15.2. Способы объединения лвс
Объединение ЛВС необходимо для расширения сети в целом, но технические возможности существующей сети исчерпаны, новых абонентов подключить к ней нельзя. Тогда создают ещё одну ЛВС и объединяют её одним из перечисленных способов.
Объединяемые сети должны иметь одинаковые сетевые уровни модели взаимодействия открытых систем, нижние уровни могут иметь некоторые отличия.
2. Сеть сложной конфигурации, представляющая собой соединение нескольких сетей, нуждается в специальном устройстве — маршрутизаторе.
Задача его – отправить сообщение адресату в нужную сеть.
Устройства объединения
I. Мост – устройство, объединяющее две идентичные сети простой конфигурации, использующие одинаковые методы передачи данных в пределах ограниченного пространства.
Мост может соединять сети разных топологий, но работающие под управлением однотипных сетевых операционных систем.
II. Маршрутизатор (роутер) – устройство, соединяющее сети разного типа, но использующие одну операционную систему. Он зависит от протоколов обмена данными и устанавливают соединение на 4-м транспортном уровне, при этом 5, 6, 7-й уровни должны быть одинаковыми.
С помощью адреса сети и адреса узла роутер однозначно определяет любую станцию сети. Он направляет потоки сообщений по свободным каналам.
На основании протоколов маршрутизаторы обмениваются информацией о топологии сети, а затем анализируют полученные сведения, определяя наилучшие маршруты.
III. Шлюз – устройство, позволяющее организовать обмен данными между различными сетями, использующими разные протоколы взаимодействия.
Шлюз выполняет преобразование между двумя протоколами для всех 7 уровней взаимодействия и позволяет подключить локальную сеть к глобальной сети.
Мосты, маршрутизаторы и шлюзы выполняются в виде плат, которые устанавливаются в компьютерах.
16.0. Глобальная сеть Internet
Internet – это сеть, объединяющая отдельные сети. 1983 год рождение Internet дата стандартизация протокола связи TCP/IP, лежащего в основе всемирной сети.
Internet – некое информационное пространство.
Эта сеть обеспечивает обмен информацией между всеми компьютерами, подключенными к ней. Основные ячейки Internet – это ЛВС. Internet создает пути соединения для группы компьютеров. Компьютер, самостоятельно подключенный к Internet называется хост-компьютером (host – хозяин).
Особенности Internet: объединяя различные сети, не создаёт при этом никакой иерархии. Все компьютеры, подключенные к сети Internet равноправны.
16.1. Схема подключения локальной сети к Internet
Internet самостоятельно осуществляет передачу данных. К адресам станций предъявляются специальные требования. Адрес должен иметь формат, позволяющий вести его обработку автоматически, и должен нести информацию о своём владельце.
Адрес содержит полную информацию, необходимую для идентификации компьютера. Для каждого компьютера устанавливаются две формы записи адреса:
- ЦифровойIP-адрес (Internetwork Protocol – межсетевой протокол) – удобен для обработки на компьютере;
- Доменный адрес – для восприятия пользователем.
Существует определённое правило для установления границы между этими адресами.
Ц и ф р о в о й а д р е с имеет длину 32 бита и разделяется на 4 блока по 8 бит, которые записываются в десятичном виде. Например, 192.45.9.200.
Сетевой IP-адрес состоит из двух частей: адреса сети и адреса компьютера – хоста в этой сети. Благодаря такой структуре IP-адреса, компьютеры в разных сетях могут иметь одинаковые адреса.
IP-адреса подразделяются на классы A, B, C и выделяются в зависимости от количества локальных сетей и компьютеров в них. Три класса IP-адресов определяют размер локальной сети.
В зависимости от класса 32-битный адрес по-разному разбивается на 8-битные составляющие. При этом первые 3 бита указывают на соответствующий класс.
До 128 ЛС >16 млн компьютеров
Виды сетей. По типу используемых эвм выделяют однородные и неоднородные сети. В неоднородных сетях содержатся программно несовместимые компьютеры.
Локальные сети (LAN, Local Area Network) объединяют абонентов, расположенных в пределах небольшой территории, обычно не более 2–2.5 км.
Локальные компьютерные сети позволят организовать работу отдельных предприятий и учреждений, в том числе и образовательных, решить задачу организации доступа к общим техническим и информационным ресурсам.
Глобальные сети (WAN, Wide Area Network) объединяют абонентов, расположенных друг от друга на значительных расстояниях: в разных районах города, в разных городах, странах, на разных континентах (например, сеть Интернет).
Взаимодействие между абонентами такой сети может осуществляться на базе телефонных линий связи, радиосвязи и систем спутниковой связи. Глобальные компьютерные сети позволят решить проблему объединения информационных ресурсов всего человечества и организации доступа к этим ресурсам.
Основные компоненты коммуникационной сети:
- передатчик;
- приёмник;
- сообщения (цифровые данные определённого формата: файл базы данных, таблица, ответ на запрос, текст или изображение);
- средства передачи (физическая передающая среда и специальная аппаратура, обеспечивающая передачу информации).
Топология локальных сетей. Под топологией компьютерной сети обычно понимают физическое расположение компьютеров сети относительно друг друга и способ соединения их линиями. Топология определяет требования к оборудованию, тип используемого кабеля, методы управления обменом, надежность работы, возможность расширения сети. Существует три основных вида топологии сети: шина, звезда и кольцо.Шина (bus), при которой все компьютеры параллельно подключаются к одной линии связи, и информация от каждого компьютера одновременно передается ко всем остальным компьютерам. Согласно этой топологии создается одноранговая сеть. При таком соединении компьютеры могут передавать информацию только по очереди, так как линия связи единственная. 
