Локальная сеть (локальная вычислительная сеть или ЛВС) представляет собой среду взаимодействия нескольких компьютеров между собой. Цель взаимодействия — передача данных. Локальные сети, как правило, покрывают небольшие пространства ( , офис, предприятие) — чем и оправдывают своё название. ЛВС может иметь как один, так и несколько уровней. Для построения многоуровневой локальной сети применяют специальное сетевое оборудование: маршрутизаторы, коммутаторы. Существует несколько способов объединения компьютеров и сетевого оборудования в единую компьютерную сеть: проводное (), оптическое (оптоволоконный кабель) и беспроводное ( , Bluetooth) соединения.
Топология локальной сети
Первое к чему нужно приступать при изучении основ функционирования компьютерных сетей, это топология (структура) локальной сети. Существует три основных вида топологии: шина, кольцо и звезда.
Линейная шина
Все компьютеры подключены к единому кабелю с заглушками по краям (терминаторами). Заглушки необходимы для предотвращения отражения сигнала. Принцип работы шины заключается в следующем: один из компьютеров посылает сигнал всем участникам локальной сети, а другие анализируют сигнал и если он предназначен им, то обрабатывают его. При таком взаимодействии, каждый из компьютеров проверяет наличие сигнала в шине перед отправкой данных, что исключает возникновения коллизий. Минус данной топологии — низкая производительность, к тому же, при повреждении шины нарушается нормальное функционирование локальной сети и часть компьютеров не в состоянии обрабатывать либо посылать сигналы.
Кольцо
В данной топологии каждый из компьютеров соединен только с двумя участниками сети. Принцип функционирования такой ЛВС заключается в том, что один из компьютеров принимает информацию от предыдущего и отправляет её следующему выступая в роли повторителя сигнала, либо обрабатывает данные если они предназначались ему. Локальная сеть, построенная по кольцевому принципу более производительна в сравнении с линейной шиной и может объединять до 1000 компьютеров, но, если где-то возникает обрыв сеть полностью перестает функционировать.
Звезда
Топология звезда, является оптимальной структурой для построения ЛВС. Принцип работы такой сети заключается во взаимодействии нескольких компьютеров между собой по средствам центрального коммутирующего устройства (коммутатор или свитч). Топология звезда позволяет создавать высоконагруженные масштабируемые сети, в которых центральное устройство может выступать, как отдельная единица в составе многоуровневой ЛВС. Единственный минус в том, что при выходе из строя центрального коммутирующего устройства рушится вся сеть или её часть. Плюсом является то, что, если один из компьютеров перестаёт функционировать это никак не сказывается на работоспособности всей локальной сети.
Что такое MAC-адрес, IP-адрес и Маска подсети?
Прежде чем познакомиться с основными принципами взаимодействия сетевых устройств, необходимо подробно разобрать, что такое IP-адрес, MAC-адрес и Маска подсети.
MAC-адрес — это уникальный идентификатор сетевого оборудования, который необходим для взаимодействия устройств в локальной сети на физическом уровне. MAC-адрес «вшивается» в сетевую карту заводом изготовителем и не подлежит изменению, хотя при необходимости это можно сделать на программном уровне. Пример записи MAC-адреса: 00:30:48:5a:58:65.
IP-адрес – это уникальный сетевой адрес узла (хоста, компьютера) в локальной сети, к примеру: 192.168.1.16. Первые три группы цифр IP-адреса используется для идентификации сети, а последняя группа для определения «порядкового номера» компьютера в этой сети. Если провести аналогию, то IP-адрес можно сравнить с почтовым адресом, тогда запись будет выглядеть так: регион.город.улица.дом. Изначально, использовались IP-адреса 4-ой версии (IPv4), но когда количество устройств глобальной сети возросло до максимума, то данного диапазона стало не хватать, в следствии чего был разработан протокол TCP/IP 6-ой версии — IPv6. Для локальных сетей достаточно 4-ой версии TCP/IP протокола.
