Нажмите "Enter", чтобы перейти к содержанию

Основы сетевых технологий: Основы компьютерных сетей. Тема №1. Основные сетевые термины и сетевые модели

Содержание

Основы компьютерных сетей. Тема №1. Основные сетевые термины и сетевые модели

Всем привет. На днях возникла идея написать статьи про основы компьютерных сетей, разобрать работу самых важных протоколов и как строятся сети простым языком. Заинтересовавшихся приглашаю под кат.


Немного оффтопа: Приблизительно месяц назад сдал экзамен CCNA (на 980/1000 баллов) и осталось много материала за год моей подготовки и обучения. Учился я сначала в академии Cisco около 7 месяцев, а оставшееся время вел конспекты по всем темам, которые были мною изучены. Также консультировал многих ребят в области сетевых технологий и заметил, что многие наступают на одни и те же грабли, в виде пробелов по каким-то ключевым темам. На днях пару ребят попросили меня объяснить, что такое сети и как с ними работать. В связи с этим решил максимально подробно и простым языком описать самые ключевые и важные вещи. Статьи будут полезны новичкам, которые только встали на путь изучения. Но, возможно, и бывалые сисадмины подчеркнут из этого что-то полезное. Так как я буду идти по программе CCNA, это будет очень полезно тем людям, которые готовятся к сдаче. Можете держать статьи в виде шпаргалок и периодически их просматривать. Я во время обучения делал конспекты по книгам и периодически читал их, чтобы освежать знания.

Вообще хочу дать всем начинающим совет. Моей первой серьезной книгой, была книга Олиферов «Компьютерные сети». И мне было очень тяжело читать ее. Не скажу, что все было тяжело. Но моменты, где детально разбиралось, как работает MPLS или Ethernet операторского класса, вводило в ступор. Я читал одну главу по несколько часов и все равно многое оставалось загадкой. Если вы понимаете, что какие то термины никак не хотят лезть в голову, пропустите их и читайте дальше, но ни в коем случае не отбрасывайте книгу полностью. Это не роман или эпос, где важно читать по главам, чтобы понять сюжет. Пройдет время и то, что раньше было непонятным, в итоге станет ясно. Здесь прокачивается «книжный скилл». Каждая следующая книга, читается легче предыдущей книги. К примеру, после прочтения Олиферов «Компьютерные сети», читать Таненбаума «Компьютерные сети» легче в несколько раз и наоборот. Потому что новых понятий встречается меньше. Поэтому мой совет: не бойтесь читать книги. Ваши усилия в будущем принесут плоды. Заканчиваю разглагольствование и приступаю к написанию статьи.

Итак, начнем с основных сетевых терминов.

Что такое сеть? Это совокупность устройств и систем, которые подключены друг к другу (логически или физически) и общающихся между собой. Сюда можно отнести сервера, компьютеры, телефоны, маршрутизаторы и так далее. Размер этой сети может достигать размера Интернета, а может состоять всего из двух устройств, соединенных между собой кабелем. Чтобы не было каши, разделим компоненты сети на группы:

1) Оконечные узлы: Устройства, которые передают и/или принимают какие-либо данные. Это могут быть компьютеры, телефоны, сервера, какие-то терминалы или тонкие клиенты, телевизоры.

2) Промежуточные устройства:

Это устройства, которые соединяют оконечные узлы между собой. Сюда можно отнести коммутаторы, концентраторы, модемы, маршрутизаторы, точки доступа Wi-Fi.

3) Сетевые среды: Это те среды, в которых происходит непосредственная передача данных. Сюда относятся кабели, сетевые карточки, различного рода коннекторы, воздушная среда передачи. Если это медный кабель, то передача данных осуществляется при помощи электрических сигналов. У оптоволоконных кабелей, при помощи световых импульсов. Ну и у беспроводных устройств, при помощи радиоволн.

Посмотрим все это на картинке:

На данный момент надо просто понимать отличие. Детальные отличия будут разобраны позже.

Теперь, на мой взгляд, главный вопрос: Для чего мы используем сети? Ответов на этот вопрос много, но я освещу самые популярные, которые используются в повседневной жизни:

1) Приложения: При помощи приложений отправляем разные данные между устройствами, открываем доступ к общим ресурсам. Это могут быть как консольные приложения, так и приложения с графическим интерфейсом.

2) Сетевые ресурсы: Это сетевые принтеры, которыми, к примеру, пользуются в офисе или сетевые камеры, которые просматривает охрана, находясь в удаленной местности.

3) Хранилище: Используя сервер или рабочую станцию, подключенную к сети, создается хранилище доступное для других. Многие люди выкладывают туда свои файлы, видео, картинки и открывают общий доступ к ним для других пользователей. Пример, который на ходу приходит в голову, — это google диск, яндекс диск и тому подобные сервисы.

4) Резервное копирование: Часто, в крупных компаниях, используют центральный сервер, куда все компьютеры копируют важные файлы для резервной копии. Это нужно для последующего восстановления данных, если оригинал удалился или повредился. Методов копирования огромное количество: с предварительным сжатием, кодированием и так далее.

5) VoIP: Телефония, работающая по протоколу IP. Применяется она сейчас повсеместно, так как проще, дешевле традиционной телефонии и с каждым годом вытесняет ее.

Из всего списка, чаще всего многие работали именно с приложениями. Поэтому разберем их более подробно. Я старательно буду выбирать только те приложения, которые как-то связаны с сетью. Поэтому приложения типа калькулятора или блокнота, во внимание не беру.

1) Загрузчики. Это файловые менеджеры, работающие по протоколу FTP, TFTP. Банальный пример — это скачивание фильма, музыки, картинок с файлообменников или иных источников. К этой категории еще можно отнести резервное копирование, которое автоматически делает сервер каждую ночь. То есть это встроенные или сторонние программы и утилиты, которые выполняют копирование и скачивание. Данный вид приложений не требует прямого человеческого вмешательства. Достаточно указать место, куда сохранить и скачивание само начнется и закончится.

Скорость скачивания зависит от пропускной способности. Для данного типа приложений это не совсем критично. Если, например, файл будет скачиваться не минуту, а 10, то тут только вопрос времени, и на целостности файла это никак не скажется. Сложности могут возникнуть только когда нам надо за пару часов сделать резервную копию системы, а из-за плохого канала и, соответственно, низкой пропускной способности, это занимает несколько дней. Ниже приведены описания самых популярных протоколов данной группы:

FTP- это стандартный протокол передачи данных с установлением соединения. Работает по протоколу TCP (этот протокол в дальнейшем будет подробно рассмотрен). Стандартный номер порта 21. Чаще всего используется для загрузки сайта на веб-хостинг и выгрузки его. Самым популярным приложением, работающим по этому протоколу — это Filezilla. Вот так выглядит само приложение:


TFTP-

это упрощенная версия протокола FTP, которая работает без установления соединения, по протоколу UDP. Применяется для загрузки образа бездисковыми рабочими станциями. Особенно широко используется устройствами Cisco для той же загрузки образа и резервных копий.

Интерактивные приложения. Приложения, позволяющие осуществить интерактивный обмен. Например, модель «человек-человек». Когда два человека, при помощи интерактивных приложений, общаются между собой или ведут общую работу. Сюда относится: ICQ, электронная почта, форум, на котором несколько экспертов помогают людям в решении вопросов. Или модель «человек-машина». Когда человек общается непосредственно с компьютером. Это может быть удаленная настройка базы, конфигурация сетевого устройства. Здесь, в отличие от загрузчиков, важно постоянное вмешательство человека. То есть, как минимум, один человек выступает инициатором. Пропускная способность уже более чувствительна к задержкам, чем приложения-загрузчики. Например, при удаленной конфигурации сетевого устройства, будет тяжело его настраивать, если отклик от команды будет в 30 секунд.

Приложения в реальном времени.

Приложения, позволяющие передавать информацию в реальном времени. Как раз к этой группе относится IP-телефония, системы потокового вещания, видеоконференции. Самые чувствительные к задержкам и пропускной способности приложения. Представьте, что вы разговариваете по телефону и то, что вы говорите, собеседник услышит через 2 секунды и наоборот, вы от собеседника с таким же интервалом. Такое общение еще и приведет к тому, что голоса будут пропадать и разговор будет трудноразличимым, а в видеоконференция превратится в кашу. В среднем, задержка не должна превышать 300 мс. К данной категории можно отнести Skype, Lync, Viber (когда совершаем звонок).

Теперь поговорим о такой важной вещи, как топология. Она делится на 2 большие категории: физическая и логическая. Очень важно понимать их разницу. Итак, физическая топология — это как наша сеть выглядит. Где находятся узлы, какие сетевые промежуточные устройства используются и где они стоят, какие сетевые кабели используются, как они протянуты и в какой порт воткнуты.

Логическая топология — это каким путем будут идти пакеты в нашей физической топологии. То есть физическая — это как мы расположили устройства, а логическая — это через какие устройства будут проходить пакеты.

Теперь посмотрим и разберем виды топологии:

1) Топология с общей шиной (англ. Bus Topology)

Одна из первых физических топологий. Суть состояла в том, что к одному длинному кабелю подсоединяли все устройства и организовывали локальную сеть. На концах кабеля требовались терминаторы. Как правило — это было сопротивление на 50 Ом, которое использовалось для того, чтобы сигнал не отражался в кабеле. Преимущество ее было только в простоте установки. С точки зрения работоспособности была крайне не устойчивой. Если где-то в кабеле происходил разрыв, то вся сеть оставалась парализованной, до замены кабеля.

2) Кольцевая топология (англ. Ring Topology)

В данной топологии каждое устройство подключается к 2-ум соседним. Создавая, таким образом, кольцо. Здесь логика такова, что с одного конца компьютер только принимает, а с другого только отправляет. То есть, получается передача по кольцу и следующий компьютер играет роль ретранслятора сигнала. За счет этого нужда в терминаторах отпала. Соответственно, если где-то кабель повреждался, кольцо размыкалось и сеть становилась не работоспособной. Для повышения отказоустойчивости, применяют двойное кольцо, то есть в каждое устройство приходит два кабеля, а не один. Соответственно, при отказе одного кабеля, остается работать резервный.

3) Топология звезда (англ. Star Topology)

Все устройства подключаются к центральному узлу, который уже является ретранслятором. В наше время данная модель используется в локальных сетях, когда к одному коммутатору подключаются несколько устройств, и он является посредником в передаче. Здесь отказоустойчивость значительно выше, чем в предыдущих двух. При обрыве, какого либо кабеля, выпадает из сети только одно устройство. Все остальные продолжают спокойно работать. Однако если откажет центральное звено, сеть станет неработоспособной.

4)Полносвязная топология (англ. Full-Mesh Topology)

Все устройства связаны напрямую друг с другом. То есть с каждого на каждый. Данная модель является, пожалуй, самой отказоустойчивой, так как не зависит от других. Но строить сети на такой модели сложно и дорого. Так как в сети, в которой минимум 1000 компьютеров, придется подключать 1000 кабелей на каждый компьютер.

5)Неполносвязная топология (англ. Partial-Mesh Topology)

Как правило, вариантов ее несколько. Она похожа по строению на полносвязную топологию. Однако соединение построено не с каждого на каждый, а через дополнительные узлы. То есть узел A, связан напрямую только с узлом B, а узел B связан и с узлом A, и с узлом C. Так вот, чтобы узлу A отправить сообщение узлу C, ему надо отправить сначала узлу B, а узел B в свою очередь отправит это сообщение узлу C. В принципе по этой топологии работают маршрутизаторы. Приведу пример из домашней сети. Когда вы из дома выходите в Интернет, у вас нет прямого кабеля до всех узлов, и вы отправляете данные своему провайдеру, а он уже знает куда эти данные нужно отправить.

6) Смешанная топология (англ. Hybrid Topology)

Самая популярная топология, которая объединила все топологии выше в себя. Представляет собой древовидную структуру, которая объединяет все топологии. Одна из самых отказоустойчивых топологий, так как если у двух площадок произойдет обрыв, то парализована будет связь только между ними, а все остальные объединенные площадки будут работать безотказно. На сегодняшний день, данная топология используется во всех средних и крупных компаниях.

И последнее, что осталось разобрать — это сетевые модели. На этапе зарождения компьютеров, у сетей не было единых стандартов. Каждый вендор использовал свои проприетарные решения, которые не работали с технологиями других вендоров. Конечно, оставлять так было нельзя и нужно было придумывать общее решение. Эту задачу взвалила на себя международная организация по стандартизации (ISO — International Organization for Standartization). Они изучали многие, применяемые на то время, модели и в результате придумали модель OSI, релиз которой состоялся в 1984 году. Проблема ее была только в том, что ее разрабатывали около 7 лет. Пока специалисты спорили, как ее лучше сделать, другие модели модернизировались и набирали обороты. В настоящее время модель OSI не используют. Она применяется только в качестве обучения сетям. Мое личное мнение, что модель OSI должен знать каждый уважающий себя админ как таблицу умножения. Хоть ее и не применяют в том виде, в каком она есть, принципы работы у всех моделей схожи с ней.

Состоит она из 7 уровней и каждый уровень выполняет определенную ему роль и задачи. Разберем, что делает каждый уровень снизу вверх:

1) Физический уровень (Physical Layer): определяет метод передачи данных, какая среда используется (передача электрических сигналов, световых импульсов или радиоэфир), уровень напряжения, метод кодирования двоичных сигналов.

2) Канальный уровень (Data Link Layer): он берет на себя задачу адресации в пределах локальной сети, обнаруживает ошибки, проверяет целостность данных. Если слышали про MAC-адреса и протокол «Ethernet», то они располагаются на этом уровне.

3) Сетевой уровень (Network Layer): этот уровень берет на себя объединения участков сети и выбор оптимального пути (т.е. маршрутизация). Каждое сетевое устройство должно иметь уникальный сетевой адрес в сети. Думаю, многие слышали про протоколы IPv4 и IPv6. Эти протоколы работают на данном уровне.

4) Транспортный уровень (Transport Layer): Этот уровень берет на себя функцию транспорта. К примеру, когда вы скачиваете файл с Интернета, файл в виде сегментов отправляется на Ваш компьютер. Также здесь вводятся понятия портов, которые нужны для указания назначения к конкретной службе. На этом уровне работают протоколы TCP (с установлением соединения) и UDP (без установления соединения).

5) Сеансовый уровень (Session Layer): Роль этого уровня в установлении, управлении и разрыве соединения между двумя хостами. К примеру, когда открываете страницу на веб-сервере, то Вы не единственный посетитель на нем. И вот для того, чтобы поддерживать сеансы со всеми пользователями, нужен сеансовый уровень.

6) Уровень представления (Presentation Layer): Он структурирует информацию в читабельный вид для прикладного уровня. Например, многие компьютеры используют таблицу кодировки ASCII для вывода текстовой информации или формат jpeg для вывода графического изображения.

7) Прикладной уровень (Application Layer): Наверное, это самый понятный для всех уровень. Как раз на этом уроне работают привычные для нас приложения — e-mail, браузеры по протоколу HTTP, FTP и остальное.

Самое главное помнить, что нельзя перескакивать с уровня на уровень (Например, с прикладного на канальный, или с физического на транспортный). Весь путь должен проходить строго с верхнего на нижний и с нижнего на верхний. Такие процессы получили название инкапсуляция (с верхнего на нижний) и деинкапсуляция (с нижнего на верхний). Также стоит упомянуть, что на каждом уровне передаваемая информация называется по-разному.

На прикладном, представления и сеансовым уровнях, передаваемая информация обозначается как PDU (Protocol Data Units). На русском еще называют блоки данных, хотя в моем круге их называют просто данные).

Информацию транспортного уровня называют сегментами. Хотя понятие сегменты, применимо только для протокола TCP. Для протокола UDP используется понятие — датаграмма. Но, как правило, на это различие закрывают глаза.
На сетевом уровне называют IP пакеты или просто пакеты.

И на канальном уровне — кадры. С одной стороны это все терминология и она не играет важной роли в том, как вы будете называть передаваемые данные, но для экзамена эти понятия лучше знать. Итак, приведу свой любимый пример, который помог мне, в мое время, разобраться с процессом инкапсуляции и деинкапусуляции:

1) Представим ситуацию, что вы сидите у себя дома за компьютером, а в соседней комнате у вас свой локальный веб-сервер. И вот вам понадобилось скачать файл с него. Вы набираете адрес страницы вашего сайта. Сейчас вы используете протокол HTTP, которые работает на прикладном уровне. Данные упаковываются и спускаются на уровень ниже.

