Компьютерные сети. Компьютерной сетью называется совокупность взаимосвязанных через каналы передачи данных компьютеров, обеспечивающих пользователей средствами

Существует множество задач, нуждающихся в централизованных общих данных, удаленном доступе к базам данных, передаче данных на расстояние и их распределенной обработке. Примерами являются: банковские и другие финансовые структуры; коммерческие системы, отражающие состояние рынка («спрос-предложение»); системы социального обеспечения; налоговые службы; дистанционное компьютерное обучение; системы резервирования авиабилетов; дистанционная медицинская диагностика; избирательные системы.

Многие сети разрешают совместно использовать дисковое пространство машин, печатающие и иные дорогостоящие устройства. Серверные машины, предоставляющие такого рода доступ, называются файловыми серверами (от английского слова server обслуживающее устройство) и серверами печати;

Некоторые сети предоставляют доступ к вычислительным ресурсам других машин, играющих роль серверов приложений. В частности, на машинах-серверах возможен запуск программ. Особенно важен такой вид доступа для научных расчетов, когда проведение вычислений требует значительных мощностей центрального процессора, больших объемов оперативной памяти и дискового пространства.

Для того чтобы машины могли обмениваться информацией и работать в составе сети, необходимо обеспечить три основных условия организации вычислительной сети. 1. Машины должны быть соединены каналами связи и иметь устройства сопряжена передающей физической средой. В качестве канала связи (физического соединения) используют телефонные линии, электрические провода, оптоволоконные кабели, радиосвязь, спутниковую связь.

По электрическим кабелям передача данных осуществляется при помощи электрических импульсов. Оптические каналы связи базируются на световодах, сигнал генерируется с помощью лазеров. Радиоканалы действуют по тому же принципу, что и радио, и телевидение. В последнее время все большее применение находят оптоволоконные кабели, которые имеют небольшую массу и способны передавать информацию со скоростью свыше 1 тыс. Мбит/с.

Устройством сопряжения для ЭВМ служит, как правило, сетевая карта или модем. Оба устройства нужны для принятия информации из физического канала и преобразования ее в вид, понятный для ЭВМ, т. е. в двоично-цифровой. Модем применяется для сопряжения ЭВМ с телефонными линиями. Дело в том, что компьютер использует цифровые сигналы, а телефонные линии аналоговые.

2. Необходимо договориться о правилах передачи информации по сети протоколах. Сетевой протокол это совокупность правил, определяющих формат и процедуры обмена информацией между машинами. Примерами часто используемых в настоящее время протоколов могут служить IPX/SPX, TCP/IP, NetBEUI. Наибольшей популярностью пользуется семейство протоколов TCP/IP (Transfer Control/Internet Protocol).

3. Должно быть установлено и настроено соответствующее программное обеспечение, которое будет поддерживать принятые протоколы и устройства сопряжения. Программное обеспечение вычислительных сетей включает три компонента: общее программное обеспечение, образуемое базовым ПО отдельных ЭВМ, входящих в состав сети; специальное программное обеспечение, установленное на ЭВМ и отражающее специфику предметной области пользователей; системное сетевое программное обеспечение, представляющее собой комплекс программ, обеспечивающих функционирование вычислительной сети.

По типу организации передачи данных различают сети с коммутацией каналов и с коммутацией пакетов. При коммутации пакетов перед началом передачи сообщение разбивается на короткие пакеты фиксированной длины, которые затем передаются по сети. В пункте назначения эти пакеты вновь объединяются в первоначальное сообщение. Простейший пример линии с коммутацией пакетов это обычная почта.

Локальные вычислительные сети (ЛВС) являются сетями масштаба предприятия, организации и могут содержать десятки, сотни или тысячи узлов. В локальную сеть обычно объединяют компьютеры, периферийные устройства и небольшие локальные сети, расположенные на небольших расстояниях друг от друга. Первоочередной задачей таких сетей является предоставление средств для разделения ресурсов между машинами. Примеры локальных сетей компьютерная сеть в классе, школе, поликлинике, офисе, банке и т. п.