Достоинства:
- простота добавления новых узлов в сеть (это возможно даже во время работы сети);
- сеть продолжает функционировать, даже если отдельные компьютеры вышли из строя;
- недорогое сетевое оборудование за счет широкого распространения такой топологии.
Недостатки:
- сложность сетевого оборудования;
- сложность диагностики неисправности сетевого оборудования из-за того, что все адаптеры включены параллельно;
- обрыв кабеля влечет за собой выход из строя всей сети;
- ограничение на максимальную длину линий связи из-за того, что сигналы при передаче ослабляются и никак не восстанавливаются.
Звезда (star), при которой к одному центральному компьютеру присоединяются остальные периферийные компьютеры, причем каждый из них использует свою отдельную линию связи. Весь обмен информацией идет исключительно через центральный компьютер, на который ложится очень большая нагрузка, поэтому он предназначен только для обслуживания сети. 
Достоинства:
- выход из строя периферийного компьютера никак не отражается на функционировании оставшейся части сети;
- простота используемого сетевого оборудования;
- все точки подключения собраны в одном месте, что позволяет легко контролировать работу сети, локализовать неисправности сети путем отключения от центра тех или иных периферийных устройств;
- не происходит затухания сигналов.
Недостатки:
- выход из строя центрального компьютера делает сеть полностью неработоспособной;
- жесткое ограничение количества периферийных компьютеров;
- значительный расход кабеля.
Кольцо (ring), при котором каждый компьютер передает информацию всегда только одному компьютеру, следующему в цепочке, а получает информацию только от предыдущего в цепочке компьютера, и эта цепочка замкнута. Особенностью кольца является то, что каждый компьютер восстанавливает приходящий к нему сигнал, поэтому затухание сигнала во всем кольце не имеет никакого значения, важно только затухание между соседними компьютерами. Достоинства:
- легко подключить новые узлы, хотя для этого нужно приостановить работу сети;
- большое количество узлов, которое можно подключить к сети (более 1000);
- высокая устойчивость к перегрузкам.
Недостатки:
- выход из строя хотя бы одного компьютера нарушает работу сети;
- обрыв кабеля хотя бы в одном месте нарушает работу сети.
В отдельных случаях при конструировании сети используют комбинированную топологию. Например, дерево (tree)– комбинация нескольких звезд. Каждый компьютер, который функционирует в локальной сети, должен иметь сетевой адаптер (сетевую карту). Функцией сетевого адаптера является передача и прием сигналов, распространяемых по кабелям связи. Кроме того, компьютер должен быть оснащен сетевой операционной системой. При конструировании сетей используют следующие виды кабелей: неэкранированная витая пара. Максимальное расстояние, на котором могут быть расположены компьютеры, соединенные этим кабелем, достигает 90 м. Скорость передачи информации — от 10 до 155 Мбит/с; экранированная витая пара. Скорость передачи информации — 16 Мбит/с на расстояние до 300 м. 
коаксиальный кабель. Отличается более высокой механической прочностью, помехозащищённостью и позволяет передавать информацию на расстояние до 2000 м со скоростью 2-44 Мбит/с; 
волоконно-оптический кабель. Идеальная передающая среда, он не подвержен действию электромагнитных полей, позволяет передавать информацию на расстояние до 10 000 м со скоростью до 10 Гбит/с. 
Понятие о глобальных сетях.Глобальная сеть– это объединения компьютеров, расположенных на удаленном расстоянии, для общего использования мировых информационных ресурсов. На сегодняшний день их насчитывается в мире более 200. Из них наиболее известной и самой популярной является сеть Интернет. В отличие от локальных сетей в глобальных сетях нет какого-либо единого центра управления. Основу сети составляют десятки и сотни тысяч компьютеров, соединенных теми или иными каналами связи. Каждый компьютер имеет уникальный идентификатор, что позволяет «проложить к нему маршрут» для доставки информации. Обычно в глобальной сети объединяются компьютеры, работающие по разным правилам (имеющие различную архитектуру, системное программное обеспечение и т.д.). Поэтому для передачи информации из одного вида сетей в другой используются шлюзы. Шлюзы (gateway)– это устройства (компьютеры), служащие для объединения сетей с совершенно различными протоколами обмена. Протокол обмена– это набор правил (соглашение, стандарт), определяющий принципы обмена данными между различными компьютерами в сети. Протоколы условно делятся на базовые (более низкого уровня), отвечающие за передачу информации любого типа, и прикладные (более высокого уровня), отвечающие за функционирование специализированных служб. Главный компьютер сети, который предоставляет доступ к общей базе данных, обеспечивает совместное использование устройств ввода-вывода и взаимодействия пользователей называется сервером. Компьютер сети, который только использует сетевые ресурсы, но сам свои ресурсы в сеть не отдает, называется клиентом (часто его еще называют рабочей станцией). Для работы в глобальной сети пользователю необходимо иметь соответствующее аппаратное и программное обеспечение. Программное обеспечение можно разделить на два класса:
- программы-серверы, которые размещаются на узле сети, обслуживающем компьютер пользователя;
- программы-клиенты, размещенные на компьютере пользователя и пользующиеся услугами сервера.
Глобальные сети предоставляют пользователям разнообразные услуги: электронная почта, удаленный доступ к любому компьютеру сети, поиск данных и программ и так далее.