2) Полученные данные прибегают на уровень представления. Здесь эти данные структурируются и приводятся в формат, который сможет быть прочитан на сервере. Запаковывается и спускается ниже.

3) На этом уровне создается сессия между компьютером и сервером.

4) Так как это веб сервер и требуется надежное установление соединения и контроль за принятыми данными, используется протокол TCP. Здесь мы указываем порт, на который будем стучаться и порт источника, чтобы сервер знал, куда отправлять ответ. Это нужно для того, чтобы сервер понял, что мы хотим попасть на веб-сервер (стандартно — это 80 порт), а не на почтовый сервер. Упаковываем и спускаем дальше.

5) Здесь мы должны указать, на какой адрес отправлять пакет. Соответственно, указываем адрес назначения (пусть адрес сервера будет 192.168.1.2) и адрес источника (адрес компьютера 192.168.1.1). Заворачиваем и спускаем дальше.

6) IP пакет спускается вниз и тут вступает в работу канальный уровень. Он добавляет физические адреса источника и назначения, о которых подробно будет расписано в последующей статье. Так как у нас компьютер и сервер в локальной среде, то адресом источника будет являться MAC-адрес компьютера, а адресом назначения MAC-адрес сервера (если бы компьютер и сервер находились в разных сетях, то адресация работала по-другому). Если на верхних уровнях каждый раз добавлялся заголовок, то здесь еще добавляется концевик, который указывает на конец кадра и готовность всех собранных данных к отправке.

7) И уже физический уровень конвертирует полученное в биты и при помощи электрических сигналов (если это витая пара), отправляет на сервер.

Процесс деинкапсуляции аналогичен, но с обратной последовательностью:

1) На физическом уровне принимаются электрические сигналы и конвертируются в понятную битовую последовательность для канального уровня.

2) На канальном уровне проверяется MAC-адрес назначения (ему ли это адресовано). Если да, то проверяется кадр на целостность и отсутствие ошибок, если все прекрасно и данные целы, он передает их вышестоящему уровню.

3) На сетевом уровне проверяется IP адрес назначения. И если он верен, данные поднимаются выше. Не стоит сейчас вдаваться в подробности, почему у нас адресация на канальном и сетевом уровне. Это тема требует особого внимания, и я подробно объясню их различие позже. Главное сейчас понять, как данные упаковываются и распаковываются.

4) На транспортном уровне проверяется порт назначения (не адрес). И по номеру порта, выясняется какому приложению или сервису адресованы данные. У нас это веб-сервер и номер порта — 80.

5) На этом уровне происходит установление сеанса между компьютером и сервером.

6) Уровень представления видит, как все должно быть структурировано и приводит информацию в читабельный вид.

7) И на этом уровне приложения или сервисы понимают, что надо выполнить.

Много было написано про модель OSI. Хотя я постарался быть максимально краток и осветить самое важное. На самом деле про эту модель в Интернете и в книгах написано очень много и подробно, но для новичков и готовящихся к CCNA, этого достаточно. Из вопросов на экзамене по данной модели может быть 2 вопроса. Это правильно расположить уровни и на каком уровне работает определенный протокол.

Как было написано выше, модель OSI в наше время не используется. Пока разрабатывалась эта модель, все большую популярность получал стек протоколов TCP/IP. Он был значительно проще и завоевал быструю популярность.
Вот так этот стек выглядит:

Как видно, он отличается от OSI и даже сменил название некоторых уровней. По сути, принцип у него тот же, что и у OSI. Но только три верхних уровня OSI: прикладной, представления и сеансовый объединены у TCP/IP в один, под названием прикладной. Сетевой уровень сменил название и называется — Интернет. Транспортный остался таким же и с тем же названием. А два нижних уровня OSI: канальный и физический объединены у TCP/IP в один с названием — уровень сетевого доступа. Стек TCP/IP в некоторых источниках обозначают еще как модель DoD (Department of Defence). Как говорит википедия, была разработана Министерством обороны США. Этот вопрос встретился мне на экзамене и до этого я про нее ничего не слышал. Соответственно вопрос: «Как называется сетевой уровень в модели DoD?», ввел меня в ступор. Поэтому знать это полезно.

Было еще несколько сетевых моделей, которые, какое то время держались. Это был стек протоколов IPX/SPX. Использовался с середины 80-х годов и продержался до конца 90-х, где его вытеснила TCP/IP. Был реализован компанией Novell и являлся модернизированной версией стека протоколов Xerox Network Services компании Xerox. Использовался в локальных сетях долгое время. Впервые IPX/SPX я увидел в игре «Казаки». При выборе сетевой игры, там предлагалось несколько стеков на выбор. И хоть выпуск этой игры был, где то в 2001 году, это говорило о том, что IPX/SPX еще встречался в локальных сетях.

Еще один стек, который стоит упомянуть — это AppleTalk. Как ясно из названия, был придуман компанией Apple. Создан был в том же году, в котором состоялся релиз модели OSI, то есть в 1984 году. Продержался он совсем недолго и Apple решила использовать вместо него TCP/IP.

Также хочу подчеркнуть одну важную вещь. Token Ring и FDDI — не сетевые модели! Token Ring — это протокол канального уровня, а FDDI это стандарт передачи данных, который как раз основывается на протоколе Token Ring. Это не самая важная информация, так как эти понятия сейчас не встретишь. Но главное помнить о том, что это не сетевые модели.

Вот и подошла к концу статья по первой теме. Хоть и поверхностно, но было рассмотрено много понятий. Самые ключевые будут разобраны подробнее в следующих статьях. Надеюсь теперь сети перестанут казаться чем то невозможным и страшным, а читать умные книги будет легче). Если я что-то забыл упомянуть, возникли дополнительные вопросы или у кого есть, что дополнить к этой статье, оставляйте комментарии, либо спрашивайте лично. Спасибо за прочтение. Буду готовить следующую тему.

9 книг по компьютерным сетям на русском

Количество сетевого оборудования растет с каждым годом, и все сложнее становится его конфигурировать. В решении этой нелегкой проблемы поможет автоматизация. Чтобы заставить ПК делать работу по настройке нового сервиса, пригодятся Python, JSON, Linux и XML. Эта книга расскажет и покажет, как правильно использовать новейшие техники и инструментальные средства при менеджменте протоколов, моделей доставки топологий, сервисов и сетевых соединений.

Автоматизация программируемых сетей

Это классика русской литературы по сетевым технологиям и интернету как для админа с любым стажем, так и для студента IT-направления и всех желающих освоить магию пакетов, сигналов, маршрутов и витой пары. На страницах ты найдешь инфу об управлении локальной и крупной сетью, о появлении новых технологий и подходов к решению повседневных задач, а также иллюстрации и полезные примеры к каждой теме. Авторы «подогнали» книгу полностью под текущие направления и ключевые точки развития сетевой индустрии.

Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы

Если ты думаешь, что, как разработчику или инженеру, тебе не нужно понимать принципы работы HTTPS и сетевых служб, то это не так. Необязательно, но очень желательно разбираться в сетевых мелочах, протоколах, уметь строить и налаживать локальную сеть. Кстати, эти знания часто оказываются большими помощниками при устройстве на работу в сферах разных направлений IT. Книга поможет разобраться во всем детально, подтянуть азы и сделать из тебя крутого настройщика WiFi-роутеров.

Основы локальных компьютерных сетей

Этот классный учебник в последние годы рекомендуют студентам физико-математических и технических специальностей, т.к. он включает в себя все необходимые темы. Авторы рассматривают такие базовые традиционные вопросы, как основы построения и историю развития компьютерных сетей, сетевые протоколы всех уровней модели OSI, основы информационной безопасности и качество сетевого обслуживания компьютерных систем и сетей.

Компьютерные сети. Расширенный начальный курс

Авторы данного бестселлера – эксперт в области сетевых технологий и профессор Вашингтонского университета. Каждое по счету издание, начиная с далекого 1980 года, становится гидом по сетям и ведущим учебником для ВУЗов. Книга наполнена основными концепциями, описывающими современное состояние развития компьютерных сетей. В ней подробно рассмотрены принципы работы аппаратного и программного обеспечения, а также все уровни организации сети.

Компьютерные сети

Научиться правильно проектировать, строить сеть и управлять ею — очень важная задача для любого админа или сетевого инженера. Книга содержит всю необходимую базовую информацию для возведения хоть и маленькой, но своей сети. Материал в книге даётся от простого к сложному, с повышением уровня ответственности. Книга подойдет начинающему специалисту и любому желающему освоить сетевые технологии.

Создание, обслуживание и администрирование сетей на 100%

Linux нынче популярен и продолжает набирать обороты, поэтому не теряй времени и берись за ум. С помощью этой книги ты сможешь получить теоретические и практические знания, которые помогут тебе лучше разбираться в том, что творится в сети. Автор пишет о самых полезных для начинающего линуксоида вещах: протоколах, адресации, демонах, настройки сетевушек, FTP, Proxy, Apache, Samba — лишь немногая доля того, что ждет тебя на страницах издания. Книга подойдет для начинающих сисадминов.

Сетевое администрирование Linux

Отличная книга для понимания процессов сети в глобальных масштабах: в произведении есть нюансы, которые необходимо изучить для собственного совершенствования. Ты узнаешь, как создавался интернет, как происходит глобальная IP-адресация и маршрутизация, как работает служба DNS и как осуществляется информационная безопасность основных систем Всемирной паутины. Издание рассчитано на сисадминов, разработчиков ПО и всех интересующихся интернет-технологиями.

Интернет изнутри. Экосистема глобальной сети

Пожалуй, самое популярное учебное пособие, знакомящее с фундаментальными основами работы сети. Опытный преподаватель понятным языком и в доступной форме излагает информацию для подготовки к первому экзамену по сетям. Если ты осилишь этот материал, то тебе будет гораздо проще устроиться на работу или получить следующий сертификат. Ключевая особенность этих книг – масса упражнений, примеров и задач на закрепление пройденного.

Том 1, Том 2

А какие книги по сетям помогли тебе в обучении?

Основы сетевых технологий Cisco — МИИТ-Эксперт — Учёба.ру

Курс посвящен изучению основ применения сетевого оборудования фирмы Cisco.
Целью курса является формирование навыков по использованию сетевого оборудования Cisco в вычислительной сети предприятия.
Курс предназначен для начинающих проектировщиков сетей, сетевых менеджеров и сетевых администраторов.
По окончании курса слушатели будут знать и уметь:
Знать основные принципы построения сетей.
Знать стандарты глобальных и локальных сетей.
Знать основные принципы формирования IP-адресов.
Знать базовые принципы работы с сетевым оборудованием.
Уметь формировать сети на основе сетевого оборудования Cisco.
Уметь разбивать сети на подсети, вычислять маски подсетей.
Уметь создавать и администрировать СКС.
Уметь подключать и настраивать маршрутизатор.

Предварительная подготовка:
Слушатель должен владеть базовыми понятиями в области информационных технологий.
Слушатель должен владеть навыками пользователя персонального компьютера.
Практические упражнения
Предусматриваются.
Для выполнения упражнений может использоваться собственное оборудование и программное обеспечение слушателей.

Содержание электронного курса

1. Принципы построения сетей. Модель OSI
В данном разделе объясняются основные термины и концепции, применяемые в сетевых технологиях. Дана классификация сетей, в том числе особенности Локальных сетей (Local Area Networks, LAN) и Глобальных сетей (Wide Area Networks, WAN). Значительная часть раздела посвящена рассмотрению эталонной модели взаимодействия открытых систем (Модель OSI). Вводится понятие стека протоколов и подробно рассматривается состав стека протоколов TCP/IP.

2. Сетезависимые уровни
В разделе рассмотрены основные функции физического и канального уровней эталонной модели OSI. Рассказано о различных средах передачи данных, используемых физическим уровнем, включая экранированную и неэкранированную витую пару различных категорий, и оптоволоконные кабели. Рассмотрены методы доступа к среде передачи данных, при этом акцент сделан на особенности технологии Ethernet.

3. Сетевое оборудование
В разделе описываются основные сетевые устройства: узлы, повторители, концентраторы, коммутаторы, порты, мосты и маршрутизаторы. Рассмотрена конструкция коммутатора Ethernet и особенности его функционирования. Вводится понятие VLAN.

4. Структурированные кабельные системы
В разделе рассказано о структурированной кабельной системе и об электрических спецификациях, используемых в локальных вычислительных сетях. Кроме того, в данной главе описаны некоторые методы выполнения разводки и подводки электропитания, используемые при создании сетей.

5. Стандарты глобальных и локальных сетей
В разделе рассмотрены технологии локальных и глобальных сетей, стандарты и сетевые устройства, действующие на физическом, канальном и сетевом уровнях эталонной модели OSI. Приведены примеры использования технологий PPP, HDLC и Frame Relay.

6. IP-адресация
В данном разделе рассмотрены различные аспекты IP адресации: основные особенности протоколов IPv4 и IPv6; показано, что некоторые IP-адреса зарезервированы ARIN и не могут быть присвоены ни одной сети. Подробно рассмотрен расчет адресного плана. Также рассмотрены принципы расчета и формирования маски подсетей

7. Принципы маршрутизации
В разделе описано применение маршрутизаторов и их работа при выполнении ключевых функций сетевого уровня (уровня 3) эталонной модели взаимодействия открытых систем (модели OSI). Показана разница между протоколами маршрутизации и маршрутизируемыми протоколами, а также показан способ, которым пользуются маршрутизаторы для определения расстояния между узлами. Рассмотрены методы обработки таблицы маршрутизации.

8. Базовая настройка маршрутизатора
В данном разделе описана структура маршрутизатора, способы подключения к нему, структура системы команд. Рассмотрены базовый набор команд для доступа к маршрутизатору, проверки и обслуживания его составляющих и для тестирования установления связи в сети.

Основы сетевых технологий. Лекция 1

1. Основы сетевых технологий

Учебный курс
Основы сетевых
технологий

2. Содержание

Базовые понятия сетевых технологий
Эталонная модель взаимодействия открытых систем (OSI)
Топология сетей
Физический уровень модели OSI
Канальный уровень модели OSI
Технологии и устройства канального уровня модели OSI
Технологии беспроводных сетей
Технологии широкополосного доступа
Адресация сетевого уровня модели OSI
Протоколы разрешения адресов
Протоколы сетевого уровня
Протоколы верхних уровней модели OSI

3. Лекция 1.

Базовые понятия
сетевых технологий
Лекция 1. Базовые понятия сетевых технологий
История компьютерных сетей
Использование компьютерных сетей
Современные тенденции
Компьютерная сеть – основные понятия и определения
Классификация компьютерных сетей
Взаимодействие компьютеров в сети

5. История компьютерных сетей

История развития компьютерных сетей неразрывно связана с развитием
вычислительной техники.
40-е годы — Огромные вычислительные устройства, построенные на
реле и радиолампах
1947 г. — Изобретение полупроводниковых транзисторов
1950-е — Развитие мэйнфреймов
Конец 50-х годов — Изобретение интегральных схем
Конец 60-х — Удешевление элементов, появление мини-компьютеров
Конец 70-х — Появление персональных компьютеров

6. История компьютерных сетей

Первые локальные компьютерные сети
Начало 70-х годов — появление больших интегральных схем (БИС).
В 1978 г. компания Apple Computer выпустила первый персональный компьютер (ПК).
В начале 80-х годов произошел взрыв в области объединения компьютеров в сеть.
Терминатор
Терминатор

7. История компьютерных сетей

Появление стандартов локальных вычислительных сетей
Хаотичное развитие локальных сетей и используемых в них технологий привело к их
несовместимости.
Появилась необходимость в стандартизации правил сетевого взаимодействия.
В 1983 г. институт инженеров по электротехнике и электронике (IEEE) принял стандарт
IEEE 802.3 на технологию Ethernet, разработанную Робертом Меткалфом в 1973 г.
В 1985 г. был принят стандарт IEEE 802.5 на технологию Token Ring, изначально
разработанную компанией IBM.
В середине 80-х стали популярными технологии FDDI (Fiber Distributed Data Interface ) и
ARCNET (Attached Resource Computer NETwork)

8. История компьютерных сетей

Появление глобальных сетей
Проблема: связать локальные сети, находящиеся на большом расстоянии друг от друга.
Решение этой проблемы было найдено в создании глобальных вычислительных сетей.

9. Использование компьютерных сетей

Обмен сообщениями
E-mail, чаты, программы обмена сообщениями
Получение информации
Web-сервисы, поисковые системы
Межсетевое взаимодействие
Виртуальные частные сети (Virtual Private Network, VPN) через Интернет
Коммерция
E-commerce, видеоконференции
Развлечения
Игры, просмотр фильмов
Образование
E-learning, и т.д.

