Домашняя локальная сеть становится все более обыденным и привычным явлением. Прошли те времена, когда при фразе «локальная сеть» перед глазами возникал образ небритого бородатого системного администратора, любящего пиво и шокирующего непонятными терминами. Во многих семьях у каждого члена семьи есть свой компьютер, и многие задумываются о том, как объединить все компьютеры в единую домашнюю сеть. Создать домашнюю локальную сеть не сложно, и цикле статьей на сайт описываются все необходимые аппаратные и программные средства, позволяющие создать высокоэффективную домашнюю сеть.
Из чего состоит локальная сеть
В общем случае, любая сеть состоит из нескольких компьютеров (2 и больше), предоставляющих совместный доступ к своим устройствам или программам. Сеть делает возможным взаимодействие компьютеров и установленных на них программ, за счет чего пользователи компьютеров могут работать совместно в единой сетевой среде.
Под совместным доступом можно понимать возможность единовременного или последовательного доступа нескольких пользователей к одному ресурсу или устройству. Например, в домашней сети совместный доступ может быть реализован к принтеру, сканеру, оптическому накопителю, модему, факсу, какой-либо программе, а также Интернету. Классический пример совместного доступа – это сетевая компьютерная игра, когда каждый компьютер имеет доступ к версии компьютерной игры на другом компьютере.
Существует несколько типов сетей, и локальная сеть – лишь одна из них. Локальная сеть представляет собой, по сути, сеть, используемую в одном здании или отдельном помещении, таком как квартира, для обеспечения взаимодействия используемых в них компьютеров и программ. Локальные сети, расположенные в разных зданиях, могут быть соединены между собой с помощью спутниковых каналов связи или волоконно-оптических сетей, что позволяет создать глобальную сеть, т.е. сеть, включающую в себя несколько локальных сетей.
Интернет является еще одним примером сети, которая уже давно стала всемирной и всеобъемлющей, включающей в себя сотни тысяч различных сетей и сотни миллионов компьютеров. Независимо от того, как вы получаете доступ к Интернету, с помощью модема, локального или глобального соединения, каждый пользователь Интернета является фактически сетевым пользователем. Для работы в Интернете используются самые разнообразные программы, такие как обозреватели Интернета, клиенты FTP, программы для работы с электронной почтой и многие другие.
Для совместной работы даже двух компьютеров недостаточно каким-то образом соединить их между собой. Для того чтобы физическое соединение стало работоспособным, необходимо использовать специальные сетевые программы. Итак, рассмотрим, что включает в себя каждая сеть:
- физические объекты сетевого взаимодействия, т.е. компьютеры или другие сетевые устройства (например, КПК или мобильные телефоны, имеющие сетевые интерфейсы);
- физическое соединение (кабель) или беспроводное соединение (инфракрасное или радиочастотное) между компьютерами или другими устройствами;
- операционная система, с помощью которой организовывается совместный доступ к компьютерам и/или другим устройствам; это может быть как домашняя операционная Windows XP/Vista/7, так и специализированная сетевая операционная система Windows Server.
- общий набор используемых сетевых протоколов;
- сетевые клиенты, т.е. программы, с помощью которых один компьютер может получить доступ к другому компьютеру.
Давайте посмотрим, для чего может использоваться сеть обычными домашними пользователями:
- доступ к Интернету;
- работа с электронной почтой;
- общий доступ к любым файлам;
- общий доступ к различным устройствам (жестким дискам, оптическим накопителям, принтерам);
- сетевое текстовое и голосовое общение;
- сетевое видеообщение;
- удаленная работа;
- совместная работа над каким-то проектом;
- резервирование и копирование данных.
Локальная сеть призвана объединить все домашние (или офисные) компьютеры в единое целое. Так игрок становится частью футбольной команды и множество солдат формируют батальон. Благодаря локальной сети все домашние компьютеры смогут обмениваться друг с другом данными и получат выход в Интернет. Сетевые компьютерные игры, общий файловый архив, общения и развлечения – все это вам подарит компьютерная сеть.
Прежде чем поговорить о конкретных устройствах, которые понадобятся для организации локальной сети, рассмотрим основные типы современных локальных сетей.