Маска подсети – специальная запись, которая позволяет по IP-адресу вычислять адрес подсети и IP-адрес компьютера в данной сети. Пример записи маски подсети: 255.255.255.0. О том, как происходит вычисление IP-адресов мы рассмотрим чуть позже.
Что такое ARP протокол или как происходит взаимодействие устройств ЛВС?
ARP — это протокол по которому определяется MAC-адрес узла по его IP-адресу. Например, в нашей локальной сети есть несколько компьютеров. Один должен отправить информацию другому, но при этом знает только его IP-адрес, а для взаимодействия на физическом уровне нужен MAC-адрес. Что происходит? Один из компьютеров отправляет широковещательный запрос всем участникам локальной сети. Сам запрос, содержит IP-адрес требуемого компьютера и собственный MAC-адрес. Другой компьютер с данным IP-адресом, понимает, что запрос пришел к нему и в ответ высылает свой MAC-адрес на тот, который пришел в запросе. После чего собственно и инициализируется процесс передачи информационных пакетов.
Сетевой коммутатор и маршрутизатор (роутер)
Для согласования работы сетевых устройств используется специальное сетевое оборудование — коммутаторы и маршрутизаторы. Исходя из рассмотренного выше, важно понять простую истину — работают с MAC-адресами, а (или роутеры) с IP-адресами.
Коммутатор содержит таблицу MAC-адресов устройств локальной сети непосредственно подключенных к его портам. Изначально таблица пуста и начинает заполняться при старте работы коммутатора, происходит сопоставление MAC-адресов устройств и портов, к которым они подключены. Это необходимо для того, чтобы коммутатор напрямую пересылал информационные пакеты тем участникам локальной сени, которым они предназначены, а не опрашивал все устройства ЛВС.
Маршрутизатор также имеет таблицу, в которую заносит IP-адреса устройств на основе анализа локальной сети. Роутер может самостоятельно раздавать IP-адреса устройствам ЛВС благодаря протоколу динамического конфигурирования узла сети (DHCP). Таблица маршрутизации позволяет роутеру вычислять наикратчайшие маршруты для отправки информационных пакетов между различными узлами ЛВС. Данные узлы (компьютеры) могут находиться в любом сегменте многоуровневой сети невзирая на архитектуру той или иной подсети. К примеру, маршрутизатор связывает локальную сеть с глобальной (интернет) через сеть провайдера.
Пример маршрутизации
Допустим, в таблице маршрутизации есть такая запись:
| Сеть | Маска | Интерфейс |
| 192.168.1.0 | 255.255.255.0 | 192.168.1.96 |
Роутер получает пакет, предназначенный для хоста с IP-адресом 192.168.1.96, после чего начинает обход таблицы маршрутизации и обнаруживает, что при наложении маски подсети 255.255.255.0 на IP-адрес 192.168.1.96 вычисляется сеть с IP-адресом 192.168.1.0. Пройдя строку до конца роутер находит IP-адрес интерфейса 192.168.1.96, на который и отправляет полученный пакет.
Как происходит вычисление IP-адреса сети и компьютера?
Для вычисления IP-адреса сети используется маска подсети. Начнем с того, что привычная для наших глаз запись IP-адреса представлена в десятеричном формате (192.168.1.96). На самом деле, сетевое устройство данный IP-адрес видит, как набор нолей и единиц, то есть в двоичной системе исчисления (11000000.10101000.00000001.01100000). Так же выглядит и маска подсети (255.255.255.0 -> 11111111.11111111.11111111.00000000).
| IP-адрес назначения | 192.168.1.96 | 11000000 10101000 00000001 01100000 |
| Маска подсети | 255.255.255.0 | 11111111 11111111 11111111 00000000 |
| IP-адрес сети | 192.168.1.0 | 11000000 10101000 00000001 00000000 |
Что получается? Какой бы у нас не был IP-адрес назначения (к примеру 192.168.1.96 или 192.168.1.54) при наложении на него маски подсети (255.255.255.0) будет получаться один и тот же результат (192.168.1.0). Происходит это из-за поразрядного (побитного) сравнения записей (1х1 = 1, 1х0 = 0, 0х1 = 0). При этом IP-адрес компьютера берётся из последней группы цифр IP-адреса назначения. Также стоит учитывать, что из общего диапазона адресов, в рамках одной подсети, доступно будет на два адреса меньше, потому что 192.168.1.0 – является IP-адресом самой сети, а 192.168.1.255 – служебным широковещательным адресом для передачи общих пакетов запросов.
