Аппаратное обеспечение сети это: Аппаратное обеспечение компьютерных сетей.

Аппаратное обеспечение компьютерных сетей.

Аппаратное обеспечение компьютерных сетей. — Информатика, информационные технологии

Для объединения компьютеров в настоящее время используется большое количество различных устройств (сетевых аппаратных средств). В локальных сетях наиболее часто используются сетевые адаптеры (сетевые карты), концентраторы, коммутаторы, маршрутизаторы.

Рассмотрим более подробно каждый тип оборудования.

Сетевой адаптер – это устройство необходимое для подключения компьютера к локальной сети. Сетевой адаптер устанавливается в свободный слот (разъем) материнской платы компьютера, как и адаптеры, выполняющие другие функции, например видеоадаптер. Сетевые адаптеры можно классифицировать по следующим признакам:

• в зависимости от типа и разрядности используемой в компьютере внутренней шины;
• в зависимости от типа принятой в сети сетевой технологии – Ethernet, Token Ring, FDDI и т. д.;
• в зависимости от типа среды (канала) передачи данных – коаксиальный кабель, оптоволоконный кабель, кабель типа витая пара.

Сетевой адаптер присоединяется к кабелю с помощью специальных коннекторов, тип которых зависит от типа кабеля. Например, для кабеля типа витая пара используется коннектор типа RG-45, внешне напоминающий разъем для подключения телефона. Для подключения к коаксиальному кабелю используются так называемые BNC-коннекторы и Т-коннекторы. Существуют сетевые адаптеры, использующие беспроводной принцип взаимодействия. В настоящее время тремя главными типами беспроводной передачи данных являются радиосвязь, связь в микроволновом диапазоне и инфракрасная связь. Наиболее распространенным, в настоящее время, вариантом организации беспроводной локальной сети является использование WiFi оборудования. WiFi является аббревиатурой от «Wireless Fidelity» (беспроводная связь) и представляет собой стандарт беспроводного доступа, обеспечивающий скорость передачи информации до 54 Мбит/сек.

Каждый сетевой адаптер имеет уникальный внутренний номер, так называемый MAC-адрес, позволяющий однозначно идентифицировать источник информации в сетевой среде.

Различные типы кабелей используются в качестве носителей, или среды передачи данных. Хотя беспроводные технологии передачи данных становятся все более популярными в настоящее время, основным типом носителя для сетевых коммуникаций остается кабель. Наиболее распространены кабели следующих типов:

• кабель типа витая пара;
• коаксиальный кабель;
• оптоволоконный кабель.

Концентратор (многопортовый повторитель, или HUB) – это устройство, используемое для объединения отдельных рабочих мест (компьютеров) в локальную сеть. Современные концентраторы имеют, как правило, 8, 12, 16, 24, или 48 портов (разъемов) для подключения компьютеров. Все порты концентратора равноправны. При получении сигнала от одного из подключенных к нему компьютеров концентратор транслирует его на все остальные порты. Таким образом, концентратор является центральной точкой соединения компьютеров в сети.

Коммутатор (switch) – это устройство, которое также может использоваться для объединения компьютеров, или различных сегментов локальной сети. В отличии от концентратора, коммутатор при получении сигнала (пакета данных) от одного из подключенных к нему компьютеров не транслирует его на все остальные порты, а передает его только в тот порт, к которому подключен компьютер, являющийся получателем этого пакета данных.

Маршрутизатор (router) – это сетевое коммуникационное устройство, выполняющие маршрутизацию информации, т.е. определение наилучшего маршрута для передачи информации от источника к пункту назначения и передачу информации по этому маршруту. Маршрутизаторы связывают в объединенную сеть несколько подсетей и поэтому передача информации от одного компьютера к другому возможна по нескольким маршрутам.

Статьи к прочтению:

1. Аппаратное обеспечение

Похожие статьи:

Аппаратное обеспечение компьютерных сетей

Изучив эту тему, вы узнаете:

— какие существуют разновидности сетей;

— каковы основные компоненты сети;

— каким образом происходит обмен информацией между компьютерами;

— какие технические средства обеспечивают работу компьютерной сети;

— какие каналы связи используются в компьютерных коммуникациях;

— о роли модемов и сетевых адаптеров в сети.

Виды компьютерных сетей

Компьютерные сети занимают все более важное место в жизни человечества. Сети могут объединять информационные ресурсы как небольших предприятий, так и крупных организаций, занимающих удаленные друг от друга помещения, подчас расположенные даже в разных странах. Это и определяет способ соединения компьютеров между собой и соответственно вид сети: локальную, региональную, корпоративную, глобальную.

Локальные сети

Представьте себе компьютерную сеть поликлиники с центральным компьютером, содержащим информацию обо всех пациентах. В кабинете каждого врача находится компьютер, на экран которого, при необходимости, выводятся сведения о конкретном больном. Врач обновляет их, сохраняет в базе данных центрального (главного) компьютера, и они становятся доступными другим специалистам, например физиотерапевту, невропатологу, кардиологу. Кроме того, эта же информация выводится и на компьютер регистратуры, где пациент может заказать себе направление на обследование или на прием к нужному врачу. В компьютере можно также хранить информацию о расписании работы специалистов, выдаче талонов на прием к ним и т. п.

Компьютерной сетью может быть оснащено и торговое предприятие. Тут с ее помощью можно хранить сведения о товарах и их стоимости, обрабатывать информацию о продажах, вести учет качества проданного товара и пр. Вся эта информация хранится централизованно, на сервере.

Компьютерная сеть может объединять компьютеры всей школы, установленные в самых разных рабочих местах: в кабинетах администрации, в библиотеке, в классах информатики и других кабинетах. Можно объединить с помощью сети, например, два или три домашних компьютера учащихся, живущих по соседству.

В офисе, работая в сети, разные сотрудники имеют доступ к одним и тем же внутренним источникам информации для подготовки различных отчетов, составления расписания и планирования общей деятельности предприятия. Специальные сетевые программы позволяют автоматически планировать собрания, подбирая наиболее подходящее для всех работников время, начальник может проверять, выполнены ли его поручения, которые он разослал по сети, и т. п. Все описанные выше примеры сетей предназначены для обработки информации местного значения. Как правило, такие сети связывают компьютеры, расположенные на небольших расстояниях (порядка 50-100 метров) в пределах здания, и потому называют их локальными (местными). Около 90 % информации, циркулирующей в таких сетях, — это информация местной организации. 

Локальная сеть — соединение компьютеров, расположенных на небольших расстояниях друг от друга.

Региональные и корпоративные сети

Нередко в том же офисе, школе или поликлинике возникает необходимость получить информацию от других аналогичных организаций. В таких случаях между собой соединяют компьютеры, расположенные не только в одном или нескольких помещениях.

Представьте себе систему хранения информации в библиотеках. Тут необходимо по каждой книге иметь самые разные сведения: название, данные об авторах, издательстве, количество имеющихся экземпляров, аннотацию содержания и пр. Если сделать такую информацию доступной большому количеству библиотек, то можно улучшить обслуживание читателей, усовершенствовать организацию межбиблиотечного фонда для обмена книгами. Объединение библиотек в централизованную компьютерную сеть позволяет обеспечить всем библиотекам доступ к любой необходимой информации о книгах.

С центральной библиотекой может быть связана как библиотека, где имеется только один компьютер, так и библиотека, в которой установлена локальная сеть. Для связи компьютеров может быть использована телефонная линия. Такая сеть уже имеет региональное значение. В качестве примера можно привести сеть библиотек Петербурга и Ленинградской области.

