Приветствую всех в очередном выпуске, уважаемые читатели! С приходом беспроводного подключения, кабельное соединение компьютеров постепенно уходит в прошлое. Теперь практически в каждом доме присутствует маршрутизатор Wi-Fi или простой свитч, который является центром домашней сети. Люди передают файлы с компьютера на гаджеты, с планшета на телевизор, и при этом не задумываются, а что же представляет собой локальная сеть.
Ведь еще каких-то пять или максимум семь лет назад основой коммуникационной связью между компьютерами и другими устройствами была именно проводная локальная сеть. Однако полностью отказываться от проводного способа передачи данных пока никто еще не рискнул. Пользователи активно задают вопросы связанные именно с локальной вычислительной сетью. В этом выпуске я постараюсь максимально точно ответить и объяснить наиболее актуальные вопросы, относительно локальной вычислительной сети. Итак, поехали...
Локальная вычислительная сеть – это комплексная система, связывающая между собой компьютеры и другую технику. Коммуникационная сеть может быть проводной, беспроводной и смешанной, в зависимости от выбранной технологии.
К тому же сама локальная сеть предоставляет множество возможностей для владельца компьютера, я перечислю только основные функции:
1. Локальная сеть изначально создавать для передачи фалов и обмена ими между несколькими компьютерами. Вы можете перекидывать между ПК, ноутбуками, планшетами, смартфонами и телевизорами различные файлы: фотографии, видеозаписи, установочные файлы, аудиозаписи и другой контент.
Причем одно из главных преимуществ заключается в том, что объем передаваемой информации может быть неограниченным. Современные технологии позволяют воспроизводить аудио и видео удаленно с другого устройства. То есть вы можете взять свой планшет, зайти в локальную сеть и посмотреть фильм, который находится на компьютере. Замечательно, не правда ли? Особенно это актуально для телевизоров, обладающих технологией Смарт-ТВ. Я уже в своем прошлом выпуске говорил об этом, ознакомьтесь вот с этой статьей, если вы вдруг ее еще не прочитали:
2. Совместное использование устройств. Речь идет о принтерах, сканерах и дисках. Вам нужно напечатать файл на ноутбуке, а принтер установлен на компьютере. Вам не придется переносить файл на флешку, а потом идти к компьютеру. Система самостоятельно определит сетевой принтер, вам останется только забрать распечатанный файл. Система работает точно так же и в обратную сторону с принтером.
3. Возможность подключаться к сети Интернет для всех подключенных пользователей к локальной сети. Сегодня эту задачу выполняет роутер, который «раздает» интернет на все устройства, находящиеся в доме или офисе.
4. Создание единой коммуникационной сети из смартфонов, компьютеров, планшетов и ноутбуков. Операционная система при этом значения не имеет. На одном устройстве может быть установлена Windows, а на другом Android или iOS. Если разобраться в вопросе, вы сможете удаленно управлять подключенными к локальной сети устройствами.
Я не стал заносить сюда сетевые игры, так как сегодня существует множество способов сыграть с другими пользователями в одну игру без создания локальной сети. Да и локальную сеть поддерживают только старые игры, к примеру, «Counter-Strike 1.6» или «Source». При необходимости вы сможете без труда соединиться с другим компьютером для игры, ну и конечно самое главное – настроить локальную сеть.
Создание локальной сети: пошаговая инструкция
Эта инструкция актуальная для всех современных версий Windows. Процесс проходит достаточно просто, поэтому с созданием локальной сети справится и начинающий пользователь. Следуйте моей инструкции, создание занимает не более 30 минут.
К примеру у вас несколько компьютеров подключены к одному роутеру при помощи патчкорда. Патчкорды можно купить или изготовить самостоятельно. В принципе ничего сложного в изготовлении таких кабелей нет, вам лишь потребуется витая пара, коннекторы и кримпер.
В прошлой своей статье я уже говорил, как обжать витую пару и получить патчкорд необходимой длины. Вот эта самая статья кстати:
Надеюсь все необходимые компьютеры подключены к роутеру через патчкорд. Теперь пора переходить к настройкам.
Начинается процесс с установки одинакового имени рабочей группы для всех устройств, которые будут подключены локальной сети. Для этого нужно открыть свойства «Моего компьютера» при помощи комбинации клавиш Win + R на клавиатуре. Перед вами появится окно «Выполнить». Впишите в строку следующую команду: sysdm.cpl. Команда подходит для Windows 7, 8 и 10.
