Компютерна мережа

Також додатково виділяють:

 

        4. кампусні мережі (CampusArea Network – CAN), які поєднують значно віддалені одна від однієї абонентські системи або локальні мережі, але ще не вимагають віддалених комунікацій через телефонні лінії й модеми; 
        5. широкомасштабні мережі (Wide Area Network – WAN), які використовують віддалені мости й маршрутизатори з можливо невисокими швидкостями передачі даних.  
 
Відмітні ознаки локальної мережі: 
 
висока швидкість передачі, більша пропускна здатність;  
 
низький рівень помилок передачі (або, що те ж саме, високоякісні канали зв’язку). Припустима ймовірність помилок передачі даних повинна бути порядку 10-7 – 10-8;  
 
ефективний, швидкодіючий механізм керування обміном;  
 
обмежене, точно певне число комп’ютерів, що підключаються до мережі. 
 
Глобальні мережі відрізняються від локальних тем, що розраховані на необмежене число абонентів і використовують, як правило, не занадто якісні канали зв’язку й порівняно низьку швидкість передачі, а механізм керування обміном у них у принципі не може бути гарантовано швидким. У глобальних мережах набагато важливіше не якість зв’язку, а сам факт її існування. 
Правда, зараз уже не можна провести чітку й однозначну межу між локальними й глобальними мережами. Більшість локальних мереж має вихід у глобальну мережу, але характер переданої інформації, принципи організації обміну, режими доступу до ресурсів усередині локальної мережі, як правило, сильно відрізняються від тих, що прийнято в глобальній мережі. І хоча всі комп’ютери локальної мережі в даному випадку включені також і в глобальну мережу, специфіки локальної мережі це не скасовує. Можливість виходу в глобальну мережу залишається всього лише одним з ресурсів, поділюваних користувачами локальної мережі.

 

 
Поняття про комп’ютерні мережі, їх призначення. Типи комп’ютерних мереж і мережної взаємодії.  
 Комп'ютерні мережі та їх призначення

1. Якими мережами ви користуєтесь  у повсякденному житті? 
2. Які способи з'єднання телефонів між собою ви знаєте? 
3. Як можна надрукувати документ, який ви створили на своєму робочому місці в комп'ютерному класі?

Комп'ютерні мережі 
Інформаційно-комунікаційні технології, що з'явилися у другій половині XX ст., суттєво змінили життя людства. Саме вони створили передумови формування інформаційного суспільства, в якому визначальну роль відіграють інформація та нові знання. Саме в такому суспільстві ми з вами сьогодні живемо. 
Перші ЕОМ були призначені лише для швидкої обробки числових даних. Згодом обчислювальна техніка стала широко використовуватися в наукових дослідженнях, виробництві, освіті, побуті тощо. У користувачів віддалених один від одного комп'ютерів з'явилася потреба у швидкому обміні даними. Для цього було запропоновано об'єднати комп'ютери в єдину систему і таким чином передавати дані від одного комп'ютера до іншого. Так були створені комп'ютерні мережі. 
Комп'ютерна мережа — це сукупність комп'ютерів та інших пристроїв, зв'язаних каналами передавання даних. 
Комп'ютерні мережі забезпечують спільний доступ до даних. У мережі виділяють комп'ютери, на яких розміщують великі масиви даних, а користувачі інших комп'ютерів мережі одержують доступ до них. Це дає можливість, наприклад, людям, котрі працюють над одним проектом, використовувати дані, створені іншими, тобто працювати над проектом одночасно. 
За допомогою комп'ютерної мережі стає можливим спільне користування перифе¬рійними пристроями: принтерами, сканерами, модемами тощо. Невигідно мати їх біля кожного персонального комп'ютера, наприклад, у комп'ютерному класі або в банку. 
Комп'ютерні мережі також дозволяють у короткі терміни розв'язувати складні пукові та інженерні задачі (прогнозування стихійних лих, проектування аерокосмічих апаратів, обробка знімків Землі, отриманих зі супутників, моделювання й аналіз периментів у фізиці тощо). У 2006 р. в Києві відкрито 
Центр суперкомп'ютерних обчислень. Найпотужніший суперкомп'ютер в Україні дозволяє вітчизняним ученим тльно здійснювати обробку великих масивів даних, що зберігаються в різних організаціях, швидше виконувати складні обчислення. Створення комп'ютерних мереж відкрило нові можливості для електронного зв'язку. Сьогодні люди, що мають комп'ютери, можуть спілкуватися між собою, незважаючи на віддаль і час. З появою комп'ютерних мереж комп'ютер став своєрідним вікном у величезний світ інформації. 
Основне призначення всіх комп'ютерних мереж — це спільний доступ до мережних ресурсів (апаратного забезпечення комп'ютерів, периферійних пристроїв), спільне використання даних та швидкий обмін ними, спільне використання програмного забезпечення (рис. 65).

