Локальная вычислительная сеть
Локальная вычислительная сеть — это сеть, которая объединяет ограниченное количество компьютерного оборудования и покрывает не очень большую зону.
Введение
Локальная вычислительная сеть является системой распределённой работы с информационными данными, которая охватывает не очень большую зону в составе различных организаций, институтов, банковских учреждений, офисных помещений и тому подобное. То есть это система, имеющая взаимные связи расположенной на определённом пространстве аппаратуры для передачи и переработки информационных данных, которая ориентирована на совместное применение общих ресурсов сети, как программных, так и аппаратурных. Локальная вычислительная сеть может рассматриваться как система коммуникаций, поддерживающая в зоне одного дома или некоего замкнутого пространства единственной или некоторого количества высокоскоростных линий передачи информационных данных, которые предоставляются всем абонентам для временного применения.
Структура локальной вычислительной сети
В общем структурном построении локальной вычислительной сети можно выделить набор узлов абонентов, или их системного обеспечения, серверов и коммуникационной подсети. Главными элементами локальной вычислительной сети выступают кабельные соединения, аппаратные станции, интерфейсные платы, сетевые серверы. В качестве аппаратных рабочих станций в локальных вычислительных сетях выступают, обычно, персональные компьютеры. На уровне рабочих станций сетевые пользователи выполняют свои прикладные задачи, которые осуществляются в формате вычислительных процессов.
Сетевые серверы являются аппаратными и программными системами, которые выполняют функции по управлению раздачей ресурсов сети общего доступа, способные функционировать и в формате обычной абонентской системы. Аппаратной частью сервера, как правило, являются очень мощные персональные компьютеры, большие или мини электронные вычислительные машины, а также компьютеры, сконструированные изначально для работы серверами. В составе локальной вычислительной сети возможно наличие нескольких разных серверов, управляющих ресурсами сети. Но всегда есть файл-сервер, который управляет внешними запоминающими устройствами общественного доступа и организует распределённые базы информационных данных. Рабочие станции и серверы подключены к кабелю подсети коммуникации посредством сетевых адаптеров, выполняющих функции интерфейса.
Узел локальной вычислительной сети это
ЛВС (локально-вычислительная сеть) — это группа вычислительных устройств, образующая структуру с покрытием на конкретной, как правило, небольшой территории. Такая сеть может объединять компьютеры и периферию, находящиеся в одном помещении, здании, или в нескольких гражданских или промышленных сооружениях, расположенных компактно относительно друг друга.
Однако стоит отметить, что сети, в которых расстояние между отдельными узлами может достигать огромных географических расстояний, также принято относить к локальным системам. Отличный пример такого образования — станция на орбите земли и центр управления полетами.
Локальную сеть предприятия, фирмы или организации, устройства которой объединяются для получения максимального эффекта в производстве или управлении некими процессами, принято называть корпоративной сетью. Например, сеть банка или учебного заведения.
Метод обмена данными между устройствами в сети, его скорость — это важнейшие параметры любой локальной системы.
Каналы, обеспечивающие связь внутри структуры, могут иметь различное исполнение и организацию. Основные и наиболее применяемые:
- Кабельная связь на основе изолированных проводников (витая пара);
- Коммуникации с применением оптиковолоконных технологий;
- Связь посредством радиосигнала (WI-FI, GPRS).
Соединение между локальными сетями происходит посредством шлюзов. Любая локальная сеть может стать элементом глобальной системы.
Управление локальной сетью, как правило, лежит на сетевых администраторах. В свою очередь, количество персонала, руководящего такой сетью, зависит от величины самой системы, ее сложности и круга задач, для выполнения которых она создана.
Основные требования к локальным сетям следующие:
- 1 Уверенная адаптация и гибкость в подключении к глобальным сетям или при необходимости в автономном функционировании;
- 2 Стабильность рабочих процессов при изменениях в порядке подключения сетевых устройств, их перемещении или изъятии из структуры сети;
- 3 Высокая производительность системы, за счет объединения технических ресурсов, без потери в скорости обмена информацией;
- 4 Доступность и простота администрирования, при любых построениях сети и способах передачи данных между ее узлами.
Грамотно настроенная и сконфигурированная локальная сеть — это универсальный инструмент, увеличивающий коэффициент производительности нескольких устройств с одновременным упрощением задачи по их управлению.
Узлы компьютерной сети
Компьютерная сеть — это совокупность компьютеров и их периферийных устройств, соединенных между собой согласно установленным правилам и принципам.
Компьютерная сеть может быть локальной и глобальной, состоять из двух и более компьютеров. Максимальное количество компьютеров в сети не ограничивается.
Локальная компьютерная сеть — это небольшая сеть компьютеров, имеющих непосредственное соединение между собой. Устройства в такой сети могут обмениваться информацией, общаться между собой, передавать команды и данные.
Если такая сеть содержит в себе периферийные устройства (например, принтеры), то они будут доступны для всех компьютеров в данной сети.
Это существенно расширяет возможности компьютеров и позволяет наладить коммуникации не с одним устройством, а со всеми устройствами в сети одновременно.
Что такое узел сети
Рисунок 1. Узел сети. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Узел — это часть компьютерной сети или устройство, соединенное с другими участниками (узлами) данной сети. Это может быть как компьютер, так и специальный коммутатор, маршрутизатор или концентратор.
Каждый узел компьютерной сети имеет свой отдельный ІР адрес. ІР адрес (Internet Protocol Address) — это уникальный адрес устройства (компьютера), подключенного к компьютерной сети.