Перед вами появится нужная вкладка, в которой вы сможете узнать необходимую информацию. Вам нужно отыскать название рабочей группы, к которой принадлежит ваш компьютер. У меня это WORKGROUP – стандартное название, заданное операционной системой. Нажмите кнопку «Изменить», чтобы задать новое имя. В названии нельзя использовать кириллицу. Важно, чтобы на всех компьютерах имя рабочей группы совпадало.
Теперь нам необходимо перейти в «Центр управления сетями и общим доступом Windows». Этот раздел можно найти в «Панели управления» или при помощи правого клика мыши по значку подключения к интернету, расположенному в области уведомлений.
На скриншоте ниже показаны настройки локальной сети. Вам необходимо поставить напротив пунктов, обозначенных на скриншоте. А именно, включить сетевое обнаружение, общий доступ к принтерам и файлам, а также автоматическую настройку. Сравните свое окно со скриншотом.
Теперь нам нужно перейти к пункту «Дополнительные параметры общего доступа», а затем выбрать раздел «Все сети». В последнем пункте вы обнаружите надпись «Общий доступ с парольной защитой», здесь нам нужно выбрать пункт «Отключить общий доступ с парольной защитой». Не забудьте сохранить изменения при помощи соответствующей кнопки.
Теперь можно подвести предварительный итог: на всех компьютерах, которые входят в нашу локальную сеть, должно быть установлено одинаковое имя и сетевое обнаружение. Если вы хотите обмениваться файлами между этими устройствами, следует разрешить общий доступ к файлам, папкам и принтерам. Не забудьте отключить общий доступ, защищенный паролем.
Вышеописанных действий будет достаточно в том случае, если все компьютеры и прочие устройства у вас дома подключены к одному роутеру. Если ситуация другая, вам нужно будет задать статический IP-адрес. Это действие нужно выполнить в одной подсети в свойствах подключения LAN. Обратите внимание, что в десятой и восьмой версии операционной системы Windows имя компьютера в локальной сети задается автоматически, выглядит оно не лучшим образом, идентифицировать компьютер в сети с таким именем вы не сможете. Именно поэтому важно сразу поменять имя компьютера.
Как предоставить доступ к файлам и папкам на компьютере?
Наша задача заключается в том, чтобы все пользователи могли полноценно использовать файлы и папки из локальной сети.
Доступ можно дать для конкретной папки или сразу для всего диска. Все зависит от того, хотите ли вы делиться всеми файлами с другими участниками сети или нет. Приведем пример с отдельной папкой. Нажмите на нее правой кнопкой мыши, в контекстном меню необходимо выбрать пункт «Свойства», а затем перейти в раздел «Доступ». Кликните левой кнопкой мыши по кнопке «Расширенная настройка».
На скриншоте выше показаны настройки. Нам необходимо поставить галочку напротив пункта «Открыть общий доступ к этой папке». Нажали? Отлично, теперь нажимаем на кнопку «Разрешения», которая расположена ниже.
Здесь вы увидите список разрешений: полный доступ, изменения, чтение. Если вы хотите, чтобы другие пользователи из вашей сети могли копировать и изменять файлы, то поставьте галочки на всех трех пунктах. Если же требуется только возможность чтения (воспроизведения), то можете не менять настройки. Теперь нужно подтвердить свои действия при помощи кнопки «Применить».
Снова переходим в свойства папки, теперь нам нужно открыть вкладку «Безопасность» и нажать кнопку «Изменить», в следующем окне выберете кнопку «Добавить». Здесь необходимо указать имя пользователя «Все» (вписываем без кавычек), а затем добавить его. Снова установите те же разрешения, которые я описывал выше. Не забудьте сохранить внесенные изменения. Также рекомендуется выполнить перезагрузку после всех проделанных манипуляций с локальной сетью.
Проделанная работа выглядит следующим образом:
Теперь вы можете получать доступ к папке с других компьютеров. Во время использования локальной сети вы сможете ознакомиться и с другими полезными функциями этой системы.
Итак, подводя итог сегодняшнего выпуска, можно сказать, что настройку локальной сети можно считать завершенной. Благодаря локальной вычислительной сети вы можете получать доступ к данным, которые хранятся на других компьтерах. Наиболее широко локальная вычислительная сеть применяется на предприятиях, в офисах, где содержится достаточное количество компьютеров, периферийных устройств.
