Что такое компьютерные сети

Обновлено: 27.06.2024

Под компьютерными сетями понимаются подключенные вычислительные устройства (такие как ноутбуки, настольные компьютеры, серверы, смартфоны и планшеты) и постоянно расширяющийся набор устройств Интернета вещей (например, камеры, дверные замки, дверные звонки, холодильники, аудио- и видеосистемы, термостаты и различные датчики), которые взаимодействуют друг с другом.

Связаться с Cisco

Как работает компьютерная сеть

Специализированные устройства, такие как коммутаторы, маршрутизаторы и точки доступа, составляют основу компьютерных сетей.

Коммутаторы подключают компьютеры, принтеры, серверы и другие устройства к сетям в домах или организациях и помогают обеспечить внутреннюю безопасность. Точки доступа — это коммутаторы, которые подключают устройства к сетям без использования кабелей.

Маршрутизаторы соединяют сети с другими сетями и действуют как диспетчеры. Они анализируют данные, которые должны быть отправлены по сети, выбирают для них наилучшие маршруты и отправляют их по назначению. Маршрутизаторы соединяют ваш дом и бизнес со всем миром и помогают защитить информацию от внешних угроз безопасности.

Несмотря на то, что коммутаторы и маршрутизаторы различаются по нескольким параметрам, одно из ключевых отличий заключается в том, как они идентифицируют конечные устройства. Коммутатор уровня 2 однозначно идентифицирует устройство по его «прошитому» MAC-адресу. Маршрутизатор уровня 3 однозначно идентифицирует сетевое подключение устройства с помощью назначенного сетью IP-адреса.

Сегодня большинство коммутаторов включают некоторые функции маршрутизации.

MAC- и IP-адреса однозначно определяют устройства и сетевые подключения соответственно в сети. MAC-адрес — это номер, присвоенный сетевой карте (NIC) производителем устройства. IP-адрес — это номер, присвоенный сетевому соединению.

Как развиваются компьютерные сети?

Современные сети обеспечивают больше, чем возможность подключения. Организации приступают к цифровой трансформации. Их сети имеют решающее значение для этой трансформации и для их успеха. Для удовлетворения этих потребностей развиваются следующие типы сетевых архитектур:

Программно-определяемая (SDN). В ответ на новые требования «цифровой» эпохи сетевая архитектура становится более программируемой, автоматизированной и открытой. В программно-определяемых сетях маршрутизация трафика управляется централизованно с помощью программных механизмов. Это помогает сети быстро реагировать на изменяющиеся условия.
На основе намерений. Сеть на основе намерений (IBN), основанная на принципах SDN, не только обеспечивает гибкость, но и настраивает сеть для достижения желаемых целей за счет широкой автоматизации операций, анализа ее производительности, точного определения проблемных областей и предоставления комплексных услуг. безопасности и интеграции с бизнес-процессами.
Виртуализация. Базовая физическая сетевая инфраструктура может быть логически разделена для создания нескольких «наложенных» сетей. Каждая из этих логических сетей может быть настроена в соответствии с конкретными требованиями безопасности, качества обслуживания (QoS) и другими требованиями.
На основе контроллера. Сетевые контроллеры имеют решающее значение для масштабирования и защиты сетей. Контроллеры автоматизируют сетевые функции, преобразовывая бизнес-цели в конфигурации устройств, и постоянно контролируют устройства, чтобы обеспечить производительность и безопасность. Контроллеры упрощают работу и помогают организациям реагировать на меняющиеся бизнес-требования.
Многодоменная интеграция. Крупные предприятия могут создавать отдельные сети, также называемые сетевыми доменами, для своих офисов, глобальных сетей и центров обработки данных. Эти сети взаимодействуют друг с другом через свои контроллеры. Такая межсетевая или многодоменная интеграция обычно включает обмен соответствующими рабочими параметрами, чтобы обеспечить достижение желаемых бизнес-результатов, охватывающих сетевые домены.

Только Cisco предлагает полный набор современных сетевых архитектур для доступа, глобальных сетей, центров обработки данных и облачных сред.

Несмотря на то, что были приложены все усилия для соблюдения правил стиля цитирования, могут быть некоторые расхождения. Если у вас есть какие-либо вопросы, обратитесь к соответствующему руководству по стилю или другим источникам.

Наши редакторы рассмотрят то, что вы отправили, и решат, нужно ли пересматривать статью.