Региональная сеть — объединение компьютеров и локальных сетей для решения общих проблем регионального масштаба.

Вспомним и о том, как заказываются железнодорожные билеты. По запросу любого кассира-оператора на его монитор выводится информация о наличии свободных мест в поезде, стоимости проездных билетов и т. п. По указанию пассажира кассир через сеть вводит в центральный компьютер запрос на приобре тение билета и оформляет его продажу. Причем оплаченное место сразу же изымается из дальнейшей продажи. Представьте себе, что все эти компьютеры не были бы соединены в сеть. Тогда бы совершенно утрачивался смысл их использования, так как после каждого рабочего дня приходилось бы делать общие изменения о наличии свободных мест в каждом отдельном компьютере, сообщать другим кассирам о непроданных билетах и думать, как организовывать продажу билетов на следующий день.

Централизованная сеть легко решает такие проблемы. Продажа билетов на одни и те же маршруты может вестись из нескольких городов. И такую сеть уже нельзя назвать локальной. Она служит для обработки информации одной фирмы или объединения фирм и потому называется корпоративной (от слова «корпорация» — объединение).

Корпоративная сеть — объединение локальных сетей в пределах одной корпорации.

Корпоративные сети предназначаются для обслуживания клиентов в различных удаленных друг от друга пунктах, например в гостиницах. Они могут связывать в пределах одной корпорации филиалы, находящиеся в разных странах. Информация может изменяться работниками, имеющими доступ к ней. Описанные выше сети могут иметь выход в другие внешние сети, например, для того, чтобы получить информацию из удаленных баз данных глобального значения или переслать сообщения по электронной почте в другую сеть, отправить факс.

Глобальные сети

Централизованная обработка данных не всегда надежна, так как выход из строя центрального компьютера может привести к потере важной информации или вообще парализовать на некоторое время работу сети. Поэтому возникла необходимость децентрализованной обработки информации в сети. Разработка средств и методов передачи информации на большие расстояния сделала возможным появление глобальных сетей. Идея их построения заключается в том, что мощные компьютеры связаны между собой и могут обмениваться информацией в трансконтинентальных масштабах.

Серверы глобальных сетей предоставляют другим компьютерам, зарегистрированным на них, доступ не только к своим ресурсам (информационным и программным, электронной почте, компьютерным конференциям), но и к ресурсам других серверов сети и обеспечивают их пользователям возможность работы с информацией за пределами своего компьютера, открывая доступ к ресурсам удаленных машин.

За последние годы глобальные сети объединились между собой, и такое объединение носит название Интернет (Internet). Пользователи Интернета могут найти в этой сети все, что только не пожелают. Это файлы, изображения, звуки, созданные в различных компьютерных средах и хранящиеся в файловых архивах серверов. Их можно копировать на свой компьютер и открывать с помощью приложений, в которых они созданы. Из Интернета можно получать ежедневно меняющуюся информацию: прогнозы погоды, курсы валют, статистические сводки,, репертуар театров и меню ресторанов, любые программы и т. д.

Удаленный доступ (доступ к информации с большого расстояния по сети) позволяет организовать обучение на любом расстоянии (дистанционное обучение). Например, можно проводить урок
одновременно в разных школах мира, общаясь непосредственно с каждым присутствующим на таком уроке, или организовать лекции Известных профессоров для широкого круга слушателей из разных стран мира. Связь на расстоянии делает реальными консультации крупных специалистов при проведении хирургических операций, консилиумов, демонстраций этих операций для обучения медицинского персонала.

Особенно привлекательным стало использование глобальных сетей в связи с развитием мультимедийных средств, то есть графики, видео и звукового сопровождения. Документы, содержащие такие компоненты, стали наиболее популярными среди доступной информации в Интернете.

Чтобы не запутаться в огромных потоках информации, на серверах сети существуют специальные поисковые системы. Они осуществляют поиск информации, ее анализ и предоставление пользователю по его запросу адресов местонахождения нужной информации.

Глобальная сеть обеспечивает эффективный доступ к информации в мировых масштабах.

Глобальная сеть — объединения компьютеров, расположенных на удаленном расстоянии, для общего использования мировых информационных ресурсов.

Каналы связи для обмена информацией между компьютерами

Основная цель создания любой компьютерной сети (локальной или глобальной) состоит в обеспечении обмена информацией между объектами (серверами и клиентами) сети. Очевидно, что для этого необходимо осуществить связь компьютеров между собой. Поэтому обязательными компонентами любой сети являются всевозможные каналы связи (проводные и беспроводные), для которых используют различные физические среды. В соответствии с этим в сетях различают такие каналы связи, как телефонные и оптоволоконные линии, радиосвязь, космическая связь и др. 

Назначение каналов связи в компьютерной сети легко понять, если сравнить их с транспортными каналами системы грузовых или пассажирских перевозок. Транспортировка пассажиров может происходить по воздуху, с помощью железных дорог или водных (морских или речных) путей. В зависимости от среды транспортировки выбирают средство передвижения. Через компьютерные сети транспортируется информация. Среды, в которых происходит связь компьютеров сети, определяют средства соединения компьютеров. Если это среда, требующая телефонной связи, то соединение осуществляется через телефонный кабель. Широко применяются соединения компьютеров с помощью электрических кабелей, радиоволн, оптоволоконных кабелей и т. д.

Все это различные каналы связи. Эффективность связи в компьютерных сетях существенно зависит от следующих основных характеристик (параметров) каналов связи:

♦ пропускной способности (скорости передачи данных), измеряемой количеством бит информации, переданных по сети в секунду;

♦ надежности — способности передавать информацию без искажений и потерь;

♦ стоимости;

♦ возможности расширения (подключения новых компьютеров и устройств).

Сравните характеристики каналов связи, приведенные в таблице 22.1.

Таблица 22.1. Характеристики каналов связи

Из этой таблицы видно, что электрическая кабельная связь имеет большую пропускную способность, чем телефонная. В таблице приведены два вида электрических кабелей. Двужильный кабель (или витая пара) дешевле и имеет более высокую скорость передачи данных, однако не обладает защищенностью от помех.

Коаксиальный (экранированный) кабель имеет лучшую помехозащищенность, и это одна из его важнейших характеристик. Защита от помех требует затрат, поэтому стоимость таких кабелей выше.

Использование электрических кабелей обходится гораздо дороже, чем обычных телефонных каналов. Поэтому электрические кабели применяются в качестве каналов связи на небольших расстояниях, то есть в локальных сетях. В глобальных же сетях наиболее дешевым является телефонный канал. Однако к его основным недостаткам относится низкая помехозащищенность. Из таблицы видно, что наилучшим каналом связи является оптоволоконный кабель, но его стоимость очень высока.

Назначение сетевых адаптеров

Для передачи информации по каналам связи необходимо преобразовывать компьютерные сигналы в сигналы физических сред, то есть сделать возможным их передачу по электрическим, оптическим, телефонным путям. Например, при передаче информации по оптоволоконному кабелю компьютерные данные будут преобразованы в оптические сигналы. Для этого используют специальные технические устройства — сетевые адаптеры.

Сетевые адаптеры (сетевые карты) — технические устройства, выполняющие функции сопряжения компьютеров с каналами связи.

Сетевые адаптеры должны соответствовать каналам связи. Для каждого вида канала связи нужен свой тип сетевого адаптера. 

Адаптер вставляют в свободное гнездо материнской платы компьютера и соединяют кабелем с сетевым адаптером другого компьютера. На сетевых картах выставляются адреса компьютеров в сети, без чего невозможна передача. Когда информация циркулирует по сети, каждый сетевой компьютер отбирает из общего потока лишь те данные, которые предназначены для него. Этот отбор производится в соответствии с адресом компьютера.