Ведь благодаря именно локальной сети увеличивается скорость обмен данными между сотрудниками, да и не только, ведь сейчас многие офисные программы или приложения работают на основе сетевой инфраструктуры. Когда одной программой одновременно пользуются скажем 10-20 офисных сотрудников, для выполнения разного рода задач. Это опять таки повторюсь, что очень удобно, быстро, для увеличения производительности труда. Ну что же уважаемые пользователи, я надеюсь, моя инструкция была полезна и интересна для вас. Мне остается вам напомнить, чтобы вы не забывали проверять мои новые статьи.
Построение сети
Существует множество способов классификации сетей. Основным критерием классификации принято считать способ администрирования. То есть в зависимости от того, как организована сеть и как она управляется, её можно отнести к локальной, распределённой, городской или глобальной сети. Управляет сетью или её сегментом сетевой администратор . В случае сложных сетей их права и обязанности строго распределены, ведётся документация и журналирование действий команды администраторов.
Адресация
В локальных сетях основанных на протоколе IANA (стандарты RFC 1918 и RFC 1597):
- 10.0.0.0-10.255.255.255;
- 172.16.0.0-172.31.255.255;
- 192.168.0.0-192.168.255.255.
Такие адреса называют локальными или серыми , эти адреса не маршрутизируются в Интернет. Необходимость использовать такие адреса возникла из-за того, что когда разрабатывался протокол IP не предусматривалось столь широкого его распространение, и постепенно адресов стало не хватать. Как вариант был придуман протокол NAT или шлюзов и файрволов).
Конфликт адресов - это распространённая ситуация в локальной сети, при которой в одной IP подсети оказываются два или более компьютеров с одинаковыми IP адресами. Для предотвращения таких ситуаций, а также для облегчения работы сетевых администраторов применяется протокол
LAN и VPN
Связь с удалённой локальной сетью, подключенной к глобальной сети, из дома/командировки/удалённого офиса часто реализуется через
Смотреть что такое "Локальная сеть" в других словарях:
Два и более компьютеров, расположенных в одном помещении, здании, районе города и объединённых в единую действующую совместно сеть. Локальные сети создаются для удобства пользователей в работе с общими принтерами, сканерами и другой периферийной… … Словарь бизнес-терминов
локальная сеть - ЛВС Соединенные вместе скоростным каналом компьютеры и другие устройства, расположенные на незначительном удалении один от другого (комната, здание, предприятие) и управляемые специальной операционной системой. К локальным сетям подключаются… …
Сущ., кол во синонимов: 1 локалка (1) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов
локальная сеть - vietinis tinklas statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. area network; LAN; local area network; local network vok. hausinternes Netz, n; LAN; lokales Datennetz, n; lokales Netz, n; Ortsnetz, n; örtliches Netz, n rus. локальная сеть, f;… … Automatikos terminų žodynas
Локальная сеть - 68) локальная сеть система передачи данных, имеющая все следующие характеристики: а) позволяющая произвольному числу независимых информационных устройств связываться непосредственно друг с другом; и б) ограниченная географической зоной средних… … Официальная терминология
ЛОКАЛЬНАЯ СЕТЬ - система передачи данных, имеющая все следующие характеристики: а) позволяющая произвольному числу независимых информационных устройств связываться непосредственно друг с другом; и б) ограниченная географической зоной измеренных размеров (например … Словарь понятий и терминов, сформулированных в нормативных документах российского законодательства
локальная сеть (в электросвязи) - локальная сеть Сеть передачи данных, охватывающая небольшую территорию (здание, предприятие) и использующая относительно короткие (не более 500 м) линии связи между объектами. Локальная сеть позволяет объединить между собой рабочие места… … Справочник технического переводчика
локальная сеть МДКН/ИК - Локальная сеть шинного типа, в которой протокол управления доступом к среде реализует контроль носителя и передача данных всегда начинается с передачи сигнала затора с целью захвата передан щей среды для монопольного использования. Этот метод не… … Справочник технического переводчика
локальная сеть МДКН/ОК - Локальная сеть шинного типа, в которой протокол управления доступом к среде реализует контроль носителя и исключительные ситуации, обусловленные столкновением, устраняются путем повторной передачи. Этот метод определен стандартами IEEE 802.3 и… … Справочник технического переводчика
локальная сеть основной полосы частот - Локальная сеть, в которой данные кодируются и передаются без несущей частоты. [Е.С.Алексеев, А.А.Мячев. Англо русский толковый словарь по системотехнике ЭВМ. Москва 1993] Тематики информационные технологии в целом EN baseband LAN … Справочник технического переводчика
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.