Что такое NAT?
В последнем пункте данной статьи, рассмотрим, что такое NAT. Как уже упоминалось ранее, маршрутизатор связывает между собой сети не только на локальном уровне, но и взаимодействует с сетью провайдера с целью получения доступа к сети интернет. Для пересылки пакетов во внешнюю сеть, роутер не может использовать IP-адреса компьютеров из локальной сети, так как данные IP-адреса являются «частными» и предназначены только для организации взаимодействия устройств внутри ЛВС. Маршрутизатор имеет два IP-адреса (внутренний и внешний), один в локальной сети (192.168.1.0), другой (к примеру 95.153.133.97) ему присваивает сеть провайдера при динамическом распределении IP-адресов. Именно второй IP-адрес роутер будет использовать для отправки и получения пакетов по сети интернет. Для реализации такой подмены и был разработан NAT.
NAT (Network Address Translation) — механизм преобразование сетевых адресов, является частью TCP/IP-протокола.
Принцип NAT заключается в следующем: при отправке пакета из ЛВС маршрутизатор подменяет IP-адрес локальной машины на свой собственный, а при получении производит обратную замену и отправляет данные на тот компьютер, которому они и предназначались.
В современном мире локальные сети стали не просто нужными - они фактически необходимы для достижения хорошего уровня производительности труда. Однако прежде чем начать пользоваться такой сетью, следует ее создать и настроить. Оба этих процесса достаточно непростые и требуют максимального сосредоточения, в особенности первый из них. Неправильно спроектированная и настроенная ЛВС не будет работать вовсе или же станет функционировать совершенно не так, как необходимо, поэтому создание локальной сети должно стать центром сосредоточения внимания человека, занимающегося этим.
Что представляет собой локальная сеть
Как правило, создание подобных систем связи вызвано необходимостью коллективного использования данных пользователями, которые работают на удаленных вычислительных машинах. ЛВС не только дает возможность почти мгновенного обмена информацией и одновременной работы с файлами, но и позволяет использовать удаленно сетевые принтеры и прочие устройства.
Локальная сеть - это полный комплекс программных и аппаратных ресурсов, направленный на создание единого информационного пространства. Фактически это некоторое количество компьютеров, расположенных на расстоянии друг от друга и соединенных линией связи - кабелем. Главным отличием ЛВС от других типов сетей является небольшое расстояние, на котором находятся рабочие станции.
Предпроектная подготовка и проектирование
Перед тем как создать локальную сеть, ее необходимо сначала спроектировать, то есть спланировать процесс ее создания. Этот этап - один из самых значимых, так как ЛВС включает в себя огромное количество компонентов и узлов.
Первоначально составляется техническое задание на основе первичных данных, определяя несколько моментов:
- Функции и задачи ЛВС.
- Выбранная топология.
- Список доступного оборудования.
Только определившись с этими пунктами, можно приступить к проектировке. Сам проект должен содержать схемы ЛВС, точки расстановки сетевого оборудования, список необходимых программных и аппаратных средств.
Локальная сеть - это сложный механизм, но если она спроектирована правильно, а оборудование выбрано в соответствии с требованиями, в таком случае вероятность появления проблем в эксплуатации механизма связи становится минимальной.
Необходимые аппаратные средства
Существует перечень оборудования, без которого ни одна ЛВС функционировать не сможет. В него входят:
- Линии передачи данных. Чаще всего используется коаксиальный кабель и оптоволокно. При этом длина коаксиала не может превышать нескольких сотен метров, однако при необходимости протяжения сети на большие расстояния используют специальные репитеры - повторители сигнала, не дающие ему затухнуть.