Локальные сети ЭВМ связывают абонентов одного или нескольких близ лежащих зданий одного предприятия, учреждения. Локальные сети получили очень широкое распространение, так как 80 – 90% информации циркулирует вблизи мест ее появления и только 10 – 20% связано с внешними взаимодействиями. Локальные сети могут иметь любую структуру, но чаще всего компьютеры в локальной сети связаны единым высокоскоростным каналом передачи данных. Единый для всех компьютеров высокоскоростной канал передачи данных главная отличительная особенность локальной сети.

Локальные сети ЛВС можно рассматривать как совокупность серверов и рабочих станций. Сервер компьютер, подключенный к сети и обеспечивающий ее пользователей определенными услугами. Сервер является источником ресурсов сети. Рабочая станция компьютер, подключенный к сети, через него пользователь получает доступ к ресурсам сети.

Сеть с выделенным сервером в такой сети есть сервер, он выполняет функции хранения данных, на нем установлена сетевая ОС, к нему подключаются все разделяемые внешние устройства диски, модемы, принтеры, сканеры и т. д. По структуре построения (топологии) локальные сети подразделяются на одноузловые и многоузловые, одно канальные и многоканальные.

Кольцевая топология ("кольцо") узлы сети соединены замкнутой кри­вой. Информация по кольцу передается от узла к узлу. Принимающий узел распо­знает и получает только адресованное ему сообщение. Такое соединение ненадежно. Нарушение контакта в любом месте может привести к выходу из строя всей сети. Обозначения: ЭВМ; узел коммутации; | канал передачи данных

Шинная топология ("общая шина") данные от передающего узла сети распространяются по шине в обе стороны. Информация поступает на все узлы, но принимает сообщение только тот, которому оно адресовано. Выход из строя какого-либо сегмента кабеля может привести к выходу из строя всей сети.

Многосвязная топология ("звезда") при этом каждая машина сети со­ единена с каждой наиболее надежный, но самый дорогой способ соединения. Эта топология в ЛВС применяется редко, в основном там, где требуется исключительно высокая надежность.

Радиальная топология ("солнце") при этом все компьютеры соединены с одним главным. Это один из оптимальных и рациональных способов соединения. Место главного компьютера обычно занимает специальная аппаратура концентра­тор (hub), основной задачей которого является обеспечение связи между всеми ком­пьютерами сети.

Иерархическая ("дерево") это более разветвленная структура шинной топологии, используется, как правило, в сложных системах, насчитывающих сотни абонентов. "Дерево" обладает необходимой гибкостью для того, чтобы охватить сред­ствами ЛВС несколько этажей в здании или несколько зданий.

Файл-сервер обеспечивает доступ к файлам базы данных для каждой рабочей стан­ции, и на этом его работа заканчивается. Например, чтобы получить сведения о налогоплательщиках, проживающих на одной конкретной улице Москвы, по сети будет передана вся таблица по территориальному округу. Решать, какие записи удов­летворяют запросу, а какие нет, приходится самой рабочей станции. Таким образом, работа модели файл- сервер приводит к перезагрузке сети.

Пользователь, обращаясь к программе- клиенту, хочет получить доступ к общему ре­сурсу, например файлу, который находится на другой машине. Машина- сервер, а точнее машина, на которой работает программа-сервер, может предоставить доступ к подобным ресурсам. Программа разработана таким образом, что способна выполнять запросы от программ-клиентов, она заставляет "сначала подумать, а потом сделать".

О том, что весь современный мир представляет собой гигантскую виртуальную паутину известно, пожалуй, каждому школьнику. Времена, когда обмен информацией осуществлялся по принципу «из рук в руки», а основным носителем данных была проштампованная бумажная папочка, остались в далеком прошлом, теперь же бесчисленные виртуальные магистрали соединяют все точки планеты в единую информационную систему – компьютерную сеть передачи данных.

Что такое компьютерная сеть?

В общем смысле компьютерная сеть передачи данных – это система связи различной вычислительной техники (в т.ч. ПК и пользовательской оргтехники), необходимая для автоматического обмена данными между конечными пользователями, а также удаленного управления функциональными узлами и программным обеспечением данной сети.