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.
Зачем нужны локальные сети, и какими они бывают? Как подключить к одному интернет-каналу сразу несколько компьютерных устройств? Какое оборудование требуется для построения домашней сети? На все эти и другие не менее важные вопросы вы получите ответы в этом материале.
Вступление
Перед тем как вы научитесь самостоятельно конструировать и настраивать домашние локальные сети, давайте сразу ответим на самый главный вопрос: «А зачем они нужны?».
Само по себе понятие локальной сети означает объединение нескольких компьютеров или компьютерных устройств в единую систему для обмена информацией между ними, а так же совместного использования их вычислительных ресурсов и периферийного оборудования. Таким образом, локальные сети позволяют:
Обмениваться данными (фильмами, музыкой, программами, играми и прочим) между членами сети. При этом для просмотра фильмов или прослушивания музыки совершенно не обязательно записывать их к себе на жесткий диск. Скорости современных сетей позволяют это делать прямо с удаленного компьютера или мультимедийного устройства.
Подключать одновременно сразу несколько устройств к глобальной сети Интернет через один канал доступа. Наверное, это одна из самых востребованных функций локальных сетей, ведь в наши дни список оборудования, в котором может использоваться соединение с всемирной паутиной, очень велик. Помимо всевозможной компьютерной техники и мобильных устройств, теперь полноправными участниками сети стали телевизоры, DVD/Blu-Ray проигрыватели, мультимедиа плееры и даже всевозможная бытовая техника, начиная от холодильников и заканчивая кофеварками.
Совместно использовать компьютерное периферийное оборудование , такое как принтеры, МФУ, сканеры и сетевые хранилища данных (NAS).
Совместно использовать вычислительные мощности компьютеров участников сети. При работе с программами, требующих сложных вычислений, например как 3D-визуализация, для увеличения производительности и ускорения обработки данных, можно задействовать свободные ресурсы других компьютеров состоящих в сети. Таким образом, имея несколько слабых машин объединённых в локальную сеть, можно использовать их суммарную производительность для выполнения ресурсоемких задач.
Как видите, создание локальной сети даже в рамках одной квартиры, может принести немало пользы. Тем боле, что наличие дома сразу нескольких устройств, требующих подключения к интернету, уже давно не редкость и объединение их в общую сеть, является актуальной задачей для большинства пользователей.
Основные принципы построения локальной сети
Чаще всего в локальных сетях используются два основных типа передачи данных между компьютерами - по проводам, такие сети называются кабельными и используют технологию Ethernet, а так же с помощью радиосигнала по беспроводным сетям, построенных на базе стандарта IEEE 802.11, который более известен пользователям под названием Wi-Fi.
На сегодняшний день проводные сети до сих пор обеспечивают самую высокую пропускную способность, позволяя пользователям обмениваться информацией со скоростью до 100 Мбит/c (12 Мб/c) или до 1 Гбит/с (128 Мб/с) в зависимости от используемого оборудования (Fast Ethernet или Gigabit Ethernet). И хотя современные беспроводные технологии чисто теоретически тоже могут обеспечить передачу данных до 1.3 Гбит/c (стандарт Wi-Fi 802.11ac), на практике эта цифра выглядит гораздо скромнее и в большинстве случаев не превышает величину 150 - 300 Мбит/с. Виной тому служит дороговизна высокоскоростного Wi-Fi оборудования и низкий уровень его использования в нынешних мобильных устройствах.
Как правило, все современные домашние сети устроены по одному принципу: компьютеры пользователей (рабочие станции), оборудованные сетевыми адаптерами, соединяются между собой через специальные коммутационные устройства, в качестве которых могут выступать: маршрутизаторы (роутеры), коммутаторы (хабы или свитчи), точки доступа или модемы. Более подробно об их отличиях и назначениях мы поговорим ниже, а сейчас просто знайте, что без этих электронных коробочек, объединить сразу несколько компьютеров в одну систему не получится. Максимум чего можно добиться, это создать мини-сеть из двух ПК, соединив их, друг с другом.
В самом начале необходимо определить основные требования к вашей будущей сети и ее масштаб. Ведь от количества устройств, их физического размещения и возможных способов подключения, напрямую будет зависеть выбор необходимого оборудования. Чаще всего домашняя локальная сеть является комбинированной и в ее состав может входить сразу несколько типов коммутационных устройств. Например, стационарные компьютеры могут быть подключены к сети с помощью проводов, а различные мобильные устройства (ноутбуки, планшеты, смартфоны) - через Wi-Fi.