Существуют также и программные средства, которые выставляют сетевые адреса компьютеров. Разработано большое количество специальных сетевых системных оболочек. Эти надстройки позволяют назначать адреса компьютеров, заказывать нужное количество пользователей сети, если сеть ограничена по количеству клиентов, разрешать либо запрещать доступ к каталогам или аппаратным ресурсам для различных компьютеров-клиен- тов в сети, предоставляя им определенные права, и пр. В этих программах также предусмотрена возможность защиты информации. Одни каталоги можно делать доступными только для чтения, другие — для чтения и записи информации, а какие-то — вообще скрыть, сделав недоступными. В последнем случае пользователям видна лишь часть информации сервера. Сетевые программы позволяют предоставлять разным пользователям разные права доступа. Эта мера необходима для обеспечения сохранности информации и соблюдения ее конфиденциальности.

Назначение модема

Отличительной особенностью глобальной сети является значительное удаление компьютеров друг от друга. Для их связи широко используются телефонные линии и модемы. Телефонная сеть передает звуки человеческих голосов (в виде аналоговых сигналов). Цифровые сигналы от компьютера модем преобразовывает (модулирует) в сигналы, которые могут передаваться по телефонной сети, и на другом конце соединения они принимаются другим модемом и преобразуются (демодулируются) из аналоговых в цифровые сигналы компьютера. 

Модем — устройство, производящее модуляцию (преобразование цифровых сигналов в аналоговые) и демодуляцию (преобразование аналоговых сигналов в цифровые).

Модем соединяет компьютер с телефонной линией. Для работы с ним в оперативную память должна быть загружена специальная управляющая программа — драйвер модема. С ее помощью производится настройка соответствующих параметров модема (установка модема), без чего работа с ним, а значит, и связь с сетью невозможна.

На другом конце телефонной линии должен быть также подключен модем, присоединенный к другому компьютеру. Тогда компью- тер-приемник сможет принимать сигналы из сети, то есть модем используется в глобальной сети вместо сетевого адаптера. Если компьютер является клиентом сети, то у него должен быть определен адрес компьютера, к которому он обращается как к серверу. Эти установки выполняются при настройках протокола и программного обеспечения.

Модемы бывают внешние (выполненные в виде отдельного блока и подключаемые к системному блоку через последовательный порт) и внутренние (в виде платы, устанавливаемой в гнездо материнской платы). Различаются они максимальной скоростью передачи данных.

Распространенные сейчас среди пользователей модемы имеют скорости 28 800, 33 600, 56 ООО бит в секунду. Выпускаются также и модемы с более высокими скоростями обмена.

Поскольку модемы используются вместо сетевых адаптеров в сетях, где каналами связи служат телефонные линии, их можно применять на таких участках сети, которые охватывают большие расстояния. Если модем использовать для длительной работы в сети, то придется занимать телефонный канал. Связь по телефонным каналам ненадежна, и, кроме того, скорость передачи по ней не так высока, как по кабелям. Поэтому в локальных сетях для соединений принято использовать электрические кабели. 

Роль протоколов при обмене информацией в сетях

Для того чтобы информация, переданная одним компьютером, была понята другим компьютером после ее получения, необходимо было разработать единые правила передачи данных в сети, называемых протоколами. При их разработке учитывались все проблемы связи и вырабатывались стандартные алгоритмы доставки информации.

При любой транспортировке необходимо строго соблюдать правила. Какие правила, например, должны быть выполнены при перевозке пассажиров на поездах? Пассажиры покупают билеты и занимают указанные в них места. Иначе в вагонах начнется беспорядочное перемещение пассажиров, желающих занять места получше. Пассажир не имеет права провозить с собой тигров, медведей и прочих диких животных. Для перевозки домашних животных существуют свои правила. Проводник обязан следить за санитарным состоянием вагона и санузла, наличием воды, иначе пассажиры могут приехать на свою станцию больными. Поезд следует согласно расписанию, делая необходимые остановки. При переезде в европейские страны у вагонов заменяются колеса для проезда по узкоколейным путям (иначе поезд сойдет с рельсов). Видите, как много всего нужно предусмотреть при транспортировках. То же самое и при передаче информации.

В самом деле, передача данных — сложный процесс, и его можно рассматривать на разных уровнях. Мы не будем обсуждать их все подробно. Однако коснемся некоторых вопросов.

Протокол передачи устанавливает соглашение между взаимодействующими компьютерами. Для того чтобы связь между компьютерами была установлена, необходимо задать их адреса. Эти адреса определяются сетевыми адаптерами, номерами телефонов и программами связи. Правила образования адресов компьютеров в глобальной сети должны быть абсолютно одинаковыми, несмотря на то что компьютеры в сети могут быть разнородными и использовать различные операционные системы.

Передача данных одним сплошным потоком может привести к их потере или искажению. Поэтому они разделяются на блоки
(пакеты) информации строго определенной длины. Каждый такой блок сопровождается служебной информацией, включая опознавательные знаки его начала и конца. Протоколы передачи содержат механизм распознавания начала и конца блока. Они управляют потоками данных, распределяют их, выстраивают в очереди. На другом конце приемник информации должен работать по тем же правилам (протоколам). Только тогда компьютеры поймут, что передают друг другу.

Каждый пакет получает номер, чтобы распознать ошибочно переданную или потерянную во время связи информацию, а так-же чтобы запросить заново именно тот пакет, с пересылкой которого возникли проблемы. Можно сравнить передачу этих пакетов с доставкой посылок по почте в одинаковых ящиках и со стандартным оформлением адреса. Ведь каждая посылка тоже сопровождается служебной информацией. Если вам присылают несколько посылок и одна из них не дошла, вы ее, конечно, можете запросить.

В связи с многочисленными задачами, которые должны решаться стандартным образом, различают разного вида протоколы передачи данных, коррекции и исправления ошибок и пр.

В сети Интернет действует международный протокол TCP/IP, созданный в 70-е годы. Управление сетью — децентрализованное. Это значит, что при выходе из строя любого узла (компьютера) сети сохраняется функционирование всех остальных компьютеров. Пакеты данных перемещаются по сети к компьютеру с нужным адресом и при возникновении аварии одного из компьютеров автоматически направляются по другому маршруту. Для получателя совершенно не важно, по какому маршруту тот или иной пакет дойдет до него. На месте назначения они соединятся в одно целое. Так что пакеты могут достичь адресата и обходными путями. 

Контрольные вопросы и задания

1. Какие виды сетей существуют?

2. Каково назначение каждого вида сетей?

3. Чем отличаются сети с терминалами и центральной машиной от компьютерных сетей?

4. Что называют клиентом, а что сервером?

5. Придумайте примеры использования локальной сети.

6. Придумайте примеры использования корпоративной сети.

7. Придумайте примеры использования глобальной сети.

8. Назовите основные виды каналов связи.

9. Что учитывается при организации сети?

10. Как соединять компьютеры в одном помещении?

11. Определите время, за которое будет передан файл размером 6 Мбайт по коаксиальному кабелю9 по телефонной сети и по оптоволоконному кабелю.

12. Почему в компьютерных сетях используются телефонные линии?

13. Что такое сетевая карта?

14. Что такое модем? Какие модемы бывают?

15. Для чего нужны сетевые адаптеры и модемы?

16. Опишите функции и характеристики модемов.

17. Почему пользователи стремятся купить модемы с большей скоростью передачи?