10. Современные тенденции

Реализации концепции мультисервисной сети.
Мультисервисная сеть — это сетевая среда, способная передавать аудио-, видеопотоки и данные в
унифицированном (цифровом) формате по единому протоколу.
Концепция конвергенции фиксированной и мобильной связи – Fixed Mobile Convergence (FMC).
Развитие облачных сервисов (Cloud). Облачный сервис представляет собой клиент-серверную
технологию, которая позволяет клиенту использовать ресурсы (процессорное время, память, сетевые
каналы, программное обеспечение и т.д) и мощности группы серверов в сети.
Облачные вычисления (cloud computing) — это модель обеспечения повсеместного и удобного сетевого
доступа по требованию к общему пулу конфигурируемых вычислительных ресурсов которые могут быть
оперативно предоставлены и освобождены с минимальными эксплуатационными затратами и/или
обращениями к провайдеру.
Интернет-камера
Сеть
Облако
Устройство хранения данных
Сервер
ПК
Мобильный телефон

11. Компьютерная сеть

Компьютерная сеть (сеть передачи данных) — группа устройств, объединенных
между собой каким-либо способом с целью совместного доступа к ресурсам и обмена
информацией.
ПК 4
Сервер
Принтер
Коммутатор
ПК 1
ПК 2
ПК 3

12. Компьютерная сеть

Основные определения
Узел (абонент, хост) — оконечное устройство (компьютер, сетевой принтер, IPкамера, IP-телефон, дисковый массив), непосредственно подключенное к
сетеобразующему телекоммуникационному оборудованию.
Сервер – специально выделенный высокопроизводительный компьютер,
оснащенный соответствующим программным обеспечением, централизованно
управляющий работой сети и/или предоставляющий другим компьютерам свои
ресурсы (файлы данных, накопители, процессорное время и т.д.).
Клиентский компьютер (рабочая станция) – компьютер пользователя сети,
получающий доступ к ресурсам сервера (серверов).
Среда передачи (канал связи, линия связи)
распространения сигналов от источника к приемнику.

физическая
среда
Пропускная способность — максимально возможная скорость передачи данных
по линии связи.
Сегмент сети — логически или физически обособленная часть сети.
Сегментация сети — разделения сети на сегменты с целью уменьшения в них
количества узлов, увеличения пропускной способности в расчете на один узел и
повышения безопасности.

13. Классификация компьютерных сетей

Компьютерные сети можно классифицировать про разным признакам:
По территориальному признаку
По типу среды передачи
По скорости передачи информации
По типу функционального взаимодействия
По типу сетевой топологии
По функциональному назначению
По сетевым операционным системам

14. Классификация компьютерных сетей

По территориальному признаку:
Локальная сеть (Local Area Network, LAN) – группа компьютеров, связанных друг
с другом и расположенных на небольшой территории. В общем случае локальная
сеть представляет собой коммуникационную систему, принадлежащую одной
организации.
Пример: домашние сети, офисные сети, кампусные сети.
Глобальная сеть (Wide Area Network, WAN) – сеть, объединяющая компьютеры
разных городов, регионов, государств.
Пример: Интернет, сети между странами/городами.
Городская сеть или сеть мегаполиса (Metropolitan Area Network, MAN) – сеть,
связывающая множество локальных сетей на территории одного города. Сочетает
в себе признаки как локальной, так и глобальной сети. Для нее характерна
большая плотность подключения конечных абонентов, высокоскоростные линии
связи и большая протяженность линий связи.
Пример: опорная сеть провайдера, сеть кабельного телевидения.

15. Классификация компьютерных сетей

Пример объединения сетей
Глобальная
Городская
Городская
Локальная
Локальная
Локальная
Локальная

16. Классификация компьютерных сетей

Виртуальная частная сеть (Virtual Private Network, VPN)– несколько локальных сетей
предприятия, объединенных через Интернет.
VPN-туннель
Локальная сеть 2
Локальная сеть 1
Межсетевой экран
с VPN-сервером
Межсетевой экран
с VPN-сервером
Виртуальная частная сеть

17. Классификация компьютерных сетей

По типу среды передачи:
Проводные: телефонный провод, коаксиальный кабель, витая пара, волоконнооптический кабель
Сервер
Коммутатор
Коммутатор
Сетевой дисковый массив
Беспроводные: передача информации с использованием электромагнитных волн в
определенном частотном диапазоне
Точка доступа

18. Классификация компьютерных сетей

Классификация сетей по скорости передачи информации
Сети
Низкоскоростные
(до 10 Мбит/с)
Среднескоростные
(до 100 Мбит/с)
Высокоскоростные
(свыше 100 Мбит/с)

19. Классификация компьютерных сетей

По типу взаимодействия:
Одноранговые сети: все компьютеры
равноправны.
Сети типа «клиент-сервер»: выделяются
один
или
несколько
компьютеров,
называемых серверами.

20. Взаимодействие компьютеров в сети

Взаимодействие компьютеров в сети
Компоненты сети:
Аппаратные:
o Персональные компьютеры (ПК)
o Серверы
o Кабели и разъемы
o Сетевые адаптеры
o Коммутаторы
o Маршрутизаторы
o Точки доступа
Программные:
o Сетевая операционная система с поддержкой протокола TCP/IP
o Сетевые приложения
Выводы:
Компьютерные
технологий.
сети
явились
результатом
эволюции
компьютерных
Важнейшим этапом в развитии сетей стало появление стандартов,
позволяющих быстро и эффективно объединять компьютеры в сеть и
обеспечивающих совместимость оборудования.
Классифицируя сети по территориальному признаку различают локальные
(LAN), глобальные (WAN) и городские сети (MAN).
По типу взаимодействия сети делятся на одноранговые и клиентсерверные.
Для взаимодействия компьютеров в сети нужны аппаратные и
программные компоненты, обеспечивающие их соединение и возможность
«разговаривать на одном языке».

Основы сетевых технологий: что нужно знать

Основы сетевых технологий: что нужно знать

Для того что бы разобраться в основах сетевых технологий нужно детально понять, что к чему и как это работает, компания Cisco дала нам четкое понимание какие составляющие играют центральную роль в сетевых технологиях и за что каждая из них отвечает.

Основными компонентами сети являются: коммутаторы, маршрутизаторы и точки беспроводного доступа. Все эти составляющие являются обязательными для работы сети. С их помощью устанавливается связь как меж устройствами, так и по интернету, однако стоит отметить что каждая составляющая выполняет абсолютно разные функции. Теперь давайте разберем каждую по отдельности для более детального понимания всех особенностей устройств.

Коммутаторы

Работа большинства корпоративных сетей зависит от коммутаторов Он выполняет функцию контролера предоставляя возможность подключения компьютеров серверов и принтеров в офисе, здании и даже комплексе зданий. Благодаря коммутаторам обеспечивается взаимодействие устройств между собой и другими сетями, тем самым формируя сеть общих ресурсов. С помощью обмена данными и распределения ресурсов коммутатором обеспечивается высокая экономия средств и повышение производительности. Для создания сети можно рассматривать коммутатор двух видов: локального или облачного управления.

1.Локальный коммутатор открывает возможность настройки и контроля локальной сети, тем самым повышая эффективность управления сетевым трафиком

2.Коммутатор из облака отличное решение для тех компаний чей ИТ отдел достаточно невелик. Благодаря такому виду коммутатора управление всей сетью становиться значительно проще, тем самым позволяя управлять несколькими филиалами с легкостью.

Маршрутизаторы

Маршрутизаторы — это своего рода объединяющая точка раздачи сети. Если точнее оно используется для подсоединения между собой нескольких сетей. К нему можно подключить несколько компьютеров в сети к интернету. Благодаря маршрутизатору все компьютеры подключены к одной сети, тем самым позволяя достаточно понизить расход на интернет.

Маршрутизатор такой своего рода диспетчер, он анализирует данные, отправляет их в сет и сам выбирает наилучшие пути, по которым эти данные направить. Однако помимо обеспечения Вашей компании связи с внешним миром, он так же защищает Вас от его угроз.

Точки доступа

Точка доступа обеспечивает подключение устройств к сети без использования кабелей. Беспроводная сеть дает комфортный доступ в интернет для новых устройств и гибкость в работе мобильных сотрудников Точка доступа, это своего рода усилитель сигнала в сети. Если, например, маршрутизатор обеспечивает пропускную способность то точка доступа расширяет эту пропускную способность, тем самым давая возможность сети в поддержки всех устройств, а устройствам дистанционного доступа к сети. Однако вместе с этим точка доступа не только расширяет зону покрытия Wi-Fi, а также предоставляет важные и полезные данные об устройствах в сети обеспечивать безопасность в проактивном режиме и выполнять многие другие практические задачи.

Беспроводные сети

Для того что бы получить беспроводную сеть можно выбрать один из трех типов развертывания: централизованное, конвергентное и облачное. А теперь рассмотрим их детальней для подбора, оптимально подходящего Вашему бизнесу.

  1. Централизованное развертывание
    Один из наиболее распространённого типа, в основном используется там, где здания и сети находятся в близи друг друга. Данный тип развертывания консолидирует беспроводную сеть, упрощает обновления и расширяет способности беспроводной сети. Контроллеры устанавливаются централизованно на территории фирмы.
  2. Конвергентное развертывание
    Согласованное проводное и беспроводное подключение для небольших комплексов и филиалов для этого отлично конвергентное развертывание. В ходе развертывания проводная и беспроводная сеть агрегируется единственным устройством — коммутатором доступа, который в свою очередь выполняет двойную роль: коммутатора и контроллера беспроводной связи.
  3. Облачное развертывание
    Такая система предусматривает использование облака для управления сетевыми устройствами, установленными в разных местах на территории организации. Такого рода решения предусматривает использование таких систем как Cisco Meraki, которые полностью контролирует сеть через свои панели монитора.

У Вас еще остались вопросы?

Задайте их нашим специалистам

[email protected]

+993 12 94 5959

 

Основы сетевых технологий (ликбез).

Основы сетевых технологий (ликбез).

Сеть позволяет двум и более компьютерам связываться друг с другом, совместно использовать файлы и принтеры, обмениваться данными и работать с общим подключением к Интернету. В крупных компаниях сети существуют уже несколько десятилетий, повсеместно встречаются в мелких организациях, а в последнее время домашние сети тоже стали вполне распространенным явлением. Построение домашней сети обойдется недорого и не требует сложной настройки. В наше время домов с несколькими компьютерами становится все больше, и сети часто используются для организации совместных широкополосных подключений к Интернету — например, по линии DSL или кабельному модему.

Даже простая сеть обладает многими полезными возможностями:

  • Совместный доступ к файлам — документы и даже некоторые приложения, хранящиеся на одном компьютере, могут быть доступны для других компьютеров сети (так, словно они находятся на жестком диске удаленного компьютера).

  • Синхронизация файлов — файлы могут автоматически синхронизироваться между несколькими компьютерами (например, между настольным и портативным компьютером). Пользователь отключает портативный компьютер от сети (скажем, для поездки в командировку) и работает на нем с файлами. После возвращения портативный компьютер снова подключается к сети, а файлы автоматически копируются на настольный компьютер для продолжения работы.

  • Совместный доступ к устройствам — принтер, подключенный к одному компьютеру, может использоваться другими компьютерами сети. То же относится к сканерам, устройствам резервного копирования и устройствам высокоскоростного доступа к Интернету (например, DSL и кабельные модемы).

  • Сетевые игры — вы можете играть в сетевые игры с другими пользователями вашей локальной сети и даже Интернета. В конце концов, воевать со своими знакомыми интереснее, чем с компьютерными персонажами.

  • Обмен информацией и совместная работа — отправка и получение электронной почты, моментальная организация чатов и даже видеоконференций с участниками с разных концов страны. Windows Vista включает ряд новых функций совместной работы, в том числе возможность проведения «живых» презентаций по сети.

  • Работа в Web — используя Internet Explorer или другой браузер по своему усмотрению, пользователь может получить информацию с другого континента так же легко, как из другой комнаты того же здания.

  • Совместная работа с данными — сетевое подключение позволяет двум и более пользователям одновременно обращаться к одной базе данных. Например, такая возможность может пригодиться для получения истории болезни пациентов, параллельной разработки приложений в коллективах программистов или отслеживания счетов и расходов в домашнем хозяйстве.

  • Администрирование — сеть упрощает решение задач по сопровождению и диагностике компьютеров. При помощи Удаленного рабочего стола (или его аналога от стороннего производителя) можно управлять удаленным компьютером точно так же, как если бы вы сидели прямо перед ним. Вместо того чтобы тратить несколько часов на телефонные переговоры и помогать в решении проблемы с компьютером, исправьте все сами за считанные минуты.

Возможность выполнения всех перечисленных функций зависит только от установленного программного обеспечения и скорости канала связи. Так как Windows обычно содержит встроенную поддержку сетей и набор приложений, обеспечивающих все перечисленные функции, от вас потребуется лишь правильно настроить их. Необходимо учитывать, что подключение компьютера к сети существенно повышает его уязвимость для хакеров и вирусов.

Чтобы разобраться во всех программах и оборудовании, используемых при построении сетей, очень важно знать сетевую терминологию. Далее перечислены основные термины, встречающиеся при обсуждении сетевых технологий:

  • Домен — сеть, использующая модель «клиент/сервер». В рамках этой модели один или несколько серверов предоставляют сети централизованные ресурсы: общий доступ к файлам, использование принтеров или электронной почты. Клиенты подключаются к серверам, чтобы получить доступ к сети. Домены обычно применяются в крупных организациях; локальные сети, находящиеся в разных географических местах, могут быть подключены к одному домену. Не путайте сетевые домены с доменными именами Интернета (sura.ru).

  • Брандмауэр (firewall) —  уровень зашиты, разрешающий или запрещающий пересылку данных по сети на основании заданного набора правил. Брандмауэры используются для ограничения несанкционированного доступа со стороны злоумышленников, блокировки «черных ходов», открываемых вирусами и другими вредоносными программами, и подавления лишнего трафика за счет блокировки некоторых типов сетевых приложений. В Windows существует встроенный брандмауэр.

  • Шлюз (gateway) — устройство, связывающее две сети с разными протоколами (или две сети IP). Например, шлюз может соединять локальную проводную или беспроводную сеть с Интернетом. Шлюзы часто встраиваются в маршрутизаторы, чтобы домашние PC могли взаимодействовать друг с другом и подключаться к Интернету.

  • Концентраторы и коммутаторы — сетевые устройства, к которым подключаются несколько каналов Ethernet (подключаемые устройства называются узлами). Отличия между концентратором и коммутатором сводятся к производительности (и цене). Коммутатор способен одновременно обслуживать несколько полноценных широкополосных подключений, а более дешевые концентраторы распределяют ресурсы канала (например, если каждое из трех параллельных подключений использует одну треть пропускной способности канала).

  • Точка доступа — общедоступные беспроводные сети работают во многих кафе, библиотеках, аэропортах и других общественных местах. Любой желающий может подключиться к такой сети по Wi-Fi для получения доступа к Интернету. Одни точки доступа работают бесплатно, другие должны оплачиваться. В некоторых городах целые районы превращены в огромные точки доступа, к которым может подключаться любой желающий, причем нередко бесплатно.

  • IP-адрес — числовой код из четырех байт (например, 207.46.230.218), идентифицирующий компьютер или устройство в сетях TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol). Два компьютера в одной сети не могут обладать одинаковыми IP-адресами, но один компьютер может иметь несколько IP-адресов (например, шлюзовой сервер имеет два адреса — по одному для каждой из объединяемых сетей). Большинство компонентов адреса принимает значения от 0 до 255, что дает примерно 2564, или 4,3 миллиарда возможных комбинаций. Преобразование адресов между сетями осуществляется механизмом NAT (Network Address Translation). В частности, преобразование адресов приносит пользу при подключении защищенной брандмауэром локальной сети к Интернету (так, преобразование адресов дает возможность веб-серверам возвращать ответы нужному компьютеру сети, даже если весь Интернет-трафик проходит через один кабельный или DSL-модем).

В Интернете специально выделенные компьютеры, называемые серверами имен, преобразуют символьные имена хостов вида www.microsoft.com в соответствующие им IP-адреса. За дополнительной информацией обращайтесь к разделам «Настройка протокола IP для Windows» и «NSLookup».