Для примера рассмотрим схему одного из возможных вариантов домашней локальной сети. В нем будут участвовать электронные устройства, предназначенные для различных целей и задач, а так же использующих разный тип подключения.
Как видно из рисунка, в единую сеть могут объединяться сразу несколько настольных компьютеров, ноутбуков, смартфонов, телевизионных приставок (IPTV), планшетов и медиаплееров и прочих устройств. Теперь давайте разбираться, какое же оборудование вам понадобится, для построения собственной сети.
Сетевая карта
Сетевая плата является устройством, позволяющим компьютерам связываться друг с другом и обмениваться данными в сети. Все сетевые адаптеры по типу можно разделить на две большие группы - проводные и беспроводные. Проводные сетевые платы позволяют подключать электронные устройства к сети с использованием технологии Ethernet при помощи кабеля, а в беспроводных сетевых адаптерах используется радио технология Wi-Fi.
Как правило, все современные настольные компьютеры уже оснащены встроенными в материнскую плату сетевыми картами Ethernet, а все мобильные устройства (смартфоны, планшеты) - сетевыми адаптерами Wi-Fi. При этом ноутбуки и ультрабуки в большинстве своем оснащаются обоими сетевыми интерфейсами сразу.
Несмотря на то, что в подавляющем большинстве случаев, компьютерные устройства имеют встроенные сетевые интерфейсы, иногда возникает необходимость в приобретении дополнительных плат, например, для оснащения системного блока беспроводным модулем связи Wi-Fi.
По своей конструктивной реализации отдельные сетевые карты делятся на две группы - внутренние и внешние. Внутренние карты предназначены для установки в настольные компьютеры с помощью интерфейсов и соответствующих им разъемов PCI и PCIe. Внешние платы подключаются через разъемы USB или устаревающие PCMCIA (только ноутбуки).
Маршрутизатор (Роутер)
Основным и самым главным компонентом домашней локальной сети является роутер или маршрутизатор - специальная коробочка, которая позволяет объединять несколько электронных устройств в единую сеть и подключать их к Интернету через один единственный канал, предоставляемый вам провайдером.
.jpg)
Роутер - это многофункциональное устройство или даже миникомпьютер со своей встроенной операционной системой, имеющий не менее двух сетевых интерфейсов. Первый из них - LAN (Local Area Network) или ЛВС (Локальная Вычислительная Сеть) служит для создания внутренней (домашней) сети, которая состоит из ваших компьютерных устройств. Второй - WAN (Wide Area Network) или ГВС (Глобальная Вычислительная Сеть) служит для подключения локальной сети (LAN) к другим сетям и всемирной глобальной паутине - Интернету.
Основным назначением устройств подобного типа является определение путей следования (составление маршрутов) пакетов с данными, которые пользователь посылает в другие, более крупные сети или запрашивает из них. Именно с помощью маршрутизаторов, огромные сети разбиваются на множество логических сегментов (подсети), одним из которых является домашняя локальная сеть. Таким образом, в домашних условиях основной функцией роутера можно назвать организацию перехода информации из локальной сети в глобальную, и обратно.
Еще одна важная задача маршрутизатора - ограничить доступ к вашей домашней сети из всемирной паутины. Наверняка вы вряд будете довольны, если любой желающий сможет подключаться к вашим компьютерам и брать или удалять из них все что ему заблагорассудится. Что бы этого не происходило, поток данных, предназначенный для устройств, относящихся к определенной подсети, не должен выходить за ее пределы. Поэтому, маршрутизатор из общего внутреннего трафика, создаваемого участниками локальной сети, выделяет и направляет в глобальную сеть только ту информацию, которая предназначена для других внешних подсетей. Таким образом, обеспечивается безопасность внутренних данных и сберегается общая пропускная способность сети.
Главный механизм, который позволяет роутеру ограничить или предотвратить обращение из общей сети (снаружи) к устройствам в вашей локальной сети получил название NAT (Network Address Translation). Он же обеспечивает всем пользователям домашней сети доступ к Интернету, благодаря преобразованию несколько внутренних адресов устройств в один публичный внешний адрес, который предоставляет вам поставщик услуг интернета. Все это дает возможность компьютерам домашней сети спокойно обмениваться информацией между собой и получать ее из других сетей. В то же время, данные хранящиеся в них остаются недоступными для внешних пользователей, хотя в любой момент доступ к ним может быть предоставлен по вашему желанию.