18. Где лучше использовать модем, а где сетевой адаптер для организации сети?

19. Что называется протоколом? Расскажите о функциях протоколов передачи.

Аппаратное и программное обеспечение сетей — Студопедия

Всё обеспечение сети разделяют на два вида:
1. Аппаратное – оборудование, которое обеспечивает существование и функционирование сети
2. Программное – программы необходимые для работы в сети

Аппаратное обеспечение сети

Чтобы сеть функционировала нужны сервера, компьютеры абонентов, устройства для объединения компьютеров в сети и линии связи между ними.

Компьютер-сервер – это высокопроизводительный компьютер, который постоянно подключён к сети и имеет бесперебойное электропитание, при этом он занимается постоянным приёмом/передачей информации по сети и обеспечивает предоставление информационных услуг в сети.

Компьютер-терминал – это наш домашний компьютер, через который мы выходим в интернет для получения и передачи информации.

Чтобы выйти в интернет не достаточно одного компьютера, ещё для этого необходим модем.

Модем – название произошло от слов модулятор/демодулятор. Модуляция – это преобразование информации из дискретной цифровой формы в аналоговую при передаче информации в сеть, демодуляция – наоборот. Информация в ЭВМ имеет дискретную двоичную форму, а линии телефонной связи, через которые выходим в интернет передают аналоговый – непрерывный сигнал, вот для того чтобы преобразовывать сигнал из одного вида в другой и нужен модем.

Модем (модулятор/демодулятор) — устройство для преобразования физической формы представления информации из компьютерного стандарта в стандарт телефонной связи и обратно.

До развития интернета самыми популярными были модемы для коммутируемых телефонных линий или как их ещё называли dial-up модемы, которые издавали шипяще-звинящие звуки в момент подключения к сети и обеспечивали скорость передачи до 8 килобит в секунду.

На скорость работы таких модемов влияла их скорость, измеряющаяся в бодах.

Что такое бод?

Бод — единица скорости передачи сигнала, измеряемая числом дискретных переходов или событий в секунду. Бод используется как единица измерения при обозначении скорости модемов для коммутируемых телефонных линий, выражающая число изменений состояния канала связи в секунду (для модема – действительную частоту несущей при передаче данных).
Названа в честь Эмиля Бодо, изобретателя кода Бодо — кодировки символов для телетайпов.

Иногда ошибочно считают, что бод — это количество бит, переданное в секунду. Но это верно лишь для двоичного кодирования. Например, в современных модемах используется квадратурная амплитудная манипуляция, и одним изменением уровня сигнала может кодироваться несколько (до 16) бит информации.
Например, при символьной скорости 2400 бод скорость передачи может составлять 9600 бит/c благодаря тому, что в каждом временном интервале передаётся 4 бита.

Кроме этого, бодами выражают полную ёмкость канала, включая служебные символы (биты), если они есть. Эффективная же скорость канала выражается другими единицами, например битами в секунду (бит/c, bps).

В высокоскоростных модемах один символ несёт несколько битов. Например, модемы V.22bis и V.32 передают 4 бита на 1 символ, V.32bis – 6 битов, а V.34 – 9.

До появления DSL модемов скорость интернета у обычных пользователей была не большой, но теперь с приходом технологий DSL и VPN скорость интернета ограничивается чаще только тарифным планом провайдера.

Также необходимым наличием, в случае подключения к интернету по выделенному каналу связи или с помощью DSL модема необходима сетевая карта.

Сетевая карта (сетевая плата или Ethernet-адаптер или NIC – network interface card) – периферийное устройство, позволяющее компьютеру взаимодействовать с другими устройствами сети.

Линии связи

Существует 4 основных вида линий (каналов) связи:
1. Телефонные линии
2. Электрическая кабельная сеть
3. Оптоволоконная кабельная сеть
4. Радиосвязь (радиорелейные линии, спутники)
Все эти каналы связи различаются по пропускной способности, помехоустойчивости, стоимости.
Самый дешёвые – телефонные, т.к. их уже протянули и они используются и для обычных телефонов, самые дорогие – оптоволоконные.
Помехоустойчивые – оптоволоконные, неустойчивые – радиосвязь.
Пропускная способность — это максимальная скорость передачи информации по каналу. Измеряется в Кбит/с или Мбит/с.
Примерная оценка пропускной способности телефонных линий около 50Мбит/с, у оптоволоконных и радиосвязи до 1Гбит/с.

Что такое TCP/IP

Основной протокол, через который работает сеть Интернет TCP/IP.

Протокол – это стандарт на предоставление сетевой информации, на способы её передачи и обработки в сети.

TCP – transfer control protocol – протокол управления передачей. Особенность передачи информации в том, что она передаётся пакетами (частями), т.е. посланный нами файл другому абоненту сети сначала разбивается на части, а затем в виде отдельных частей передаётся по сети, доходит до абонента и собравшись обратно в единое целое показывается ему. Чтобы пакеты успешно собрались к ним добавляется служебная информация – какой частью какого файла является и кому должен быть доставлен пакет.

IP – internet protocol – обеспечивает доставку каждого отдельного пакета до пункта назначения.

Благодаря делению передаваемой информации на пакеты происходит снижение нагрузки на узлы сети, т. к. если прийдёт неисправный пакет, то его перекачать заново проще, чем целый файл заново. Особенно это даёт преимущества на плохих линиях связи или при отправке больших объёмов данных.

Программное обеспечение сети

Основным ПО для функционирования сетей являются сетевые операционные системы на серверах: Windows Server, FreeBSD, различные версии Linux и другие.

ПО делится на два вида:
Базовое — обеспечивает поддержку работы сети по протоколу TCP/IP.
Прикладное — обеспечивает работу служб интернета — WWW, почта и другие.

Основная технология работы сети – клиент-сервер – программа-клиент на компьютере абонента сети формирует запросы, а сервер обрабатывает эти запросы.

Интернет — это всемирная система компьютерных сетей, объединённых на базе общего протокола TCP/IP, также её именуют WWW – World Wide Web – всемирная паутина или всемирная информационная сеть.

Всемирная сеть состоит из сети документов, ещё их называют веб-страницами, связанных между собой гиперссылками.

HTTP – Hyper Text Transfer Protocol – протокол передачи гипертекста, который занимается обработкой гиперссылок, поиском и передачей документов клиенту.

Гиперссылка (гипертекст) — это слово или участок текста, который выделен каким-либо цветом и щелчок по которому позволит перейти на другую веб-страницу или веб-сайт.

Гиперссылка, связанная с другой страницей образует гиперсвязь. Если гиперсвязь осуществляется между мультимедиа документами, то она образует систему — гипермедиа.

Веб-страницы хранятся на веб-сервере, а если страницы находятся в одном домене, то все вместе они составляют веб-сайт.

Для просмотра веб-документов в сети Интернет необходима клиент-программа — браузер.

Аппаратное обеспечение компьютерных сетей — Студопедия

Для объединения компьютеров в настоящее время используется большое количество различных устройств (сетевых аппаратных средств). В локальных сетях наиболее часто используются сетевые адаптеры (сетевые карты), концентраторы, коммутаторы, маршрутизаторы.

Рассмотрим более подробно каждый тип оборудования.

Сетевой адаптер – это устройство необходимое для подключения компьютера к локальной сети. Сетевой адаптер устанавливается в свободный слот (разъем) материнской платы компьютера, как и адаптеры, выполняющие другие функции, например видеоадаптер. Сетевые адаптеры можно классифицировать по следующим признакам:

· в зависимости от типа и разрядности используемой в компьютере внутренней шины;

· в зависимости от типа принятой в сети сетевой технологии – Ethernet, Token Ring, FDDI и т. д.;

· в зависимости от типа среды (канала) передачи данных – коаксиальный кабель, оптоволоконный кабель, кабель типа витая пара.