Четырехбайтовая адресация используется в действующей версии сетевого протокола, называемой IPv4. Однако Windows также поддерживает новую версию IPv6, которая значительно расширяет диапазон доступных IP-адресов, а также обладает новыми функциями безопасности и QoS (Quality of Service). Адреса IPv6 имеют вид fe80::28ff:b329:f8b3:a44e. Протокол IPv6 обычно встречается в сетях крупных организаций, но не в малых или домашних сетях.

  • локальная сеть — обычно этим термином обозначается сеть, расположенная в пределах одной комнаты или здания. Также встречается сокращение LAN (Local Area Network).

  • Одноранговая сеть — сеть, в которой центральные серверы отсутствуют, а компьютеры непосредственно взаимодействуют друг с другом и обмениваются ресурсами. К категории одноранговых относятся домашние сети и многие сети малых предприятий. В более крупных сетях вместо одноранговой модели чаще используется модель с централизованными серверами. Термином «одноранговые сети» также иногда обозначаются приложения, напрямую связывающие компьютеры по Интернету или сети для обмена файлами (например, BitTorrent).

  • Протокол — «язык», на котором ваш компьютер общается с другими компьютерами сети. Семейство протоколов TCP/IP — фактический стандарт для локальных и глобальных сетей, и его поддержка необходима для подключения к Интернету.

  • TCP/IP — сокращенное обозначение семейства протоколов, включающего протоколы TCP (Transmission Control Protocol), IP (Internet Protocol), UDP (User Datagram Protocol) и ICMP (Internet Control Message Protocol). TCP/IP необходим для подключения к Интернету и является стандартным протоколом в большинстве современных локальных сетей.

  • Маршрутизатор (router) — устройство, обеспечивающее внутри- и межсетевую передачу пакетов данных, а также маршрутизацию пакетов к месту назначения. В частности, маршрутизатор анализирует пакеты данных в сети, определяет место назначения и отправляет их. В Интернете маршрутизаторы обычно пересылают пакеты данных другим маршрутизаторам, которые пересылают их третьим, и т. д., пока пакет не достигнет места назначения. Маршрутизаторы часто путают с коммутаторами. Коммутатор представляет собой пассивное устройство, объединяющее другие устройства для формирования сети, а маршрутизатор занимается активным перенаправлением пакетов.

  • Сервер — компьютер сети, обеспечивающий выполнение некоторой функции (доступ к электронной почте, хранение и предоставление файлов, управление базой данных и т. д.). Серверы обычно используются в корпоративных, но не в домашних сетях.

  • Топология — физическое строение сети.

  • VPN (Virtual Private Network) виртуальная сеть, обеспечивающая защищенную пересылку шифрованных данных в Интернете. Компании часто используют VPN, чтобы их работники могли подключаться к корпоративной сети из дома или во время поездки. Подключение осуществляется по Интернету, но все данные шифруются и передаются по виртуальному «туннелю», что обеспечивает конфиденциальность и защиту трафика. Windows содержит встроенные средства для создания подключений VPN. За подробностями обращайтесь к разделу «Установка подключения или сети».

  • Глобальная сеть — сеть из компьютеров, находящихся на больших расстояниях друг от друга. Примером глобальной сети служит Интернет. На домашнем маршрутизаторе несколько портов обычно используются для подключения компьютеров к домашней сети, а один порт с пометкой WAN связывает домашнюю сеть с Интернетом.

  • Рабочая группа — группа компьютеров, объединенных в одноранговую сеть с совместным доступом к ресурсам (таким, как принтеры и файлы). Рабочие группы часто путают с сетью. Одна сеть может содержать несколько рабочих групп, в нее можно включать новые рабочие группы и удалять их. При настройке сети Windows  автоматически создает рабочую группу и присваивает ей имя. Тем не менее вы можете переименовать эту группу и добавить в сеть новые группы. Windows позволяет легко сменить рабочую группу, к которой принадлежит ваш компьютер. За подробностями обращайтесь к разделу «Изменение рабочей группы или домена».

 

Основы компьютерных сетей. Тема №1. Основные сетевые термины и сетевые модели — asp24.ru

Всем привет. На днях возникла идея написать статьи про основы компьютерных сетей, разобрать работу самых важных протоколов и как строятся сети простым языком. Заинтересовавшихся приглашаю под кат.

Немного оффтопа: Приблизительно месяц назад сдал экзамен CCNA (на 980/1000 баллов) и осталось много материала за год моей подготовки и обучения. Учился я сначала в академии Cisco около 7 месяцев, а оставшееся время вел конспекты по всем темам, которые были мною изучены. Также консультировал многих ребят в области сетевых технологий и заметил, что многие наступают на одни и те же грабли, в виде пробелов по каким-то ключевым темам. На днях пару ребят попросили меня объяснить, что такое сети и как с ними работать. В связи с этим решил максимально подробно и простым языком описать самые ключевые и важные вещи. Статьи будут полезны новичкам, которые только встали на путь изучения. Но, возможно, и бывалые сисадмины подчеркнут из этого что-то полезное. Так как я буду идти по программе CCNA, это будет очень полезно тем людям, которые готовятся к сдаче. Можете держать статьи в виде шпаргалок и периодически их просматривать. Я во время обучения делал конспекты по книгам и периодически читал их, чтобы освежать знания.

Вообще хочу дать всем начинающим совет. Моей первой серьезной книгой, была книга Олиферов «Компьютерные сети». И мне было очень тяжело читать ее. Не скажу, что все было тяжело. Но моменты, где детально разбиралось, как работает MPLS или Ethernet операторского класса, вводило в ступор. Я читал одну главу по несколько часов и все равно многое оставалось загадкой. Если вы понимаете, что какие то термины никак не хотят лезть в голову, пропустите их и читайте дальше, но ни в коем случае не отбрасывайте книгу полностью. Это не роман или эпос, где важно читать по главам, чтобы понять сюжет. Пройдет время и то, что раньше было непонятным, в итоге станет ясно. Здесь прокачивается «книжный скилл». Каждая следующая книга, читается легче предыдущей книги. К примеру, после прочтения Олиферов «Компьютерные сети», читать Таненбаума «Компьютерные сети» легче в несколько раз и наоборот. Потому что новых понятий встречается меньше. Поэтому мой совет: не бойтесь читать книги. Ваши усилия в будущем принесут плоды. Заканчиваю разглагольствование и приступаю к написанию статьи.

Итак, начнем с основных сетевых терминов.

Что такое сеть? Это совокупность устройств и систем, которые подключены друг к другу (логически или физически) и общающихся между собой. Сюда можно отнести сервера, компьютеры, телефоны, маршрутизаторы и так далее. Размер этой сети может достигать размера Интернета, а может состоять всего из двух устройств, соединенных между собой кабелем. Чтобы не было каши, разделим компоненты сети на группы:

  • Оконечные узлы: Устройства, которые передают и/или принимают какие-либо данные. Это могут быть компьютеры, телефоны, сервера, какие-то терминалы или тонкие клиенты, телевизоры.
  • Промежуточные устройства: Это устройства, которые соединяют оконечные узлы между собой. Сюда можно отнести коммутаторы, концентраторы, модемы, маршрутизаторы, точки доступа Wi-Fi.
  • Сетевые среды: Это те среды, в которых происходит непосредственная передача данных. Сюда относятся кабели, сетевые карточки, различного рода коннекторы, воздушная среда передачи. Если это медный кабель, то передача данных осуществляется при помощи электрических сигналов. У оптоволоконных кабелей, при помощи световых импульсов. Ну и у беспроводных устройств, при помощи радиоволн.

Посмотрим все это на картинке:

На данный момент надо просто понимать отличие. Детальные отличия будут разобраны позже.

Теперь, на мой взгляд, главный вопрос: Для чего мы используем сети? Ответов на этот вопрос много, но я освещу самые популярные, которые используются в повседневной жизни:

  • Приложения: При помощи приложений отправляем разные данные между устройствами, открываем доступ к общим ресурсам. Это могут быть как консольные приложения, так и приложения с графическим интерфейсом.
  • Сетевые ресурсы: Это сетевые принтеры, которыми, к примеру, пользуются в офисе или сетевые камеры, которые просматривает охрана, находясь в удаленной местности.
  • Хранилище: Используя сервер или рабочую станцию, подключенную к сети, создается хранилище доступное для других. Многие люди выкладывают туда свои файлы, видео, картинки и открывают общий доступ к ним для других пользователей. Пример, который на ходу приходит в голову, — это google диск, яндекс диск и тому подобные сервисы.
  • Резервное копирование: Часто, в крупных компаниях, используют центральный сервер, куда все компьютеры копируют важные файлы для резервной копии. Это нужно для последующего восстановления данных, если оригинал удалился или повредился. Методов копирования огромное количество: с предварительным сжатием, кодированием и так далее.
  • VoIP: Телефония, работающая по протоколу IP. Применяется она сейчас повсеместно, так как проще, дешевле традиционной телефонии и с каждым годом вытесняет ее.

Из всего списка, чаще всего многие работали именно с приложениями. Поэтому разберем их более подробно. Я старательно буду выбирать только те приложения, которые как-то связаны с сетью. Поэтому приложения типа калькулятора или блокнота, во внимание не беру.

Загрузчики. Это файловые менеджеры, работающие по протоколу FTP, TFTP. Банальный пример — это скачивание фильма, музыки, картинок с файлообменников или иных источников. К этой категории еще можно отнести резервное копирование, которое автоматически делает сервер каждую ночь. То есть это встроенные или сторонние программы и утилиты, которые выполняют копирование и скачивание. Данный вид приложений не требует прямого человеческого вмешательства. Достаточно указать место, куда сохранить и скачивание само начнется и закончится.

Скорость скачивания зависит от пропускной способности. Для данного типа приложений это не совсем критично. Если, например, файл будет скачиваться не минуту, а 10, то тут только вопрос времени, и на целостности файла это никак не скажется. Сложности могут возникнуть только когда нам надо за пару часов сделать резервную копию системы, а из-за плохого канала и, соответственно, низкой пропускной способности, это занимает несколько дней. Ниже приведены описания самых популярных протоколов данной группы:

FTP— это стандартный протокол передачи данных с установлением соединения. Работает по протоколу TCP (этот протокол в дальнейшем будет подробно рассмотрен). Стандартный номер порта 21. Чаще всего используется для загрузки сайта на веб-хостинг и выгрузки его. Самым популярным приложением, работающим по этому протоколу — это Filezilla.

Вот так выглядит само приложение:

TFTP— это упрощенная версия протокола FTP, которая работает без установления соединения, по протоколу UDP. Применяется для загрузки образа бездисковыми рабочими станциями. Особенно широко используется устройствами Cisco для той же загрузки образа и резервных копий.

Интерактивные приложения. Приложения, позволяющие осуществить интерактивный обмен. Например, модель «человек-человек». Когда два человека, при помощи интерактивных приложений, общаются между собой или ведут общую работу. Сюда относится: ICQ, электронная почта, форум, на котором несколько экспертов помогают людям в решении вопросов. Или модель «человек-машина». Когда человек общается непосредственно с компьютером. Это может быть удаленная настройка базы, конфигурация сетевого устройства. Здесь, в отличие от загрузчиков, важно постоянное вмешательство человека. То есть, как минимум, один человек выступает инициатором. Пропускная способность уже более чувствительна к задержкам, чем приложения-загрузчики. Например, при удаленной конфигурации сетевого устройства, будет тяжело его настраивать, если отклик от команды будет в 30 секунд.

Приложения в реальном времени. Приложения, позволяющие передавать информацию в реальном времени. Как раз к этой группе относится IP-телефония, системы потокового вещания, видеоконференции. Самые чувствительные к задержкам и пропускной способности приложения. Представьте, что вы разговариваете по телефону и то, что вы говорите, собеседник услышит через 2 секунды и наоборот, вы от собеседника с таким же интервалом. Такое общение еще и приведет к тому, что голоса будут пропадать и разговор будет трудноразличимым, а в видеоконференция превратится в кашу. В среднем, задержка не должна превышать 300 мс. К данной категории можно отнести Skype, Lync, Viber (когда совершаем звонок).

Теперь поговорим о такой важной вещи, как топология. Она делится на 2 большие категории: физическая и логическая. Очень важно понимать их разницу. Итак, физическая топология — это как наша сеть выглядит. Где находятся узлы, какие сетевые промежуточные устройства используются и где они стоят, какие сетевые кабели используются, как они протянуты и в какой порт воткнуты. Логическая топология — это каким путем будут идти пакеты в нашей физической топологии. То есть физическая — это как мы расположили устройства, а логическая — это через какие устройства будут проходить пакеты.

Теперь посмотрим и разберем виды топологии:

1. Топология с общей шиной (англ. Bus Topology)

Одна из первых физических топологий. Суть состояла в том, что к одному длинному кабелю подсоединяли все устройства и организовывали локальную сеть. На концах кабеля требовались терминаторы. Как правило — это было сопротивление на 50 Ом, которое использовалось для того, чтобы сигнал не отражался в кабеле. Преимущество ее было только в простоте установки. С точки зрения работоспособности была крайне не устойчивой. Если где-то в кабеле происходил разрыв, то вся сеть оставалась парализованной, до замены кабеля.

2. Кольцевая топология (англ. Ring Topology)

В данной топологии каждое устройство подключается к 2-ум соседним. Создавая, таким образом, кольцо. Здесь логика такова, что с одного конца компьютер только принимает, а с другого только отправляет. То есть, получается передача по кольцу и следующий компьютер играет роль ретранслятора сигнала. За счет этого нужда в терминаторах отпала. Соответственно, если где-то кабель повреждался, кольцо размыкалось и сеть становилась не работоспособной. Для повышения отказоустойчивости, применяют двойное кольцо, то есть в каждое устройство приходит два кабеля, а не один. Соответственно, при отказе одного кабеля, остается работать резервный.

3.Топология звезда (англ. Star Topology)

Все устройства подключаются к центральному узлу, который уже является ретранслятором. В наше время данная модель используется в локальных сетях, когда к одному коммутатору подключаются несколько устройств, и он является посредником в передаче. Здесь отказоустойчивость значительно выше, чем в предыдущих двух. При обрыве, какого либо кабеля, выпадает из сети только одно устройство. Все остальные продолжают спокойно работать. Однако если откажет центральное звено, сеть станет неработоспособной.

4. Полносвязная топология (англ. Full-Mesh Topology)

Все устройства связаны напрямую друг с другом. То есть с каждого на каждый. Данная модель является, пожалуй, самой отказоустойчивой, так как не зависит от других. Но строить сети на такой модели сложно и дорого. Так как в сети, в которой минимум 1000 компьютеров, придется подключать 1000 кабелей на каждый компьютер.

5. Неполносвязная топология (англ. Partial-Mesh Topology)

Как правило, вариантов ее несколько. Она похожа по строению на полносвязную топологию. Однако соединение построено не с каждого на каждый, а через дополнительные узлы. То есть узел A, связан напрямую только с узлом B, а узел B связан и с узлом A, и с узлом C. Так вот, чтобы узлу A отправить сообщение узлу C, ему надо отправить сначала узлу B, а узел B в свою очередь отправит это сообщение узлу C. В принципе по этой топологии работают маршрутизаторы. Приведу пример из домашней сети. Когда вы из дома выходите в Интернет, у вас нет прямого кабеля до всех узлов, и вы отправляете данные своему провайдеру, а он уже знает куда эти данные нужно отправить.

6. Смешанная топология (англ. Hybrid Topology)

Самая популярная топология, которая объединила все топологии выше в себя. Представляет собой древовидную структуру, которая объединяет все топологии. Одна из самых отказоустойчивых топологий, так как если у двух площадок произойдет обрыв, то парализована будет связь только между ними, а все остальные объединенные площадки будут работать безотказно. На сегодняшний день, данная топология используется во всех средних и крупных компаниях.

И последнее, что осталось разобрать — это сетевые модели. На этапе зарождения компьютеров, у сетей не было единых стандартов. Каждый вендор использовал свои проприетарные решения, которые не работали с технологиями других вендоров. Конечно, оставлять так было нельзя и нужно было придумывать общее решение. Эту задачу взвалила на себя международная организация по стандартизации (ISO — International Organization for Standartization). Они изучали многие, применяемые на то время, модели и в результате придумали модель OSI, релиз которой состоялся в 1984 году. Проблема ее была только в том, что ее разрабатывали около 7 лет. Пока специалисты спорили, как ее лучше сделать, другие модели модернизировались и набирали обороты. В настоящее время модель OSI не используют. Она применяется только в качестве обучения сетям. Мое личное мнение, что модель OSI должен знать каждый уважающий себя админ как таблицу умножения. Хоть ее и не применяют в том виде, в каком она есть, принципы работы у всех моделей схожи с ней.