Типы локальной сети
В целом, существуют два основных типа локальной сети – децентрализованная сеть и сеть клиент-сервер.
Рассмотрим схему простейшей децентрализованной сети, показанной далее. Представим, что в вашей квартире есть 2 компьютера и 1 ноутбук, причем на каждом компьютере установлена операционная система Windows XP. Для того чтобы организовать децентрализованную сеть, необходимо, чтобы у каждого компьютера был сетевой адаптер. Практически все современные материнские платы и ноутбуки имеют такой вход (а то и два), так что ничего лишнего приобретать не потребуется. Если ж вам досталось нечто совсем уж «древнее», приобретите плату сетевого адаптера, которая устанавливается в разъем PCI или PCI-E.
Это общая схема децентрализованной сети. Обратите внимание, что в реальности компьютеры соединяются не так – им понадобится коммутатор (см. далее). На что сделан акцент в этой схеме – в том, что это именная децентрализованная сеть. Все компьютеры взаимодействуют друг с другом без участия сервера .
А вот схема этой же сети, но уже типа “клиент-сервер” .
Подробнее об оборудовании рассказывается в статье « ».
Нужно установить и драйвер. Драйверы поставляются на компакт-дисках вместе с сетевыми адаптерами или системными платами. Кроме того, драйверы для множества популярных сетевых адаптеров изначально поддерживаются в Windows XP, Windows Vista и Windows 7, так что нередко и устанавливать ничего не потребуется.
После установки сетевых адаптеров и драйверов остается физически соединить между собой компьютеры с помощью кабеля или беспроводного соединения. В проводной сети чаще всего используется кабель Ethernet категории 5. Для физического соединения двух компьютеров понадобится только один кабель, если же компьютеров больше трех, вам понадобится специальное устройство, которое называется коммутатор , он же switch (или беспроводная точка доступа, если вы решили создать сеть без проводов).
Два ноутбука и настольный компьютер, соединенные в децентрализованную сеть через коммутатор .
Следует учитывать, что для соединения между собой толькодвух компьютеров (без коммутатора) необходимо использовать кабель со специальным перекрестным соединением («crossover »). Для соединения более чем двух компьютеров применяется стандартный кабель Ethernet .
Децентрализованные сети чаще всего используются в домашних сетях. Преимущество такой сети – в отсутствии необходимости приобретения компьютера для работы, например, в качестве файлового сервера, ведь файлы располагаются на всех компьютерах в сети.
Топология локальной сети
Каждый компьютер в сети подключается к другим компьютерам с помощью кабеля или беспроводного соединения. Схема физического подключения компьютеров в сети называется сетевой топологией. Всего существуют три основные топологии: «шина», «кольцо» и «звезда».
- Шина . Каждый компьютер в сети подключен последовательно к другому компьютеру в линейной последовательности. Сеть начинается с сервера или основного компьютера и завершается последним компьютером сети.
- Кольцо . Каждый компьютер подключен к другому компьютеру в кольцевой сети.
- Звезда . Каждый компьютер в сети подключен к центральной точке обмена данными.
Первые две топологии, шина и кольцо, были разработаны много лет назад и в настоящее время утратили свою популярность. Основной топологией современных локальных сетей является топология «звезда».
Основное преимущество этой топологии, основанной на технологии Ethernet, – расширяемость сети. На основе компьютеров, оснащенных сетевым адаптером Ethernet, можно создать сеть топологии «звезда», содержащую до 1024 компьютеров, подключенных к коммутатору или концентратору с использованием разъема RJ-45. Создание подобной сети не занимает много времени при условии, что настройка сетевой операционной системы была выполнена должным образом.
Домашняя сеть с топологией «звезда» .
Для создания сети Ethernet требуется установить на компьютерах совместимые операционные системы (например, Windows XP), сетевые адаптеры с нужными драйверами, сетевой кабель (или адаптеры беспроводного соединения), а также коммутатор или концентратор.
Теперь представим, что вы установили в квартире коммутатор с 5 разъемами и подключили к нему компьютеры всех своих родных и близких. В результате свободных портов у коммутатора не осталось. При этом вам бы очень хотелось подключить еще и соседей по этажу, чтобы обмениваться с ним файлами и играть в компьютерные стратегические игры. Выходом будет все та же топология «звезда». Достаточно к специальному порту первого коммутатора подключить второй коммутатор, как вы получите возможность использовать свободные порты. Таким образом, благодаря схеме связующего древа , можно расширять вашу сеть практически до бесконечности. Именно по такому принципу создаются современные домашние сети.