Способов классификации компьютерных сетей великое множество (по архитектуре, типу среды передачи, сетевым операционным системам и т.д.), однако углубляться в дебри теории сетевых технологий мы не станем: особо любознательные пользователи всегда смогут найти данную информацию в учебной литературе. Здесь же мы ограничимся простейшей классификацией сетей в зависимости от их протяженности.

Итак, компьютерные сети по территориальному признаку делятся на локальные и глобальные:

Глобальная компьютерная сеть – это сеть передачи данных, охватывающая весь мир (или отдельные крупные регионы) и объединяющая неограниченное число несвязанных абонентов.

Локальная компьютерная сеть – это совокупность соединенных каналами связи ПК и сетевого оборудования, предназначенная для передачи данных конечному числу пользователей. К слову, термин «локальная сеть» был присвоен системе в те времена, когда возможности оборудования не позволяли организовать подобную связь для удаленных на большие расстояния абонентов, ныне же локальные компьютерные сети используются как для организации местной связи (в пределах одного здания или организации), так и охватывают целые города, регионы и даже страны.

Виды компьютерных сетей

По способу организации связи между абонентами топология компьютерных сетей выделяет следующие схемы локальных сетей:

Где узлами сети выступают компьютеры, оргтехника и различное сетевое оборудование.

Более сложные топологии (такие, как древовидная сеть, ячеистая сеть и т.д.) строятся путем различных соединений трех элементарных видов локальной сети.

Функции локальных сетей

О предназначении глобальных сетей и том, какую пользу миру несет интернет, мы рассказывать не станем: основные функции всемирной паутины и так прекрасно известны каждому пользователю, а подробному описанию всех возможностей сети можно посвятить не одну книгу.

При этом домашние сети незаслуженно обделены информационным вниманием, и многие пользователи не понимают, зачем вообще им нужна локальная сеть.

Итак, основные функции локальной сети:

• - Оптимизация рабочего процесса. Так, домашняя локальная сеть, организованная, например, в офисе, обеспечивает всем его сотрудникам возможность дистанционного обмена данными, а также совместного использования всех видов оргтехники;
• - Общение. Конечно, полностью заменить «интернет-коннектинг» локальные сети не смогут, но в тех случаях, когда требуется организовать собственный, закрытый от внешних пользователей, канал связи (например, форум сотрудников корпорации) локальные сети просто незаменимы;

• - Возможность удаленного администрирования. Так, корпоративная локальная сеть позволяет одному специалисту оказывать техническую поддержку нескольких десятков различных устройств;
• - Экономия. Согласитесь, логичнее единожды оплатить подключение к интернету и обеспечить всем сотрудникам организации (пользовательским устройствам) возможность свободного доступа, чем проплачивать доступ к всемирной паутине каждому сотруднику (гаджету) индивидуально;
• - Игры, безопасность обмена данными, пользовательский комфорт и многое другое.

Таким образом, локальная сеть - весьма и весьма полезный инструмент в любой сфере деятельности. По сути, именно локальные сети заменили всем известную «голубиную почту» как на любом предприятии, так и между друзьями-знакомыми (ведь это куда более функциональная альтернатива перестукивания по батарее и сигналов типа «кактус» на подоконнике). И наши уроки помогут вам не только создать локальную сеть с нуля своими руками, но и решить куда более сложные вопросы администрирования корпоративных сетей и настройки разных видов сетевого оборудования.

Разработал Шамсутдинов Раиль Рафаэлевич, преподаватель информатики Казанского энергетического колледжа

Тест по теме «Компьютерные сети».

1. Совокупность компьютеров, соединенных каналами для обмена информации и находящихся в пределах одного (или нескольких) помещения, здания, называется:

глобальной компьютерной сетью;

региональной компьютерной сетью.

локальной компьютерной сетью;

2. Локальная сеть - это

совокупность компьютеров, объединенных на основе кабельного соединения;

совокупность компьютеров, объединенных на основе телефонных каналов связи;

совокупность компьютеров, объединенных на основе спутниковой связи.