Состоит она из 7 уровней и каждый уровень выполняет определенную ему роль и задачи. Разберем, что делает каждый уровень снизу вверх:

  • Физический уровень (Physical Layer): определяет метод передачи данных, какая среда используется (передача электрических сигналов, световых импульсов или радиоэфир), уровень напряжения, метод кодирования двоичных сигналов.
  • Канальный уровень (Data Link Layer): он берет на себя задачу адресации в пределах локальной сети, обнаруживает ошибки, проверяет целостность данных. Если слышали про MAC-адреса и протокол «Ethernet», то они располагаются на этом уровне.
  • Сетевой уровень (Network Layer): этот уровень берет на себя объединения участков сети и выбор оптимального пути (т.е. маршрутизация). Каждое сетевое устройство должно иметь уникальный сетевой адрес в сети. Думаю, многие слышали про протоколы IPv4 и IPv6. Эти протоколы работают на данном уровне.
  • Транспортный уровень (Transport Layer): Этот уровень берет на себя функцию транспорта. К примеру, когда вы скачиваете файл с Интернета, файл в виде сегментов отправляется на Ваш компьютер. Также здесь вводятся понятия портов, которые нужны для указания назначения к конкретной службе. На этом уровне работают протоколы TCP (с установлением соединения) и UDP (без установления соединения).
  • Сеансовый уровень (Session Layer): Роль этого уровня в установлении, управлении и разрыве соединения между двумя хостами. К примеру, когда открываете страницу на веб-сервере, то Вы не единственный посетитель на нем. И вот для того, чтобы поддерживать сеансы со всеми пользователями, нужен сеансовый уровень.
  • Уровень представления (Presentation Layer): Он структурирует информацию в читабельный вид для прикладного уровня. Например, многие компьютеры используют таблицу кодировки ASCII для вывода текстовой информации или формат jpeg для вывода графического изображения.
  • Прикладной уровень (Application Layer): Наверное, это самый понятный для всех уровень. Как раз на этом уроне работают привычные для нас приложения — e-mail, браузеры по протоколу HTTP, FTP и остальное.

Самое главное помнить, что нельзя перескакивать с уровня на уровень (Например, с прикладного на канальный, или с физического на транспортный). Весь путь должен проходить строго с верхнего на нижний и с нижнего на верхний. Такие процессы получили название инкапсуляция (с верхнего на нижний) и деинкапсуляция (с нижнего на верхний). Также стоит упомянуть, что на каждом уровне передаваемая информация называется по-разному.

На прикладном, представления и сеансовым уровнях, передаваемая информация обозначается как PDU (Protocol Data Units). На русском еще называют блоки данных, хотя в моем круге их называют просто данные).

Информацию транспортного уровня называют сегментами. Хотя понятие сегменты, применимо только для протокола TCP. Для протокола UDP используется понятие — датаграмма. Но, как правило, на это различие закрывают глаза.

На сетевом уровне называют IP пакеты или просто пакеты.

И на канальном уровне — кадры. С одной стороны это все терминология и она не играет важной роли в том, как вы будете называть передаваемые данные, но для экзамена эти понятия лучше знать. Итак, приведу свой любимый пример, который помог мне, в мое время, разобраться с процессом инкапсуляции и деинкапусуляции:

  • Представим ситуацию, что вы сидите у себя дома за компьютером, а в соседней комнате у вас свой локальный веб-сервер. И вот вам понадобилось скачать файл с него. Вы набираете адрес страницы вашего сайта. Сейчас вы используете протокол HTTP, которые работает на прикладном уровне. Данные упаковываются и спускаются на уровень ниже.
  • Полученные данные прибегают на уровень представления. Здесь эти данные структурируются и приводятся в формат, который сможет быть прочитан на сервере. Запаковывается и спускается ниже.
  • На этом уровне создается сессия между компьютером и сервером.
  • Так как это веб сервер и требуется надежное установление соединения и контроль за принятыми данными, используется протокол TCP. Здесь мы указываем порт, на который будем стучаться и порт источника, чтобы сервер знал, куда отправлять ответ. Это нужно для того, чтобы сервер понял, что мы хотим попасть на веб-сервер (стандартно — это 80 порт), а не на почтовый сервер. Упаковываем и спускаем дальше.
  • Здесь мы должны указать, на какой адрес отправлять пакет. Соответственно, указываем адрес назначения (пусть адрес сервера будет 192.168.1.2) и адрес источника (адрес компьютера 192.168.1.1). Заворачиваем и спускаем дальше.
  • IP пакет спускается вниз и тут вступает в работу канальный уровень. Он добавляет физические адреса источника и назначения, о которых подробно будет расписано в последующей статье. Так как у нас компьютер и сервер в локальной среде, то адресом источника будет являться MAC-адрес компьютера, а адресом назначения MAC-адрес сервера (если бы компьютер и сервер находились в разных сетях, то адресация работала по-другому). Если на верхних уровнях каждый раз добавлялся заголовок, то здесь еще добавляется концевик, который указывает на конец кадра и готовность всех собранных данных к отправке.
  • И уже физический уровень конвертирует полученное в биты и при помощи электрических сигналов (если это витая пара), отправляет на сервер.

Процесс деинкапсуляции аналогичен, но с обратной последовательностью:

  • На физическом уровне принимаются электрические сигналы и конвертируются в понятную битовую последовательность для канального уровня.
  • На канальном уровне проверяется MAC-адрес назначения (ему ли это адресовано). Если да, то проверяется кадр на целостность и отсутствие ошибок, если все прекрасно и данные целы, он передает их вышестоящему уровню.
  • На сетевом уровне проверяется IP адрес назначения. И если он верен, данные поднимаются выше. Не стоит сейчас вдаваться в подробности, почему у нас адресация на канальном и сетевом уровне. Это тема требует особого внимания, и я подробно объясню их различие позже. Главное сейчас понять, как данные упаковываются и распаковываются.
  • На транспортном уровне проверяется порт назначения (не адрес). И по номеру порта, выясняется какому приложению или сервису адресованы данные. У нас это веб-сервер и номер порта — 80.
  • На этом уровне происходит установление сеанса между компьютером и сервером.
  • Уровень представления видит, как все должно быть структурировано и приводит информацию в читабельный вид.
  • И на этом уровне приложения или сервисы понимают, что надо выполнить.

Много было написано про модель OSI. Хотя я постарался быть максимально краток и осветить самое важное. На самом деле про эту модель в Интернете и в книгах написано очень много и подробно, но для новичков и готовящихся к CCNA, этого достаточно. Из вопросов на экзамене по данной модели может быть 2 вопроса. Это правильно расположить уровни и на каком уровне работает определенный протокол.

Как было написано выше, модель OSI в наше время не используется. Пока разрабатывалась эта модель, все большую популярность получал стек протоколов TCP/IP. Он был значительно проще и завоевал быструю популярность.

Вот так этот стек выглядит:

Как видно, он отличается от OSI и даже сменил название некоторых уровней. По сути, принцип у него тот же, что и у OSI. Но только три верхних уровня OSI: прикладной, представления и сеансовый объединены у TCP/IP в один, под названием прикладной. Сетевой уровень сменил название и называется — Интернет. Транспортный остался таким же и с тем же названием. А два нижних уровня OSI: канальный и физический объединены у TCP/IP в один с названием — уровень сетевого доступа. Стек TCP/IP в некоторых источниках обозначают еще как модель DoD (Department of Defence). Как говорит википедия, была разработана Министерством обороны США. Этот вопрос встретился мне на экзамене и до этого я про нее ничего не слышал. Соответственно вопрос: «Как называется сетевой уровень в модели DoD?», ввел меня в ступор. Поэтому знать это полезно.

Было еще несколько сетевых моделей, которые, какое то время держались. Это был стек протоколов IPX/SPX. Использовался с середины 80-х годов и продержался до конца 90-х, где его вытеснила TCP/IP. Был реализован компанией Novell и являлся модернизированной версией стека протоколов Xerox Network Services компании Xerox. Использовался в локальных сетях долгое время. Впервые IPX/SPX я увидел в игре «Казаки». При выборе сетевой игры, там предлагалось несколько стеков на выбор. И хоть выпуск этой игры был, где то в 2001 году, это говорило о том, что IPX/SPX еще встречался в локальных сетях.

Еще один стек, который стоит упомянуть — это AppleTalk. Как ясно из названия, был придуман компанией Apple. Создан был в том же году, в котором состоялся релиз модели OSI, то есть в 1984 году. Продержался он совсем недолго и Apple решила использовать вместо него TCP/IP.

Также хочу подчеркнуть одну важную вещь. Token Ring и FDDI — не сетевые модели! Token Ring — это протокол канального уровня, а FDDI это стандарт передачи данных, который как раз основывается на протоколе Token Ring. Это не самая важная информация, так как эти понятия сейчас не встретишь. Но главное помнить о том, что это не сетевые модели.

Вот и подошла к концу статья по первой теме. Хоть и поверхностно, но было рассмотрено много понятий. Самые ключевые будут разобраны подробнее в следующих статьях. Надеюсь теперь сети перестанут казаться чем то невозможным и страшным, а читать умные книги будет легче). Если я что-то забыл упомянуть, возникли дополнительные вопросы или у кого есть, что дополнить к этой статье, оставляйте комментарии, либо спрашивайте лично. Спасибо за прочтение. Буду готовить следующую тему.

Содержание

Автор

Изучите основы работы в сети

Введение

В этом документе рассматриваются основы работы сети и способы использования различных устройств для создания сетей. Компьютерные сети существуют уже много лет, и со временем технологии стали быстрее и дешевле. Сети состоят из различных устройств — компьютеров, коммутаторов, маршрутизаторов, — соединенных между собой кабелями или беспроводными сигналами. Понимание основ построения сетей является важным шагом в построении беспроводной сети в сообществе или районе.

Этот модуль охватывает концепции:

  1. Клиенты и серверы — как службы, такие как электронная почта и веб-страницы, соединяются с использованием сетей.
  2. IP-адреса — как можно найти устройства в сети.
  3. Сетевые концентраторы, коммутаторы и кабели — аппаратные строительные блоки любой сети.
  4. Маршрутизаторы и брандмауэры — как организовать и контролировать поток трафика в сети.

Чтение этого материала может занять от получаса до часа.Изучение действий и деталей предмета с группой займет больше времени.

Клиенты и серверы

Важным отношением в сетях является отношение между сервером и клиентом . Сервер — это компьютер, на котором хранится контент и службы, такие как веб-сайт, мультимедийный файл или приложение для чата. Хорошим примером сервера является компьютер, на котором находится веб-сайт страницы поиска Google: http://www.google.com . Сервер хранит эту страницу и отправляет ее по запросу.

Клиент — это другой компьютер, например ноутбук или мобильный телефон, который запрашивает просмотр, загрузку или использование содержимого. Клиент может подключаться по сети для обмена информацией. Например, когда вы запрашиваете страницу поиска Google в своем веб-браузере, ваш компьютер является клиентом.

В приведенном ниже примере два компьютера соединены кабелем Ethernet. Эти компьютеры могут видеть друг друга и общаться по кабелю. Клиентский компьютер запрашивает веб-сайт с сервера.Веб-сайт доставляется с сервера и отображается в веб-браузере клиента.

Большинство запросов и доставки контента в сети аналогичны отношениям клиент-сервер или основаны на них. В сети сервер может располагаться практически где угодно, и если у клиента есть адрес, он может получить доступ к содержимому на сервере.

Активность: Какой реальный пример отношений между клиентом и сервером:


Клиент: _________________


Сервер:_________________ 

Пример:
клиент: радиоприемник в автомобиле
сервер: радиостанция

IP-адреса

Чтобы отправлять и направлять данные по сети, компьютеры должны иметь возможность идентифицировать адресатов и источников.Эта идентификация является IP-адресом Интернет-протокола. IP-адрес — это просто набор из четырех чисел от 1 до 254, разделенных точками. Пример IP-адреса: 173.194.43.7 .

IP-адрес похож на почтовый адрес. Части адреса описывают, где в мире расположено здание, другая часть сужает его до штата или города, затем район в пределах этого штата или города, затем местоположение на улице.

Ниже мы видим 192.168.1 Улица . На ней три дома:

Полный адрес каждого из этих домов: 192.168.1. 20 , 192.168.1. 21 и 192.168.1. 22 .

Существуют различные классификации или типы IP-адресов. Сеть может быть общедоступной или частной. Общедоступные IP-адреса доступны из любой точки Интернета. Частных IP-адресов нет, и большинство из них обычно скрыты за устройством с общедоступным IP-адресом.

Здесь мы можем увидеть пример — улица с двумя зданиями с общедоступными IP-адресами — представляющими компьютеры с адресами, которые видны всему Интернету. Эти здания могут быть где угодно в мире, но их адреса полны, поэтому мы точно знаем, где они находятся, и можем отправлять им сообщения.

Чтобы увидеть пример того, как обычно используются общедоступные и частные IP-адреса, давайте еще раз взглянем на 192.168.1 Street .У нас новостройка на ул. У этого здания есть общедоступный IP-адрес и частный IP-адрес. Также есть забор, который блокирует остальную часть Интернета от просмотра и передачи сообщений на адреса на улице.

Почтовое здание контролирует сообщения, которые перемещаются между Интернетом и улицей, отслеживая сообщения, уходящие с улицы, и направляет обратные сообщения в нужный дом. На улице он имеет адрес 192.168.1.1 , а в Интернете имеет адрес 74.10.10.50 .

Активность: Найдите IP-адреса, назначенные вашему компьютеру и вашей сети.


Какой IP-адрес у вашего компьютера? ____________________


Перейдите по адресу  http://ip.mayfirst.org/ 
и запишите IP-адрес, который он сообщает: ____________________
 

Эти номера одинаковые или разные? Почему?

Сетевые концентраторы и коммутаторы

Традиционно компьютеры соединяются друг с другом с помощью кабелей, создавая сеть.Чаще всего используется кабель Ethernet, состоящий из четырех пар проводов внутри пластиковой оболочки. Физически он похож на телефонный кабель, но может передавать гораздо больше данных.

Но кабели и компьютеры сами по себе не создают хорошую сеть, поэтому одним из первых решений было использование сетевого концентратора . Кабели Ethernet от компьютера подключаются к устройству подобно ступице велосипедного колеса, где все спицы сходятся в центре.

Пример работы концентратора показан ниже.Компьютер A хочет отправить сообщение компьютеру B . Он отправляет сообщение через кабель Ethernet на концентратор, затем концентратор повторяет сообщение на все подключенные компьютеры.

Сеть, использующая концентратор, может замедляться, если сообщения отправляют несколько компьютеров, поскольку они могут пытаться отправлять сообщения одновременно и сбивать с толку концентратор. Чтобы помочь с этой проблемой, в сетях начали использовать другое устройство, называемое коммутатором . Вместо того, чтобы повторять все входящие сообщения, коммутатор отправляет сообщение только по назначению.Это исключает ненужное повторение концентратора.

С помощью коммутатора компьютер A отправляет сообщение на компьютер B — другие компьютеры не видят сообщения. Эти компьютеры могут одновременно отправлять другие сообщения, не мешая друг другу.

Однако у коммутаторов

есть ограничение — они знают только адреса оборудования, которое подключено непосредственно к ним. Таким образом, вы можете отправлять сообщения только на небольшое количество устройств — сколько бы портов ни было у коммутатора! Если вам нужно отправить сообщение на компьютер в другой сети, его нужно будет отправить через маршрутизатор, который мы обсудим далее.

Маршрутизаторы и брандмауэры

Маршрутизаторы выполняют большую часть тяжелой работы в сети — они принимают решения обо всех сообщениях, которые проходят по сети, и о том, следует ли передавать сообщения во внешние сети и из них. Есть три основные функции:

Отдельный и мостовой

Маршрутизаторы

разделяют сети на секции или соединяют разные сети вместе, как мы видим в приведенном выше примере — частная сеть 192.168.1 Street подключен к Интернету через общедоступный IP-адрес.

Назначение IP-адресов

Они могут назначать IP-адреса. В примере с улицей 192.168.1, если на улице будет построен новый дом, он получит любой следующий по величине доступный номер дома. В случае маршрутизаторов они назначают IP-адреса с использованием DHCP — протокола динамической конфигурации хоста.

