A helyi hálózat sokak számára első kézből ismerős fogalom. Szinte minden vállalkozás alkalmazza ezt a technológiát, így vitatható, hogy mindenki találkozott már vele így vagy úgy. Helyi hálózatok jelentősen felgyorsította a gyártási folyamatokat, ezáltal éles ugrást ad a további felhasználásukra világszerte. Mindez lehetővé teszi egy ilyen adatátviteli rendszer további növekedésének és fejlődésének előrejelzését egészen a LAN bevezetéséig minden, még a legkisebb vállalkozásban is.
A helyi hálózat számos számítógép, amelyeket speciális berendezések kapcsolnak össze, amelyek lehetővé teszik a teljes körű információcserét közöttük. Az ilyen típusú adatátvitel fontos jellemzője a kommunikációs csomópontok, vagyis maguk a számítógépek viszonylag kis területe.
A helyi hálózatok nemcsak nagyban megkönnyítik a felhasználók közötti interakciót, hanem más funkciókat is ellátnak:
Egy helyi hálózatot két modellel lehet ábrázolni: egy peer-to-peer hálózattal és egy hierarchikus hálózattal. A kommunikációs csomópontok interakciójában különböznek egymástól.
A peer-to-peer hálózat az összes gép egyenlőségén alapul, és az adatok elosztásra kerülnek mindegyik között. Lényegében az egyik számítógép felhasználója hozzáférhet egy másik számítógép erőforrásaihoz és információihoz. A peer-to-peer modell hatékonysága közvetlenül függ a működő csomópontok számától, biztonsági szintje pedig nem kielégítő, ami egy meglehetősen bonyolult kezelési folyamattal párosulva az ilyen hálózatokat nem túl megbízhatóvá és kényelmessé teszi.
A hierarchikus modell egy (vagy több) fő szervert tartalmaz, ahol az összes adatot tárolják és feldolgozzák, valamint több kliens csomópontot. Ezt a típusú hálózatot sokkal gyakrabban használják, mint az elsőt, amelynek előnye a sebesség, a megbízhatóság és a biztonság. Az ilyen LAN sebessége azonban nagyban függ a szervertől, ami bizonyos feltételek mellett hátránynak tekinthető.
A helyi hálózat tervezése meglehetősen bonyolult folyamat. Egy műszaki feladat kidolgozásával kezdődik, amelyet alaposan meg kell fontolni, mivel a hiányosságok a hálózatépítés későbbi nehézségeit és további pénzügyi költségeket fenyegetnek. Az elsődleges tervezés speciális konfigurátorokkal végezhető el, amelyek lehetővé teszik az optimális kiválasztását hálózati hardver. Az ilyen programok különösen kényelmesek, mivel a különféle értékeket és paramétereket közvetlenül működés közben javíthatja, valamint a folyamat végén jelentést készíthet. Csak ezen lépések után lehet továbblépni a következő szakaszba.
Ez a szakasz abból áll, hogy adatokat gyűjtenek arról a vállalkozásról, ahol a helyi hálózat kiépítését tervezik, és a kapott információk elemzését. A mennyiség meghatározása:
Fontos szempont az adatok rendelkezésre állása az autópályák lefektetésének útvonalairól és egy adott topológia tervezéséről. Általánosságban elmondható, hogy számos követelményt be kell tartani, amelyeket az IEEE 802.3 szabvány előír. E szabályok ellenére azonban időnként szükség lehet a terjedési késések kiszámítására vagy a hálózati berendezések gyártóival való konzultációra.
A kommunikációs csomópontok elhelyezésének módszerének kiválasztásakor emlékezni kell a helyi hálózatokra vonatkozó alapvető követelményekre:
A hálózati topológia a hálózat fizikai elrendezése, amely jelentősen befolyásolja a fő jellemzőket. A modern vállalkozásokban főként háromféle topológiát használnak: "Star", "Bus" és "Ring".
A csillag topológia a leggyakoribb, és számos előnnyel rendelkezik a többihez képest. Ez a telepítési módszer nagyon megbízható; ha valamelyik számítógép meghibásodik (kivéve a szervert), az nem befolyásolja a többiek működését.
