ЕН.02 Информационные технологии в профессиональной деятельности
ПЛАН: Классификация сетей. Виды компьютерных сетей. Среда передачи данных. Структура (топология) сети. Локальные сети. Глобальная сеть Интернет.
1. Классификация сетей. Виды компьютерных сетей. Среда передачи данных Что такое компьютерная сеть? Компьютерная сеть – это группа компьютеров, соединенная линиями связи. Для передачи данных между компьютерами могут использоваться: телефонная линия; специальные электрические кабели; оптоволокно (нить из стекла и пластика, по которой идет свет); радиоволны ( в беспроводных сетях). Преимущества объединенных в сеть компьютеров: быстрый обмен данными между компьютерами; совместное использование ресурсов; электронная почта и другие способы сетевого общения.
Виды компьютерных сетей Какие бывают сети? По «радиусу охвата» обычно выделяют: персональные сети ( PAN ) – объединяют устройства одного человека. Сеть – Bluetooth ; локальные сети ( LAN ) – объединяют компьютеры в пределах одного или нескольких соседних зданий; корпоративные сети – сети компьютеров одной; городские сети ( MAN ) – объединяют компьютеры в пределах города; глобальные сети (WAN) – объединяют компьютеры в разных странах. Сеть Интернет
2. Структура (топология) сети ОБЩАЯ ШИНА Шина – это линия связи, которую несколько устройств используют для обмена данными. В схеме «общая шина» компьютеры (рабочие станции) подключены к одному кабелю с помощью специальных разъемов Достоинства схемы: самая простая и дешевая схема; небольшой расход кабеля; легко подключать новые рабочие станции; при выходе из строя любого ПК сеть продолжает работать. Недостатки схемы: при разрыве кабеля вся сеть не работает; низкий уровень безопасности; один канал связи на всех; сложно обнаруживать неисправности; ограничение размера.
ЗВЕЗДА В схеме «звезда» есть центральное устройство – коммутатор (свитч), через которое идет весь обмен данными. Коммутатор передает принятый пакет только адресату, а не всем компьютерам в сети. Достоинства схемы: при выходе из строя любой рабочей станции сеть остается работоспособной; высокий уровень безопасности; простой поиск неисправностей и обрывов; Недостатки схемы: большой расход кабеля; при выходе из строя коммутатора вся сеть не работает; количество рабочих станций ограничено количеством портов коммутатора.
КОЛЬЦО В схеме «кольцо» каждый компьютер соединен с двумя соседними, причем от одного он только получает данные, а другому только передает. Таким образом, пакеты движутся по кольцу в одном направлении. Достоинства схемы: большой размер сети; надежная работа при большом потоке данных, конфликты практически не возможны; не нужно дополнительное оборудование (коммутаторы); Недостатки схемы: для подключения нового узла нужно останавливать сеть; низкая безопасность; сложность настройки и поиска неисправностей. В современных сетях кольцевая схема чаще всего используется в сочетании со «звездой»: компьютеры соединяются с коммутатором по схеме «звезда», а коммутаторы между собой объединяются в кольцо.
Для организации локальной сети необходима сетевая операционная система, поддерживающая: сетевое оборудование (н-р, сетевые карты); сетевые протоколы обмена данными; доступ к удаленным ресурсам (папкам, принтерам и т.д.). 3. Локальные сети Локальная сеть объединяет компьютеры в одном или нескольких зданиях.
Достоинства одноранговых сетей: низкая стоимость; простота настройки и обслуживания; независимость компьютеров друг от друга; не нужно сложное программное обеспечение. Типы локальных сетей Одноранговые сети – сети, в которых все компьютеры равноправны, каждый может выступать как в роли клиента, так и в роли сервера. Используют в небольших организациях (10-15 компьютеров). Недостатки одноранговых сетей : сложность управления и настройки прав доступа (нет единого центра, нужно создавать учетные записи для всех пользователей на каждом компьютере; низкая защищенность данных; резервное копирование данных нужно выполнять на каждом компьютере.
Достоинства одноранговых сетей: основная обработка данных выполняется на серверах; через сеть передаются только нужные данные; упрощается модернизация системы: достаточно переоборудовать серверы; повышенный уровень безопасности: права на доступ к данным устанавливаются на сервере; клиенты могут использовать различное оборудование и операционные системы; резервное копирование данных нужно выполнять только на серверах. Сети с выделенными серверами– сети, в которых один или несколько мощных компьютеров играют роль серверов (пользователи на них не работают), а остальные (клиенты) используют их ресурсы. Используют в крупных организациях. Недостатки одноранговых сетей : высокая стоимость серверного оборудования; сложность настройки и обслуживания сервера; при выходе сервера из строя служба, которую он обеспечивал, не работает (н-р, недоступны хранящиеся на нем данные).
Беспроводные сети. Используются там, где создание кабельной сети невозможно или не выгодно, например за пределами зданий, в исторических помещениях и т.д.. С их помощью мобильные компьютеры могут легко подключаться к сети и получать выход в Интернет. Самый популярный стандарт для беспроводных персональных сетей - Bluetooth. В локальных беспроводных сетях применяют стандарт Wi-Fi. Для объединения компьютеров в беспроводную сеть чаще всего используют специальное устройство – точку доступа ( WAP ).