Брандмауэр и защита

Они могут фильтровать сообщения или не пускать пользователей в частные сети.Большинство маршрутизаторов имеют встроенный брандмауэр. Это программная функция, которая предотвращает попадание нежелательных сообщений на компьютеры во внутренней или частной части сети.

Давайте еще раз взглянем на улицу 192.168.1 и здание почтовой службы, которое мы включили, когда оно имело общий адрес для всей улицы. Как оказалось, это почтовое здание действует как маршрутизатор .

В этом случае здание почтовой службы маршрутизирует сообщения между остальной частью Интернета, используя свой публичный адрес и улицу с частными адресами.

Определения

DHCP — протокол динамической конфигурации хоста
Он назначает IP-адреса клиентским устройствам, таким как настольные компьютеры, ноутбуки и телефоны, когда они подключены к Ethernet или подключены к беспроводным сетям.
Ethernet
Тип сетевого протокола — он определяет типы кабелей и соединений, которые используются для соединения компьютеров, коммутаторов и маршрутизаторов. Чаще всего кабели Ethernet относятся к категории 5 или 6 и состоят из витой пары, аналогичной телефонным кабелям.
Ступица
Сетевое устройство, которое повторяет полученный трафик на все подключенные устройства.
Переключатель
Сетевое устройство, которое отправляет полученный трафик на определенное подключенное устройство, например на один настольный компьютер или ноутбук.
Маршрутизатор
Сетевое устройство, которое может создавать мосты между различными сетями, определять, какой трафик может проходить между ними, и выполнять другие функции в сети, такие как назначение IP-адресов.
Брандмауэр
Функция, обычно выполняемая маршрутизаторами, фильтрует трафик между сетями и может защитить их от помех или атак.

Сопутствующая информация

Этот модуль предназначен для предоставления некоторой полезной информации о сети. Мы рекомендуем прочитать предстоящие (но не законченные!) сведения о беспроводных сетях после этого руководства.

Основные принципы работы в сети — Руководство для начинающих

Сегодня компьютерные сети повсюду.

Вы найдете их в домах, офисах, фабриках, больницах, развлекательных центрах и т. д.

Но как они создаются? Какие технологии они используют?

В этом руководстве вы познакомитесь с основными сетевыми технологиями, терминами и понятиями, используемыми во всех типах сетей, как проводных, так и беспроводных, домашних и офисных.

Домашние и офисные сети

Домашняя сеть использует те же сетевые технологии, протоколы и службы, которые используются в крупных корпоративных сетях и в Интернете.

Единственная реальная разница между домашней сетью и большой корпоративной сетью заключается в размере.

В домашней сети может быть от 1 до 20 устройств, а в корпоративной сети — многие тысячи.

Если вы новичок в работе с сетями, базовый курс познакомит вас с основными сетевыми протоколами, используемыми в небольших домашних/офисных сетях и в Интернете.

Настройка и создание домашней сети познакомит вас с некоторыми основными сетевыми компонентами и покажет вам, как создать домашнюю сеть и подключить ее к Интернету.

Типы и структуры сетей

Сети

могут быть проводными или беспроводными , причем большинство сетей представляют собой смесь обоих.

Проводные и беспроводные сети

Ранние (до 2008 г.) сети были преимущественно проводными.

Однако сегодня в большинстве сетей используется сочетание проводной и беспроводной сети.

Проводные сети используют Ethernet в качестве протокола передачи данных. Это вряд ли изменится с появлением Интернета вещей, поскольку устройства Интернета вещей будут преимущественно беспроводными.

Проводные сети — преимущества и недостатки

Проводные сети имеют следующие преимущества/недостатки:
Преимущества:

  • Порты Ethernet есть практически на всех ноутбуках/ПК и нетбуках даже тех, которым 8 лет.
  • Проводные сети работают быстрее, чем беспроводные.Скорость передачи данных периодически увеличивалась с исходных 10 мегабит в секунду до 1 гигабита в секунду. Большинство домашних сетей используют 10-100 Мбит/с.
  • Более безопасный, чем беспроводной

Недостатки

  • Необходимость Использовать кабель, который может быть неприглядным, трудным в прокладке и дорогим.
  • Не может быть легко использован между зданиями (планировка и т. д.).
  • Примечание Новая технология, использующая сетевой кабель, устраняет многие из этих недостатков.сеть Powerline распространена в домашних/малых офисных сетях
  • Не поддерживается на мобильных телефонах и планшетах .
Беспроводные сети — преимущества и недостатки Беспроводные сети

используют Wi-Fi в качестве протокола передачи данных. Однако для IOT (Интернета вещей) разрабатываются и другие варианты беспроводной связи. См. Беспроводные сетевые технологии для IOT

. Беспроводные сети

имеют следующие преимущества/недостатки:

Преимущества

  • Как правило, проще настроить.
  • Может использоваться как в домашней, так и в общедоступной сети
  • Кабели не требуются.
  • Можно использовать с мобильными телефонами и планшетами.

Недостатки беспроводных сетей

  • Обычно медленнее, чем проводные сети.
  • Ограничен диапазоном.
  • Открыт для подслушивания.
  • Не так безопасно в зависимости от настройки.
Сетевые топологии и компоновка

Существует множество различных способов соединения сетевых узлов.Это обычно не рассматривается в небольших сетях, но когда сети становятся больше, это становится более важным.

 

Существует множество различных способов соединения сетевых узлов.

Общие технологии подключения, такие как Wi-Fi, Bluetooth и т. д., предназначены для работы с использованием определенной топологии сети.

При проектировании сетей и выборе протоколов подключения важно иметь представление об этих топологиях.

Общие:

  • Автобус
  • Кольцо
  • Сетка
  • Звезда
  • Гибрид

Каждая из этих топологий имеет свои преимущества и недостатки. В этой статье о сетевых топологиях представлен действительно хороший обзор каждой топологии, а также преимуществ и недостатков.

Ранние сети Ethernet использовали шинную структуру, современные сети Ethernet и сети Wi-Fi. используйте структуру звездообразной шины (гибрид).

Однако и Wi-Fi, и Bluetooth обновляются для поддержки ячеистых сетей.

Сетевая топология — физическая и логическая

То, как узлы в сети взаимодействуют друг с другом, может сильно отличаться от того, как они связаны физически.

В большинстве домашних и малых офисных сетей используется топология физической шины .

Общие логические типологии : Одноранговые и Клиент-Сервер .

Сеть (WWW) представляет собой клиент-серверную сеть на логическом уровне.

Одноранговая сеть и Клиент-сервер

Одноранговый

в одноранговой сети все узлы равны, и любой узел может общаться с любым другим узлом.

Ни один узел не имеет особой роли.Это была оригинальная сетевая модель сети Windows. (окна для рабочих групп) — схема ниже:

Преимущества и недостатки

Преимущества:

  • Проще настроить
  • Не зависит от одного узла
  • Более устойчивый
  • Лучшее распределение сетевого трафика
  • Центральный администратор не требуется
  • Требуется менее дорогое оборудование

Недостатки:

  • Менее безопасный и трудный в обеспечении безопасности
  • Сложнее администрировать
  • Более сложное резервное копирование
  • Сложнее найти информацию.

Это была исходная сетевая модель, использовавшаяся в ранних сетях Windows (Windows для рабочих групп)

Современным примером одноранговой сети является BitTorrent.

Хотя эта сетевая модель в настоящее время не популярна, она может стать более популярной благодаря Интернету вещей (IOT).

Клиент-сервер

В сети Client Server сервер играет особую роль, например, файловый сервер , контроллер домена , веб-сервер и т. д.

Клиент подключается к серверу для использования соответствующих служб.

Это сетевая модель , используемая в Интернете и Интернете, а также в современных больших сетях Windows. Диаграмма ниже:

Преимущества и недостатки

Преимущества:

  • Легко найти ресурсы, так как они находятся на выделенном узле, т.е. на сервере
  • Простота защиты
  • Простота управления
  • Простое резервное копирование

Недостатки:

  • Серверы являются единой точкой отказа
  • Требуется дорогостоящее оборудование
  • Концентрация сетевого трафика

Современный пример сети клиент-сервер — это Интернет.Facebook, Twitter, поиск Google и многие другие веб-сервисы используют эту сетевую модель .

Размер сети

Сети значительно различаются по размеру. Обычно используются следующие термины:

  • PAN — Персональная сеть — подключение локальных устройств, например, ПК к принтеру
  • Локальная сеть — Локальная сеть — связывает устройства в офисе или офисах
  • MAN — городская сеть — связывает устройства в нескольких зданиях, таких как кампус
  • WAN — глобальная сеть — связывает устройства в разных странах.

Сетевые уровни, уровни и протоколы

Протокол определяет набор правил, которые управляют тем, как компьютеры взаимодействуют друг с другом.

Ethernet и Wi-Fi — это протоколы канала передачи данных , которые отвечают за кадрирование данных на носителе (кабельном или беспроводном).

Они могут использоваться для передачи протоколов более высокого уровня (IP и т. д.).

Ethernet и Wi-Fi используют адрес физического уровня , известный как MAC-адрес, который составляет 48 бит.

EUI 64 адреса — MAC-адреса с 64 битами заменят MAC-адреса в I PV6, 6LoWPAN, ZigBee и других новых сетевых протоколах. Подробнее см. в этой Вики.

Вы можете разделить сеть на отдельные уровни или слои.

Каждый уровень или слой отвечает за определенную функцию.

OSI использует 7-уровневую модель , а сети TCP/IP используют 4-уровневую модель.

Поскольку сети TCP/IP являются наиболее распространенными, модель TCP/IP является самой важной для понимания.Уровни:

Дополнительные сведения см. в разделе Общие сведения о наборе протоколов TCP/IP, а также о портах и ​​сокетах TCP.

Сетевая адресация

Что такое IP-адрес?

Каждое устройство, подключенное к сети и Интернету, имеет IP-адрес.

Адрес Интернет-протокола (IP-адрес ) — это числовая метка, присваиваемая каждому устройству (например, компьютеру, принтеру), участвующему в компьютерной сети, которая использует для связи I Интернет-протокол —WikI

Существует две версии IP: IPv4 и IPv6 .

IPv4 используется с момента появления Интернета и развернут в Интернете, а также в домашних/корпоративных сетях.

IPv4 использует 32 бита для адресации, однако из-за быстрого роста Интернета были выделены все адреса IPv4 (по состоянию на 2013 год).

Такие методы, как NAT (преобразование сетевых адресов), продлили срок службы IPv4, позволив использовать частных IP-адресов внутри сетей.

Однако IPv4 в конечном итоге будет заменен на IPV6 , который использует 128-битный адрес для адреса и поэтому может вмещать гораздо больше хостов (компьютеров/устройств)

Внедрение IPv6 в Интернете происходит медленно, и IPv4 будет с нами еще много лет, особенно в домашних сетях и сетях малых офисов.

По мере развертывания IP6 им также необходимо будет работать с двумя адресами, пока миграция не будет завершена, а поддержка IP4 будет прекращена.

IP-адреса являются логическими адресами и назначаются сетевым администратором или могут назначаться автоматически (с использованием DHCP ).–

Важно отметить, что IP-адрес устройства не является фиксированным.

Общедоступные и частные IP-адреса

И IPv4 , и IPV6 имеют диапазоны общедоступных и частных адресов .

частных адресов используются для домашних/рабочих сетей, и эти адреса не маршрутизируются в Интернете, т.е.е. они не путешествуют по Интернету.

Для IP4 частные адреса начинаются с

.

10 .x.x.x или 192.168 .x.x или 172.16. х.х

Общедоступные адреса доступны из любой точки Интернета и маршрутизируемы.

Дополнительные сведения см. в разделе Внутренние и внешние IP-адреса.

Назначение IP-адреса

В большинстве современных сетей используется автоматическое назначение IP-адресов через DHCP, а ручное назначение выполняется только в особых случаях.

Для домашних сетей интернет-маршрутизатор или концентратор обычно предоставляет службы DHCP для сети.

Для больших сетей обычно используется выделенный сервер DHCP.

Большинство компьютеров с Windows автоматически назначают свой собственный адрес, если им не удается найти DHCP-сервер.

Это может вызвать проблемы, см. раздел «Устранение неполадок подключения к Интернету».

IP-адреса и доменные имена

Компьютеры используют числа (IP-адреса), но люди используют имена, поскольку их гораздо легче запомнить.

Когда вы вводите доменное имя в свой веб-браузер, это имя преобразуется в IP-адрес DNS-сервером, обычно расположенным в Интернете.

Ваш компьютер разрешит имя, используя процесс разрешения имен. См.

Прочие руководства по работе в сети

Пожалуйста, оцените? И используйте комментарии, чтобы сообщить мне больше.

Закрытая система:  
Система, которая не подключена к сети и с которой невозможно установить связь.

Компьютерная сеть: 
Взаимосвязь нескольких устройств, также известных как хосты, которые подключены с использованием нескольких путей для отправки/получения данных или мультимедиа. Компьютерные сети также могут включать несколько устройств/носителей, которые помогают в общении между двумя разными устройствами; они известны как Сетевые устройства и включают в себя такие вещи, как маршрутизаторы, коммутаторы, концентраторы и мосты.
 

Топология сети:
Расположение различных устройств в сети. Общие примеры включают: шину, звезду, сетку, кольцо и гирляндную цепочку.
 

OSI:  
OSI расшифровывается как Open Systems Interconnection . Это эталонная модель, которая определяет стандарты для протоколов связи, а также функциональные возможности каждого уровня.

Протокол: 
Протокол — это набор правил или алгоритмов, определяющих способ взаимодействия двух объектов в сети, и на каждом уровне модели OSI существуют разные протоколы.Некоторые из таких протоколов — это TCP, IP, UDP, ARP, DHCP, FTP и так далее.

УНИКАЛЬНЫЕ ИДЕНТИФИКАТОРЫ СЕТИ  
Имя хоста:  
Каждое устройство в сети связано с уникальным именем устройства, известным как Имя хоста.
Введите «имя хоста» в командной строке (режим администратора) и нажмите «Ввод», это отобразит имя хоста вашего компьютера.
 

IP-адрес (адрес интернет-протокола):  
Также известный как логический адрес, IP-адрес — это сетевой адрес системы в сети.
Для идентификации каждого устройства во всемирной паутине Управление по присвоению номеров в Интернете (IANA) назначает адрес IPV4 (версия 4) в качестве уникального идентификатора для каждого устройства в Интернете.
Длина IPv4-адреса составляет 32 бита, следовательно, у нас есть 2 32 доступных IP-адресов. Длина адреса IPv6 составляет 128 бит.
Введите «ipconfig» в командной строке и нажмите «Enter», это даст нам IP-адрес устройства.  

MAC-адрес (адрес управления доступом к среде):
MAC-адрес, также известный как физический адрес, является уникальным идентификатором каждого хоста и связан с его сетевой картой (сетевой интерфейсной картой).
MAC-адрес присваивается сетевой карте во время изготовления.
Длина MAC-адреса: 12 полубайтов/6 байт/48 бит
Введите «ipconfig/all» в командной строке и нажмите «Ввод», это даст нам MAC-адрес.  

Порт:
Порт может называться логическим каналом, по которому данные могут быть отправлены/получены в приложение. На любом хосте может быть запущено несколько приложений, и каждое из этих приложений идентифицируется по номеру порта, на котором они работают.
Номер порта — 16-битное целое число, следовательно, у нас есть 2 16 порта доступны, которые классифицированы, как показано ниже:

0
Типы портов Диапазон
Хорошо известных портов 0 — 1023
Зарегистрированные порты 1024 — 49151
49152 — 65535

Количество портов: 65 536
Диапазон: 0 — 65535
Тип « netstat — » в командной строке и нажмите «Enter», в нем перечислены все используемые порты.  
 

Сокет:  
Уникальная комбинация IP-адреса и номера порта вместе называется сокетом.

Другие связанные понятия  
Сервер DNS:  
DNS означает Система доменных имен .
DNS — это, по сути, сервер, который переводит веб-адреса или URL-адреса (например, www.google.com) в соответствующие им IP-адреса. Нам не нужно запоминать все IP-адреса каждого веб-сайта.
Команда « nslookup » дает вам IP-адрес домена, который вы ищете. Это также предоставляет информацию о нашем DNS-сервере.
 

ARP:  
ARP означает Протокол разрешения адресов .
Используется для преобразования IP-адреса в соответствующий физический адрес (например, MAC-адрес).
ARP используется канальным уровнем для определения MAC-адреса машины получателя.