- Коммуникационное оборудование: сетевые карты (устройства, выполняющие дуплексный обмен информацией между компьютером и средой передачи данных), концентраторы (разбивают сеть на отдельные сегменты, структурируя сеть физически), маршрутизаторы (берут на себя выбор маршрута передачи пакетов), коммутаторы (логически разделяют ЛВС на сегменты, объединяя несколько физических цепей), репитеры (обеспечивают восстановление сигнала, позволяя увеличить длину передающей среды), трансиверы (усиливают сигнал и преобразовывают его в другие виды, позволяя пользоваться разными средами передачи данных).
Перечень программных средств
Ни одна ЛВС не обойдется без программного обеспечения. Обязательные программы для локальной сети включают в себя:
- Операционные системы рабочих узлов. Наиболее часто используемой ОС остается Windows 7, хотя и Windows XP также не сдает позиций.
- Сетевые ОС, устанавливаемые на серверах, представляют собой основу ЛВС, так как настроить локальную сеть без них невозможно. Именно эти программные средства берут на себя управление всеми потоками данных между главными узлами и второстепенными, обеспечивая возможность коллективного доступа к ресурсам сетей. Как правило, используются ОС корпорации Microsoft: Windows Server 2003 или 2008.
- Сетевые службы и приложения, предоставляющие пользователям возможность доступа к удаленным файлам, распечатки документов на сетевом принтере, просмотра рабочих узлов, находящихся в сети, а также отправки электронных сообщений. Реализация таких служб осуществляется при помощи программного обеспечения.
Создание и монтаж ЛВС
Монтажно-наладочные работы занимают больше всего времени, так как создать локальную сеть предстоит в несколько этапов:
- Перед тем как начать монтаж линий связи и коммутационных устройств, необходимо предварительно подготовить помещение.
- Далее можно осуществить прокладку кабеля, а также установку нужного оборудования.
- К кабельной линии связи следует подключить устройства сервера и рабочих станций.
- После этого проводится установка и настройка программных средств.
Монтаж кабеля и оборудования обладает рядом особенностей, поэтому, если возникают сложности с тем, как подключить локальную сеть, лучше решение этого вопроса доверить специалистам.
Объединение двух компьютеров в ЛВС
В некоторых случаях может понадобиться объединение двух компьютеров в одну сеть, к примеру, для создания общего информационного пространства. Сделать это не очень сложно, если выполнять определенный алгоритм действий:
- При необходимости установить сетевые адаптеры в оба компьютера, не забывая о драйверах.
- Приобрести обжатый сетевой кабель для соединения. При наличии необходимых знаний и навыков обжимку можно выполнить и самостоятельно - локальная сеть двух компьютеров от этого не станет худшего качества.
- Соединить обе рабочих станции линией связи.
- Настроить ЛВС в определенном порядке.
Алгоритм настройки локальной сети между двумя компьютерами для Windows 7
- Выбрать меню «Пуск», после чего, нажав правой кнопкой мыши на значке «Компьютер», войти в подменю «Свойства».
- Нужно найти в списке «Имя компьютера и домена», а затем выбрать пункт с изменением параметров.
- Рабочее название вычислительной машины необходимо изменить, нажав на соответствующие значки.
- Имя группы должно остаться без изменений - «Workgroup», однако имена компьютера меняются на «pc1» и «pc2» для первого и второго абонента соответственно.
- Теперь можно щелкнуть «OK» и перезапустить компьютер.
В большинстве случаев может понадобиться присвоить каждому узлу индивидуальный IP-адрес:
- В меню «Пуск» выбрать «Настройку», а затем «Сетевые подключения».
- Правым кликом мыши вызвать подменю «Свойства» у значка «Подключение по локальной сети».
- Во вкладке «Общие» выбрать «Свойства» пункта «Протокол Интернета».
- Сделать активной строчку «Использовать следующий IP-адрес» и ввести значение 192.168.0.100. После этого сохранить произведенные изменения.
Локальная сеть и интернет
Рабочие узлы, объединенные в ЛВС, можно подключить к интернету. Локальная сеть, интернет к которой можно подключить двумя способами, будет работать с разделенной надвое скоростью.