компьютерная сеть, два или более компьютеров, соединенных друг с другом с целью электронной передачи данных. Помимо физического соединения компьютера и коммуникационных устройств, сетевая система выполняет важную функцию создания целостной архитектуры, которая позволяет различным типам оборудования передавать информацию практически бесшовным способом. Двумя популярными архитектурами являются ISO Open Systems Interconnection (OSI) и IBM Systems Network Architecture (SNA).

Двумя основными типами сетей являются локальные сети (LAN) и глобальные сети (WAN).ЛВС соединяют компьютеры и периферийные устройства в ограниченной физической области, такой как бизнес-офис, лаборатория или кампус колледжа, с помощью каналов связи (проводов, кабелей Ethernet, оптоволокна, Wi-Fi), которые быстро передают данные. Типичная локальная сеть состоит из двух или более персональных компьютеров, принтеров и дисковых накопителей большой емкости, называемых файловыми серверами, которые позволяют каждому компьютеру в сети получать доступ к общему набору файлов. Программное обеспечение операционной системы LAN, которое интерпретирует ввод и инструктирует сетевые устройства, позволяет пользователям общаться друг с другом; совместно использовать принтеры и оборудование для хранения данных; и одновременно получать доступ к центральным процессорам, данным или программам (наборам инструкций). Пользователи локальной сети также могут получить доступ к другим локальным сетям или подключиться к глобальным сетям. ЛВС с похожей архитектурой связаны «мостами», которые действуют как точки передачи. Локальные сети с различной архитектурой связаны «шлюзами», которые преобразовывают данные при их передаче между системами.

Вы используете его прямо сейчас. Но вы должны пройти этот тест, чтобы узнать, что вы на самом деле знаете об Интернете.

Глобальные сети соединяют компьютеры и небольшие сети с более крупными сетями на больших географических территориях, включая разные континенты. Они могут соединять компьютеры с помощью кабелей, оптоволокна или спутников, но их пользователи обычно получают доступ к сетям через модем (устройство, позволяющее компьютерам общаться по телефонным линиям). Самая большая глобальная сеть — это Интернет, набор сетей и шлюзов, связывающих миллиарды пользователей компьютеров на всех континентах.

Компьютерная сеть – это объединенные вычислительные устройства, которые обмениваются данными и используют общие ресурсы. Эти сетевые устройства используют систему правил, называемых коммуникационными протоколами, для передачи информации физическими или беспроводными технологиями.

Ниже представлены ответы на часто задаваемые вопросы о компьютерных сетях.

Как работает компьютерная сеть?

Узлы и являются опорными точками компьютерных сетей. Сетевым узлом может быть оборудование для передачи данных (оборудование для передачи данных, DCE), такое как модем, концентратор или терминальное оборудование для обработки данных (терминальное оборудование для данных, DTE), такое как два или более компьютеров и принтеров. Канал относится к среде передачи, соединяющей два узла. Связи могут быть реализованы в виде кабелей или оптических волокон, или свободного пространства, используемых беспроводными сетями.

В работающей компьютерной сети узлы используют набор правил или протоколов, которые определяют, как отправлять и получать электронные данные по ссылкам. Архитектура компьютерной сети определяет использование физических и химических компонентов. Он представляет собой выборку физических компонентов сети, функциональной организации, протоколов и процедур.

Что делают компьютерные сети?

Компьютерные сети впервые появились в конце 1950-х годов для использования в вооруженных силах и обороне. обнаружение обнаружения для передачи данных по телефонным линиям и требуется ограниченное коммерческое и научное применение. С появлением интернет-технологий компьютерная сеть стала незаменимой для предприятий.

Современные сетевые решения требуют больше, чем возможность подключения. Сегодня они имеют чрезвычайно важное значение для преобразования цифровых данных и успеха бизнеса. Базовые сетевые стали более программируемыми, возможными возможностями и безопасными.

Возможности современных компьютерных сетей см. ниже.

Виртуальные операции

Базовая сетевая инфраструктура может быть разделена для создания нескольких оверлейных сетей. В оверлейной компьютерной сети внешние внешние объекты, и данные могут передаваться между ними по группам потребителей. Например, многие корпоративные сети размещаются в Интернете.

Крупномасштабная интеграция

Современные сетевые сервисы соединяются физически распределенные компьютерные сети. Эти сервисы составляют объемные сетевые функции для учета и мониторинга для создания одной крупномасштабной высокопроизводительной сети. Сетевые услуги можно поставить или уменьшить в зависимости от потребления.

Быстрая реакция на изменяющиеся условия

Многие компьютерные сети программно-определяемы. Трафик можно настраивать и контролировать централизованно с помощью внешнего фасада. Эти компьютерные сети обнаруживают управление виртуальным трафиком.