Сетевой адаптер присоединяется к кабелю с помощью специальных коннекторов, тип которых зависит от типа кабеля. Например, для кабеля типа витая пара используется коннектор типа RG-45, внешне напоминающий разъем для подключения телефона. Для подключения к коаксиальному кабелю используются так называемые BNC-коннекторы и Т-коннекторы. Существуют сетевые адаптеры, использующие беспроводной принцип взаимодействия. В настоящее время тремя главными типами беспроводной передачи данных являются радиосвязь, связь в микроволновом диапазоне и инфракрасная связь. Наиболее распространенным, в настоящее время, вариантом организации беспроводной локальной сети является использование WiFi оборудования. WiFi является аббревиатурой от «Wireless Fidelity» (беспроводная связь) и представляет собой стандарт беспроводного доступа, обеспечивающий скорость передачи информации до 54 Мбит/сек.

Каждый сетевой адаптер имеет уникальный внутренний номер, так называемый MAC-адрес, позволяющий однозначно идентифицировать источник информации в сетевой среде.

Различные типы кабелей используются в качестве носителей, или среды передачи данных. Хотя беспроводные технологии передачи данных становятся все более популярными в настоящее время, основным типом носителя для сетевых коммуникаций остается кабель. Наиболее распространены кабели следующих типов:

· кабель типа витая пара;

· коаксиальный кабель;

· оптоволоконный кабель.

Концентратор (многопортовый повторитель, или HUB) – это устройство, используемое для объединения отдельных рабочих мест (компьютеров) в локальную сеть. Современные концентраторы имеют, как правило, 8, 12, 16, 24, или 48 портов (разъемов) для подключения компьютеров. Все порты концентратора равноправны. При получении сигнала от одного из подключенных к нему компьютеров концентратор транслирует его на все остальные порты. Таким образом, концентратор является центральной точкой соединения компьютеров в сети.

Коммутатор (switch) – это устройство, которое также может использоваться для объединения компьютеров, или различных сегментов локальной сети. В отличии от концентратора, коммутатор при получении сигнала (пакета данных) от одного из подключенных к нему компьютеров не транслирует его на все остальные порты, а передает его только в тот порт, к которому подключен компьютер, являющийся получателем этого пакета данных.

Маршрутизатор (router) – это сетевое коммуникационное устройство, выполняющие маршрутизацию информации, т.е. определение наилучшего маршрута для передачи информации от источника к пункту назначения и передачу информации по этому маршруту. Маршрутизаторы связывают в объединенную сеть несколько подсетей и поэтому передача информации от одного компьютера к другому возможна по нескольким маршрутам.

7. Аппаратное обеспечение сетей

Протяженность
сети, расстояние между станциями, в
первую очередь определяются физическими
характеристиками передающей среды
(коакси­ального кабеля, витой пары и
т.д.). При передаче данных в любой среде
про­исходит затухание сигнала, что и
приводит к ограничению расстояния.
Уста­новив специальный усилитель или
повторитель сигналов, можно значительно
расширить сеть. Такими устройствами
являются повторители, мосты и ком­мутаторы.
Часть сети, в которую не входит устройство
расширения, принято называть сегментом
сети.

Для физического
соединения компьютеров используется
набор технических устройств, который
может включать: а) соединительные разъемы
для механического подключения различных
устройств через соответствующие порты,
б) модемы (МОДулятор / Демодулятор —
устройство для обмена информацией с
другими компьютерами через телефонную
сеть, по конструктивному исполнению
модемы бывают встроенными — вставляе­мыми
в системный блок компьютера — или внешними
— подключаемыми че­рез коммуникационный
порт. Модемы отличаются друг от друга
максималь­ной скоростью передачи
данных, а также тем, поддерживают ли они
средства

24

исправления ошибок)
и другие преобразующие устройства,
обеспечивающие аналогово-цифровые
преобразования, в) оборудование,
предназначенное для передачи электрических
сигналов (коммутаторы, хабы и др.)

Для соединения
устройств сети используется следующее
аппаратное обеспечение:

1) соединительные
компоненты:

— Сетевые кабели
(коаксиальные — состоящие из двух
изолированных меж­ду собой концентрических
проводников, внешний из которых имеет
вид трубки; оптоволоконные; витая пара
— кабели, образованные двумя пере­плетёнными
друг с другом проводами, и др.).

-Коннекторы
(соединители) для подключения кабелей
к компьютеру и разъёмы для соединения
отрезков кабеля.

-Сетевые интерфейсные
адаптеры (сетевой интерфейс, модуль,
карта) -устройство сопряжения для
подключения одного компьютера к другому,
обеспечивающее приём и передачу данных.
В соответствии с определён­ным
протоколом управляют доступом к среде
передачи данных. Разме­щаются в
системных блоках компьютеров, подключенных
к сети, и вставляются в свободное гнездо
материнской платы. К разъёмам адапте­ров
подключается сетевой кабель.

2) коммуникационное
оборудование, обеспечивающее объединение
компью­теров и организацию локальных
сетей:

— Трансиверы
повышают уровень качества передачи
данных по кабелю, от­вечают за приём
сигналов из сети и обнаружение конфликтов.

— Повторитель
(repeater)
— устройство, позволяющее расширить
сеть за счет подключения дополнительных
сегментов кабеля, а также ретранслирует
(усиливает) сигналы, передаваемые по
кабелю при его большой длине. Выполняет
свои функции на физическом уровне.

— Хаб (hub,
концентратор проводов) расширяет
топологические, функцио­нальные и
скоростные возможности компьютерных
сетей. Хаб с набором разнотипных портов
позволяет объединять сегменты сетей с
различными кабельными системами. К
порту хаба можно подключать как отдельный
узел сети, так и другой хаб или сегмент
кабеля.

-Коммутатор (switch)
— устройство для соединения сетей или
сегментов, поддерживающее множественную
адресацию для своих портов. Коммутатор
контролирует и управляет сетевым
трафиком, анализируя

25

адреса назначения
каждого пакета. Коммутатор знает, какие
устройства соединены с его портами, и
направляет пакеты только на необходимые
порты. Это дает возможность одновременно
работать с несколькими портами, расширяя
тем самым полосу пропускания. Таким
образом, коммутация уменьшает количество
лишнего трафика, который возникает,
когда одна и та же информация передается
всем портам. Если концентраторы расширяют
сеть, увеличивая число портов, то
коммутаторы разбивают сеть на небольшие
менее перегруженные сегменты.

-Мост (bridge)
— аппаратно-программный блок, который
обеспечивает со­единение нескольких
однородных локальных сетей, либо
нескольких сег­ментов ЛС, имеющих
различные протоколы передачи данных.
Передаёт данные между сетями в пакетном
виде, не производя в них никаких изменений.
Выполняет свои функции на канальном
уровне.

-Маршрутизатор
(router)
объединяет более эффективно, чем мост
сети одного или разного типа, использующие
общий протокол или одну сетевую ОС. Он
позволяет, например, расщеплять большие
сообщения на более мелкие фрагменты,
обеспечивая тем самым взаимодействие
локальных сетей с разным размером
пакета. Маршрутизатор может пересылать
пакеты на конкретный адрес (мосты только
отфильтровывают ненужные пакеты),
выбирать лучший путь для прохождения
пакета и многое другое. Чем сложней и
больше сеть, тем больше выгода от
использования маршрутизаторов. Выполняет
свои функции на сетевом

уровне.