Первым способом подключения является использование роутера, которому присваивается идентификационный IP-адрес. А во втором случае можно воспользоваться беспроводным подключением.
В данном случае локальная сеть - это взаимодействие двух компьютеров, ведущего и ведомого, поэтому IP-адрес прописывается в шлюзе главного из них, предварительно подсоединенного ко всемирной сети.
В случае если ЛВС базируется на использовании сервера, каждая рабочая станция должна иметь индивидуальный IP-адрес, а в настройках браузера указывается прокси-сервер, через который осуществляется выход в интернет.
Беспроводная локальная сеть
Беспроводная локальная сеть - это подвид ЛВС, который для передачи информации использует высокочастотные радиоволны. WLAN является прекрасной альтернативой обычной кабельной системе связи, обладая рядом преимуществ:
- Улучшение производительности труда. WLAN дает возможность пользоваться интернетом и при этом не быть привязанным к одному помещению. Можно свободно менять свое местоположение, не теряя подключения к интернету.
- Легкий монтаж и настройка, экономия финансов и надежность - все эти факторы обусловлены отсутствием кабельной линии связи.
- Гибкость. Установка беспроводной сети реальна там, где нет возможности протянуть кабель.
- Возможность расширения. Масштабируемость сети существенно упрощена благодаря беспроводным сетевым адаптерам, которые можно установить на любой рабочий узел.
У WLAN имеется определенная дальность действия, которая зависит от характеристик сетевых устройств и помехозащищенности здания. Как правило, диапазон действия радиоволн достигает 160 м.
Необходимое оборудование для создания беспроводной локальной сети
Чтобы присоединить другие рабочие станции к сети, используется точка доступа. Это устройство оснащено специальной антенной, управляющей дуплексной передачей данных (отправкой и передачей) с помощью радиосигналов. Такая точка может передавать сигнал на расстоянии до 100 м в помещении и до 50 км на открытой территории.
Точки доступа существенно расширяют вычислительную мощность всей системы связи, позволяя пользователям свободно перемещаться между каждой из них, не теряя соединения с ЛВС или интернетом. Фактически эти радиоточки выступают в роли концентраторов, обеспечивая соединение с сетью.
Использование точек доступа позволяет увеличивать масштаб всей беспроводной локальной сети, просто добавляя новые устройства. Количество абонентов, которое может выдержать одна радиоточка, зависит в целом от загруженности сети, так как трафик делится поровну между каждым из пользователей.
Беспроводная локальная сеть: Windows 7. Алгоритм настройки
Сначала следует подготовить ADSL-модем с технологией WiFi, а также клиентские точки с подключенными к ним беспроводными адаптерами. После этого можно приступить к построению беспроводной ЛВС:
- Подключить модем к электрической сети.
- На клиентском устройстве запустить мастер установки WLAN.
- В перечне найденных беспроводных сетей выбрать идентификатор SSID.
Настройка точки доступа:
- Первым делом нужно настроить свойства протокола TCP/IP, указав IP-адрес и маску подсети.
- После этого указать значение сервера DNS, так как настроить локальную сеть полноценно без этого параметра не представляется возможным. В большинстве случаев достаточно сделать активным пункт об автоматическом назначении адреса DNS.
- Обязательна и настройка параметров самой беспроводной сети, в которой немаловажным является обеспечение безопасности.
- На этом этапе необходимо настроить подключение к сети интернет и фильтрацию для файерволла Windows 7.
- И в последнюю очередь производится подключение проводов и проверка работоспособности сети WLAN.
Для создания оптимального информационного пространства можно комбинировать виды сетей - кабельную и беспроводную, позволяя использовать преимущества каждой из них на благо предприятия. Однако важно помнить о том, что в наше время все больше применяются именно беспроводные сети WLAN, обладающие всеми плюсами кабельных сетей и лишенные их недостатков.
После окончания создания и настройки локальной сети важно предусмотреть ее администрирование и возможность технического обслуживания. Даже если монтаж ЛВС выполнен идеально, в ходе ее эксплуатации почти неизбежно происходят различные неполадки в работе аппаратного или программного обеспечения, именно поэтому техобслуживание должно иметь регулярный характер.