Topológia A „busz” egyetlen gerinckábel csatlakoztatott számítógépekkel. A helyi hálózat ilyen szervezése pénzt takarít meg, de nem alkalmas nagyszámú számítógép kombinálására.
A "Ring" topológiát alacsony megbízhatóság jellemzi a csomópontok speciális elrendezése miatt - mindegyik hálózati kártyával csatlakozik két másikhoz. Egy számítógép meghibásodása a teljes hálózat leállásához vezet, így az ilyen típusú topológiát egyre ritkábban használják.
Egy vállalkozás helyi hálózata különféle technológiákat, berendezéseket és kábeleket is tartalmaz. Ezért a következő lépés mindezen elemek kiválasztása lesz. Az adott szoftver vagy hardver melletti döntést a hálózat létrehozásának célja, a felhasználók száma, a használt programok listája, a hálózat mérete és elhelyezkedése határozza meg. Jelenleg az optikai gerinchálózatot használják leggyakrabban, amelyeket nagy megbízhatóság, sebesség és rendelkezésre állás jellemez.
A hálózatokban a kábeleket a munkaállomások közötti jelek továbbítására használják, mindegyiknek megvannak a maga sajátosságai, amelyeket figyelembe kell venni a LAN tervezésekor.
A helyi hálózatok hálózati berendezése számos elemet tartalmaz, amelyek közül a leggyakrabban használtak:
A helyi hálózat hardvere szükségszerűen tartalmazza a szerver és a kliens részeket.
A szerver az erős számítógép, amelynek nagy hálózati jelentősége van. Feladatai információk, adatbázisok tárolása, felhasználók kiszolgálása és programkódok feldolgozása. A szerverek speciális helyiségekben, szabályozott állandó léghőmérsékletű - szerverszobákban találhatók, testük fel van szerelve kiegészítő védelem portól, véletlen leállástól, valamint erős hűtőrendszertől. Általános szabályként csak rendszergazdák vagy cégvezetők.
A munkaállomás egy normál számítógép, amely a hálózathoz csatlakozik, azaz bármely számítógép, amely szolgáltatásokat kér a fő szervertől. Az ilyen csomópontokon való kommunikáció biztosításához modemet és hálózati kártyát használnak. Mivel a munkaállomások általában szerver erőforrásokat használnak, a kliens rész gyenge memóriasávokkal és kis merevlemezekkel van felszerelve.
A helyi hálózatok berendezései megfelelő szoftver nélkül nem tudják maradéktalanul ellátni funkcióikat. A szoftver rész a következőket tartalmazza:
A helyi hálózat tervezése hosszadalmas és zökkenőmentes elemzést igényel, valamint minden finomság figyelembe vételét. Fontos biztosítani a vállalati növekedés lehetőségét, ami a helyi hálózat méretének növekedésével jár. A projektet úgy kell elkészíteni, hogy a LAN bármikor készen álljon egy új csatlakoztatására munkaállomás vagy más eszköz, valamint annak bármely alkatrészének és alkatrészének korszerűsítése.
Ugyanilyen fontosak a biztonsági kérdések. A hálózat kiépítésénél használt kábeleket megbízhatóan védeni kell az illetéktelen hozzáféréstől, a törzseket pedig olyan potenciálisan veszélyes helyektől távol kell elhelyezni, ahol - véletlenül vagy szándékosan - megsérülhetnek. A helyiségen kívül található LAN-összetevőket földelni kell, és hibátlanul biztonságosan rögzíteni kell.
