Локальна мережа.Що це? Види локальних мереж

by Степан Лютий · 8 Жовтня, 2022

Локальна мережа об’єднує комп’ютери, встановлені в одному приміщенні (наприклад, комп’ютерний клас, що складається з 8-12 комп’ютерів) або в одній будівлі (кілька десятків комп’ютерів, встановлених у різних кабінетах певної установи)

Локальна мережа – комунікаційна система, що складається з декількох комп’ютерів, з’єднаних між собою за допомогою кабелів ( телефонних ліній, радіоканалів), що дозволяє користувачам спільно використовувати ресурси комп’ютера: програми, файли, папки, а також периферійні пристрої: принтери, плотери, диски, модеми і т.д. .д.

Види локальних мереж:

Однорангова локальна мережа

У невеликих локальних мережах комп’ютери зазвичай рівноправні, тобто. Користувачі самостійно вирішують, які ресурси свого комп’ютера зробити загальнодоступними. Такі мережі називають однорангові.

Однорангова локальна мережа- мережа підтримує рівноправність комп’ютерів і надає користувачам самостійно вирішувати які ресурси свого комп’ютера: папки, файли, програми зробити загальнодоступними.

Локальна мережа на основі сервера

Якщо до локальної мережі підключено більше 10 комп’ютерів, мережа може бути недостатньо продуктивною. Для збільшення продуктивності, а також з метою забезпечення більшої надійності при зберіганні інформації в мережі деякі комп’ютери спеціально виділяються для зберігання файлів або програм-додатків. Такі комп’ютери називаються серверами, а локальна мережа – мережею з урахуванням серверів.

Сервер – спеціальний керуючий комп’ютер, призначений для:

зберігання даних для всієї мережі.
підключення периферійних пристроїв;
централізованого управління всією мережею;
Визначення маршрутів передачі повідомлень.

Технічна підтримка локальної мережі

Кожен комп’ютер, підключений до локальної мережі, повинен мати:

1.Мережевий адаптер – спеціальна плата, призначена передачі та прийому інформації з мережі.

З’єднання комп’ютерів (мережевих адаптерів) між собою здійснюється за допомогою кабелів різних типів (коаксіальний, кручена пара, оптоволоконний).

Кабель – основний канал зв’язку – фізичне середовище передачі. Основна характеристика каналу зв’язку – пропускну здатність, тобто. максимальна швидкість передачі (вимірюється в біт/сек, кілобіт/сек, мегабіт/сек).

У локальних мережах використовуються такі види каналів зв’язку:

Віта пара – провідний канал зв’язку, що містить пару скручених провідників, має малу пропускну здатність – менше 1 Мбіт/сек. Скручування дозволяє підвищити стійкість до перешкод кабелю і знизити вплив кожної пари на всі інші.
Коаксіальний кабель – складається з центрального провідника (суцільного або багатожильного), покритого шаром полімерного ізолятора, поверх якого розташований інший провідник (екран). Екран є оплеткою з мідного дроту навколо ізолятора або обернену навколо ізолятора фольгу.
Віта пара категорій 5, 5e, 6, 6e, 7 провідний канал зв’язку, що містить пару скручених провідників, має хорошу пропускну здатність – від 100 Мбіт/сек. і вище.
Оптоволоконний кабель – складається з тонкого скляного циліндра, покритого оболонкою з іншим коефіцієнтом заломлення. Типова швидкість від 10 Гбіт/сек та вище. Існують і бездротові локальні мережі . Вони інформація між ПК передається з допомогою інфрачервоних променів. Недолік: наявність перешкод, створюваних іншими джерелами тієї ж частоти, а також складність захисту даних від несанкціонованого доступу, оскільки повідомлення, що передаються, в такому випадку може сприймати будь-який приймач, налаштований на ту ж частоту.

Хаб (комутатор, концентратор)- спеціальний пристрій, що зраджує сигнали від одних підключених до нього комп’ютерів іншим.

Кожен хаб має від 8 до 30 роз’ємів (портів) для підключення комп’ютера або іншого хаба. До кожного порту підключається лише один пристрій. Хаби є серцем системи та багато в чому визначають її функціональність та можливості.

Топології локальних мереж

Топологія (структура) локальної мережі – конфігурація мережі, порядок з’єднання комп’ютерів у мережі та зовнішній вигляд мережі.

За допомогою кабелю локальної мережі кожен комп’ютер з’єднується з іншими комп’ютерами. Структуру локальної мережі можна описати за допомогою мережної інформаційної моделі.

Шинна (лінійна шина) – варіант з’єднання комп’ютерів між собою, коли кабель проходить від одного до іншого, послідовно з’єднуючи комп’ютери між собою.

Зіркова – до кожної робочої станції підходь окремий кабель з одного вузла – сервера. Сервер забезпечує централізоване керування всією мережею, визначає маршрути передачі повідомлень, підключає периферійні пристрої, є сховищем даних для всієї мережі.

3.. Кільцева – всі комп’ютери пов’язані у кільце, і функції сервера розподілені між усіма машинами мережі. Недолік: при виході з експлуатації будь-який ЕОМ робота мережі переривається.

Деревоподібна (сніжинка) – дозволяє структурувати систему відповідно до функціонального призначення елементів. Найбільш гнучка структура. Майже всі складні системи мають у своєму складі ієрархічні структури.

Мережевий протокол. Пакетний протокол

Роботою комп’ютерів у локальній мережі керують програми. Для того, щоб усі комп’ютери могли розуміти один одного, надсилати один одному запити та отримувати відповіді, вони повинні спілкуватися однією мовою. Така мова спілкування комп’ютерів називається мережевим протоколом.

Останнім часом широкого застосування знайшли так звані пакетні протоколи. У разі використання протоколів цього типу дані, якими обмінюються комп’ютери, ріжуться на невеликі блоки. Кожен блок хіба що вкладається в «конверт» (інкапсулюється), у результаті утворюється пакет. Пакет містить як самі дані, так і службову інформацію: від кого відправлено, кому призначено, який пакет повинен слідувати за ним та інше. Пакетний протокол забезпечує циркуляцію пакетів у мережі, а також отримання їх адресатом та складання. Кожна робоча станція періодично підключається до мережі (за перериваннями) і перевіряє пакети, що проходять. Ті, що адресовані їй, вона забирає, інші пересилає далі.

Розглянемо найпростіший приклад пакетного зв’язку. Припустимо, ми написали листа другу на трьох аркушах, потім вклали їх у три конверти, поставили на них цифри 1, 2, 3 і опустили в три різні поштові скриньки. Кожен лист піде до адресата своїм шляхом. Можливо, що третій листок прийде раніше за перший, але це не завадить зібрати їх у правильному порядку та прочитати. У будь-якій листуванні особливу роль відіграє конверт – необхідний елемент протоколу, встановлений поштовою службою. На конверті написано, куди треба доставити вміст (адресу та поштовий індекс одержувача), і вказано, куди треба повернути конверт у разі недоставки (зворотна адреса). Якщо конверт підписано неправильно або на ньому немає марки, що свідчить про те, що послуга оплачена, протокол не дотриманий і лист до адресата може не дійти.

Таким чином, функціонування будь-якої локальної мережі ґрунтується на наступних принципах:

кожна з машин, включених до мережі, має власний номер (ідентифікатор);
інформація від кожної машини надходить до мережі у вигляді окремих порцій (пакетів);
Пакет забезпечується інформацією про те, для якої машини він призначений;
пакет вільно переміщається по мережі, причому ця його частина інформації порівнюється з ідентифікатором кожної ЕОМ і у разі збігу повідомлення надається відповідній машині.