Мережна взаємодія 
Мережна взаємодія передбачає віддалений доступ до мережних ресурсів та відбувається за технологією. Залежно від повноважень комп'ютери в мережі розподіляються на сервери та клієнтів. 
Клієнт — це комп'ютер користувача, який здійснює запит, сервер - комп'ютер, що обробляє цей запит і відповідає на нього. 
Звертаємо вашу увагу: сервером та клієнтом називаються як комп'ютери в мережі, так і програмне забезпечення, що працює на цих комп'ютерах. 
Централізовані мережі 
У централізованих мережах  виділяється один потужний комп'ютер — виділений сервер, що виконує основні функції з організації роботи мережі (рис. 66). Такі мережі ще називаються „клієнт-виділений сервер”. Усі клієнти отримують доступ до ресурсів мережі через сервер. 
На сервері встановлюється спеціальна операційна система (наприклад, 52г). Операційна система дозволяє організувати і контролювати роботу комп'ютерів і користувачів у мережі, надавати кожному користувачеві певні права доступу до ресурсів і даних цієї мережі. Для цього кожен користувач отримує ім”я користувача (логін) та пароль  для входу до мережі. 
Прикладами такої мережі можуть бути комп'ютерні мережі банків, корпорацій, вищих навчальних закладів, деяких шкіл м. Києва та інші. 
Перевагами централізованих комп'ютерних мереж є висока швидкість обміну дани¬ми і можливість розподіляти права доступу користувачів у них. Але суттєвим недоліком є те, що при виході з ладу сервера вся мережа перестає працювати. 
Децентралізовані мережі 
У децентралізованих мережах немає виділеного сервера, будь-який комп'ютер може бути як сервером, так і клієнтом. Такі мережі ще називаються щоранговим . Як клієнт, комп'ютер в одноранговій мережі може здійснювати запит щодо доступу до ресурсів інши хкомп'ютерів мережі. Як сервер, комп'ютер повинен обробляти запити від інших комп'ютерів мережі та надавати потрібні дані. 
В одноранговій мережі всі комп'ютери мають однакові права (ранги) щодо доступу до ресурсів кожного й до периферійних пристроїв. Кожен користувач мережі може на своєму жорсткому диску визначити папки і файли, які він надає для загального користування. 
У таких мережах на всі комп'ютери встановлюється операційна система, яка забезпечує їм рівні можливості. 
Перевагою одиорангових мереж є працездатність мережі при виході з ладу будь-яко¬го з комп'ютерів, а недоліком — неможливість розподіляти права клієнтів щодо роботи в мережі. 
Прикладом такої мережі може бути мережа комп'ютерного класу у більшості шкіл. 
Типи комп'ютерних мереж 
Об'єднані в мережу комп'ютери можуть бути розташовані в одній кімнаті, одному будинку, районі, місті, країні чи навіть у різних країнах. 
У багатьох школах України комп'ютери, встановлені в комп'ютерному класі, у кабінетах адміністрації, бібліотеці, кінолекційній залі та інших кабінетах, об'єднані в мережу. 
У такій мережі є сервер, на якому можуть зберігатися:  
- дані про всіх учнів та вчителів школи; розклад уроків, гуртків, факультативів; 
- електронні журнали успішності учнів; 
- практичні завдання до уроків; мультимедійні уроки; архіви учнівських робіт. 
Працюючи в мережі, учні й учителі мають доступ до цих даних для підготовки до уроків, написання рефератів, створення презентацій, колективної роботи над проектами тощо. 
Прикладом мережі, що розташована в кількох спорудах, може бути мережа торго¬вельного підприємства (центральний офіс, магазин, склад). У ній централізовано можна зберігати відомості про товари та їхню вартість, обробляти дані щодо продаж, які надходять з комп'ютерів, встановлених у різних відділах підприємства, вести облік товарів. Спеціальні мережні програми дозволяють автоматизовано планувати роботу підприємства. Директор може перевірити, які товари ще є на складі або в торговому залі, а які відсутні, чи виконані доручення, які він розіслав мережею тощо. 
І шкільна мережа, й мережа торговельного підприємства об'єднують комп'ютери, що розміщені на невеликих відстанях у межах одного приміщення або сусідніх приміщень. Такі мережі називаються локальними. 
Локальна мережа — комп'ютерна мережа, що об'єднує комп'ютери, які знаходяться в одному приміщенні або кількох приміщеннях, розташованих на невеликій відстані одне від одного. 
Але локальні мережі не дозволяють забезпечити спільний доступ до даних тим користувачам, що знаходяться, наприклад, у різних частинах міста. На допомогу приходять регіональні мережі, що об'єднують комп'ютери в межах одного регіону (району, міста, країни). Прикладами такої мережі є комп'ютерна мережа, що об'єднує комп'ютери, які знаходяться в будинках одного або кількох кварталів, комп'ютери директорів шкіл району, комп'ютерна мережа «Воля» в Києві та інші. 
Ще одним прикладом регіональної комп'ютерної мережі є Українська науково-освітня телекомунікаційна мережа УРАН. 
Мережа У РАН забезпечує школи, університети та інші заклади освіти, науки й культури України інформаційними послугами, такими як: 
• оперативний доступ та обмін даними; 
• накопичення даних для проведення наукових досліджень; 
• дистанційне навчання; 
• функціонування електронних бібліотек та віртуальних лабораторій; 
• проведення телеконференцій. 
Сьогодні мережа УРАН об'єднує понад 60 науково-дослідницьких та освітніх закладів України. 
Регіональна мережа - комп'ютерна мережа, що об'єднує комп'ютери, розміщені в межах одного регіону. 
Глобальна комп'ютерна мережа— це комп'ютерна мережа, що об'єднує комп'ютери і мережі, розташовані в усіх частинах земної кулі. У наш час найбільш відома глобальна комп'ютерна мережа — Іnternet, але існують й інші глобальні мережі. Докладніше про глобальні комп'ютерні мережі ми розглянемо у наступних пунктах. 
Історія створення комп'ютерних мереж 
Уперше здійснити віддалений зв'язок між комп'ютерами вдалося у 60-х роках XX ст. Саме в цей час почали створювати і запроваджувати найпростіші локальні комп'ютерні мережі. А в 1969 р. у США була створена комп'ютерна мережа ARPANЕТ, розроблена на замовлення Міністерства оборони США. Вона проектувалася як стійка до пошкоджень мережа для швидкої передачі оперативних даних. Наприклад, у випадку ядерного нападу мережа ARPANЕТ здатна продовжувати нормальну роботу під час виходу з ладу будь-якої її частини: потоки даних почнуть обходити пошкоджену ділянку. 
Об'єднавши комп'ютери кількох великих університетів і дослідних компаній країни, ARPANЕТ мала й наукове призначення. 
Невдовзі успішні творці ARPANETприступили до розробки програми Internetting Project (Проект об'єднання мереж). Були випробовані різні варіанти взаємодії мережі   ARPANET з іншими мережами США. Успіх цього проекту сприяв створенню у США у 80-х роках XX ст. досить потужної мережі Іnternet. 
Це створило передумови для успішної інтеграції багатьох мереж США та інших країн світу в єдину світову мережу. Таку „мережу мереж” тепер скрізь називають  Іnternet. 
Спочатку ця мережа використовувалася переважно в наукових проектах. Однак з часом Інтернет став невід'ємною частиною життя багатьох людей. Сьогодні до Інтернету підключені мережі, що охоплюють усі континенти, навіть Антарктиду, і з'єднують кожний куточок на планеті. Кількість користувачів Всесвітньої мережі різко збільшується і вже досягла близько 1,5 мільярда. Понад 1000 нових комп'ютерів підключаються до Інтернету щодня, більш ніж 20 млн електронних повідомлень подорожує  Інтернетомщотижня.