A helyi hálózat kialakítása azonban meglehetősen munkaigényes folyamat helyes megközelítésés a kellő elszámoltathatóságnak köszönhetően a LAN megbízhatóan és stabilan fog működni, megszakítás nélküli felhasználói élményt biztosítva.
aktív eszközöket alkotnak, amelyek információátvitelt biztosítanak a hálózati csomópontok között. Az ilyen eszközök listája hálózati adaptereket, hálózati hubokat és kapcsolókat, hidakat és útválasztókat tartalmaz.A hálózati hubok és kapcsolók célja hasonló - több, ugyanazon a szegmensen belüli LAN csomópont összekapcsolása. A különbség az, hogy a hub forgalmat sugároz egy csomópontról az összes elérhetőre, a kapcsoló pedig közvetlenül a fogadó csomópontra. Ez vagy az Hardver LAN elsősorban a hálózat információterhelésétől és az adatátvitel biztonságára vonatkozó követelményektől függően választható. Azokban a hálózatokban, amelyek csomópontjai nem kritikusak a forgalom szempontjából, a hubok teljesen elegendőek. Az adatteljesítményre és biztonságra magas követelményeket támasztó hálózatokat olyan kapcsolókkal kell felszerelni, amelyek kiküszöbölik a hálózati csomópontok számára a nem nekik szánt információk feldolgozásának szükségességét és lehetőségét.
A hidak és a routerek igen LAN hardver, amely kommunikációt biztosít a hálózati szegmensek között. Az útválasztók az adatkapcsolati rétegben működő hidakkal ellentétben - az OSI modellben a második - a modell harmadik rétegét - a hálózatot - használják. Ez lehetővé teszi a csomagok átvitelét a protokollok sajátosságait figyelembe véve, a többi útválasztótól a hálózat topológiájáról és állapotáról kapott információk elemzése alapján a csomag továbbításának optimális útvonalának kiválasztását A híd mindenki számára átlátható. hálózati protokollokés a kapcsolókhoz hasonlóan úgy dönt, hogy csak a cél MAC-címe alapján továbbítja a csomagot.
Kapcsolódó cikkek:
A Structural egy grafikus dokumentum, amely megjeleníti az SCS összetevőinek fizikai helyét és kapcsolatát.
Csak olyan szakképzett szakemberekben szabad megbízni, akik hivatalosan jogosultak elektromos berendezésekben dolgozni.
A számítógépek kombinálására jelenleg használatos nagyszámú különféle eszközök(hálózati hardver). A helyi hálózatokban leggyakrabban hálózati adaptereket használnak ( hálózati kártyák), hubok, kapcsolók, útválasztók.
Nézzük meg közelebbről az egyes berendezések típusait.
Hálózati adapter- Ez egy olyan eszköz, amely a számítógép helyi hálózathoz történő csatlakoztatásához szükséges. A hálózati adapter egy szabad foglalatba (csatlakozóba) van telepítve alaplap számítógéphez, valamint egyéb funkciókat ellátó adapterekhez, például videoadapterhez. A hálózati adapterek a következő kritériumok szerint osztályozhatók:
A számítógépben használt belső busz típusától és kapacitásától függően;
A hálózatban elfogadott típustól függően hálózati technológia– Ethernet, Token Ring, FDDI stb.;
Az adatátviteli közeg (csatorna) típusától függően - koaxiális kábel, optikai kábel, csavart érpárú kábel.
A hálózati adaptert speciális csatlakozókkal rögzítik a kábelhez, amelyek típusa a kábel típusától függ. Például egy sodrott érpárú kábelhez egy RG-45 típusú csatlakozót használnak, amely úgy néz ki, mint egy telefoncsatlakozó. A koaxiális kábelhez való csatlakozáshoz úgynevezett BNC csatlakozókat és T-csatlakozókat használnak. Vannak hálózati adapterek, amelyek a vezeték nélküli interakció elvét használják. Jelenleg a három fő típus vezeték nélküli átvitel az adatok rádió, mikrohullámú és infravörös. A vezeték nélküli helyi hálózat megszervezésének jelenleg legelterjedtebb módja a WiFi berendezések használata. A WiFi a "Wireless Fidelity" (vezeték nélküli kommunikáció) rövidítése, és egy vezeték nélküli hozzáférési szabvány, amely akár 54 Mbps-os információátviteli sebességet biztosít.
Minden hálózati adapter egyedi belső számmal, úgynevezett MAC-címmel rendelkezik, amely lehetővé teszi az információforrás egyedi azonosítását a hálózati környezetben.