3. Укажите программные средства для поддержки локальных сетей

4. Глобальная компьютерная сеть - это:

информационная система с гиперсвязями;

множество компьютеров, связанных каналами передачи информации и находящихся в пределах одного помещения, здания;

совокупность хост-компьютеров и файл-серверов;

система обмена информацией на определенную тему;

совокупность локальных сетей и компьютеров, расположенных на больших расстояниях и соединенных с помощью каналов связи в единую систему

5. Комплекс аппаратных и программных средств, позволяющих компьютерам обмениваться данными, - это:

магистраль;

интерфейс;

шины данных;

1. компьютерная сеть.

6 . Доступ к Интернет предоставляет :

маршрутизатор

провайдер

1. организации по регистрации доменных имен

   все вышеперечисленные

7. Как называется компьютер, который хранит информацию, предназначенную для передачи пользователям Интернета?

a. веб-сервер

c. брандмауэр

d. маршрутизатор

8. ICQ – это:

Служба мгновенных сообщений

Часто задаваемые вопросы

Служба знакомств

9. Браузером называется:

программа доставки почты

почтовый клиент

программа для просмотра веб-страниц

10. WEB - страницы имеют расширение:

11.Гипертекст - это:

способ организации текстовой информации, внутри которой установлены смысловые связи между ее различными фрагментами;

обычный, но очень большой по объему текст;

текст, который набран шрифтом большого размера;

распределенная совокупность баз данных, содержащих тексты;

очень ценный текст.

12. Электронная почта (e-mail) позволяет передавать:

сообщения и приложенные файлы;

исключительно текстовые сообщения;

исполняемые программы;

www-страницы;

исключительно базы данных.

13. Компьютер, подключенный к сети Интернет, обязательно имеет:

доменное имя;

WEB-страницу;

2. домашнюю WEB-страницу.

14. HTML (HYPER TEXT MARKUP LANGUAGE) является:

системой программирования;

графическим редактором;

системой управления базами данных;

средством создания WEB-страниц;

экспертной системой.

15. Телеконференция - это:

обмен письмами в глобальных сетях;

информационная система в гиперсвязях;

служба приема и передачи файлов любого формата;

процесс создания, приема и передачи WEB-страниц;

система обмена информацией между абонентами компьютерной сети.

16. Служба FTP в Интернете предназначена :

для создания, приема и передачи WEB-страниц;

для обеспечения функционирования электронной почты;

для обеспечения работы телеконференций;

для приема и передачи файлов любого формата;

для удаленного управления техническими системами.

17. Конфигурация (топология) локальной компьютерной сети, в которой все рабочие станции соединены с файл-сервером, называется:

кольцевой;

радиальной;

1. древовидной;

   радиально-кольцевой.

1 8 . Модем обеспечивает :

усиление аналогового сигнала;

исключительно преобразование двоичного кода в аналоговый сигнал;

только преобразование аналогового сигнала в двоичный код;

преобразование двоичного кода в аналоговый сигнал и обратно;

ослабление аналогового сигнала.

19. Почтовый ящик абонента электронной почты представляет собой:

обычный почтовый ящик;

область оперативной памяти файл-сервера;

часть памяти на жестком диске почтового сервера, отведенную для пользователя;

часть памяти на жестком диске рабочей станции;

специальное электронное устройство для хранения текстовых файлов.

2 0 . Протокол маршрутизации (IP) обеспечивает :

интерпретацию данных и подготовку их для пользовательского уровня;

сохранение механических, функциональных параметров физической связи в компьютерной сети;

управление аппаратурой передачи данных и каналов связи;

доставку информации от компьютера-отправителя к компьютеру-получателю;

21 Для хранения файлов, предназначенных для общего доступа пользователей сети, используется:

хост-компьютер;

файл-сервер;

клиент-сервер;

коммутатор;

рабочая станция.

2 2 Транспортный протокол (TCP) обеспечивает:

надежную, потоковую, ориентированную на соединение доставку данных.

доступ пользователя к переработанной информации;

доставку информации от компьютера-отправителя к компьютеру- получателю;

разбиение файлов на IP- пакеты в процессе передачи и сборку файлов в процессе получения.