RARP:  
RARP означает Протокол обратного разрешения адресов .
Как следует из названия, он предоставляет IP-адрес устройства, которому в качестве входных данных задан физический адрес. Но RARP устарел с тех пор, как на сцену вышел DHCP.

Эта статья предоставлена ​​ Kundana Thiyari . Если вам нравится GeeksforGeeks и вы хотели бы внести свой вклад, вы также можете написать статью, используя submit.geeksforgeeks.org, или отправить свою статью по адресу [email protected] Посмотрите, как ваша статья появится на главной странице GeeksforGeeks, и помогите другим гикам.

Пожалуйста, пишите комментарии, если вы обнаружите что-то неправильное, или вы хотите поделиться дополнительной информацией по теме, обсуждаемой выше.
 


Учебное пособие по компьютерным сетям: Полное руководство

Компьютерные сети: Полное руководство по основам компьютерных сетей и сетевым концепциям

Компьютеры и Интернет очень сильно изменили этот мир и наш образ жизни за последние несколько десятилетий.

Несколько десятилетий назад, когда мы хотели сделать междугородний звонок кому-то, нам пришлось пройти ряд утомительных процедур, чтобы это произошло.

Между тем, это было бы очень затратно как по времени, так и по деньгам. Однако со временем все изменилось, поскольку сейчас внедряются передовые технологии. Сегодня нам достаточно нажать маленькую кнопку, и за долю секунды мы можем сделать звонок, отправить текстовое или видеосообщение очень легко с помощью смартфонов, Интернета и компьютеров.

Основным фактором, лежащим в основе этой передовой технологии, являются не что иное, как компьютерные сети. Это набор узлов, соединенных медиалинком.Узлом может быть любое устройство, такое как модем, принтер или компьютер, которое должно иметь возможность отправлять или получать данные, сгенерированные другими узлами по сети.


Список руководств в серии компьютерных сетей:

Ниже приведен список всех руководств по сети из этой серии для справки.


Давайте начнем с первого урока в этой серии.

Введение в компьютерные сети

Компьютерная сеть

— это в основном цифровая телекоммуникационная сеть, которая позволяет узлам распределять ресурсы.Компьютерная сеть должна представлять собой набор из двух или более компьютеров, принтеров и узлов, которые будут передавать или получать данные через проводные среды, такие как медный кабель или оптический кабель, или беспроводные среды, такие как WiFi.

Лучшим примером компьютерной сети является Интернет.

Компьютерная сеть не означает систему, имеющую один блок управления, связанный с другими системами, ведущими себя как подчиненные.

Кроме того, он должен соответствовать определенным критериям, указанным ниже:

  • Производительность
  • Надежность
  • Безопасность

Давайте подробно обсудим эти три.

#1) Производительность:

Производительность сети можно рассчитать путем измерения времени передачи и времени отклика, которое определяется следующим образом:

  • Время в пути:  Это время, затрачиваемое данными на перемещение из одной точки источника в другую точку назначения.
  • Время ответа: Это время, прошедшее между запросом и ответом.

#2) Надежность:

Надежность проверяется путем измерения сетевых сбоев.Чем больше количество отказов, тем меньше надежность.

#3) Безопасность:

Безопасность определяется как защита наших данных от нежелательных пользователей.

Когда данные передаются по сети, они проходят через различные сетевые уровни. Следовательно, данные могут быть украдены нежелательными пользователями, если их отследить. Таким образом, безопасность данных является наиболее важной частью компьютерных сетей.

Хорошая сеть — это та, которая хорошо защищена, эффективна и легкодоступна, так что можно легко обмениваться данными в той же сети без каких-либо лазеек.

Базовая коммуникационная модель

Компоненты передачи данных:

  • Сообщение:  Это информация, которую нужно доставить.
  • Отправитель:  Отправитель — это человек, который отправляет сообщение.
  • Получатель: Получатель — это лицо, которому отправляется сообщение.
  • Носитель: Это носитель, через который отправляется сообщение. Например, , модем.
  • Протокол: Это набор правил, регулирующих передачу данных.

Другие аспекты компьютерных сетей:

Он поддерживает все типы данных и сообщений, которые могут быть в форме голоса, видео или текста.

Это очень быстро и занимает всего доли секунды для передачи данных. Это высокозащищенное средство связи, очень недорогое и чрезвычайно эффективное, и поэтому к нему также легко получить доступ.

Потребность в компьютерных сетях

Ниже перечислены различные потребности:

  • Связь между одним ПК и другим ПК.
  • Обмен данными между разными пользователями одной платформы.
  • Обмен дорогого ПО и БД.
  • Обмен информацией по глобальной сети.
  • Используется для совместного использования аппаратных устройств, а также программного обеспечения, такого как принтеры, модемы, концентраторы и т. д.

Использование компьютерных сетей

Давайте посмотрим на некоторые примеры компьютерных сетей как в нашей повседневной жизни, так и в бизнес-целях, и мы также увидим, как это произведет революцию в этих областях.

#1) Совместное использование ресурсов : единственная цель состоит в том, чтобы сделать все программное и аппаратное оборудование, особенно принтеры и коммутаторы, доступными для всех в сети, независимо от физического местоположения отправителя или получателя.

#2) Сервер-клиент Модель : Представьте себе модель, в которой данные фирмы хранятся на каком-то интеллектуальном компьютере, который надежно защищен брандмауэрами и находится в офисе компании. Теперь сотруднику фирмы необходимо получить удаленный доступ к данным со своего простого рабочего стола.

В этой модели рабочий стол сотрудника будет Клиентом, а компьютер, расположенный в офисе, будет Сервером.

 #3) Средство связи : Компьютерная сеть обеспечивает надежное средство связи между сотрудниками в офисе.

Почти каждая компания (у которой есть два или более компьютеров) будет использовать электронную почту (электронную почту), которую все сотрудники обычно используют для повседневного общения.

#4) Электронная коммерция: В настоящее время в моде покупки в Интернете, не выходя из дома.

Ведение бизнеса с потребителями через Интернет очень удобно и экономит время. Авиакомпаниям, книжным магазинам, интернет-магазинам, бронированию отелей, интернет-торговле и продавцам музыки кажется, что клиентам нравится простота совершения покупок из дома.

Читайте также =>> Аналоговый и цифровой – в чем основные отличия

Наиболее популярные формы электронной коммерции перечислены на рисунке ниже:

Типы сетевых топологий

Различные типы сетевых топологий поясняются ниже с помощью графических изображений для облегчения понимания.

#1) Топология BUS:

В этой топологии каждое сетевое устройство подключено к одному кабелю и передает данные только в одном направлении.

Преимущества:

  • Экономичный
  • Может использоваться в небольших сетях.
  • Это легко понять.
  • Требуется очень меньше кабеля по сравнению с другими топологиями.

Недостатки:

  • Если кабель выйдет из строя, вся сеть выйдет из строя.
  • Медленная работа.
  • Кабель имеет ограниченную длину.
#2) КОЛЬЦЕВАЯ Топология:

В этой топологии каждый компьютер соединен с другим компьютером в виде кольца, где последний компьютер соединен с первым.

Каждое устройство будет иметь двух соседей. Поток данных в этой топологии является однонаправленным, но его можно сделать двунаправленным, используя двойное соединение между каждым узлом, которое называется топологией двойного кольца.

В топологии двойного кольца два кольца работают на основном и защитном каналах, поэтому в случае сбоя одного канала данные передаются по другому каналу и поддерживают работоспособность сети, тем самым обеспечивая самовосстанавливающуюся архитектуру.

Преимущества:

  • Простота установки и расширения.
  • Может легко использоваться для передачи больших объемов трафика.

Недостатки:

  • Отказ одного узла повлияет на всю сеть.
  • Устранение неполадок затруднено в кольцевой топологии.
#3) Топология ЗВЕЗДА:

В этом типе топологии все узлы подключены к одному сетевому устройству через кабель.

Сетевым устройством может быть концентратор, коммутатор или маршрутизатор, который будет центральным узлом, а все остальные узлы будут связаны с этим центральным узлом.Каждый узел имеет собственное выделенное соединение с центральным узлом. Центральный узел может работать как ретранслятор и может использоваться с OFC, витым кабелем и т. д.

Преимущества:

  • Модернизация центрального узла может быть выполнена легко.
  • Если один узел выйдет из строя, это не повлияет на всю сеть, и сеть будет работать без сбоев.
  • Устранить неисправность легко.
  • Простота в эксплуатации.

Недостатки:

  • Высокая стоимость.
  • Если центральный узел выйдет из строя, вся сеть будет прервана, так как все узлы зависят от центрального узла.
  • Производительность сети зависит от производительности и емкости центрального узла.
#4) Топология MESH:

Каждый узел соединен с другим по топологии точка-точка, и все узлы соединены друг с другом.

Существует два метода передачи данных по ячеистой топологии.Один маршрутизирует, а другой флудит. В методе маршрутизации узлы следуют логике маршрутизации в соответствии с сетью, необходимой для направления данных от источника к месту назначения по кратчайшему пути.

В методе лавинной рассылки одни и те же данные передаются на все узлы сети, поэтому логика маршрутизации не требуется. Сеть устойчива к наводнениям, и данные трудно потерять, однако это приводит к нежелательной нагрузке на сеть.

Преимущества :

  • Прочный.
  • Неисправность может быть легко обнаружена.
  • Очень надежный

Недостатки :

  • Очень дорого.
  • Установка и настройка сложны.
#5) ДЕРЕВО Топология:

У него есть корневой узел, и все подузлы связаны с корневым узлом в виде дерева, тем самым образуя иерархию. Обычно он имеет три уровня иерархии и может быть расширен в соответствии с потребностями сети.

Преимущества :

  • Обнаружение неисправности просто.
  • Может расширять сеть по мере необходимости в соответствии с требованиями.
  • Простота обслуживания.

Недостатки :

  • Высокая стоимость.
  • При использовании для WAN сложно поддерживать.

Режимы передачи в компьютерных сетях

Это метод передачи данных между двумя узлами, подключенными по сети.

Существует три типа режимов передачи, которые объясняются ниже:

#1) Симплексный режим:

В этом режиме данные могут передаваться только в одном направлении.Следовательно, режим связи является однонаправленным. Здесь мы можем просто отправить данные и не можем ожидать получить на них какой-либо ответ.

Пример : Динамики, процессор, монитор, телевизионное вещание и т. д.

#2) Полудуплексный режим:

Полудуплексный режим означает, что данные могут передаваться в обоих направлениях на одной несущей частоте, но не одновременно.

Пример : Рация – В этом случае сообщение может быть отправлено в обоих направлениях, но только по одному за раз.

#3) Полнодуплексный режим:

Полный дуплекс означает, что данные могут передаваться в обоих направлениях одновременно.

Пример : Телефон – в котором оба человека могут говорить и слушать одновременно.

Среды передачи в компьютерных сетях

Среда передачи — это среда, через которую мы будем обмениваться данными в форме голоса/сообщения/видео между точкой источника и точкой назначения.

Первый уровень уровня OSI i.е. физический уровень играет важную роль в предоставлении среды передачи для отправки данных от отправителя к получателю или обмена данными из одной точки в другую. Мы будем далее изучать это подробно об этом.

В зависимости от таких факторов, как тип сети, стоимость и простота установки, условия окружающей среды, потребности бизнеса и расстояния между отправителем и получателем, мы решим, какая среда передачи будет подходящей для обмена данными.

Типы средств передачи:

#1) Коаксиальный кабель:

Коаксиальный кабель в основном состоит из двух проводников, параллельных друг другу.Медь в основном используется в коаксиальном кабеле в качестве центрального проводника и может иметь форму сплошного провода. Он окружен ПВХ-установкой, в которой экран имеет внешнюю металлическую оболочку.

Внешняя часть используется как экран от помех, а также как проводник, замыкающий всю цепь. Самая внешняя часть представляет собой пластиковую крышку, которая используется для защиты всего кабеля.

Он использовался в аналоговых системах связи, где одна кабельная сеть может передавать 10 тыс. голосовых сигналов.Провайдеры сети кабельного телевидения также широко используют коаксиальный кабель во всей телевизионной сети.

#2) Витая пара:

Это самая популярная проводная среда передачи, которая используется очень широко. Это дешево и проще в установке, чем коаксиальные кабели.

Состоит из двух проводников (обычно используется медь), каждый из которых имеет свою пластиковую изоляцию и скручен друг с другом. Один заземлен, а другой используется для передачи сигналов от отправителя к получателю.Для отправки и получения используются отдельные пары.

Существует два типа кабелей с витой парой: неэкранированная витая пара и кабель с экранированной витой парой. В телекоммуникационных системах широко используется соединительный кабель RJ 45, представляющий собой комбинацию из 4 пар кабелей.

Он используется в LAN-коммуникациях и стационарных телефонных соединениях, поскольку обладает высокой пропускной способностью и обеспечивает соединения с высокой скоростью передачи данных и голоса.

#3) Волоконно-оптический кабель:

Волоконно-оптический кабель состоит из жилы, окруженной прозрачным материалом оболочки с меньшим коэффициентом отражения.Он использует свойства света для передачи сигналов между ними. Таким образом, Свет удерживается в сердцевине с помощью метода полного внутреннего отражения, благодаря которому волокно действует как волновод.

В многомодовом волокне имеется несколько путей распространения, а используемые волокна имеют больший диаметр сердцевины. Этот тип волокна в основном используется во внутридомовых решениях.

Принимая во внимание, что в одномодовых волокнах имеется один путь распространения, а диаметр используемой сердцевины сравнительно меньше.Этот тип волокна используется в глобальных сетях.

Оптическое волокно представляет собой гибкое и прозрачное волокно, состоящее из кварцевого стекла или пластика. Оптические волокна передают сигналы в виде света между двумя концами волокна, поэтому они обеспечивают передачу на большие расстояния и с более высокой пропускной способностью, чем коаксиальные кабели и кабели с витой парой или электрические кабели.

Волокна используются вместо металлических проводов, поэтому сигнал будет передаваться с очень меньшей потерей сигналов от отправителя к получателю, а также невосприимчив к электромагнитным помехам.Таким образом, его эффективность и надежность очень высоки, а также он очень легкий.

Из-за вышеуказанных свойств волоконно-оптических кабелей они в основном предпочтительнее электрических проводов для связи на большие расстояния. Единственным недостатком OFC является его высокая стоимость установки, а также его обслуживание очень сложно.

Средства беспроводной связи

До сих пор мы изучали способы проводной связи, в которых мы использовали проводники или направляющие среды для передачи сигналов от источника к месту назначения, а также использовали стеклянную или медную проволоку в качестве физической среды для целей связи.

Среда, которая передает электромагнитные сигналы без использования какой-либо физической среды, называется средой беспроводной связи или средой неуправляемой передачи. Сигналы передаются по воздуху и доступны всем, у кого есть возможность их принимать.

Частота, используемая для беспроводной связи, составляет от 3 кГц до 900 ТГц.

Беспроводную связь можно разделить на 3 категории, как указано ниже:

#1) Радиоволны:

Сигналы с частотой передачи от 3 кГц до 1 ГГц называются радиоволнами.

Они являются всенаправленными, так как когда антенна передает сигналы, она будет посылать их во всех направлениях, что означает, что передающая и принимающая антенны не должны быть выровнены друг с другом. Если посылать радиоволновые сигналы, то их может принять любая антенна, обладающая приемными свойствами.

Его недостатком является то, что, поскольку сигналы передаются с помощью радиоволн, их может перехватить кто угодно, поэтому он не подходит для отправки засекреченных важных данных, но может использоваться для целей, где есть только один отправитель и много получателей.

Пример: Используется в AM, FM радио, телевидении и пейджинге.

#2) Микроволновые печи:

Сигналы с частотой передачи в диапазоне от 1 ГГц до 300 ГГц называются микроволнами.

Это однонаправленные волны, что означает, что когда сигнал передается между антеннами отправителя и получателя, обе они должны быть выровнены. У микроволн меньше проблем с помехами, чем у радиосвязи, поскольку антенны отправителя и приемника выровнены друг с другом на обоих концах.

Распространение микроволн осуществляется в режиме прямой видимости, и вышки с установленными антеннами должны находиться в прямой видимости, поэтому для правильной связи высота вышки должна быть очень большой. Для микроволновой связи используются два типа антенн: параболическая антенна и рупорная .

Микроволны полезны в системах связи один на один благодаря своим однонаправленным свойствам. Таким образом, он очень широко используется в спутниковой и беспроводной связи LAN.

Его также можно использовать для дальней связи, поскольку микроволны могут передавать тысячи голосовых данных за один и тот же интервал времени.