Különféle típusok kábelek hordozóként vagy átviteli közegként használják. Habár vezeték nélküli technológia Ahogy az adatátvitel napjainkban egyre népszerűbbé válik, a kábel továbbra is a hálózati kommunikáció fő hordozója. A leggyakoribb kábeltípusok a következők:
csavart érpárú kábel;
· koaxiális kábel;
· Optikai kábel.
koncentrátor(multiport repeater, vagy HUB) egy olyan eszköz, amely az egyes munkaállomások (számítógépek) helyi hálózatba való egyesítésére szolgál. A modern hubok általában 8, 12, 16, 24 vagy 48 porttal (csatlakozóval) rendelkeznek a számítógépek csatlakoztatására. Minden hub port egyenlő. Ha a hozzá csatlakoztatott számítógépek egyikétől jel érkezik, a hub azt továbbítja az összes többi portra. Így a hub a hálózaton lévő számítógépek központi csatlakozási pontja.
Kapcsoló(Switch) egy olyan eszköz, amely számítógépek vagy a helyi hálózat különböző szegmenseinek kombinálására is használható. A hub-tól eltérően, amikor egy switch jelet (adatcsomagot) kap a hozzá csatlakoztatott számítógépek egyikétől, azt nem továbbítja az összes többi portra, hanem csak arra a portra továbbítja, amelyre a fogadó számítógép. adatcsomag csatlakoztatva van.
router(router) egy hálózati kommunikációs eszköz, amely információtovábbítást végez, azaz. a legjobb útvonal meghatározása az információ átadásához a forrástól a célállomásig, és ezen az útvonalon továbbíthatja az információkat. Az útválasztók több alhálózatot kötnek össze egy hálózatba, így az információ átvitele egyik számítógépről a másikra több útvonalon is lehetséges.
Helyi hálózatok
Szoftver A számítógépes hálózatok három összetevőből állnak:
A munkaállomások önálló operációs rendszereként általában modern 32 bites operációs rendszereket használnak - Windows 95/98, Windows 2000, Windows XP, Windows VISTA, Windows 7 (Seven), Windows 8, Windows 8.1, Windows 10.
A számítógépes hálózatokban hálózati operációs rendszerként a következők használatosak:
Hálózati operációs rendszerekre van szükség a munkaállomások és szerverek közötti üzenetáramlás kezeléséhez. Kollektív hozzáférést szerveznek az összes hálózati erőforráshoz.
A helyi hálózatok erőforrásaihoz való hozzáférés három eljárás végrehajtásával jár: azonosítás, hitelesítés és engedélyezés:
A legtöbb hálózati operációs rendszer rendelkezik beépített protokolltámogatással (TCP/IP, IPX/SPX, NetBEUI):
A helyi hálózatokat használók számára nagy érdeklődésre tarthat számot egy olyan hálózati szolgáltatáskészlet, amelynek segítségével lehetőséget kap a hálózaton elérhető számítógépek listájának megtekintésére, olvassa el távoli fájl, nyomtasson ki egy dokumentumot a hálózat másik számítógépére telepített nyomtatón, vagy küldjön e-mailt.
A hálózati szolgáltatások megvalósítása szoftverrel történik ( szoftver eszközök). Fájlszolgáltatásés a nyomtatási szolgáltatást az operációs rendszerek, míg a többi szolgáltatást a hálózat biztosítja alkalmazási programok vagy alkalmazások. A hagyományos hálózati szolgáltatások a következők: Telnet, FTP, HTTP, SMTP, POP-3.
A Telnet szolgáltatás lehetővé teszi a felhasználói kapcsolatok megszervezését a szerverrel a Telnet protokoll használatával.
Az FTP szolgáltatás lehetővé teszi a fájlok átvitelét webszerverekről. Ezt a szolgáltatást webböngészők biztosítják ( internet böngésző, Mozilla Firefox, Opera stb.)
