Комп’ютерні мережі

Привіт, ви завітали на блог Пелиха Михайла - студента фізико-математичного факультету Уманського Державного Педагогічного Університету. Я хотів би розповісти вам про комп’ютерні мережі, принципи побудови та основні поняття локальних мереж.

Загальне поняття про комп’ютерні мережі:

Комп’ютерна мережа – це система розподіленої обробки інформації між комп’ютерами за допомогою засобів зв’язку.

Комп’ютерна мережа являє собою сукупність територіально рознесених комп’ютерів, здатних обмінюватися між собою повідомленнями через середовище передачі даних.

Передача інформації між комп’ютерами відбувається за допомогою електричних сигналів, які бувають цифровими та аналоговими. У комп’ютері використовуються цифрові сигнали у двійковому вигляді, а під час передачі інформації по мережі – аналогові (хвильові). Частота аналогового сигналу – це кількість виникнень хвилі у задану одиницю часу. Аналогові сигнали також використовуються модеми, які двійковий ноль перетворюють у сигнал низької частоти, а одиницю – високої частоти.

Комп’ютери підключаються до мережі через вузли комутації. Вузли комутації з’єднуються між собою канали зв’язку. Вузли комутації разом з каналами зв’язку утворюють середовище передачі даних. Комп’ютери, підключені до мережі, у літературі називають вузлами, абонентськими пунктами чи робочими станціями. Комп’ютери, що виконують функції керування мережею чи надають які-небудь мережеві послуги, називаються серверами. Комп’ютери, що користуються послугами серверів, називаються клієнтами.

Кожен комп’ютер, підключений до мережі, має ім’я (адресу). Комп’ютерні мережі можуть обмінюватися між собою інформацією у вигляді повідомлень. Природа цих повідомлень може бути різна (лист, програма, книга і т.д.). У загальному випадку повідомлення по шляху до абонента-одержувача проходить декілька вузлів комутації. Кожний з них, аналізуючи адресу одержувача в повідомленні і володіючи інформацією про конфігурацією мережі, вибирає канал зв’язку для наступного пересилання повідомлення. Таким чином, повідомлення “подорожує” по мережі, поки не досягає абонента-одержувача.

Топологія мереж:

Топологія мережі – це її геометрична форма або фізичне розташування комп’ютерів по відношенню один до одного. Існують такі типи топологій: зірка, кільце, шина, дерево, комбінована.

Мережа у вигляді зірки містить центральний вузол комутації, до якого посилаються всі повідомлення з вузлів.

Мережа у вигляді кільця має замкнений канал передачі даних в одному напрямку. У кільцевій топології вузли, з’єднуючись послідовно один з одним, утворюють кільце. Дані по мережі передаються від вузла до вузла. Передача інформації з кільця здійснюється тільки в одному напрямку, наприклад, по годинній стрілці. Така мережа проста в керуванні, однак її надійність цілком визначається надійністю центрального вузла.

Топологія “Шина” використовує як канал для передечі даних, коаксіальний кабель. Усі комп’ютери підєднуються безпосередньо до шини.

У мережі з топологією “Шина” дані передаються в обох напрямках одночасно.

У мережі з деревоподібною чи ієрархічною топологією кожен вузол зв’язаний з одним вищестоячим керуючим вузлом і одним чи декількома нижчестоячими керованими вузлами. Назва топології зв’язана з тим, що вона нагадує дерево, гілки якого ростуть з кореня вниз до самого нижнього рівня. Топологія деревоподібної мережі найчастіше відображає ієрархічну організаційну структуру установи, у рамках якої вона створена. Така мережа приваблива з погляду простоти керування, розширюваності.

Інформація передається послідовно між адаптерами робочих станцій доти, доки не буде прийнята отримувачем.

У локальних мережах інформація передається на невелику відстань. Локальні мережі поєднують комп'ютери, що розташовані недалеко один від одного. Для передачі інформації використо-вуються високошвидкісний канал передачі даних, швидкість у якому приблизно така сама, як швидкість внутрішньої шини комп'ютера. Найбільш відомими типами локальних мереж є Ethernet і Token Ring.

Зєднання мереж:

 Раніше згадувалося, що мережа, особливо глобальна, може включати декілька підмереж. Природно, що в кожній з підмереж можуть бути реалізовані свої мережеві протоколи, у загальному випадку несумісні з протоколами інших підмереж. При передачі пакетів з однієї підмережі в іншу необхідно здійснювати перетворення несумісних протоколів.