23. Конфигурация (топология) локальной компьютерной сети, в которой все рабочие станции последовательно соединены друг с другом, называется:

1. радиальной;

2. древовидной;

   кольцевой.

Ответы к тесту «Компьютерные сети»

№ вопроса	Вариант ответа

После того, как человечеством были созданы персональные компьютеры, потребовалось создание нового подхода к вопросам организации систем, обрабатывающим данные, а также создание новых технологий в сфере хранения, передачи и использования информации. Несколько позже возникла потребность перейти от использования отдельных вычислительных машин, функционирующих в системах, обрабатывающих данные централизовано к системам, способным обрабатывать данные распределенно.

Распределенной обработкой данных называют такую которую выполняют независимые, но связанные между собой компьютеры, представляющие собой распределенную систему.

Компьютерной сетью называется совокупность компьютеров, которые соединены между собой каналами связи, что позволяет создать единую систему, полностью удовлетворяющую требования, предъявляемым правилами распределенной обработки информации. Таким образом, главное назначение компьютерных сетей - это совместная обработка данных, в которой участвуют все компоненты системы, независимо от их физического местоположения.

Классификация предполагает их разделение на типы компьютерных сетей, в зависимости от территориального расположения компьютеров и прочих компонентов относительно друг друга. Таким образом, классификация предполагает их разделение на:

Глобальные — это вычислительные сети, объединяющие абонентов, которые расположены на большом расстоянии друг от друга - от сотен до десятков тысяч километров. Такие сети дают возможность решить проблему объединения всего человечества, а также организовать мгновенный доступ к данным ресурсам;

Региональные — это вычислительные сети, связывающие абонентов, которые расположены на меньших, чем в но всё же значительных расстояниях. Примером может служить сеть большого города или отдельного государства.

Локальные — это объединяющие абонентов, которые расположенных на относительно небольших расстояниях друг от друга - чаще всего в одном здании или нескольких близкорасположенных зданиях. Это сети предприятий, офисов компаний, фирм и т.п.

Кроме того, классификация компьютерных сетей предполагает, что глобальные, региональные и локальные сети могут быть объединены, что даёт возможность создать многосетевые иерархии, которые представляют собой мощнейшие инструменты, позволяющие обрабатывать огромные информационные массивы и обеспечивать практически неограниченный доступ к информационным ресурсам.

Помимо прочего, классификация компьютерных сетей, а точнее её понимание даёт возможность построить именно такую систему, которая полностью удовлетворит потребности того или иного предприятия, офиса, города или государства в информации. В общем случае компьютерные сети состоят из трех подсистем, вложенных друг в друга: сеть рабочих станций, сеть серверов и базовая сеть передачи данных.

Рабочей станцией (может быть представлена клиентской машиной, рабочим местом, абонентским пунктом, терминалом) называют компьютер, за которым работает абонент вычислительной сети. Сетью рабочих станций является совокупность рабочих станций, а также средств связи, которые призваны обеспечить взаимодействие рабочих станций между собой и сервером.

Сервером называют компьютер, который выполняет общие задачи сети и обеспечивает рабочие станции различными услугами. Сетью серверов является совокупность серверов сети, а также средств связи, призванных обеспечить подключение серверов к базовой сети.

Базовой сетью называют совокупность средств передачи информации между серверами. В состав базовой сети входят каналы связи и узлы связи. является совокупностью средств коммутации, а также передачи информации, сосредоточенных в одном пункте. Назначением узла связи является приём данных, которые поступают по каналам связи, а также их передача в каналы, которые ведут к абонентам.

Что называется компьютерной сетью?

Наименование параметра	Значение
Тема статьи:	Что называется компьютерной сетью?
Рубрика (тематическая категория)	Компьютеры

Компьютерная сеть (англ. Computer NetWork, от net – сеть и work – работа) – совокупность компьютеров, соединœенных с помощью каналов связи и средств коммутации в единую систему для обмена сообщениями и доступа пользователœей к программным, техническим, информационным и организационным ресурсам сети.

