В этой главе вы найдете ответы на следующие вопросы: n



Pdf просмотр
Дата14.02.2017
Размер1.12 Mb.
Просмотров314
Скачиваний0

Попробуем представить себе мир примерно тридцать пять — сорок лет назад. Мир без общедоступных компьютерных сетей. Мир, в котором каждый компьютер должен был иметь собственное хранили- ще данных и собственный принтер. Мир, в котором не было электронной почты и систем обмена мгно- венными сообщениями (например, ICQ). Как ни странно это звучит сейчас, но до появления компью- терных сетей все это было именно так.
Компьютеры — важная часть сегодняшнего мира, а компьютерные сети серьезно облегчают нашу жизнь, ускоряя работу и делая отдых более интересным. Благодаря этой книге вы узнаете,
как устроены и работают компьютерные сети, на- учитесь проектировать и создавать их, освоите ра- боту с наиболее популярными сетевыми приложе- ниями.
Практически сразу после появления ЭВМ воз- ник вопрос о налаживании взаимодействия компь- ютеров друг с другом, чтобы более эффективно обра- батывать информацию, использовать программные и аппаратные ресурсы. Появились и первые сети, в то время объединявшие только большие ЭВМ в крупных компьютерных центрах. Однако настоя- щий «сетевой бум» начался после появления персо- нальных компьютеров, быстро ставших доступными широкому кругу пользователей — сначала на рабо- те, а затем и дома. Компьютеры стали объединять
В этой главе
вы найдете ответы
на следующие
вопросы:
n
Что такое сеть?
n
Какие возможны
типы сетей?
n
Каковы
особенности
одноранговых
сетей и сетей
на основе
сервера?
n
Что такое
комбинированные
сети?
n
Как компьютеры
взаимодействуют
друг с другом?
Глава
1
Что такое
компьютерная сеть
в локальные сети, а локальные сети — соединять друг с другом, подключать к региональным и гло- бальным сетям. В результате за последние пятнад- цать–двадцать лет сотни миллионов компьютеров в мире были объединены в сети, и более миллиарда пользователей получили возможность взаимодейст- вовать друг с другом.
Сегодня можно с уверенностью сказать, что компьютерные сети стали неотъемлемой частью нашей жизни, а область их применения охватыва- ет буквально все сферы человеческой деятельно- сти.
Сеть (Network) — группа компьютеров и/или других устройств, каким-либо способом соединенных для обмена информацией и совместного использования ресурсов.
Представьте, что у вас есть несколько отдель- ных, не связанных в сеть компьютеров. Чтобы в та- кой автономной среде работать с одними и теми же данными, нужно с одного компьютера скопировать файлы на какой-либо носитель (например, на дис- кету), после чего перенести эти файлы на другие компьютеры. А для быстрой распечатки документов придется снабдить каждый из компьютеров отдель- ным принтером. Одновременная же совместная ра- бота нескольких пользователей с одним и тем же до- кументом в такой ситуации просто исключается.
Теперь соединим компьютеры в сеть (рис. 1.1) и настроим общий доступ к требуемым ресурсам. Ока- зывается, что дискеты больше нам не нужны, да и принтер потребуется только один. И выгодно, и удобно!
Ресурсы — программы, файлы данных, а также принтеры и другие совместно используемые пери- ферийные устройства в сети.
Что такое компьютерная сеть
7

Классификация компьютерных
сетей
Возможно множество различных способов класси- фикации компьютерных сетей. Здесь мы рассмот- рим только основные из них.
Ш
В зависимости от расстояния между связываемыми узлами сети можно разделить на три основных класса:
локальные, региональные и глобальные (рис. 1.2).
8
Глава 1
Рис. 1.1. Простейшая сеть: несколько компьютеров и общий принтер
Рис. 1.2. Классификация сетей по расстоянию между узлами

Локальная вычислительная сеть (ЛВС)
небольшая группа компьютеров, связанных друг с другом и расположенных обычно в пределах одно- го здания или организации.
Региональная сеть — сеть, соединяющая мно- жество локальных сетей в рамках одного района,
города или региона.
Глобальная сеть — сеть, объединяющая компью- теры разных городов, регионов и государств.
Объединение глобальных, региональных и локаль- ных вычислительных сетей позволяет создавать мно- гоуровневые иерархии, которые предоставляют мощные средства для обработки огромных массивов данных и доступ к практически неограниченным ин- формационным ресурсам. На рис. 1.3 приведена одна из возможных иерархий вычислительных сетей.
Что такое компьютерная сеть
9
Региональная сеть 2
Глобальная сеть
Региональная сеть 1
ЛВС
ЛВС
ЛВС
ЛВС
ЛВС
Рис. 1.3. Пример объединения сетей

Локальные вычислительные сети (ЛВС) могут входить в качестве компонентов в состав региональ- ной сети; региональные сети — объединяться в со- ставе глобальной сети; наконец, глобальные сети могут образовывать еще более крупные структуры.
Самым большим объединением компьютерных се- тей в масштабах планеты Земля на сегодня является
«сеть сетей» — Интернет.
Интересным примером связи локальных и гло- бальных сетей является виртуальная частная сеть
(Virtual Private Network, VPN). Так называется сеть организации, получающаяся в результате объедине- ния двух или нескольких территориально разделен- ных ЛВС с помощью общедоступных каналов глоба- льных сетей, например, через Интернет (рис. 1.4).
10
Глава 1
Рис. 1.4. Виртуальная частная сеть — несколько локальных сетей предприятия,
объединенных через Интернет

Ш
По типу среды передачи сети делятся на проводные и беспроводные (рис. 1.5).
Ш
По скорости передачи информации сети можно раз- делить на низко-, средне- и высокоскоростные
(рис. 1.6).
Ш
С точки зрения распределения ролей между компью- терами сети бывают одноранговые и клиент- серверные (рис. 1.7).
Что такое компьютерная сеть
11
Сети
Низкоскоростные
(до 10 Мбит/с)
Среднескоростные
(до 100 Мбит/с)
Высокоскоростные
(свыше 100 Мбит/с)
Рис. 1.6. Классификация сетей по скорости передачи информации
Рис. 1.5. Классификация сетей по типу среды передачи

Сервер — специально выделенный высокопро- изводительный компьютер, оснащенный соответ- ствующим программным обеспечением, централи- зованно управляющий работой сети и/или предо- ставляющий другим компьютерам сети свои ресурсы
(файлы данных, накопители, принтер и т. д.).
Клиентский компьютер (клиент, рабочая стан-
ция) — компьютер рядового пользователя сети, по- лучающий доступ к ресурсам сервера (серверов).
Поскольку понятия одноранговых и клиент- серверных сетей очень важны, рассмотрим их подроб- нее.
Одноранговые сети
В одноранговой сети (рис. 1.8) все компьютеры рав- ноправны. Каждый из них может выступать как в роли сервера, т. е. предоставлять файлы и аппарат- ные ресурсы (накопители, принтеры и пр.) другим компьютерам, так и в роли клиента, пользующегося ресурсами других компьютеров. Например, если на вашем компьютере установлен принтер, то с его по- мощью смогут распечатывать свои документы все остальные пользователи сети, а вы, в свою очередь,
сможете работать с Интернетом, подключение к ко- торому осуществляется через соседний компьютер.
12
Глава 1
Сети
Одноранговые
(Peer-to-Peer Network)
Клиент-серверные
(сети с выделенным сервером,
Dedicated Server Network)
Рис. 1.7. Классификация сетей по распределению ролей между компьютерами

Что такое компьютерная сеть
13
Преимущества
Недостатки ю легкость в установке и настройке;
ю независимость отдельных компьютеров и их ресурсов друг от друга;
ю возможность для пользователя контролировать ресурсы своего собственного компьютера;
ю сравнительно низкая стоимость развертывания и поддержки;
ю отсутствие необходимости в дополнительном программном обеспечении (кроме операционной системы);
ю отсутствие необходимости в постоянном присутствии администратора сети э необходимость помнить столько паролей, сколько имеется разделенных ресурсов (для сетей на основе Windows 95/98), либо имен и паролей для входа (для сетей на основе Windows NT/2000/XP);
э необходимость производить резервное копирование отдельно на каждом компьютере, чтобы защитить все совместно используемые данные;
э отсутствие возможности централизованного управления сетью и доступом к данным;
э как результат — низкая общая защищенность сети и данных
Преимущества и недостатки одноранговых сетей
Рис. 1.8. Пример одноранговой сети

Администратор сети — человек, обладающий всеми полномочиями для управления компьютера- ми, пользователями и ресурсами в сети.
Администрирование сети — решение целого комплекса задач по управлению работой компью- теров, сетевого оборудования и пользователей, за- щите данных, обеспечению доступа к ресурсам,
установке и модернизации системного и приклад- ного программного обеспечения.
Число компьютеров в одноранговых сетях обычно не превышает 10, отсюда их другое название — рабо- чая группа. Типичными примерами рабочих групп яв- ляются домашние сети или сети небольших офисов.
Сети с выделенным сервером
(сети типа «клиент–сервер»)
Как правило, сети создаются в учреждениях или крупных организациях. В таких сетях (рис. 1.9) вы- деляются один или несколько компьютеров, называе- мых серверами, задача которых состоит в быстрой и эффективной обработке большого числа запросов дру-
14
Глава 1
Рис. 1.9. Пример сети с выделенным сервером
гих компьютеров — клиентов. При этом клиентские запросы бывают самыми разными, начиная с простей- шей проверки имени и пароля пользователя при входе в систему и заканчивая сложными поисковыми запро- сами к базам данных, на обработку которых даже со- временный многопроцессорный компьютер может потратить несколько часов.
Обычно в роли серверов выступают более мощ- ные и надежные компьютеры, чем пользовательские рабочие станции. Серверы часто оснащают специа- лизированным оборудованием, например емкими хранилищами данных (жесткими дисками и так на- зываемыми «рейд-массивами» на их основе), нако- пителями на магнитной ленте для резервного копи- рования, высокоскоростными сетевыми адаптерами и т. д. Такие компьютеры работают постоянно,
круглосуточно предоставляя пользователям свои ре- сурсы и обеспечивая доступ к своим службам.
Службы (services) — работающие на серверах программы, выполняющие какие-либо действия по запросу клиента.
Что такое компьютерная сеть
15
Преимущества
Недостатки ю использование мощного серверного оборудования обеспечивает быстрый доступ к ресурсам и эффективную обработку запросов клиентов:
один сервер может обслуживать тысячи пользователей;
ю централизация данных и ресурсов позволяет наладить четкое управление информацией и пользовательскими данными;
ю размещение данных на сервере существенно упрощает процедуры резервного копирования;
ю повышается общая защищенность сети и сохранность данных э неисправность сервера может сделать всю сеть практически неработоспособной,
а ресурсы — недоступными;
э сложность развертывания и поддержки требует наличия квалифицированного персонала,
что увеличивает общую стоимость сопровождения сети;
э стоимость сопровождения сети также увеличивается из-за потребности в выделенном оборудовании и специализированном программном обеспечении;
э требуется один (а чаще всего —
несколько) постоянно присутствующих на рабочем месте администраторов
Преимущества и недостатки клиент-серверных сетей

Взаимодействие компьютеров в сети
Наконец, кратко рассмотрим, как компьютеры взаимодействуют друг с другом в сети. Чтобы такая работа стала возможной, сначала нужно каким-либо образом соединить между собой всех участников сети — серверы, стационарные рабочие станции поль- зователей, ноутбуки, карманные компьютеры (КПК),
принтеры, сетевые хранилища данных и т. д. Для этих целей применяются сетевые кабели различ- ных типов, телефонные или спутниковые каналы,
а в последнее время все более популярными стано- вятся беспроводные решения (WLAN, Wi-Fi, Wi-
MAX).
При использовании кабелей обычно требуются специальные коннекторы, закрепленные на их концах. Затем кабель одним концом вставля- ется в сетевой адаптер — специальную печатную плату («карту расширения»), установленную в компьютер и позволяющую подключить его к сети,
а другим — в какое-либо устройство связи (концен- тратор, мост, коммутатор, маршрутизатор, шлюз и т. д.). В большинстве современных компьютеров сетевой адаптер является встроенным (соответству- ющий разъем имеется непосредственно на материн- ской плате). Если же используется беспроводной сетевой адаптер, то взаимодействие с сетью проис- ходит за счет передачи радиосигналов между адап- тером и точкой доступа, соединенной с локальной сетью.
Однако соединить компьютеры друг с другом не- достаточно — нужно еще и «научить их разговари- вать» друг с другом. Для этого требуются сетевые операционные системы, поддерживающие один и тот же набор протоколов, или языков, с помощью которых компьютеры общаются по сети. И только после этого, запустив сетевое приложение, можно будет, например, пообщаться с другом, находящим- ся на другом конце земного шара.
Подробно обо всем этом вы прочитаете в следую- щих главах.
16
Глава 1

Вопросы и задания
1. Что такое компьютерная сеть?
2. Какие типы сетей вы знаете?
3. Какие преимущества дает сеть?
4. Что такое одноранговая сеть? Каковы ее преиму- щества и недостатки?
5. Что такое сеть «клиент-сервер»? Каковы ее преи- мущества и недостатки?
6. Что входит в понятие «администрирование сети»?
7. Как компьютеры взаимодействуют друг с другом в сети?
Что такое компьютерная сеть
17

Каталог: 005119


Поделитесь с Вашими друзьями:


База данных защищена авторским правом ©nethash.ru 2019
обратиться к администрации

войти | регистрация
    Главная страница


загрузить материал