Повторювачі регенерують пакети даних при передачі, не змінюючи їхню структуру. Повторювачі застосовують для з’єднання мереж з різним середовищем передачі даних чи для збільшення довжини мережі. Мости використовуються для об’єднання мереж, що розрізняються форматом кадру. Маршрутизатори використовую-ться для обєднання мереж, що розрізняються способами адресації абонентів. У такому випадку маршрутизатор транслює адреси однієї мережі в адреси іншої. Маршрутизатор може також використо-вуватися для комутації пакетів, що надійшли, у залежності від адреси одержувача в ту чи інші мережу. Шлюзи використовуються для сполучення різнорідних мереж, що розрізняються протоколами вищих рівнів. Так, наприклад, у світі існує кілька систем електронної пошти, що функціонують у різних мережах. Кожна має свій, не сумісний з іншими, протокол електронної пошти. Протокол електронної пошти являє собою реалізацію вищих рівнів протоколів для конкретного виду послуг – пересилання листів. Очевидно, що для пересилання листів з однієї системи в іншу необхідно здійснювати перетворення формату листа, використовуваного алфавіту і т.д. Таке перетворення повинен виконувати шлюз.

Послуги комп’ютерних мереж:

Комп’ютерні мережі в залежності від призначення можуть надавати користувачам різні послуги. Найбільш розповсюдженими видами послуг є:

· електронна пошта;

· телеконференції;

· передача файлів;

· віддалене керування комп’ютером.

Кожен вид послуг регламентується протоколами. Ці прото-коли реалізують відповідні служби.

Передача файлів. Одніяє із важливих послуг, наданих комп’ютерною мережею, є можливість доступу до файлів і каталогів користувачів, розміщених на інших, віддалених комп’ютерах мережі. Доступ до таких каталогів і файлів можливий тільки з дозволу користувача, на комп’ютері якрго розміщені зазначені файли. У дозволі вказується імена користувачів, яким дозволений доступ, паролі, по яких здійснюється доступ, а також вид доступу. До деяких каталогів і файлів може бути дозволений вільний доступ по читанню без вказівки пароля. Користувач, що одержав доступ, може переглядати каталоги і файли, копіювати їх на свій комп’ютер чи виконувати інші дії в рамках наданих йому прав. Служби передачі файлів реалізують також послучи пошуку файлів по іменах чи індексах слів для файлів.

Віддалене керування. При віддаленому керуванні іншим комп’ютером мережі користувач зі свго комп’ютера може керувати роботою віддаленого комп’ютера. При цьому створюється ілюзія, що клавіатура, миша, дисплей користувача безпосередньо підключені до віддаленого комп’ютера. Всі введені користувачем команди передаються на віддалений комп’ютер і виконуються на ньому. Воно дозволено тільки з дозволу користувача, також необ-хідно вказати ім’я комп’ютера і пароль. Таке керування дозволяє використовувати ресурси віддаленого комп’ютера.

Локальні обчислювані мережі

Досвід експлуатації обчислювальних мереж показує, що левова частка генерованої у таких мережах інформації використо-вуються тією ж установою, підприємством, що її породила, тобта значна частина мережевої інформації призначена для місцевих користувачів. Кріт того, багато користувачів мережі зацікавлені у вільному доступу та ефективній спільній експлуатації дорогого комп’ютерного устаткування. Ці задачі вирішують ЛОМ. Відмі-нними ознаками ЛОМ можна вважати охоплення невеликої території, висока надійність передачі даних.

Мережеві адаптери. Підключення комп’ютерів до мережі передачі даних можна здійснювати через стандартні послідовні і паралельні порти, що знаходяться на системному боці. Однак через істотні недоліки, у першу чергу низьку швидкість передачі даних цей спосіб підключення використовується тільки в недорогих ЛОМ з малим числом вузлів. Частіше для цих цілей використовуються спеціальні плати, шо вставляються в гнізда розширення системного блоку комп’ютера – мережеві адаптери чи мережеві карти. Мережеві адаптери підтримують протоколи нижнього рівня для ЛОМ. Мережеві адаптери можуть налагоджуватися на певний режим роботи програмно чи за допомогою перемикачів.

Деякі мережі адаптери мають програми виклику операційної системи із сервера ЛВС. Такі програми зберігаються у мікросхемах постійної пам’яті. Це дає можливість використовувати в ЛВС бездискові комп’ютери.

Тепер, коли ви зрозуміли, що таке комп’ютерні мережі, ви можете прочитати про них детальніше

Читати детальніше

 Також ви можете переглянути відео: