные |
| (сети с выделенным сервером, |
| (Peer-to-Peer Network) |
| Dedicated Server Network) |
Рис. 1.7. Классификация сетей по распределению ролей между компьютерами Сервер — специально выделенный высокопроизводительный компьютер, оснащенный соответствующим программным обеспечением, централизованно управляющий работой сети и/или предоставляющий другим компьютерам сети свои ресурсы (файлы данных, накопители, принтер и т. д.). Клиентский компьютер ( клиент, рабочая станция ) — компьютер рядового пользователя сети, получающий доступ к ресурсам сервера (серверов). Поскольку понятия одноранговых и клиентсерверных сетей очень важны, рассмотрим их подробнее. Одноранговые сети В одноранговой сети (рис. 1.8) все компьютеры равноправны. Каждый из них может выступать как в роли сервера, т. е. предоставлять файлы и аппаратные ресурсы (накопители, принтеры и пр.) другим компьютерам, так и в роли клиента, пользующегося ресурсами других компьютеров. Например, если на вашем компьютере установлен принтер, то с его помощью смогут распечатывать свои документы все остальные пользователи сети, а вы, в свою очередь, сможете работать с Интернетом, подключение к которому осуществляется через соседний компьютер.
| Что такое компьютерная сеть | 13 |
Рис. 1.8. Пример одноранговой сети Преимущества и недостатки одноранговых сетей
| Преимущества | Недостатки |
| легкость в установке и настройке; | необходимость помнить столько |
| независимость отдельных компьютеров | паролей, сколько имеется |
| и их ресурсов друг от друга; | разделенных ресурсов (для сетей |
| возможность для пользователя | на основе Windows 95/98), либо имен |
| и паролей для входа (для сетей на |
| контролировать ресурсы своего |
| основе Windows NT/2000/XP); |
| собственного компьютера; |
| необходимость производить резервное |
| сравнительно низкая стоимость |
| копирование отдельно на каждом |
| развертывания и поддержки; |
| компьютере, чтобы защитить все |
| отсутствие необходимости |
| совместно используемые данные; |
| в дополнительном программном |
| отсутствие возможности |
| обеспечении (кроме операционной |
| централизованного управления сетью |
| системы); |
| и доступом к данным; |
| отсутствие необходимости |
| как результат — низкая общая |
| в постоянном присутствии |
| защищенность сети и данных |
| администратора сети |
Администратор сети — человек, обладающий всеми полномочиями для управления компьютерами, пользователями и ресурсами в сети . Администрирование сети — решение целого комплекса задач по управлению работой компьютеров, сетевого оборудования и пользователей, защите данных, обеспечению доступа к ресурсам, установке и модернизации системного и прикладного программного обеспечения. Число компьютеров в одноранговых сетях обычно не превышает 10, отсюда их другое название — рабо- чая группа. Типичными примерами рабочих групп являются домашние сети или сети небольших офисов. Сети с выделенным сервером (сети типа «клиент–сервер») Как правило, сети создаются в учреждениях или крупных организациях. В таких сетях (рис. 1.9) выделяются один или несколько компьютеров, называемых серверами, задача которых состоит в быстрой и эффективной обработке большого числа запросов дру- Рис. 1.9. Пример сети с выделенным сервером
| Что такое компьютерная сеть | 15 |
гих компьютеров — клиентов. При этом клиентские запросы бывают самыми разными, начиная с простейшей проверки имени и пароля пользователя при входе в систему и заканчивая сложными поисковыми запросами к базам данных, на обработку которых даже современный многопроцессорный компьютер может потратить несколько часов. Обычно в роли серверов выступают более мощные и надежные компьютеры, чем пользовательские рабочие станции. Серверы часто оснащают специализированным оборудованием, например емкими хранилищами данных (жесткими дисками и так называемыми «рейд-массивами» на их основе), накопителями на магнитной ленте для резервного копирования, высокоскоростными сетевыми адаптерами и т. д. Такие компьютеры работают постоянно, круглосуточно предоставляя пользователям свои ресурсы и обеспечивая доступ к своим службам. Службы (services) — работающие на серверах программы, выполняющие какие-либо действия по запросу клиента. Преимущества и недостатки клиент-серверных сетей
| Преимущества | Недостатки |
| использование мощного серверного | неисправность сервера может сделать |
| оборудования обеспечивает быстрый | всю сеть практически неработоспособной, |
| доступ к ресурсам и эффективную | а ресурсы — недоступными ; |
| обработку запросов клиентов: | сложность развертывания |
| один сервер может обслуживать | и поддержки требует наличия |
| тысячи пользователей; |
| квалифицированного персонала, |
| централизация данных и ресурсов | что увеличивает общую стоимость |
| позволяет наладить четкое | сопровождения сети; |
| управление информацией и | стоимость сопровождения сети |
| пользовательскими данными; | также увеличивается из-за потребности |
| размещение данных на сервере | в выделенном оборудовании и |
| существенно упрощает процедуры | специализированном программном |
| резервного копирования; | обеспечении; |
| повышается общая защищенность | требуется один (а чаще всего — |
| сети и сохранность данных | несколько) постоянно присутствующих |
| на рабочем месте администраторов |
Источник