Защита безопасности данных

Все сетевые решения составляются как шифрование и контроль доступа. Сторонние решения, такие как антивирусное ПО, брандмауэры и антивредоносные программы, могут быть объединены, чтобы сделать сеть более возможной.

Какие типы архитектуры компьютерных сетей?

Структура компьютерной сети показывает две большие категории.

1. Клиент-серверная архитектура

В этом типе компьютерной сети узлы могут быть серверами или клиентами. Серверные узлы требуют таких ресурсов, как память, вычислительная мощность или данные. Серверные узлы также могут управлять поведением клиентских узлов. Клиенты могут общаться друг с другом, но использовать ресурсы отдельно. Например, некоторые компьютерные устройства в корпоративных магазинах хранят данные и параметры. Эти устройства являются серверами в сети. Клиенты могут получить доступ к данным, отправив запрос на серверную машину.

2. Пиринговая архитектура

В пиринговых архитектурно-подключенных компьютерах возникают значительные ограничения и привилегии. Нет центрального сервера для случаев. Возникновение устройства в компьютерной сети может действовать как клиент или сервер. Пиринговый узел может использовать такие сложные ресурсы из своих ресурсов, как память и вычислительная мощность, со всей компьютерной сетью. Например, используется компания с пиринговой архитектурой для размещения ресурсоемких приложений, таких как рендеринг трехмерной графики на нескольких цифровых устройствах.

Что такое сетевая топология?

Расположение узлов и связей называется топологией сети. Их можно настроить по-разному, чтобы получить разные результаты. Типы сетей топологий см. ниже.

Каждый узел связан только с одним другим узлом. Передача данных по сетевым соединениям происходит в одном экземпляре.

Кольцо

Каждый узел, связанный с другими узлами, образуя кольцо. Данные передаются в двух направлениях. Однако отказ одного узла может привести к возникновению всей сети.

Звезда

Узел центрального сервера, связанный с несколькими клиентскими сетевыми приложениями. Эта топология работает лучше, поскольку данные не должны проходить через каждый узел. Это также более надежно.

Ячейки

Каждый узел связан со многими другими узлами. В полностью ячейной топологии каждый узел подключается к каждому другому узлому в сети.

Что такое корпоративная частная сеть?

Корпоративная частная сеть – это внутренняя сеть любой организации. Он включает в себя ведущую и виртуальную сетевую инфраструктуру, которая позволяет организации выполнять задачи ниже.

Запуск облачных приложений
Анализ производительности сети
Внешнее распространение и распространение информации
Организация обмена данными между поступающими
Связь с широкими заинтересованными сторонами

Какие группы типов корпоративных компьютерных сетей?

В зависимости от размера и охвата организации существует три распространенных типа корпоративных сетей:

Локальная вычислительная сеть (ЛВС)

ЛВС – это взаимосвязанная система, ограниченная по размеру и географическому положению. Обычно ЛВС соединяет компьютеры и устройства в пределах одного офиса или здания. Такие часто используются или в качестве тестовой сети для мелкомасштабного прототипирования.

Глобальная вычислительная сеть (ГВС)

Сеть предприятий, охватывающая здание, города и даже страны, называется ГВС. В то время как локальные сети используют для передачи данных на более высоких скоростях в чувствительности, глобальные сети настроены на дальнюю связь, которая является надежной и надежной.

Программно-определяемая глобальная сеть – это архитектура реальной глобальной сети, управляемая программными технологиями. Программно-определяемая глобальная сеть предлагает более гибкие и надежные услуги подключения, которые можно контролировать на уровне приложений без отключения для обеспечения безопасности и качества обслуживания.

Сети рекламных услуг

Сети широкого спектра услуг, которые могут предоставляться пациентами, включают сетевые мощности и функциональные возможности у поставщиков. Поставщики услуг предлагают услуги состоять из телекоммуникационных компаний, операторов данных, провайдеров беспроводной связи, интернет-провайдеров и операторов кабельного телевидения, предлагающих высокоскоростные услуги в Интернете.

Облачные сети

Концептуально облачная сеть может быть адаптирована как глобальная сеть, инфраструктура которой связана с облачной службой. Некоторые или все сетевые возможности и ресурсы организации размещаются на общедоступной или частной облачной платформе и предоставляются по запросу. Эти сетевые ресурсы включаются в собственные виртуальные маршрутизаторы, брандмауэры, полосу пропускания и ПО для управления сетью, а также другие инструменты и функции, доступные по мере необходимости.