ІР адрес состоит из четырех частей, разделенных между собой точками (например, 127.0.0.1). Каждое число может принимать вид от 0 до 255, что гарантирует огромное множество уникальных комбинаций для устройств в сети.
Этот адрес необходим для подключения к компьютеру. Для подключения может использоваться два варианта DNS (domain name system) или ІР — адрес. DNS используется с целью упрощения использования для конечного пользователя. Запомнить IP адрес узла в сети непросто. А если нужно использовать их несколько, это вообще не представляется возможным.
Именно поэтому был придумано специальное доменное имя. Примером может быть google.com, yandex.ru и др. Когда пользователь вводит доменное имя в адресной строке, происходит специальный запрос, который отдает привязанный к данному доменному имени ІР адрес, привычный для компьютера. Таким образом, компьютер все равно приходит к общению при помощи ІР адресов, но упрощает пользователю запоминание данных, необходимых для подключения к узлу в сети.
Каждое устройство в компьютерной сети имеет свой ІР адрес. Но если компьютер подключается к глобальной сети через специальный маршрутизатор, он виден для других пользователей сети под тем же адресом, что и у маршрутизатора.
Адрес узла в сети может быть как статическим (постоянным), так и динамическим (изменяющимся). Это зависит от настроек вашего интернет-провайдера. Он может выдать вам статический ІР адрес, который будет использоваться постоянно, или же выбирать один из свободных на данный момент адресов при каждом подключении к сети.
Как устанавливается соединение с определенным узлом в сети
Каждый узел в компьютерной сети имеет уникальный идентификатор. Именно этот идентификатор (ІР адрес) используется для установки подключения к нему со стороны других компьютеров.
Первым делом, когда необходимо установить соединение, пользователь вводит доменное имя, присвоенное для конкретного узла в сети. Например, example.com.
После ввода доменного имени отправляется запрос на сервер для правильной маршрутизации. Доменное имя находится в системе и компьютер получает связанный с ним ІР адрес. Далее, когда компьютер получил привычный для него идентификатор, он может использовать его для создания подключения. После этого при помощи установленной между узлами в сети связи происходит обмен данными, передача информации и выполнение запросов.
Такой способ маршрутизации позволяет упростить задачу по доступу к разным узлам в сети, так как пользователю не нужно запоминать большой набор чисел, достаточно знать адрес в виде привычных слов, обычно ассоциирующихся с ресурсом, к которому ведет адрес.
Значение узлов в компьютерных сетях
Разные устройства в компьютерной сети отыгрывают разные роли. При этом, от многих из них в корне зависит возможность функционирования всей сети. Тот же коммутатор или маршрутизатор отвечает за правильную организацию подключений разных компьютеров между собой, за возможность подключения к глобальной сети и за видимость данного компьютера или компьютерной сети из сети Интернет.
Существуют несколько параметров, по которым различают компьютерные сети:
- по размеру сети (локальная или глобальная);
- по принципу соединения узлов между собой;
- по сходствам или различиям прав доступа у разных компьютеров.
Если сеть соединена между собой напрямую при помощи специальных кабелей или коннекторов и все узлы находятся на небольшом расстоянии друг от друга, то такая сеть называется локальной.
Такие сети используются для установки соединения между узлами сети для передачи информации, для настройки коммуникации, удаленного управления, передачи файлов, обмена информацией и управления периферийными устройствами не с одного устройства, а с любого компьютера в сети.
Если компьютерная сеть выходит за рамки одного помещения или здания и содержит в себе большое количество узлов, находящихся на разном расстоянии в разных городах, то такая сеть называется глобальной.
Наиболее яркий пример глобальной сети — Интернет. Это так называемая «сеть компьютерных сетей», которая объединяет в одну большую структуру миллионы компьютеров по всему миру. Это действительно огромный и сильный инструмент, который может решить огромное количество задач.
Наладить общение между людьми в разных точках мира, дать доступ к любым знаниям и учебным материалам людям в любом уголке земного шара, открыть возможности обмена информацией, передачи данных на большой скорости, создать различные развлечения — все это может глобальная сеть Интернет. И это лишь малая часть возможностей, которые она предоставляет для рядового пользователя.
Изначально компьютерные сети создавались для решения небольших проблем. Первая компьютерная сеть была создана для того, чтобы наладить коммуникацию между компьютерами одной организации. Позже, когда данный эксперимент увенчался успехом, компьютерные сети начали стремительно развиваться. Для того чтобы соединить несколько компьютеров между собой, не требовалось никаких усилий и больших затрат. Нужно было всего лишь проложить один кабель и настроить коммуникации.
Существует несколько видов связи в локальных компьютерных сетях. Если рассматривать способ подключения устройств между собой, то можно выделить круговое подключение, поочередное подключение и подключение «звездочкой».
Наиболее простой способ создать локальную сеть — это просто подключить компьютеры между собой, один за другим. Такая компьютерная сеть очень просто организуется, но очень уязвима к механическим повреждениям кабеля. Если коммуникация хотя бы между двумя узлами будет повреждена — сеть не сможет функционировать, а обнаружить поломку будет крайне сложно, так как не понятно где именно происходит обрыв.
В случае использования кругового подключения надежность системы увеличивается, подключение не усложняется, однако найти повреждение все также будет крайне сложно.
Наиболее оптимальным вариантом является подключение «звездочкой», когда все компьютеры подключаются к одному и тому же устройству и к каждому из компьютеров ведет отдельный кабель. Такой способ сложнее, но любые неполадки при таком подключении находятся за считанные минуты.