В общем, маршрутизаторы можно разделить на две большие группы - проводные и беспроводные. Уже по названиям видно, что к первым все устройства подключаются только с помощью кабелей, а ко вторым, как с помощью проводов, так и без них с использованием технологии Wi-Fi. Поэтому, в домашних условиях, чаще всего используются именно беспроводные маршрутизаторы, позволяющие обеспечивать интернетом и объединять в сеть компьютерное оборудование, использующее различные технологии связи.
Для подключения компьютерных устройств с помощью кабелей, роутер имеет специальные гнезда, называемые портами. В большинстве случаев на маршрутизаторе имеется четыре порта LAN для подсоединения ваших устройств и один WAN-порт для подключения кабеля провайдера.
Чтобы не перегружать статью избыточной информацией, детально рассматривать основные технические характеристики роутеров в этой главе мы не будем, о них я расскажу в отдельном материале, посещённому выбору маршрутизатора.
Во многих случаях, роутер может оказаться единственным компонентом, необходимым для построения собственной локальной сети, так как в остальных попросту не будет нужды. Как мы уже говорили, даже самый простой маршрутизатор позволяет при помощи проводов подключить до четырех компьютерных устройств. Ну а количество оборудования, получающего одновременный доступ к сети с помощью технологии Wi-Fi, может и вовсе исчисляться десятками, а то и сотнями.
Если все же в какой-то момент количества LAN-портов роутера перестанет хватать, то для расширения кабельной сети к маршрутизатору можно подсоединить один или несколько коммутаторов (речь о них пойдет ниже), выполняющих функции разветвителей.
Модем
В современных компьютерных сетях модемом называют устройство обеспечивающее выход в интернет или доступ к другим сетям через обычные проводные телефонные линии (класс xDSL) или с помощью беспроводных мобильных технологий (класс 3G).
Условно модемы можно разделить на две группы. К первой относятся те, которые соединяются с компьютером через интерфейс USB и обеспечивают выходом в сеть только один конкретный ПК, к которому непосредственно происходит подключение модема. Во второй группе для соединения с компьютером используется уже знакомые нам LAN и/или Wi-Fi интерфейсы. Их наличие говорит о том, что модем имеет встроенный маршрутизатор. Такие устройства часто называют комбинированными, и именно их следует использовать для построения локальной сети.
При выборе DSL-оборудования пользователи могут столкнуться с определенными трудностями, вызванными путаницей в его названиях. Дело в том, что зачастую в ассортименте компьютерных магазинов, соседствуют сразу два очень похожих класса устройств: модемы со встроенными роутерами и роутеры со встроенными модемами. В чем же у них разница?
Каких-либо ключевых отличий эти две группы устройств практически не имеют. Сами производители позиционируют маршрутизатор со встроенным модемом как более продвинутый вариант, наделенный большим количеством дополнительных функций и обладающий улучшенной производительностью. Но если вас интересуют только базовые возможности, например, такие как, подключение к интернету всех компьютеров домашней сети, то особой разницы между модемами-маршрутизаторами и маршрутизаторами где, в качестве внешнего сетевого интерфейса используется DSL-модем, нет.
Итак, подытожим, современный модем, с помощью которого можно построить локальную сеть - это, по сути, маршрутизатор, у которого в качестве внешнего сетевого интерфейса выступает xDSL или 3G-модем.
Коммутатор или свитч (switch) служит для соединения между собой различных узлов компьютерной сети и обмена данными между ними по кабелям. В роли этих узлов могут выступать как отдельные устройства, например настольный ПК, так уже и объединенные в самостоятельный сегмент сети целые группы устройств. В отличие от роутера, коммутатор имеет только один сетевой интерфейс - LAN и используется в домашних условиях в качестве вспомогательного устройства преимущественно для масштабирования локальных сетей.
Для подключения компьютеров с помощью проводов, как и маршрутизаторы, коммутаторы так же имеют специальные гнезда-порты. В моделях, ориентированных на домашнее использование, обычно их количество равняется пяти или восьми. Если в какой-то момент для подключения всех устройств количества портов коммутатора перестанет хватать, к нему можно подсоединить еще один свитч. Таким образом, можно расширять домашнюю сеть сколько угодно.