Локальная сеть - это группа компьютеров, связанных вместе, расположенная в определенной ограниченной области, например, в здании. Размеры такой сети могут быть различными. Она может включать в свой состав от двух рабочих станций, находящихся в одном помещении, до нескольких сотен рабочих станций, которые расположены на разных этажах одного административного здания. В большинстве случаев для объединения компьютеров в единую сеть могут быть использованы кабели разного типа. Однако допустимо и использование беспроводных каналов, о чем тоже будет сказано. Итак, давайте разбираться, что такое локальная сеть? Важно отметить, что если сеть покидает границы одного здания, то ее правильнее будет называть глобальной. В общем, из специализированной литературы можно определить, что локальная сеть ограничивается пределами строения, а для глобальной таких ограничений нет.
Не всегда литературное определение соответствует принятым нормам, так как обычно сеть определяется по функциональным, а не по физическим чертам. В этом смысле, который является наиболее общим, такие сети представляют собой средство связи компьютеров, позволяющее им получать доступ к разному оборудованию. То есть такие компьютеры получают доступ к разного рода сетевым ресурсам, к примеру, принтерам, сканерам, так, как будто они локально установлены. Естественно, под доступом к оборудованию понимается и доступ к данным, имеющимся на этом оборудовании.
Итак, в вопросе о том, что такое локальная сеть, уже может показаться все понятным. Однако и тут имеется масса нюансов. Все компьютеры такой сети способны не только получать доступ к установленным компонентам сети, но и пользоваться ими аналогично тому, как при локальной установке, что подразумевает обязательное совместное внедрение данных.
Первая локальная соединяла офисные поколения - мейнфреймы в сеть, однако, первые персональные машины было принято устанавливать в качестве отдельных устройств. Стоит сказать о самой примитивной форме локальной сети, когда пользователь для копировал их на дискету на одном устройстве, а потом переходил к другому, чтобы распечатать информацию или просто сохранить ее там. Данное решение нельзя было назвать плохим, особенно если учесть возможность копирования больших объемов информации. Однако и недочеты тут тоже имеются, причем весьма серьезные:
Риск утраты информации при потере или случайном форматировании данных был весьма высоким;
Сложности возникали с синхронизацией разных версий документа, когда над ним приходилось работать нескольким лицам одновременно;
Размер дискеты составлял всего 1,44 Мб, а размер необходимого файла с данными мог существенно его превышать;
Невозможность пользователей осуществлять работу с документами при использовании разных предустановленных приложений на компьютерах;
Данные было сложно защитить, так как дискета могла оказаться просто украденной;
Затрачивается значительное количество времени на процессы копирования файлов, их перенос к другой машине, а также последующие операции с ним.
Именно поэтому такие сети были пригодными исключительно для решения примитивных задач. Итак, что такое локальная сеть в нынешнем понимании? Современные офисные средства должны отвечать новым требованиям:
Совместный доступ, защита и передача данных;
Приложения должны быть доступными для совместного использования;
Пользователям должно быть удобно взаимодействовать между собой;
Устройства периферии необходимо сделать доступными для всех машин.
Теперь вам известно не только, что такое локальная сеть, но и каковы принципы, заложенные в ее основу.
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 .
Доброго времени суток.
В этой статье мы разберем, что такое локальная сеть, зачем она нужна, как организовывается и каких типов бывает. Такая сеть может пригодиться и вам, поэтому не проходите мимо.
Определение
Локальной сетью считается та, что объединяет несколько компьютеров на небольшой территории. Данное понятие в переводе на английский выглядит как Local Area Network, поэтому его часто сокращенно называют LAN.
Сеть может располагаться в пределах одной квартиры, офиса, компьютерного класса, небольшой организации или ее отдела. Этим я хочу сказать, что обычно она не включает в себя много компов и они не находятся на большом удалении друг от друга.