-Мостовой
маршрутизатор (brouter)
— гибрид моста и маршрутизатора, который
сначала пытается выполнить маршрутизацию,
где это только возможно, а затем, в случае
неудачи, переходит в режим моста.

— Шлюз (gateway)
— совокупность аппаратно-программных
средств, которая обеспечивает передачу
данных между несовместимыми сетями или
при­ложениями в рамках одной сети.
Межсетевые шлюзы согласуют различ­ные
протоколы передачи данных, несогласованные
скорости передачи. Поступившее в шлюз
сообщение от одной сети преобразуется
в другое сообщение, соответствующее
требованиям следующей сети. Таким
образом, шлюзы не просто соединяют сети,
а позволяют им работать как единая сеть.
С помощью шлюзов также локальные сети
подсоединяются к

26

мэйнфреймам —
универсальным мощным компьютерам.
Выполняет свои функции на уровнях выше
сетевого.

Для ЛВС используются
различные типы кабелей, а также
радиоволно­вые, инфракрасные и
оптические каналы.

Особенности ЛВС:

1. Т.к. линии передачи
данных в ЛВС невелики, информацию можно
пере­давать в цифровом виде.

2. В ЛВС практически
нет помех, а потому передаваемая
информация не имеет ошибок.

3. В ЛВС могут
входить разнообразные и независимые
устройства: боль­шие и малые компьютеры,
терминалы и терминальные станции,
различ­ное периферийное оборудование,
накопители на магнитных лентах и дисках,
а также специализированные средства
(регистрирующие и копи­рующие
устройства, графопостроители, устройства
связи с объектами и т.п.).

4. Простота изменения
конфигурации сети и среды передачи,

5. Низкая стоимость
сети передачи данных по сравнению со
стоимостью подключаемых устройств.

Главная отличительная
особенность ЛВС — наличие единого для
всех абонентов высокоскоростного канала
связи, способного передавать как
циф­ровые данные, так и речевую,
текстовую и даже видеоинформацию, что
по­зволяет, например, объединить
многие формы учрежденческой связи в
рам­ках одной сети.

4. Аппаратное обеспечение компьютерной сети

Главная
»

Информационные системы
»

Информационные сети
»

4. Аппаратное обеспечение компьютерной сети

Аппаратное обеспечение сети

Чтобы сеть функционировала нужны сервера,
компьютеры абонентов, устройства для объединения компьютеров в сети и линии
связи между ними.

Компьютер-сервер – это
высокопроизводительный компьютер, который постоянно подключён к сети и имеет
бесперебойное электропитание, при этом он занимается постоянным
приёмом/передачей информации по сети и обеспечивает предоставление
информационных услуг в сети.

Компьютер-терминал – это наш домашний
компьютер, через который мы выходим в интернет для получения и передачи
информации.

Чтобы выйти в интернет не достаточно
одного компьютера, ещё для этого необходим модем.

Модем – название произошло от слов
модулятор/демодулятор. Модуляция – это преобразование информации из дискретной
цифровой формы в аналоговую при передаче информации в сеть,  демодуляция –
наоборот. Информация в ЭВМ имеет дискретную двоичную форму, а линии телефонной
связи, через которые выходим в интернет передают аналоговый – непрерывный
сигнал, вот для того чтобы преобразовывать сигнал из одного вида в другой и
нужен модем.

Модем (модулятор/демодулятор) — устройство
для преобразования физической формы представления информации из компьютерного
стандарта в стандарт телефонной связи и обратно.

До развития интернета самыми популярными
были модемы для коммутируемых телефонных линий или как их ещё называли dial-up
модемы, которые издавали шипяще-звинящие звуки в момент подключения к сети и
обеспечивали скорость передачи до 8 килобит в секунду.

На скорость работы таких модемов влияла их
скорость, измеряющаяся в бодах.

Линии связи

Существует 4 основных
вида линий (каналов) связи:


1. Телефонные линии


2. Электрическая кабельная сеть


3. Оптоволоконная кабельная сеть


4. Радиосвязь (радиорелейные линии, спутники)


Все эти каналы связи различаются по пропускной способности, помехоустойчивости,
стоимости.


Самый дешёвые – телефонные, т.к. их уже протянули и они используются и для
обычных телефонов, самые дорогие – оптоволоконные.


Помехоустойчивые – оптоволоконные, неустойчивые – радиосвязь.


Пропускная способность — это максимальная скорость передачи информации по
каналу. Измеряется в Кбит/с или Мбит/с.


Примерная оценка пропускной способности телефонных линий около 50Мбит/с, у
оптоволоконных и радиосвязи до 1Гбит/с.

КОРОТКО О ГЛАВНОМ

Техническими средствами сетей являются
узловые компьютеры-серверы, персональные компьютеры абонентов (терминалы),
линии связи, модемы.

В качестве линий связи используются
коммутируемые телефонные линии или выделенные каналы — телефонные, кабельные,
спутниковые, радиорелейные.

Модем используется в том случае, если
каналом связи является телефонная линия. Модем преобразует двоичный код
компьютера в аналоговый электрический сигнал телефонной сети при передаче
информации (модуляция) и производит обратное преобразование (демодуляция) во
время приема информации.

Основной характеристикой модема является
скорость приема/передачи информации, которая измеряется в битах в секунду —
бит/с.

Работа сетей подчиняется определенным
протоколам — стандартам на представление и преобразование передаваемой по сетям
информации.

Программное обеспечение
компьютера-сервера, обеспечивающее предоставление информационных услуг
пользователям сети, называется сервер-программой. На компьютере абонента
работают соответствующие клиент-программы (технология «клиент — сервер»).

Клиент-программа электронной почты дает
возможность абоненту принимать и отправлять письма, просматривать полученную
корреспонденцию, формировать текст письма, вести адресный справочник, вести
почтовый архив.

Друзья! Приглашаем вас к обсуждению. Если у вас есть своё мнение, напишите нам в комментарии.

Типы сетевого оборудования

Метка сетевое оборудование обычно присваивается любому элементу оборудования, предназначенному для перемещения данных.

Общие категории сетевого оборудования включают:

Маршрутизаторы

Маршрутизатор — это сетевое устройство с интерфейсами в нескольких сетях, задача которого — копировать пакеты из одной сети в другую.

Маршрутизаторы

работают на уровне 3 модели OSI, сетевом уровне.

Маршрутизатор будет использовать один или несколько протоколов маршрутизации для создания таблицы маршрутизации.

Маршрутизатор затем будет использовать информацию из своей таблицы маршрутизации, чтобы принимать разумные решения о том, какие пакеты копировать на какой интерфейс.

Этот процесс называется маршрутизацией.

Маршрутизаторы

доступны со многими типами интерфейсов, такими как Ethernet и DSL. Беспроводные маршрутизаторы поддерживают беспроводные интерфейсы, такие как 802.11 (Wi-Fi).

Не все маршрутизаторы однозначно относятся к категории сетевого оборудования.Программное обеспечение для маршрутизации позволяет построить полнофункциональный маршрутизатор из обычного компьютера.

Коммутатор — это сетевое устройство с несколькими портами в одной сети, задачей которого является копирование кадров с одного порта на другой.

Коммутаторы

работают на уровне 2 модели OSI, уровне канала передачи данных.

Коммутатор хранит MAC-адрес каждого подключенного к нему устройства.