Коммутаторы разделяют на две группы: управляемые и неуправляемые. Первые, что следует из названия, могут управляться из сети с помощью специального программного обеспечения. Имея продвинутые функциональные возможности, они дороги и не используются в домашних условиях. Неуправляемые свитчи распределяют трафик и регулируют скорость обмена данными между всеми клиентами сети в автоматическом режиме. Именно эти устройства являются идеальными решениями для построения малых и средних локальных сетей, где количество участников обмена информацией невелико.
В зависимости от модели, коммутаторы могут обеспечить максимальную скорость передачи данных равную либо 100 Мбит/с (Fast Ethernet), либо 1000 Мбит/c (Gigabit Ethernet). Гигабитные свитчи лучше использовать для построения домашних сетей, в которых планируется часто передавать файлы большого размера между локальными устройствами.
Беспроводная точка доступа
Для обеспечения беспроводного доступа к интернету или ресурсам локальной сети, помимо беспроводного маршрутизатора можно использовать и другое устройство, называемое беспроводной точкой доступа. В отличие от роутера, данная станция не имеет внешнего сетевого интерфейса WAN и оснащается в большинстве случаев только одним портом LAN для подключения к роутеру или коммутатору. Таким образом, точка доступа вам понадобится в том случае, если в вашей локальной сети используется обычный маршрутизатор или модем без поддержки Wi-Fi.
Использование же дополнительных точек доступа в сети с беспроводным маршрутизатором может быть оправдано в тех случаях, когда требуется большая зона покрытия Wi-Fi. Например, мощности сигнала одного лишь беспроводного роутера может не хватить, что бы покрыть полностью всю площадь в крупном офисе или многоэтажном загородном доме.
Так же точки доступа можно использовать для организации беспроводных мостов, позволяющих соединять между собой с помощью радиосигнала отдельные устройства, сегменты сети или целые сети в тех местах, где прокладка кабелей нежелательна или затруднительна.
Сетевой кабель, коннекторы, розетки
Несмотря на бурное развитие беспроводных технологий, до сих пор многие локальные сети строятся с помощью проводов. Такие системы имеют высокую надежность, отличную пропускную способность и сводят к минимуму возможность несанкционированного подключения к вашей сети извне.
Для создания проводной локальной сети в домашних и офисных условиях используется технология Ethernet, где сигнал передается по так называемой «витой паре» (TP- Twisted Pair) - кабелю, состоящему из четырех медных свитых друг с другом (для уменьшения помех) пар проводов.
При построении компьютерных сетей используется преимущественно неэкранированный кабель категории CAT5, а чаще его усовершенствованная версия CAT5e. Кабели подобной категории позволяют передавать сигнал со скоростью 100 Мбит/c при использовании только двух пар (половины) проводов, и 1000 Мбит/с при использовании всех четырех пар.
Для подключения к устройствам (маршрутизаторам, коммутаторам, сетевым картам и так далее) на концах витой пары используются 8-контактные модульные коннекторы, повсеместно называемые RJ-45 (хотя их правильное название - 8P8C).
В зависимости от вашего желания, вы можете, либо купить в любом компьютерном магазине уже готовые (с обжатыми разъемами) сетевые кабели определённой длинны, называемые «патч-кордами», либо по отдельности приобрести витую пару и разъемы, а затем самостоятельно изготовить кабели необходимого размера в нужном количестве. О том, как это делается, вы узнаете из отдельного материала.
Используя кабели для объединения компьютеров в сеть, конечно можно подключать их напрямую от коммутаторов или маршрутизаторов к разъемам на сетевых картах ПК, но существует и другой вариант - использование сетевых розеток. В этом случае, один конец кабеля соединяется с портом коммутатора, а другой с внутренними контактами розетки, во внешний разъем которой впоследствии можно уже подключать компьютерные или сетевые устройства.
Сетевые розетки могут быть как встраиваемыми в стену, так и монтируемыми снаружи. Применение розеток вместо торчащих концов кабелей придаст более эстетичный вид вашему рабочему месту. Так же розетки удобно использовать в качестве опорных точек различных сегментов сети. Например, можно установить коммутатор или маршрутизатор в коридоре квартиры, а затем от него капитально развести кабели к розеткам, размещенным во всех необходимых помещениях. Таким образом, вы получите несколько точек, расположенных в разных частях квартиры, к которым можно будет в любой момент подключать не только компьютеры, но и любые сетевые устройства, например, дополнительные коммутаторы для расширения вашей домашней или офисной сети.
Еще одной мелочью, которая вам может понадобиться при построении кабельной сети является удлинитель, который можно использовать для соединения двух витых пар с уже обжатыми разъемами RJ-45.