Сегодня предприятие использует облачные сети для сбора результатов на рынке, масштабирования и оптимизации управления увеличением затрат.Модель облачной сети стала встречаться с появлением и развертыванием приложений для современных предприятий.

Что такое компьютерные сетевые сервисы AWS?

Сетевые сервисы AWS для выявления предприятий описаны ниже аспектов.

Сетевая безопасность

Инфраструктура AWS отслеживается круглосуточно и без выходных, что обеспечивает конфиденциальность и целостность, а также соответствие самым высоким мировым требованиям сетевой безопасности.

Доступность сети

AWS большой глобальной инфраструктурой, доступной для широкого круга пользователей.

Производительность сети

Сетевые сервисы AWS требуют высокой производительности с сохранением задержек.

Как использовать сетевые сервисы AWS?

Сетевые сервисы AWS аналогичны описанным ниже стандартным примерам использования.

Основные сведения о сети

Эти сервисы возвращают решения для виртуальных частных облаков (VPC) и для соединений сетей с VPC. Сервисы Amazon VPC, AWS Transit Gateway и AWS Private Link оценивают решения по удовлетворенности системным заказчиком.

Сетевая безопасность

Такие сервисы, как AWS Shield, AWS WAF и AWS Firewall Manager защищают облачную сеть AWS и приложения от кибератак.

Чтобы узнать больше о сетевых сервисах AWS и о том, какую пользу они могут принести, ознакомьтесь с обзором сервисов организации.

Компьютерные сети AWS: следующие шаги

См. сведения о бесплатном уровне использования AWS для Amazon API Gateway.

Начните разработку с использованием AWS VPN в Консоли управления AWS.

Компьютерные сети являются основой коммуникации в ИТ. Они используются самыми разными способами и могут включать множество различных типов сетей. Компьютерная сеть — это набор компьютеров, соединенных вместе для обмена информацией. Самые ранние примеры компьютерных сетей относятся к 1960-м годам, но за полвека с тех пор они прошли долгий путь.

Что делают сети?

Компьютерные сети используются для выполнения большого количества задач путем обмена информацией.

Некоторые из вещей, для которых используются сети, включают:

Общение с помощью электронной почты, видео, обмена мгновенными сообщениями и другими способами.
Общий доступ к таким устройствам, как принтеры, сканеры и копировальные аппараты.
Общий доступ к файлам
Общий доступ к программному обеспечению и операционным программам в удаленных системах
Предоставление пользователям сети возможности легко получать доступ к информации и управлять ею.

Типы сети

Существует множество различных типов сетей, которые могут использоваться для разных целей и разными людьми и организациями. Вот некоторые типы сетей, с которыми вы можете столкнуться:

Локальные сети (LAN)
Локальная сеть или LAN — это сеть, которая соединяет компьютеры в пределах ограниченной области. Это может быть школа, офис или даже дом.

Личные сети (PAN)‍
Личная сеть — это сеть, основанная на рабочей области отдельного человека. Устройство человека является центром сети, к которому подключены другие устройства. Существуют также беспроводные персональные сети.

Домашние сети (HAN)
‍Домашняя сеть соединяет устройства в домашней среде. Это могут быть персональные компьютеры, планшеты, смартфоны, принтеры, телевизоры и другие устройства.

Глобальные сети (WAN)
‍Глобальная сеть – это сеть, охватывающая большую географическую территорию, обычно с радиусом более километра.

Сети кампуса
‍Сеть кампуса — это локальная сеть или набор подключенных локальных сетей, которые используются государственным учреждением, университетом, корпорацией или аналогичной организацией и обычно представляют собой сеть, охватывающую ряд зданий, расположенных близко друг к другу.< /li>

Городские сети (MAN)
‍Международные сети — это сети, охватывающие регион размером с городскую территорию. MAN – это набор подключенных локальных сетей в городе, которые также могут подключаться к глобальной сети.

Частные корпоративные сети
‍Частная корпоративная сеть используется компанией для подключения различных сайтов, чтобы различные местоположения могли совместно использовать ресурсы.

Интернет-сети
‍Интернет-сети соединяют разные сети вместе, создавая большую сеть.Межсетевое взаимодействие часто используется для описания построения большой глобальной сети.

Магистральные сети (BBN)
‍Магистральная сеть — это часть сети, которая соединяет различные части и обеспечивает путь для обмена информацией.

Глобальные вычислительные сети (GAN)
‍Глобальная вычислительная сеть — это всемирная сеть, соединяющая сети по всему миру, например Интернет.