HTTP - a weblapok (webhelyek) megtekintésére tervezett szolgáltatást a hálózati alkalmazások biztosítják: Internet Explorer, Mozilla Firefox, Opera stb.
SMTP, POP-3 - bejövő és kimenő szolgáltatások Email. Levelező alkalmazások által megvalósítva: Outlook Express, A denevér satöbbi.
A SZÁMÍTÓGÉPES HÁLÓZATOK CÉLJA ÉS OSZTÁLYOZÁSA
A globális internet szolgáltatásai.
Globális hálózat Internet. Megszólítás.
A számítógépes hálózatok célja és osztályozása.
INTERNETES TECHNOLÓGIÁK
Terv:
Számítógép hálózat– számítógépek és számítástechnikai berendezések kommunikációs rendszere.
Az előfizetői rendszerek területi elhelyezkedésétől függően a számítógépes hálózatok három fő osztályba sorolhatók:
Globális hálózat (WAN – Wide Area Network) egy hálózatba kapcsolt számítógépek rendszere hosszútáv egymástól.
Regionális számítógépes hálózat (MAN – Metropolitan Area Network)összeköti az egymástól jelentős távolságra (tíz-száz kilométerre) lévő előfizetőket.
Helyi hálózat (LAN, LAN - Helyi hálózat) kis területen (2-2,5 km) található előfizetőket egyesít.
A helyi hálózati hardver magában foglalja a munkaállomásokat, a szervert és a kommunikációs berendezéseket
Munkaállomás- a hálózathoz csatlakoztatott személyi számítógép, amely hozzáférést biztosít az erőforrásokhoz.
szerver- egy speciális számítógép a hálózaton, amelyet szervizszoftver futtatására terveztek.
Munkaállomás kommunikációs csatornával való összekapcsolásához használja a hálózati adapter.
Kommunikációs csatorna számítógépes hálózatban az információtovábbítás fizikai közege.
A kommunikációs csatornák három fő tulajdonságban különböznek egymástól: sávszélesség, zajtűrés, költség.
Sávszélesség a maximális adatátviteli sebesség a csatornán keresztül. Általában kilobit per másodpercben (Kbps) vagy megabit per másodpercben (Mbps) fejezik ki.
Fontolja meg a kommunikációs csatornákat.
csavart érpár gyenge zajvédelem és alacsony, 0,25-1 Mbps adatátviteli sebesség jellemzi. Alacsony költségű.
Koaxiális kábel magas zajtűrő képességgel rendelkezik, és akár 10-50 Mbps-os információátviteli sebességet biztosít.
Optikai kábel nem érintik az elektromágneses terek, és gyakorlatilag nincs sugárzása. 50 Mbps feletti információátviteli sebesség.
Vezetéknélküli hálózat. Vezeték nélküli technológiák be számítógépes hálózatok jelek kódolásán és elektromágneses sugárzás formájában történő továbbításán alapulnak.
A rádióhullám-tartományban a leggyakoribb adatátviteli szabványok: Bluetooth, Wi-Fi, GPRS, Wi-Max, 3G, LTE.
Vannak szabványok az adatátvitelre a fénytartományban: infravörös - IrDa stb.
Kommunikációs berendezések:
hálózati hub vagy kerékagy– hálózati eszköz, amelyet több Ethernet-eszköz egy közös hálózati szegmensen történő összekapcsolására terveztek. Az eszközök csatlakoztatása csavart érpárral, koaxiális kábellel vagy optikai kábellel történik.
Jelenleg a hubokat szinte nem gyártják - helyettesítették őket hálózati kapcsoló (kapcsolók)- eszközök, amelyeket több hálózati csomópont összekapcsolására terveztek egy vagy több hálózati szegmensen belül.
Router (router)– adminisztratívan független kommunikációs hálózatok csatlakozását biztosító eszköz.
Híd egy olyan eszköz, amely két hálózatot köt össze azonos adatátviteli módszerekkel
Átjáró- Ez egy olyan eszköz, amely lehetővé teszi két hálózat közötti adatcsere megszervezését különböző kommunikációs protokollok használatával.