Помимо прямого назначения, удлинители удобно применять в тех случаях, когда конец кабеля заканчивается не одним разъемом, а двумя. Такой вариант возможен при построении сетей с пропускной способностью 100 Мбит/c, где для передачи сигнала достаточно использования только двух пар проводов.
Так же для подключения к одному кабелю сразу двух компьютеров без использования коммутатора можно использовать сетевой разветвитель. Но опять же стоит помнить, что в этом случае максимальная скорость обмена данными будет ограничена 100 Мбит/c.
Более подробно об обжимке витой пары, подключения розеток и характеристиках сетевых кабелей читайте в специальном материале.
Теперь, когда мы познакомились с основными компонентами локальной сети, пришло время поговорить о топологии. Если говорить простым языком, то сетевая топология - это схема, описывающая месторасположения и способы подключения сетевых устройств.
Существует три основных вида топологии сети: Шина, Кольцо и Звезда. При шинной топологии все компьютеры сети подключаются к одному общему кабелю. Для объединения ПК в единую сеть с помощью топологии «Кольцо», осуществляется их последовательное соединение между собой, при этом последний компьютер подключается к первому. При топологии «Звезда» каждое устройство подсоединяется к сети через специальный концентратор с помощью отдельного кабеля.
Наверное, внимательный читатель уже догадался, что для построения домашней или небольшой офисной сети преимущественно используется топология «Звезда», где в качестве устройств-концентраторов используются маршрутизаторы и коммутаторы.
Создание сети с применением топологии «Звезда» не требует глубоких технических знаний и больших финансовых вливаний. Например, с помощью коммутатора, стоимостью 250 рублей можно за несколько минут объединить в сеть 5 компьютеров, а при помощи маршрутизатора за пару тысяч рублей и вовсе построить домашнюю сеть, обеспечив несколько десятков устройств доступом к интернету и локальным ресурсам.
Еще одними несомненными преимуществами данной топологии являются хорошая расширяемость и простота модернизации. Так, ветвление и масштабирование сети достигается путем простого добавления дополнительных концентраторов с необходимыми функциональными возможностями. Так же в любой момент можно изменять физическое месторасположение сетевых устройств или менять их местами, чтобы добиться более практичного использования оборудования и уменьшить количество, а так же длину соединительных проводов.
Несмотря на то, что топология «Звезда» позволяет достаточно быстро изменять сетевую структуру, расположения маршрутизатора, коммутаторов и других необходимых элементов необходимо продумать заранее, сообразуясь с планировкой помещения, количеством объединяемых устройств и способами их подключения к сети. Это позволит минимизировать риски, связанные с покупкой неподходящего или избыточного оборудования и оптимизировать сумму ваших финансовых затрат.
Заключение
В этом материале мы рассмотрели общие принципы построения локальных сетей, основное оборудование, которое при этом используется и его назначение. Теперь вы знаете, что главный элементом практически любой домашней сети является маршрутизатор, который позволяет объединять в сеть множество устройств, использующих как проводные (Ethernet), так и беспроводные (Wi-Fi) технологии, при этом обеспечивая всем им подключение к интернету через один единственный канал.
В качестве вспомогательного оборудования для расширения точек подключения к локальной сети с помощью кабелей, используются коммутаторы, по сути, являющиеся разветвителями. Для организации же беспроводных соединений служат точки доступа, позволяющие с помощью технологии Wi-Fi не только подключать без проводов к сети всевозможные устройства, но и режиме «моста» соединять между собой целые сегменты локальной сети.
Что бы точно понимать, сколько и какого оборудования вам необходимо будет приобрести для создания будущей домашней сети, обязательно сначала составьте ее топологию. Нарисуйте схему расположения всех устройств-участников сети, которым потребуется кабельное подключение. В зависимости от этого выберите оптимальную точку размещения маршрутизатора и при необходимости, дополнительных коммутаторов. Каких-либо единых правил здесь нет, так как физическое расположение роутера и свитчей зависит от многих факторов: количества и типа устройств, а так же задач, которые на них будут возложены; планировки и размера помещения; требований к эстетичности вида коммутационных узлов; возможностей прокладки кабелей и прочих.
Итак, как только у вас появится подробный план вашей будущей сети, можно начинать переходить к подбору и покупке необходимого оборудования, его монтажу и настройке. Но на эти темы мы поговорим уже в наших следующих материалах.