Итак, подытожим, какие именно физические устройства требуются для создания локальной сети:
- сетевые адаптеры;
- коммутаторы;
- кабели (или радиочастотные каналы для беспроводной сети).
Коммутатор не выпустит вас в Интернет:) Поэтому не путайте его с маршрутизатором – устройством, которое предназначено для обеспечения доступа из локальной сети в глобальную.
Подробнее о маршрутизаторах и другом оборудовании рассказывается в статье « ».
П роще говоря, локальная сеть (ЛВС, LAN) представляет собой группу компьютеров и других устройств, которые соединены вместе по сети и находятся в одном месте — обычно в одном здании, таком как офис или дом. Но, давайте рассмотрим подробнее.
Что такое LAN
Таким образом, мы знаем две вещи о локальной сети исходя из названия «Локальная сеть» — устройства в них подключены к сети, и они локальные. И это локальная часть, которая действительно определяет ЛВС и отличает ее от других типов сетей, таких как глобальные сети (WAN) и Metro Area Networks (MAN).
Обычно локальные сети ограничены в небольшой области, обычно в одном здании, но это не является обязательным требованием. Эта область может быть Вашим домом или малым бизнесом, и она может содержать всего несколько устройств. Это также может быть гораздо более обширная область, как и все офисное здание, которое содержит сотни или тысячи устройств.
Но независимо от размера единая определяющая характеристика локальной сети заключается в том, что она соединяет устройства, которые находятся в одной ограниченной области.
Преимущества использования локальной сети — это те же преимущества, что и у любых устройств, объединенных в сеть. Эти устройства могут совместно использовать одно подключение к Интернету, обмениваться файлами друг с другом, печатать на общих принтерах и т. д.
В больших локальных сетях Вы также найдете выделенные серверы, на которых размещаются сервисы, такие как глобальные каталоги пользователей, электронная почта и доступ к другим ресурсам компании.
Какие технологии используются в локальной сети
Типы технологий, используемых в локальной сети, действительно зависят от количества устройств и услуг, предоставляемых в сети. Два основных типа подключения, используемые в современных ЛВС — независимо от размера — это кабели Ethernet и Wi-Fi.
В обычной локальной или небольшой офисной сети Вы можете найти модем, который обеспечивает подключение к Интернету (и базовый брандмауэр против вторжения из Интернета), маршрутизатор, который позволяет другим устройствам обмениваться этим соединением и подключаться друг к другу, и Wi-Fi, что позволяет устройствам беспроводного доступа подключаться к сети. Иногда эти функции объединяются в одно устройство. Например, многие интернет-провайдеры предоставляют комбинированный блок, который служит в качестве модема, маршрутизатора и точки беспроводного доступа. Иногда Вы также можете найти устройства, называемые коммутаторами, которые позволяют разделить одно Ethernet-соединение на несколько точек подключения.
В более крупных локальных сетях Вы, как правило, найдете одни и те же сетевые устройства, только в гораздо большем масштабе — как с точки зрения того, сколько устройств используется, так и насколько они эффективны. Например, профессиональные маршрутизаторы и коммутаторы могут обслуживать гораздо больше одновременных подключений, чем их домашние копии, обеспечивают более надежные параметры безопасности и мониторинга и позволяют создать более качественную настройку. Точки доступа Wi-Fi профессионального уровня часто позволяют управлять многими устройствами с одного интерфейса и обеспечивать лучший контроль доступа.
Что такое WAN и MAN
Широкополосные сети (WAN) и Metropolitan Area Networks (MAN) на самом деле очень похожи. Вы даже увидите, что иногда появляется Campus Area Networks (CANs). Все они несколько накладываются друг на друга, и никто не соглашается на четкое различие. По сути, это сети, которые соединяют вместе несколько локальных сетей.