Существует два типа микроволновой связи:

  1. Наземная микроволновая печь
  2. Спутниковая микроволновая печь

Единственным недостатком микроволновой печи является то, что она очень дорогая.

#3) Инфракрасные волны:

Сигналы с частотой передачи от 300 ГГц до 400 ТГц называются инфракрасными волнами.

Его можно использовать для связи на короткие расстояния, так как инфракрасное излучение с высокими частотами не может проникать в помещения и, таким образом, предотвращает помехи между одним устройством и другим.

Пример : Использование инфракрасного дистанционного управления соседями.

Заключение

С помощью этого руководства мы изучили основные строительные блоки компьютерных сетей и их значение в современном цифровом мире.

Здесь также объясняются различные типы среды, топология и режимы передачи, используемые для соединения различных типов узлов в сети.Мы также видели, как компьютерные сети используются для создания сетей внутри зданий, междугородных сетей и всемирной паутины, то есть Интернета.

СЛЕДУЮЩЕЕ Учебное пособие

Что такое компьютерная сеть? Основы, использование и компоненты

Что такое компьютерная сеть?

Компьютерная сеть представляет собой группу из двух или более взаимосвязанных компьютерных систем. Вы можете установить сетевое соединение с помощью кабеля или беспроводной сети.

Каждая сеть включает аппаратное и программное обеспечение, соединяющее компьютеры и инструменты.

В этом учебном пособии по концепциям компьютерных сетей вы узнаете:

Компоненты компьютерной сети

Вот основные компоненты компьютерной сети:

Переключатели

Коммутаторы

работают как контроллер, который соединяет компьютеры, принтеры и другие аппаратные устройства с сетью в кампусе или здании.

Позволяет устройствам в вашей сети взаимодействовать друг с другом, а также с другими сетями. Это поможет вам разделить ресурсы и сократить расходы любой организации.

Маршрутизаторы

Маршрутизаторы

помогут вам подключиться к нескольким сетям. Это позволяет вам использовать одно подключение к Интернету для нескольких устройств и экономить деньги. Этот сетевой компонент действует как диспетчер, который позволяет анализировать данные, отправляемые по сети. Он автоматически выбирает лучший маршрут для передачи данных и отправляет их по пути.

серверов:

Серверы — это компьютеры, на которых хранятся общие программы, файлы и сетевая операционная система. Серверы разрешают доступ к сетевым ресурсам всем пользователям сети.

клиентов:

Клиенты — это компьютерные устройства, которые имеют доступ к сети и используют ее, а также совместно используют сетевые ресурсы. Они также являются пользователями сети, так как могут отправлять и получать запросы от сервера.

Среда передачи:

Среда передачи — это носитель, используемый для соединения компьютеров в сети, такой как коаксиальный кабель, витая пара и оптоволоконный кабель. Он также известен как ссылки, каналы или линии.

Точки доступа

Точки доступа

позволяют устройствам подключаться к беспроводной сети без кабелей.Беспроводная сеть позволяет подключать новые устройства и обеспечивает гибкую поддержку мобильных пользователей.

Общие данные:

Общие данные — это данные, которыми обмениваются клиенты, такие как файлы данных, программы доступа к принтерам и электронная почта.

Сетевая интерфейсная карта:

Плата сетевого интерфейса

отправляет, получает данные и управляет потоком данных между компьютером и сетью.

Локальная операционная система:

Локальная ОС, которая помогает персональным компьютерам получать доступ к файлам, печатать на локальном принтере и использовать один или несколько дисков и дисководов компакт-дисков, расположенных на компьютере.

Сетевая операционная система:

Сетевая операционная система — это программа, работающая на компьютерах и серверах. Это позволяет компьютерам общаться через сеть.

Протокол:

Протокол — это набор определенных правил, который позволяет двум объектам обмениваться данными по сети. Для этой цели используются следующие стандартные протоколы: IP, TCP, UDP, FTP и т. д.

Ступица:

Hub — это устройство, которое разделяет сетевое подключение на несколько компьютеров.Он действует как распределительный центр, поэтому всякий раз, когда компьютер запрашивает какую-либо информацию с компьютера или из сети, он отправляет запрос на концентратор через кабель. Концентратор получит запрос и передаст его во всю сеть.

Кабель локальной сети:

Кабель локальной сети

(LAN) также называется кабелем Ethernet или кабелем передачи данных. Он используется для подключения устройства к Интернету.

ОСИ:

OSI расшифровывается как Open Systems Interconnection. Это эталонная модель, которая позволяет задавать стандарты связи.

Уникальные идентификаторы сети

Ниже приведены некоторые уникальные сетевые идентификаторы:

Имя хоста:

Каждое устройство в сети связано с уникальным устройством, которое называется именем хоста.

IP-адрес:

IP-адрес (интернет-протокол) является уникальным идентификатором для каждого устройства в Интернете. Длина IP-адреса составляет 32 бита. IPv6-адрес составляет 128 бит.

DNS-сервер:

DNS означает систему доменных имен.Это сервер, который переводит URL-адреса или веб-адреса в соответствующие им IP-адреса.

MAC-адрес:

MAC (адрес управления доступом к среде), известный как физический адрес, является уникальным идентификатором каждого хоста и связан с сетевой картой (сетевой интерфейсной картой). Общая длина MAC-адреса: 12 цифр/6 байт/48 бит

Порт:

Порт — это логический канал, который позволяет пользователям сети отправлять или получать данные в приложение. На каждом хосте может быть запущено несколько приложений.Каждое из этих приложений идентифицируется по номеру порта, на котором они работают.

Другие важные сетевые компоненты

ARP:

ARP означает протокол разрешения адресов, который помогает пользователям сети преобразовывать IP-адрес в соответствующий физический адрес.

РАРП:

Протокол обратного разрешения адресов дает IP-адрес устройства с заданным физическим адресом в качестве входных данных.

Использование компьютерных сетей

Вот некоторые распространенные приложения компьютерных сетей

  • Помогает вам совместно использовать ресурсы, такие как принтеры
  • Позволяет обмениваться дорогостоящим ПО и базой данных между участниками сети
  • Обеспечивает быструю и эффективную связь с одного компьютера на другой
  • Помогает вам обмениваться данными и информацией между пользователями через сеть.

Преимущества компьютерных сетей

Вот основные преимущества/плюсы использования компьютерных сетей:

  • Помогает вам подключаться к нескольким компьютерам вместе для отправки и получения информации при доступе к сети.
  • Помогает совместно использовать принтеры, сканеры и электронную почту.
  • Помогает обмениваться информацией на очень высокой скорости
  • Электронная связь эффективнее и дешевле, чем без сети.

Недостатки компьютерных сетей

Вот недостатки/минусы использования компьютерных сетей:

  • Инвестиции в аппаратное и программное обеспечение могут быть дорогостоящими при первоначальной настройке
  • Если вы не примете надлежащие меры безопасности, такие как шифрование файлов, брандмауэры, ваши данные будут в опасности.
  • Некоторые компоненты конструкции сети могут не прослужить много лет, и они придут в негодность или будут работать со сбоями, и их потребуется заменить.
  • Требуется время для постоянного администрирования
  • Частые сбои сервера и проблемы с регулярными отказами кабеля

Сводка:

  • Компьютерная сеть представляет собой группу из двух или более взаимосвязанных компьютерных систем
  • Компьютерные сети помогают вам соединяться с несколькими компьютерами вместе для отправки и получения информации
  • Коммутаторы работают как контроллер, соединяющий компьютеры, принтеры и другие аппаратные устройства
  • Маршрутизаторы
  • помогут вам подключиться к нескольким сетям.Это позволяет вам использовать одно подключение к Интернету и экономить деньги
  • Серверы — это компьютеры, на которых хранятся общие программы, файлы и сетевая операционная система
  • Клиенты — это компьютерные устройства, которые имеют доступ к сети и используют ее, а также совместно используют сетевые ресурсы
  • Hub — это устройство, разделяющее сетевое подключение на несколько компьютеров.
  • Точки доступа позволяют устройствам подключаться к беспроводной сети без кабелей
  • Плата сетевого интерфейса отправляет, получает данные и управляет потоком данных между компьютером и сетью
  • Протокол — это набор определенных правил, которые позволяют двум объектам обмениваться данными по сети
  • Имя хоста, IP-адрес, DNS-сервер и хост являются важными уникальными идентификаторами компьютерных сетей.
  • ARP расшифровывается как протокол разрешения адресов
  • .
  • RAR Протокол обратного разрешения адресов дает IP-адрес устройства с заданным физическим адресом в качестве входных данных.
  • Компьютерная сеть помогает вам обмениваться дорогостоящим программным обеспечением и базой данных между участниками сети
  • Самый большой недостаток установки компьютерной сети заключается в том, что ее первоначальные инвестиции в аппаратное и программное обеспечение могут быть дорогостоящими для первоначальной настройки

Краткое руководство по основам работы в сети

В мире компьютеров сеть — это практика соединения двух или более вычислительных устройств вместе с целью обмена данными.Сети строятся с использованием комбинации компьютерного оборудования и компьютерного программного обеспечения. Некоторые объяснения сетей, которые можно найти в книгах и учебных пособиях, носят технический характер и предназначены для студентов и профессионалов, в то время как другие больше ориентированы на домашнее и деловое использование компьютерных сетей. Вот краткий и упрощенный обзор основных концепций сетей.

Типы компьютерных сетей

Гетти Изображений

Сети можно разделить на несколько категорий. Один метод определяет тип сети в соответствии с географической областью, которую она охватывает.В качестве альтернативы сети также можно классифицировать на основе топологии или типов протоколов, которые они поддерживают.

Типы сетевого оборудования: оборудование

Deepblue4you/Getty Images

Строительные блоки домашней компьютерной сети включают адаптеры, маршрутизаторы и/или точки доступа. Проводная (и гибридная проводная/беспроводная) сеть также включает в себя кабели разных типов. Наконец, крупные корпоративные сети, в частности, часто используют другое передовое оборудование для специализированных коммуникационных целей.

Ethernet

ССО

Ethernet — это технология физического уровня и уровня канала передачи данных для локальных сетей. Дома, школы и офисы по всему миру обычно используют кабели и адаптеры стандарта Ethernet для подключения к сети персональных компьютеров.

Беспроводная локальная сеть (WLAN)

Тодор Цветков/E+/Getty Images

Wi-Fi — самый популярный протокол беспроводной связи для локальных сетей. Частные домашние и корпоративные сети, а также общедоступные точки доступа используют Wi-Fi для подключения компьютеров и других беспроводных устройств друг к другу и к Интернету.Bluetooth – это еще один беспроводной протокол, обычно используемый в сотовых телефонах и компьютерных периферийных устройствах для связи по сети ближнего действия.

Интернет-сервис

Гетти Изображений

Технологии, используемые для подключения к Интернету, отличаются от тех, которые используются для подключения устройств в локальных сетях. Цифровые абонентские линии (DSL), кабельные модемы и оптоволокно обеспечивают услуги фиксированного широкополосного доступа в Интернет, а WiMax и LTE дополнительно поддерживают мобильную связь. В географических регионах, где эти высокоскоростные варианты недоступны, абоненты вынуждены вместо этого использовать старые сотовые услуги, спутниковый или даже коммутируемый доступ в Интернет.

TCP/IP и другие интернет-протоколы

Гетти Изображений

TCP/IP — это основной сетевой протокол Интернета. Аббревиатура относится к протоколу управления передачей и интернет-протоколу, двум платформам, на которых основана модель. Родственное семейство протоколов, построенное поверх TCP/IP, позволяет веб-браузерам, электронной почте и многим другим приложениям обмениваться данными по сетям по всему миру. Приложения и компьютеры, использующие TCP/IP, идентифицируют друг друга с помощью назначенных IP-адресов, которые представляют собой серию чисел, обычно имеющих вид ###.##.###.### (т. е. 192.168.0.51).

Сетевая маршрутизация, коммутация и мосты

Грассетто / Getty Images

Большинство компьютерных сетей направляют сообщения от устройств-источников к устройствам-получателям, используя любой из трех методов: маршрутизацию, коммутацию и мост. Маршрутизаторы используют определенную информацию о сетевом адресе, содержащуюся в сообщениях, для отправки их по назначению (часто через другие маршрутизаторы). Коммутаторы используют ту же технологию, что и маршрутизаторы, но обычно поддерживают только локальные сети.Мост позволяет сообщениям проходить между двумя разными типами физических сетей.

Спасибо, что сообщили нам!

Расскажите нам, почему!

Другой Недостаточно подробностей Сложно понять

Концепции промышленных сетей — Основы технологии.

Основные ноу-хау в цифровых сетях.

Базовые знания в области сетей связи и основ промышленных сетей.

Многие технологии постоянно развиваются

Существует множество технологий и множество решений в области коммуникационных методов для обмена данными между машинами и между устройствами с использованием сетей.Сложность сетей приводит к тому, что приходится принимать во внимание разные уровни или разные точки зрения. Слои ISO помогают получить некоторые разъяснения, изолируя различные четко определенные функции.


Первая часть этой папки представляет собой подборку общей информации, технических документов и учебных материалов, связанных с цифровыми сетями. Все они касаются фундаментальных знаний о цифровых коммуникациях, необходимых для обмена данными (протоколы, стандарты, оборудование и многое другое).

Вторая часть связана с особенностями промышленных сетей, предназначенных для автоматизации производства и управления технологическими процессами. В нем представлены основные рекомендации, которые мы можем встретить в большинстве решений для промышленных сетей.

Компьютер и средства связи, Руководство по работе в сети.

Справочник стандартов компьютеров и связи

В этом справочнике перечислены все, что касается вычислений и связи в целом (он не ориентирован на отрасль). Это касается средств передачи, сетей (в основном основанных на Ethernet), языков программирования, периферийных устройств, интерфейсов и операционных систем.Ресурсы стандартов, которые вы получите, связаны с цифровыми сетями, коммуникационными протоколами ( NTP Network Time Protocol), медиа ( ADSL , Fibre Channel), сетями (Ethernet, IEEE 1394), интернет-стандартами ( HTML ). , JavaScript ). Существует множество ссылок, сообщающих об Ethernet (протоколы, порты и т. д.) и даже о графических стандартах, таких как OpenGL (Открытая графическая библиотека).

Компьютеры и средства связи

www.cmpcmm.com

Учебные пособия по работе в сети

«Lantronix» предоставляет подробные технические руководства, помогающие получить глубокие знания по основам работы с сетями. Их цели охватывают широкий спектр технологий, включая скоростные характеристики, удаленное управление, устройства, глобальные функции, серверы, беспроводные сети и безопасность.


  • Учебное пособие по работе в сети, часть I: Основы работы в сети от технологий до продуктов.

    « В этом документе рассматриваются основы работы с сетями, включая типы сетей, технологии, используемые для работы сетей, и продукты, с помощью которых это происходит.»


  • Руководство по работе в сети, часть II: Ускорение вашей сети.

    « Эта папка посвящена теме скорости, в основном факторам, влияющим на скорость вашей сети, и технологиям, доступным для ее ускорения. »


  • Учебное пособие по работе в сети, часть III: совместное использование устройств; Терминальные серверы, серверы печати и консольные серверы.

    «Эти страницы посвящены терминальным серверам, серверам печати и консольным серверам, а также тому, как они позволяют устройствам в сети обмениваться информацией и взаимодействовать.»


  • Учебное пособие по переключению: коммутаторы серверов, перегрузка и пропускная способность сети.

    « В этих главах дается обзор коммутаторов и того, как они работают в сети. В учебнике рассматривается ряд технологий коммутации, а также то, как коммутация устраняет перегрузку сети для оптимизации пропускной способности сети. »


  • Учебное пособие по серверам устройств : M2M , Сеть устройств и AES .

    « Эта часть дает всесторонний обзор технологий серверов устройств, включая такие важные темы, как M2M , последовательное подключение к Ethernet, 802.11b и шифрование AES (алгоритм Rijndael). Это ценный ресурс для профессионалов в области сетевых технологий. »

www.lantronix.com

EIN , Полевая сеть для управления процессом.

Технические статьи по промышленным сетям Ethernet

Здесь вы найдете несколько интересных технических статей, связанных с промышленными сетями в целом и конкретными промышленными сетями в частности. Вы найдете информацию о протоколах, безопасности, подключении, стандартах, синхронизации времени и многом другом.Сети, о которых говорят, — это Ethernet в промышленности, беспроводная локальная сеть в реальном времени, profibus, Ethernet IP , беспроводная связь

Published in Разное

Ваш комментарий будет первым

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.