Затем коммутатор будет оценивать каждый проходящий через него кадр. Коммутатор будет проверять MAC-адрес назначения в каждом кадре.

На основе MAC-адреса назначения коммутатор затем решает, на какой порт копировать кадр.

Если коммутатор не распознает MAC-адрес, он не будет знать, на какой порт копировать кадр. Когда это произойдет, коммутатор будет транслировать кадр на все свои порты.

До того, как стали доступны коммутаторы, использовались устройства, называемые концентраторами. Концентраторы были менее интеллектуальными сетевыми устройствами, которые всегда копировали все кадры на все порты. Копируя только кадры на порты назначения, коммутаторы используют пропускную способность сети гораздо эффективнее, чем концентраторы.

Еще одна часть сетевого оборудования, связанная с коммутатором, — это мост. Мост фактически представляет собой двухпортовый коммутатор. Поскольку немногим пользователям нужен двухпортовый коммутатор, они больше не производятся.

Сетевая карта — это карта расширения, которая устанавливается в компьютер и позволяет этому компьютеру физически подключаться к локальной сети.

Наиболее распространенной формой сетевой интерфейсной карты в настоящее время является карта Ethernet. Другие типы сетевых карт включают беспроводные сетевые карты и сетевые карты Token Ring.

Другие термины для сетевой карты включают сетевой адаптер, сетевую карту и NIC.

Сетевые интерфейсные карты становятся редкостью, так как большинство материнских плат теперь имеют встроенные сетевые интерфейсы.

.

Глава 3: Оборудование

Что такое сетевое оборудование?

Сетевое оборудование включает в себя все компьютеры, периферийные устройства, интерфейсные карты и другое оборудование, необходимое для обработки данных и обмена данными в сети. НАЖМИТЕ на приведенные ниже условия, чтобы узнать больше об этом сетевом оборудовании.

В этом разделе представлена ​​информация о следующих компонентах:

Один или несколько сетевых серверов являются частью почти каждой локальной сети.Это очень быстрые компьютеры с большим объемом оперативной памяти и дискового пространства, а также с одной или несколькими быстрыми сетевыми интерфейсными картами. Сетевая операционная система предоставляет инструменты для обмена ресурсами и информацией сервера с пользователями сети. Включена сложная система обработки разрешений, так что доступ к конфиденциальной информации может быть тщательно адаптирован к потребностям пользователей. Для небольших сетей один сетевой сервер может обеспечивать управление доступом, совместное использование файлов, совместное использование принтеров, электронную почту, базу данных и другие службы.

Сетевой сервер может одновременно отвечать на запросы многих пользователей сети. Например, его могут попросить загрузить программу текстового процессора на одну рабочую станцию, получить файл базы данных с другой рабочей станции и сохранить сообщение электронной почты в течение того же периода времени. Для этого требуется компьютер, который может хранить и быстро обмениваться большими объемами информации. При настройке такого сервера бюджет обычно является определяющим фактором. Следует соблюдать следующие правила:

• Самый быстрый процессор (ы)
• Большой объем оперативной памяти
• несколько больших быстрых жестких дисков
• Дополнительные слоты расширения
• Быстрая сетевая карта (и)

Опционально (если в сети нет других подобных устройств):

• RAID (избыточный массив недорогих дисков) для сохранения больших объемов данных (даже после сбоя диска)
• Резервный блок (т.е.е. Ленточный накопитель DAT, съемные жесткие диски или записывающее устройство для CD / DVD / BluRay)

Компьютеры, которыми пользуются люди, в широком смысле классифицируются как рабочие станции. Типичная рабочая станция — это компьютер, на котором установлена ​​сетевая карта, сетевое программное обеспечение и соответствующие кабели. Рабочим станциям не обязательно нужны жесткие диски большого размера, поскольку файлы можно сохранять на файловом сервере. Практически любой компьютер может служить сетевой рабочей станцией.

Ноутбуки и другие мобильные устройства становятся все более распространенными.Эти устройства обычно имеют скромную внутреннюю память, но достаточную мощность, чтобы служить рабочей станцией для мобильных пользователей. Эти машины почти всегда имеют беспроводной адаптер, позволяющий быстро подключаться к сети без громоздких кабелей. В школьной среде с хорошим беспроводным покрытием пользователь мобильного устройства может свободно перемещаться по кампусу и оставаться постоянно подключенным к сети.

Сетевая карта (NIC) обеспечивает физическое соединение между сетью и рабочей станцией компьютера.Большинство сетевых адаптеров являются внутренними, и они входят в комплект поставки большинства компьютеров. Сетевые карты являются основным фактором, определяющим скорость и производительность сети. Рекомендуется использовать самую быструю сетевую карту, доступную для используемого типа рабочей станции.

Наиболее распространенные подключения к сетевому интерфейсу — это карты Ethernet и беспроводные адаптеры.

Карты Ethernet

Карты Ethernet обычно входят в комплект поставки компьютера, хотя дополнительные карты Ethernet можно приобрести и установить на большинстве компьютеров.Карты Ethernet могут содержать соединения для коаксиального кабеля или кабеля витой пары (или обоих) (см. Рис. 1). Если он предназначен для коаксиального кабеля, соединение будет BNC. Если он разработан для витой пары, он будет иметь соединение RJ-45. Некоторые карты Ethernet также содержат разъем AUI. Его можно использовать для подключения коаксиального кабеля, витой пары или оптоволоконного кабеля к карте Ethernet. Когда используется этот метод, к рабочей станции всегда подключен внешний трансивер. На большинстве современных сетевых карт имеется только разъем RJ-45 (дополнительную информацию о разъемах см. В разделе «Кабели».)

Рис. 1. Карта Ethernet.

Сверху донизу:

Разъемы RJ-45, AUI и BNC

Беспроводные адаптеры

Беспроводные адаптеры используются в большинстве портативных устройств, таких как ноутбуки, смартфоны и планшеты. Внешние беспроводные адаптеры можно приобрести и установить на большинстве компьютеров, имеющих открытый порт USB (универсальная последовательная шина) или неиспользуемый слот расширения.(См. Раздел «Кабели» для получения дополнительной информации о разъемах.)

Переключатели

Коммутатор Ethernet — это устройство, которое обеспечивает центральную точку подключения кабелей от рабочих станций, серверов и периферийных устройств. В звездообразной топологии провод витой пары проходит от каждой рабочей станции до центрального коммутатора / концентратора. Большинство переключателей активны, то есть они электрически усиливают сигнал при его перемещении от одного устройства к другому. Предшественником коммутатора был концентратор, который транслировал все входящие пакеты через все порты устройства, создавая огромное количество ненужного сетевого трафика.Современные коммутаторы создают карту портов для всех IP-адресов, которые отвечают на каждый порт, и осуществляют широковещательную передачу на всех портах только в том случае, если в карте портов уже нет целевого IP-адреса пакета. Переключатели бывают:

• Обычно конфигурируется с 8, 12 или 24 портами RJ-45
• Часто используется в топологии звезды или дерева
• Доступен как «управляемый» или «неуправляемый», более поздний вариант дешевле, но подходит для небольших сетей.
• прямая замена концентраторов, мгновенно снижающая сетевой трафик в большинстве сетей
• Обычно устанавливается в стандартную металлическую стойку, в которой также могут храниться сетевые серверы, мосты или маршрутизаторы.

Поскольку сигнал теряет силу по мере прохождения по кабелю, часто необходимо усилить сигнал с помощью устройства, называемого повторителем.Репитер электрически усиливает получаемый сигнал и ретранслирует его. Повторители могут быть отдельными устройствами или могут быть включены в концентратор. Они используются, когда общая длина сетевого кабеля превышает стандарты, установленные для используемого типа кабеля.