Для людей, которые делают различие, MAN — это сеть, состоящая из нескольких локальных сетей, которые соединены вместе через высокоскоростные сети и все они содержатся в одном городе или столичном регионе. WAN также состоит из нескольких локальных сетей, но имеет площадь больше одного города и может быть подключена различными типами технологий, включая Интернет. И CAN, конечно же, представляет собой сеть, состоящую из нескольких локальных сетей, которые охватывают студенческий городок.
Для классического примера WAN подумайте о компании, которая имеет филиалы в трех разных местах по всей стране (или в мире). Каждое место имеет свою локальную сеть. Эти локальные сети соединены вместе как часть одной и той же общей сети. Возможно, они подключены через частные подключения или, возможно, они связаны друг с другом через Интернет. Дело в том, что соединение между ЛВС не считается быстрым, надежным или безопасным в качестве соединений между устройствами в одной локальной сети.
Фактически, интернет сам по себе является самой большой WAN, соединяющей многие тысячи локальных сетей по всему миру.
Локальная сеть (ЛВС) — это компьютерная сеть, которая обеспечивает покрытие ограниченной территории или группы зданий (фирмы, дома, офиса и пр.). Существуют еще локальные сети, у которых узлы разнесены на определенные расстояния, например, орбитальные центры или космические станции.
Локальная сеть — построение
Сети можно классифицировать по различным критериям. Однако основным из них является метод администрирования. В зависимости от организации сети и метода управления, ее можно разделить на следующие виды: локальную, распределенную, городскую и глобальную. Управление сетью и ее сегментами ведется сетевым администратором. Если сеть имеет сложную структуру, права и обязанности администраторов распределены в строгом порядке, ведется документация всех действий команды.
Сетевым администратором называют человека, который несет определенную ответственность за работу сети или ее сегмента. Он обязан обеспечить контроль физической связи, настройку основного оборудования, настройку общего доступа и программного обеспечения, благодаря которому будет стабильно работать.
Для объединения компьютеров могут использоваться как проводные связи (оптоволоконные кабели, медные проводники), так и беспроводные технологии (через радиоканал). Для первых применяют пакетную технологию Ethernet, для беспроводных связей — bluetooth, GPRS, и прочие средства.
Для локальных сетей применяются в основном технологии Ethernet и WiFi. В прошлом применялись протоколы Frame Relay и TokenRing, сегодня их практически не используют, их можно встретить разве что в различных службах, учебных заведениях и специализированных лабораториях.
Локальная сеть — как соорудить?
Чтобы соорудить обычную локальную сеть, необходимо использовать коммуникаторы, маршрутизаторы, точки беспроводного доступа, модемы и адаптеры. Иногда применяют конвертеры, усилители сигнала и специальное антенное оборудование. Маршрутизация в сетях может использоваться либо статическая, либо динамическая, если она вообще необходима.
В некоторых случаях в локальных сетях могут создаваться рабочие группы (объединения нескольких компьютеров под единым названием).
Локальная сеть должна быть обустроена таким образом, чтобы каждый из пользователей имел доступ к области хранения информационных данных, к одним и тем же каталогам и файлам. Этот доступ в сети обеспечивает специальный компьютер, называемый сервером.
Совместное использование информации может гарантировать то, что на сервере хранится единственная версия файла, и все пользователи имеют доступ к последним данным.
Локальная сеть позволяет архивировать данные. Можно хранить информацию на сервере и регулярную производить архивацию его содержимого или же создать в сети централизованную систему архивирования, через которую все пользователи сети обязаны будут скопировать всю важную информацию со своего компьютера.
Если локальная сеть будет управляться надлежащим образом, она может обеспечить , недостижимую в среде с отдельными компьютерами.
Локальная сеть представляет собой набор различного оборудования и программного обеспечения, предназначенного для связи двух и более компьютеров между собой с возможностью обмениваться данными, совместную обработку и хранение информации. В этой статье мы разберем что такое и для чего нужна локальная сеть. А также ее устройство.
Самая простейшая локальная сеть представляет собой два отдельных компьютера, у которых имеется сетевая карта и сетевой кабель, соединяющий их. Также сеть может быть организована без использования сетевого кабеля посредством двух модулей беспроводной сети (такая сеть будет называться беспроводной).