Допустим, вы можете организовать домашнюю сеть, если имеете стационарный компьютер, ноутбук, принтер, пару мобильных гаджетов, умный телевизор и т. п. Такой вариант удобен и, к примеру, для предприятия, где есть 10-20 компьютеров, находящихся на разных этажах.
Зачем нужна локальная сеть?
LAN может понадобиться для:
- Передачи данных между устройствами без участия внешних накопителей (флешек, дисков и пр.);
- Открытия доступа к интернету для всех участников сети, если он подключен только к одному компьютеру;
- Управления портативными устройствами с разных компов (например, в пределах офиса с любого железа можно печатать на одном принтере);
- Организации голосовых и видеоконференций;
- Игр по сети.
Типы локальных сетей
Их всего два:
- Одноранговая сеть. Все участники имеют равные права, то есть самостоятельно решают, к каким файлам открывать доступ, а к каким - нет. Применяется в случаях объединения небольшого количества ПК.
- На основе сервера. Актуальный вариант, когда компов больше 10. Увеличивает производительность сети. Суть в том, что для хранения общей информации, подключения периферийных девайсов (сканеров, принтеров и пр.), определения маршрутов отправки информации и централизованного управления всей сетью выделяется одна машина - сервер - а все остальные подпитываются к ней.
Также есть два способа построения сети: при помощи проводов или без них. Рассмотрим каждый отдельно.
Проводное соединение
Используется витая пара либо оптический кабель, который подключаются к на ПК. Такие устройства есть в любом железе, которому не больше 10-15 лет, - они интегрируются в материнскую плату.
Проводное объединение обеспечивает наиболее стабильную и быструю передачу данных. В современных вариантах пропускная способность составляет 100 Мбит/с и выше через витую пару и от 10 Гбит/с по оптоволокну. Для такого подключения чаще всего применяется технология Ethernet.
Когда совокупность компьютеров большая или необходимо с одного сервера раздавать интернет, могут быть использованы хабы (коммутаторы). Они имеют несколько разъемов для подключения проводов. В их функции входит ретрансляция входящего в один порт сигнала по другим интерфейсам.
Структура сети
Есть несколько топологий подключения компьютеров по проводам:
- Линейная шина - последовательное соединение ПК от одного к другому.
- Тип «звезда» - все участники сети питаются от одного сервера.
- Кольцо - структура соединения понятна из названия. В данном случае тоже распределяются ресурсы сервера среди всех машин, но если одна выйдет из строя, то другие работать не будут.
- Снежинка - самая гибкая топология, потому что позволяет соединять оборудование по наиболее удобному принципу, как правило, с учетом его функциональности.
Беспроводной способ
Имеется в виду объединение по радиоволнам. Самый распространенный сейчас вариант - это . Однако возможно подключение также через Bluetooth и GPRS. В любом случае скорость будет ниже, чем при соединении по проводам. В среднем, по вай-фаю она составляет 10 Мбит/с и выше.
Для создания сетки без участия проводов нужно, чтобы в компьютерах был специальный модуль. В современных ноутбуках он обычно встроен, а для ПК можно купить внешнее устройство. Также необходим единый сетевой шлюз (роутер), к которому будет подведен проводной интернет, а участники сети будут получать его по радиоволнам.
Как передаются данные?
Чтобы организовать локальную сеть, мало лишь физически соединить машины, нужно еще выполнить настройку. Их работа контролируется программами. Чтобы компы понимали друг друга, используется единый и понятный для них язык - сетевой протокол.
Он бывает разных видов, но наибольшее распространение получили пакетные протоколы. Что это значит? Передаваемые данные разбиваются на блоки, которые помещаются в пакет. Он также содержит сведения о получателе и адресате. Каждый компьютер с определенной периодичностью коннектится к сети и проверяет проходящие пакеты: те, что предназначены для него, забирает.
Как железо понимает, что тот или иной пакет адресован именно ему? Каждая машина имеет IP-адрес, уникальный в рамках одной сети. Он задается в процессе настройки Windows или другой системы, которую вы используете.
Конец статьи:).
На моём блоге вам всегда рады.