Хорошим примером использования повторителей может быть локальная сеть, использующая звездообразную топологию с неэкранированной витой парой. Предельная длина неэкранированной витой пары составляет 100 метров.В наиболее распространенной конфигурации каждая рабочая станция подключается кабелем витой пары к многопортовому активному концентратору. Концентратор усиливает все проходящие через него сигналы, позволяя общей длине кабеля в сети превышать 100-метровый предел.

Мост — это устройство, которое позволяет сегментировать большую сеть на две более мелкие и более эффективные сети. Если вы добавляете старую схему подключения и хотите, чтобы новая сеть соответствовала современным требованиям, мост может соединить их.

Мост отслеживает информационный трафик на обеих сторонах сети, чтобы передавать пакеты информации в нужное место. Большинство мостов могут «слушать» сеть и автоматически определять адрес каждого компьютера по обе стороны моста. Мост может проверять каждое сообщение и, при необходимости, транслировать его на другой стороне сети.

Мост управляет трафиком для поддержания оптимальной производительности на обеих сторонах сети.Можно сказать, что мост похож на гаишника на оживленном перекрестке в час пик. Он поддерживает поток информации по обе стороны сети, но не пропускает ненужный трафик. Мосты могут использоваться для соединения различных типов кабелей или физических топологий. Однако они должны использоваться между сетями с одним и тем же протоколом.

Маршрутизаторы управляют трафиком глобального Интернета. Все маршрутизаторы поддерживают сложные таблицы маршрутизации, которые позволяют им определять подходящие пути для пакетов, предназначенных для любого адреса.Маршрутизаторы взаимодействуют друг с другом и пересылают сетевые пакеты из сети или в сеть. Вот пример:

Вы хотите найти что-то в Интернете с помощью поисковой системы. Вы открываете браузер на своей рабочей станции. Браузер откроется на пустой странице (обычно не по умолчанию, но подходит для этого примера). Вы вводите «http://www.google.com» в адресную строку URL (универсальный указатель ресурсов) браузера. Программное обеспечение браузера упаковывает введенный вами URL-адрес и отправляет его с запросом IP-адреса на DNS (сервер доменных имен), который был установлен в конфигурации вашего сетевого адаптера.Сервер домена возвращает IP-адрес, например 74.125.67.103 (фактический адрес, возвращенный DNS для google.com 7 июня 2011 г.). Браузер отправляет запрос на этот IP-адрес на сетевую карту, которая объединяет запрос в пакет Ethernet, предназначенный для 74.125.67.103. Сетевая карта отправляет пакет на шлюз вашей сети, который открывает заголовок пакета и определяет, что пакет покидает вашу сеть, в поисках 74.125.67.103. Маршрутизатор вашей сети имеет таблицы маршрутизации, которые он строил на основе взаимодействия с другими маршрутизаторами, и потенциально дополнен «статическими маршрутами», которые представляют собой определенные пути, добавленные администраторами вашей сети, чтобы упростить или ускорить доступ к определенным сетям или в некоторых случаях невозможно.В этом случае я обнаружил, что мой маршрутизатор знает о другом маршрутизаторе у моего интернет-провайдера, который, в свою очередь, имеет еще несколько маршрутизаторов, которые все находятся в сетях, в которых я являюсь лишь небольшим узлом, что очень похоже на поиск атома в сети. молекула пыли на скале на луне планеты солнца галактики вселенной. В любом случае пакет передается от маршрутизатора к маршрутизатору, каждый раз перемещаясь из подсетей отправителя пакета к маршрутизатору, который будет знать, где находится желаемый сервер.Наконец, пакет достигает маршрутизатора сети по адресу 74.125.67.103, который должным образом доставляет пакет на сервер по этому IP-адресу. Сервер тщательно формирует ответ и отправляет ответ, который следует тому же процессу, чтобы получить ответ «Да. Продолжайте» обратно запрашивающей стороне. Уф. И это только первая просьба.

В то время как мосты знают адреса всех компьютеров на каждой стороне сети, маршрутизаторам известны адреса других маршрутизаторов, которые, в свою очередь, знают о своих собственных сетях.Маршрутизаторы могут даже «прослушивать» целые сети, чтобы определить, какие разделы наиболее загружены — они могут затем перенаправлять данные по этим разделам до тех пор, пока не исчезнет перегрузка трафика.

Итак, маршрутизаторы — это сетевые шлюзы. Они перемещают сетевые пакеты из одной сети в другую, и многие из них могут при необходимости конвертировать из одного сетевого протокола в другой. Маршрутизаторы выбирают лучший путь для маршрутизации сообщения на основе адреса назначения пакета. Маршрутизатор может направлять трафик для предотвращения лобовых столкновений и достаточно умен, чтобы знать, когда направлять трафик по проселочным дорогам и коротким путям.

Если у вас есть школьная локальная сеть, которую вы хотите подключить к Интернету, вам необходимо приобрести маршрутизатор. В этом случае маршрутизатор служит посредником между информацией в вашей локальной сети и в Интернете. Он также определяет лучший маршрут для отправки данных через Интернет.

Межсетевые экраны

Брандмауэр — это сетевое устройство, которое устанавливается на входе в локальную сеть при соединении сетей вместе, особенно при подключении частной сети к общедоступной сети, такой как Интернет.Брандмауэр использует правила для фильтрации входящего и исходящего трафика в частную сеть, чтобы защитить пользователей и данные частной сети от злонамеренных хакеров.

Брандмауэры бывают аппаратными или программными, в зависимости от их предполагаемого использования. Брандмауэр, используемый для защиты сети, — это аппаратное устройство, которое должно быть установлено в сети между маршрутизатором и сетью. Почти все аппаратные брандмауэры имеют как минимум два порта, помеченных как «Надежный» и «Недоверенный». Эти условия подразумевают истинный характер ответственности межсетевого экрана перед частной сетью.Общедоступная сеть подключена к ненадежному сетевому порту, а частная сеть подключена к надежному порту.

Правила брандмауэра обычно просты и состоят из команды «разрешить или запретить», направления трафика, входящего или исходящего, а также адреса или другого идентификатора сетевого трафика. Правила брандмауэра являются кумулятивными, поэтому можно указать общие правила и при необходимости добавить исключения. Вот несколько примеров:

• Разрешить всем исходящий (все пользователи частной сети могут делать что угодно в публичной сети)
• Запретить все входящие (настройка по умолчанию, запрещающая весь трафик с общедоступного или ненадежного порта на частный порт)
• Разрешить входящий порт 80 (разрешить интернет-трафику входить в сеть для поиска веб-серверов)
• Разрешить входящий порт 80, предназначенный для 170.200.201.25 (разрешить входящий веб-трафик на определенный веб-сервер в вашей частной сети)
• Запретить входящий с 201.202.1.1/24 (запретить весь входящий трафик с определенного IP-адреса или диапазона адресов)

Программные брандмауэры обычно входят в состав современных операционных систем рабочих станций и серверов. Они работают аналогично аппаратным межсетевым экранам, за исключением того, что они фильтруют входящий и исходящий трафик на самой машине.Эти программные брандмауэры обычно не замечаются пользователями компьютеров и требуют внимания только в тех случаях, когда приложение, подключенное к Интернету, не работает должным образом. В таких случаях программный брандмауэр всегда следует рассматривать как «подозрительный». Проблема легко решается путем установки правила исключения в брандмауэре для программного обеспечения, которое пытается установить связь.

.