Запитання та завдання

Мережеве обладнання[ред. • ред. код]

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.

Неперевірена версія (що робити?)

Цю статтю, мабуть, потрібно повністю переписати, щоб привести її вигляд до стандартів Вікіпедії. Будь ласка,допоможіть привести цю статтю до бажаного вигляду. Можливо, сторінка обговорення містить обговорення потрібних змін. (червень 2013)

Мереже́ве обла́днання — пристрої, необхідні для роботи комп'ютерної мережі, наприклад: маршрутизатор, комутатор, концентратор, патч-панель та ін. Зазвичай розрізняють активне та пасивне мережеве обладнання.

Зміст

 

  [сховати] 

• 1 Активне мережеве обладнання

• 2 Пасивне мережеве обладнання

• 3 Хаб або мережевий концентратор

• 4 Мережеві комутатори

• 5 Мережеві маршрутизатори

• 6 Література

• 7 Див. також

Активне мережеве обладнання[ред. • ред. код]

 

Під цією назвою мається на увазі устаткування, що має певні «інтелектуальні» можливості. Тобто маршрутизатор, комутатор, світч) і т. д. є активним мережним устаткуванням. Навпаки — повторювач (репітер) і концентратор (хаб) не є АМО, оскільки вони просто повторюють електричний сигнал для збільшення відстані з'єднання або топологічного розгалуження і нічого «інтелектуального» собою не являють. Але керовані комутатори відносяться до активного мережного обладнання, так як можуть бути наділені певними «інтелектуальними властивостями».

Пасивне мережеве обладнання[ред. • ред. код]

   

Під пасивним мережним устаткуванням мається на увазі обладнання, не наділене «інтелектуальними» особливостями. Наприклад — кабельна система: кабель (коаксіальний і кручена пара (UTP / STP)), вилка/розетка (RG58, RJ45, RJ11, GG45), повторювач (репітер), патч-панель, концентратор (хаб), балун для коаксіальних кабелів (RG-58) і т. д. Також, до пасивного обладнання можна віднести монтажні шафи і стійки, телекомунікаційні шафи. Монтажні шафи поділяють на: типові, спеціалізовані та антивандальні. За типом монтажу: настінні й долівкові та інші.

Хаб або мережевий концентратор[ред. • ред. код]

Працює на фізичному рівні мережевих протоколів — розмножує дані, що надходять на один порт з усіх інших. Саме побудова мереж за допомогою хабів і було джерелом можливості сніффінга  — підслуховування даних, переданих іншим користувачем. Принцип сніфінга простий — мережева карта переводиться в режим слухання всіх пакетів, що приходять на комп'ютер , а не тільки призначених для нього.