После подключения и настройки локальной сети два компьютера смогут обмениваться файлами, получать совместный доступ к общим ресурсам и обрабатывать общие данные. При использовании большего количества компьютеров (три и более) потребуется дополнительное оборудование: коммуникатор, маршрутизатор, роутер и другое, в зависимости от сложности сети. Все это оборудование относится к активным устройствам и служит для обеспечения связи нескольких локальных машин в общую единую сеть.
Группа из нескольких компьютеров, объединенных в сеть, позволяет максимально оптимизировать работу над большими объектами. То есть каждый пользователь получает доступ к одним и тем же данным и возможность работы с ними одновременно, а не по очереди. То же касается и общего доступа к программному обеспечению.
В больших локальных сетях обычно выделяют один , который обеспечивает управление всеми остальными, и называют его сервер, а все остальные — рабочими станциями. Однако в небольшой сети управление небольшой группой компьютеров может не потребоваться, поэтому там все рабочие станции имеют равные права.
Сервер же имеет повышенные привилегии в сети и при должной настройке позволяет управлять и администрировать работу всех рабочий станций в сети. Для этого используют соответствующее программное обеспечение. Также, как правило, на сервере располагается папка с данными для совместного доступа других пользователей. Поэтому в качестве сервера используют наиболее мощный персональный компьютер или собирают специально из специальных серверных комплектующих.
Основным параметром локальной сети является между двумя рабочими станциями. На сегодняшний день скорость передачи данных в локальной сети может составлять (теоретически) 1Gbit/s. Для такой скорости передачи данных в локальной сети необходимо использовать высокоскоростные сетевые адаптеры на всех рабочих станциях сети. Но довольно часто встречаются еще локальные сети с предельной скоростью подключения 100Mbit/s. Реальная скорость передачи данных внутри сети зависит от множества факторов и может быть значительно ниже теоретических значений. Об этом следует знать, если вы собираетесь создать высокопроизводительную вычислительную локальную сеть .
Локальную вычислительную сеть еще называют местной вычислительной сетью, так как она служит для объединения сетевых устройств в небольшую группу. Объединение сетевых устройств может осуществляться не только с помощью кабелей, но и с помощью беспроводных технологий.
Назначение ЛВС
Объеденение сетевых устройств - вот ее главное предназначение. С помощью ЛВС пользователи могут обмениваться данными, подключаться к общим принтерами и распечатывать документы, хранить данные на общем сервере или на своем компьютере, с возможностью доступа к ним других пользователей ЛВС.
Объем ЛВС
Как правило, локальная вычислительная сеть распространяется на офис, дом, помещение или здание. ЛВС может объединить даже несколько зданий, однако, если использовать витую пару для объединения зданий, расстояние (длина кабеля) не должно превышать 100 метров. Иначе могут возникнуть задержки в передачи данных. Витую пару редко преминяют для соединения двух и более зданий в одну ЛВС. Чаще всего, для выполнения этой задачи используют оптический кабель и соответствующее оборудование.
Виды ЛВС
Одноранговая локальная сеть
Одноранговую локальную сеть применяют для объединения небольшого количество компьютеров (до 10 штук). При одноранговой локальной сети, каждый пользователь своего компьютера принимает решение о доступе к данным для других пользователей сети. Такую ЛВС еще называют равноправной.
Локальная сеть на основе сервера
Это более распрастраненный вид ЛВС, более производительный и надежный. Сервером может служить как обычный компьютер, так и специальный, характеристики и програмное обеспечение которого предназначены специально для этих целей. Сервер может выполнять массу функций: хранить в себе данные пользователей ЛВС, назначать права и ограничивать доступ пользователям, при передачи сообщений определять оптимальные маршруты и многое другое.
Топология/структура ЛВС
Топология локальной вычислительной сети определяет структуру, то как компьютеры будут соединяться друг с другом.
1. Шина - это последовательное соединение компьютеров в сеть, с помощью общего кабеля.
2. Звезда - это параллельное соединение компьютеров. Каждый компьютер подсоединяется кабелем к одному устройству - концентратору или хабу.
3. Кольцо - компьютеры соединены кабелем в неразрывное кольцо. Выход из строя любого компьютера или обрыв кабеля - приведет к неработоспособности ЛВС.