Компьютерную сеть представляют как совокупность узлов (компьютеров и сетевого оборудования) и соединяющих их ветвей (каналов связи). Ветвь сети - ϶ᴛᴏ путь, соединяющий два смежных узла. Различают узлы оконечные, расположенные в конце только одной ветви, промежуточные, расположенные на концах более чем одной ветви, и смежные – такие узлы соединœены по крайней мере одним путём, не содержащим никаких других узлов. Компьютеры могут объединяться в сеть разными способами.

Логический и физический способы соединœения компьютеров, кабелœей и других компонентов, в целом составляющих сеть, принято называть ее топологией . Топология характеризует свойства сетей, не зависящие от их размеров. При этом не учитывается производительность и принцип работы этих объектов, их типы, длины каналов, хотя при проектировании эти факторы очень важны.

Топология как математическое понятие:

Топология (от греч. topos – место и... логия – учение), раздел математики, изучающий топологические свойства фигур, ᴛ.ᴇ. свойства, не изменяющиеся при любых деформациях, производимых без разрывов и склеиваний. Примерами топологических свойств фигур являются размерность, число кривых, ограничивающих данную область и т. д. Так, окружность, эллипс, контур квадрата имеют одни и те же топологические свойства, т.к. эти линии бывают деформированы одна в другую описанным выше образом; в то же время кольцо и круг обладают различными топологическими свойствами: круг ограничен одним контуром, а кольцо – двумя.

Наиболее распространенные виды топологий сетей:

Линœейная сеть . Содержит только два оконечных узла, любое число промежуточных узлов и имеет только один путь между любыми двумя узлами.

Кольцевая сеть. Сеть, в которой к каждому узлу присоединœены две и только две ветви.

Древовидная сеть . Сеть, которая содержит более двух оконечных узлов и по крайней мере два промежуточных узла, и в которой между двумя узлами имеется только один путь.

Звездообразная сеть. Сеть, в которой имеется только один промежуточный узел.

Ячеистая сеть . Сеть, которая содержит по крайней мере два узла, имеющих два или более пути между ними.

Полносвязанная сеть. Сеть, в которой имеется ветвь между любыми двумя узлами. Важнейшая характеристика компьютерной сети – её архитектура.

Архитектура сети - ϶ᴛᴏ реализованная структура сети передачи данных, определяющая её топологию, состав устройств и правила их взаимодействия в сети. В рамках архитектуры сети рассматриваются вопросы кодирования информации, её адресации и передачи, управления потоком сообщений, контроля ошибок и анализа работы сети в аварийных ситуациях и при ухудшении характеристик.

Наиболее распространённые архитектуры:

· Ethernet (англ. ether – эфир) – широковещательная сеть. Это значит, что всœе станции сети могут принимать всœе сообщения. Топология – линœейная или звездообразная. Скорость передачи данных 10 или 100 Мбит/сек.

· Arcnet (Attached Resource Computer Network – компьютерная сеть соединённых ресурсов) – широковещательная сеть. Физическая топология – дерево. Скорость передачи данных 2,5 Мбит/сек.

· Token Ring (эстафетная кольцевая сеть, сеть с передачей маркера) – кольцевая сеть, в которой принцип передачи данных основан на том, что каждый узел кольца ожидает прибытия некоторой короткой уникальной последовательности битов-маркера – из смежного предыдущего узла. Поступление маркера указывает на то, что можно передавать сообщение из данного узла дальше по ходу потока. Скорость передачи данных 4 или 16 Мбит/сек.

· FDDI (Fiber Distributed Data Interface) – сетевая архитектура высокоскоростной передачи данных по оптоволоконным линиям. Скорость передачи – 100 Мбит/сек. Топология – двойное кольцо или смешанная (с включением звездообразных или древовидных подсетей). Максимальное количество станций в сети – 1000. Очень высокая стоимость оборудования.

· АТМ (Asynchronous Transfer Mode) – перспективная, пока ещё очень дорогая архитектура, обеспечивает передачу цифровых данных, видеоинформации и голоса по одним и тем же линиям. Скорость передачи до 2,5 Гбит/сек. Линии связи оптические.

Что называется компьютерной сетью? - понятие и виды. Классификация и особенности категории "Что называется компьютерной сетью?" 2017, 2018.