Мережеві комутатори[ред. • ред. код]

Вони зараз широко поширені. Працюють на канальному рівні мережевих протоколів  — записують MAC-адреси приєднаних комп'ютерів — деякі ідентифікаторимережевих карт — і далі переправляє пакет тільки на той комп'ютер , чия MAC-адреса написана в пакеті. Перехід на свічі ліквідує проблему сніфінгу, крім того істотно знижує навантаження на лінії. Свіч може мати виділений порт, так званий UpLink, призначений для відправки пакетів, що не знайшли адресата в локальній мережі . Найбільш поширені, керовані світчі , дозволяють до себе приєднатися — для початку через спеціальний порт (не мережевий) і налаштовувати його з комп'ютера. Далісвітч можна задати IP-адресу і надалі керувати ним по мережі. Незважаючи на наявність IP-адреси, світч залишається прозорим для мережевого рівня — наприклад, його неможливо виявити при трасуванні.

Мережеві маршрутизатори[ред. • ред. код]

Вони працюють на мережевому рівні мережевих протоколів. Роутер зазвичай має цілих дві 

• для зовнішнього світу і для локальної мережі. У локальній мережі роутер  — господар — він може роздавати IP-адреси по DHCP, контролювати допустимі IP-адреси . Зазвичай у такому випадку роутер є шлюзом для комп'ютерів локальної мережі, при трасуванні зовнішнього адреси спочатку проявиться адресу роутера . Зовнішня адреса настроюється як на комп'ютері — він може бути як статичним, так і динамічним.

Зараз роутери прогресували і часто виконують і функцію більш високого рівня — роль мережевого екрану. При цьому аналіз даних вже виконується на транспортному чи навіть прикладному рівні мережевих протоколів. Суть полягає в тому, що на роутері можна налаштувати, на які порти дозволяти з'єднання, а на які — не потрібно, налаштувати переадресацію портів.

Література[ред. • ред. код]

• Cisco Systems, Inc. Програма мережевої академії Cisco CCNA 3 та 4. Допоміжне керівництво = Cisco Networking Academy Program CCNA 3 and 4 Companion Guide. — М. : «Вільямс», 2006. — С. 944. — ISBN 1-58713-113-7.

Див. також[ред. • ред. код]

• Структурована кабельна система

• канальний рівень

• фізичний рівень

 

Мережеве обладнання необхідне для підключення багатокористувацьких систем, ПЕОМ або робочих станцій до локальних мереж і не включає програмне забезпечення ЛОМ (наприклад, спеціалізовані мережеві операційні системи) або сервери, які враховуються у відповідних категоріях компонентів технічного і програмного забезпечення. Ця категорія включає:

• інтерфейси ЛОМ;

• інтелектуальні концентратори ЛОМ;

• термінальні сервери;

• міжмережеве обладнання;

• іншу апаратуру передавання даних (модеми, мультиплексори, засоби комутації пакетів, цифрові перемикачі, комунікаційні процесори, групові контроллери, розширювачі каналів та ін.).

Усі згадані компоненти технічного забезпечення класифікуються як апаратні засоби загального призначення і можуть використовуватися у широкому колі додатків у будь-яких галузях економіки.

До основних характеристик комп’ютерів кожного класу, таких як функціональність, надійність і розширюваність, пред’являються різні вимоги, хоча чітких меж між ними встановити не можна. Могутні комп’ютери молодшого класу можуть виконувати роль серверу початкового рівня в старшому суміжному класі, і навпаки. Тенденції до розмивання меж посилились, і найчастіше розглядаються сервери тільки трьох класів: для робочих груп, для відділів і для підприємств.

 

Активне мережеве обладнання.

Мета роботи: ознайомитись з основними токологіями комп’ютерних мереж та загальною характеристикою і класифікацією активного мережевого обладнання та функціонуванням мереж типу Ethernet.

Теоретична частина

1. Топології локальних комп’ютерних мереж

Топологія мережі - це особливе фізичне, тобто реальне, або логічне, тобто віртуальне, розташування елементів мережі - вузлів та зв'язків між ними.

• Топологія повного з'єднання -це мережева топологія, в якій існує прямий шлях (гілка) між будь-якими двома вузлами, тобто граф мережі є повним. У такому графі з n вузлами існує n(n-1)/2 гілок. Повне з'єднання можна розглядати як частковий випадок сіткової топології.