Сетевое оборудование Сетевое оборудование – устройства, из которых состоит компьютерная сеть. Условно выделяют два вида сетевого оборудования: активное сетевое оборудование – оборудование, которое способно обрабатывать или преобразовывать передаваемую по сети информацию. К такому оборудованию относятся сетевые карты, маршрутизаторы, принт-серверы. пассивное сетевое оборудование – оборудование, служащее для простой передачи сигнала на физическом уровне. Это сетевые кабели, коннекторы и сетевые розетки, повторители и усилители сигнала Для монтажа проводной локальной сети необходимо: сетевой кабель и разъемы (коннекторы); сетевые карты – по одной в каждом ПК сети, и две на компьютере, служащем сервером для выхода в интернет; устройство или устройства, обеспечивающие передачу пакетов между компьютерами сети. Для сетей из трех и более компьютеров нужно специальное устройство – коммутатор, который объединяет все компьютеры сети; дополнительные сетевые устройства. Простейшая сеть строится и без такого оборудования, однако при организации общего выхода в интернет, использовании общих сетевых принтеров дополнительные устройства могут облегчить решение подобных задач.
Сетевые кабели Коаксиальный кабель – это первый кабель, который применялся для создания сетей. От его использования при построении локальных компьютерных сетей уже давно отказались. Оптоволоконный кабель – наиболее перспективный в плане скоростных показателей, но и более дорогой по сравнению с коаксиальным кабелем или витой парой. К тому же монтаж оптоволоконных сетей требует высокой квалификации, а для оконцовки кабеля необходимо дорогостоящее оборудование. По этим причинам широкого распространения данный вид кабеля пока не получил. Витая пара – самый распространенный на сегодняшний день вид кабеля, применяемый для построения локальных сетей. В локальных сетях стандарта Ethernet используется витая пара категории CAT5. Для работы с кабелем витая пара применяются коннекторы RJ-45.
Сетевые карты Сетевые карты отвечают за передачу информации между компьютерами сети. Сетевая карта состоит из разъема для сетевого проводника (обычно, витой пары) и микропроцессора, который кодирует/декодирует сетевые пакеты. Типичная сетевая карта представляет собой плату, вставляемую в разъем шины PCI. Вместо внутренней сетевой карты можно использовать внешний сетевой адаптер USB: Он представляет собой переходник USB-LAN и имеет схожие функции со своими PCI-аналогами. Главным достоинством сетевых карт USB является универсальность: без вскрытия корпуса системного блока такой адаптер можно подключить к любому ПК, где есть свободный порт USB. Также USB адаптер будет незаменим для ноутбука, в котором вышел из строя единственный встроенный сетевой разъем, или возникла необходимость в двух сетевых портах.
Сетевые коммутаторы Для построения локальных сетей в настоящее время в локальных сетях применяются коммутаторы (или, как их называют, свитчи). Это более “интеллектуальные” устройства, где есть свой процессор, внутренняя шина и буферная память. Коммутатор анализирует адреса сетевых карт, подключенных к его портам, и переправляет пакет только в нужный порт. В результате бесполезный трафик в сети резко снижается. Это позволяет намного увеличить производительность сети и обеспечивает большую скорость передачи данных в сетях с большим количеством пользователей. Коммутатор может работать на скорости 10, 100 или 1000 Мбит/с. От количества портов зависит количество сетевых устройств, которые можно подключить к коммутатору. Коммутаторы бывают двух видов – управляемые и неуправляемые.
Дополнительное сетевое оборудование В локальной сети можно использовать различное дополнительное оборудование, например, чтобы объединить две сети или обеспечить защиту сети от внешних атак. Сетевое оборудование, которое применяется при построении компьютерных сетей: Принт-сервер, или сервер печати – это устройство, которое позволяет подключить принтер, не имеющий собственного сетевого порта к сети; Повторитель предназначен для увеличения расстояния сетевого соединения путем усиления электрического сигнала; Маршрутизатор (или роутер) – сетевое устройство, которое на основании информации о структуре сети по определенному алгоритму выбирает маршрут для пересылки пакетов между различными сегментами сети.
Слово Интернет, обозначающее глобальную компьютерную сеть, возникло как сокращение Interconnected Networks – «объединенные сети» или «сеть сетей». В отличие от локальных сетей, элементы глобальной сети – не отдельные компьютеры, а сети. 4. Глобальная сеть Интернет Что такое компьютерная сеть? Информация в Интернете хранится на серверах, связанных скоростными линиями (оптоволоконными, спутниковыми). Все услуги Интернета основаны на использовании технологии «клиент – сервер» : программа-клиент на компьютере пользователя запрашивает данные, сервер возвращает ответ. Пользователь получает доступ к глобальной сети через провайдера – фирму, локальная сеть которой непосредственно связана с Интернетом.
Способы подключения к провайдеру С помощью ADSL- модема, который использует телефонную линию, но позволяет одновременно разговаривать по телефону и работать в Интернете; скорость передачи данных из Интернета к пользователю может достигать 25 Мбит/с, однако на телефонной станции необходимо устанавливать дополнительное оборудование (сплиттер); Через локальную сеть провайдера; С помощью беспроводных модемов ( USB – модемов), которые используют сети сотовых операторов и работают везде, где доступна мобильная связь.
Что такое «компьютерная сеть»? Телефонная линия + компьютер; Группа компьютеров, соединённых линиями связи; Электрические кабели + компьютер; Оптоволоконный кабель + компьютер. Компьютерную сеть в пределах одного или нескольких зданий называют: Корпоративной; Локальной; Муниципальной; Глобальной. Что называют сервером сети? Компьютер, предоставляющий свои ресурсы в общее пользование; Устройство для хранения файлов и программ; Компьютер, пользующийся ресурсами другого компьютера. Ответь на вопросы теста по теме:
Какая из приведенных схем соединения компьютеров представляет собой замкнутую цепочку? Шина; Кольцо; Звезда. Виды компьютерных сетей: Личные, локальные, корпоративные, территориальные, глобальные; Персональные, спутниковые, 4-G; Персональные, локальные, корпоративные, городские, глобальные. Линии связи бывают двух типов: Беспроводные и проводные; Беспроводные и глобальные; Спутниковые и Глонасс.
Slide-Share