Дизайн сети

Компьютерные сети могут иметь различную структуру. Две основные формы — клиент-серверные и одноранговые сети. Сети клиент/сервер имеют централизованные серверы для хранения, к которым обращаются клиентские компьютеры и устройства. В одноранговых сетях обычно используются устройства, поддерживающие одни и те же функции. Они чаще используются в домашних условиях, а сети клиент/сервер чаще используются предприятиями.

Типы сетевых подключений

Существуют также различные типы сетевых подключений, которые касаются того, как элементы в сети соединяются друг с другом. Топологии используются для соединения компьютеров, при этом свернутое кольцо является наиболее распространенным типом, поскольку Ethernet поддерживает Интернет, локальные и глобальные сети.

Вот некоторые топологии, которые используются для создания сетей:

Топология «звезда»

Центральный узел соединяет кабель с каждым компьютером в сети по звездообразной топологии. Каждый компьютер в сети имеет независимое соединение с центром сети, и один разрыв соединения не повлияет на остальную часть сети. Однако есть один недостаток: для формирования такой сети требуется много кабелей.

Топология шины

В сетевом соединении с шинной топологией компьютер подключается одним кабелем. Информация о последнем узле в сети должна проходить через каждый подключенный компьютер. Требуется меньше кабелей, но если кабель обрывается, это означает, что ни один из компьютеров не может подключиться к сети.

Топология кольца

Топология "кольцо" аналогична топологии "шина". Он использует один кабель с конечными узлами, соединенными друг с другом, поэтому сигнал может проходить по сети, чтобы найти своего получателя. Сигнал несколько раз попытается найти пункт назначения, даже если сетевой узел не работает должным образом. Свернутое кольцо имеет центральный узел, который является концентратором, маршрутизатором или коммутатором. Устройство имеет внутреннюю кольцевую топологию и имеет места для подключения кабеля. Каждый компьютер в сети имеет собственный кабель для подключения к устройству. В офисе это, вероятно, означает наличие кабельного шкафа, где все компьютеры подключены к шкафу и коммутатору.

Сетевые протоколы

Сетевые протоколы — это языки, которые компьютерные устройства используют для общения. Протоколы, поддерживаемые компьютерными сетями, предлагают другой способ их определения и группировки. Сети могут иметь более одного протокола, и каждый из них может поддерживать разные приложения. К часто используемым протоколам относится TCP/IP, наиболее распространенный в Интернете и домашних сетях.

Проводные и беспроводные сети

Многие протоколы могут работать как с проводными, так и с беспроводными сетями. Однако в последние годы беспроводные технологии выросли и стали гораздо более популярными. Wi-Fi и другие беспроводные технологии стали излюбленным вариантом построения компьютерных сетей. Одна из причин этого заключается в том, что беспроводные сети могут легко поддерживать различные типы беспроводных гаджетов, которые стали популярными с годами, например, смартфоны и планшеты. Мобильные сети сейчас очень важны, потому что они не исчезнут в ближайшее время.

Ключевые сетевые термины

Открытая система: открытая система подключена к сети и готова к обмену данными.

Закрытая система: закрытая система не подключена к сети, поэтому с ней невозможно установить связь.

‍IP-адрес (интернет-протокол): сетевой адрес системы в сети, также известный как логический адрес).

MAC-адрес: MAC-адрес или физический адрес однозначно идентифицирует каждый хост.Он связан с картой сетевого интерфейса (NIC).

Порт: порт – это канал, по которому данные отправляются и принимаются.

Узлы: термин, используемый для обозначения любых вычислительных устройств, таких как компьютеры, которые отправляют и получают сетевые пакеты по сети.

Сетевые пакеты: данные, которые отправляются в узлы и из них в сети.

Маршрутизаторы: маршрутизаторы – это аппаратные средства, которые управляют пакетами маршрутизатора. Они определяют, с какого узла пришла информация и куда ее отправить. У маршрутизатора есть протокол маршрутизации, который определяет, как он взаимодействует с другими маршрутизаторами.

‍Преобразование сетевых адресов (NAT): метод, который маршрутизаторы используют для предоставления интернет-услуг большему количеству устройств с использованием меньшего количества общедоступных IP-адресов. Маршрутизатор имеет общедоступный IP-адрес, но устройствам, подключенным к нему, назначаются частные IP-адреса, которые не видны другим пользователям за пределами сети.

Протокол динамической конфигурации хоста (DHCP): назначает динамические IP-адреса хостам и поддерживается интернет-провайдером.

Поставщики интернет-услуг (ISP): компании, которые обеспечивают подключение к Интернету для всех, как для частных лиц, так и для предприятий и других организаций.

Читайте также: