Как компьютерные сети делятся на локальные и глобальные?

Обновлено: 03.07.2024

Локальная сеть или локальная сеть соединяет сетевые устройства таким образом, что персональные компьютеры и рабочие станции могут обмениваться данными, инструментами и программами. Группа компьютеров и устройств соединена коммутатором или стеком коммутаторов с использованием схемы частной адресации, определенной протоколом TCP/IP. Частные адреса уникальны по отношению к другим компьютерам в локальной сети. Маршрутизаторы находятся на границе локальной сети, соединяя их с более крупной глобальной сетью.

Данные передаются очень быстро, так как количество подключенных компьютеров ограничено. По определению, соединения должны быть высокоскоростными и иметь относительно недорогое аппаратное обеспечение (например, концентраторы, сетевые адаптеры и кабели Ethernet). ЛВС охватывают меньшую географическую зону (размер ограничен несколькими километрами) и находятся в частной собственности. Его можно использовать для офисного здания, дома, больницы, школы и т. д. LAN легко проектировать и обслуживать. Среда связи, используемая для LAN, представляет собой кабели с витой парой и коаксиальные кабели. Он покрывает небольшое расстояние, поэтому ошибки и шум сведены к минимуму.

Ранние локальные сети имели скорость передачи данных в диапазоне от 4 до 16 Мбит/с. Сегодня скорости обычно составляют 100 или 1000 Мбит/с. Задержка распространения в локальной сети очень мала. В самой маленькой локальной сети могут использоваться только два компьютера, в то время как в более крупных локальных сетях могут разместиться тысячи компьютеров. Локальная сеть обычно использует проводные соединения для повышения скорости и безопасности, но беспроводные соединения также могут быть частью локальной сети. Отказоустойчивость локальной сети больше, и в этой сети меньше перегрузок. Например, группа студентов, играющих в Counter-Strike в одной комнате (без интернета).

Городская сеть (MAN) –

MAN или городская сеть охватывает большую площадь, чем локальная сеть, и меньшую площадь по сравнению с глобальной сетью. Он соединяет два или более компьютеров, которые находятся далеко друг от друга, но находятся в одном или разных городах. Он охватывает большую географическую территорию и может выступать в качестве ISP (интернет-провайдера). MAN разработан для клиентов, которым требуется высокоскоростное подключение. Скорости MAN варьируются в Мбит/с. Сложно спроектировать и поддерживать городскую сеть.

Отказоустойчивость MAN меньше, а также больше перегруженность сети. Это дорого и может принадлежать или не принадлежать одной организации. Скорость передачи данных и задержка распространения MAN умеренные. Устройствами, используемыми для передачи данных через MAN, являются модем и проводной/кабельный. Примерами MAN являются часть сети телефонной компании, которая может предоставить клиенту высокоскоростную линию DSL, или сеть кабельного телевидения в городе.

Глобальная сеть (WAN) —

Глобальная сеть или глобальная сеть – это компьютерная сеть, охватывающая большую географическую территорию, хотя она может быть ограничена рамками штата или страны. WAN может быть соединением LAN, соединяющимся с другими LAN через телефонные линии и радиоволны, и может быть ограничено предприятием (корпорацией или организацией) или доступно для общественности. Технология высокоскоростная и относительно дорогая.

Существует два типа глобальной сети: коммутируемая глобальная сеть и глобальная сеть типа "точка-точка". WAN сложно спроектировать и поддерживать. Подобно MAN, отказоустойчивость WAN меньше, а в сети больше перегруженности. Средой связи, используемой для глобальной сети, является PSTN или спутниковая связь. Из-за передачи на большие расстояния шумы и ошибки, как правило, больше возникают в глобальной сети.

Скорость передачи данных в глобальной сети ниже, чем в 10-й раз по сравнению с локальной сетью, поскольку она требует увеличения расстояния и увеличения количества серверов, терминалов и т. д. Скорость передачи данных в глобальной сети варьируется от нескольких килобит в секунду (Кбит/с) до мегабит в секунду (Мбит/с). Задержка распространения является одной из самых больших проблем, с которыми здесь приходится сталкиваться. Устройства, используемые для передачи данных через глобальную сеть, — это оптические кабели, микроволновые печи и спутники. Примером коммутируемой глобальной сети является сеть с асинхронным режимом передачи (ATM), а двухточечная глобальная сеть — это коммутируемая линия, соединяющая домашний компьютер с Интернетом.

Существует множество преимуществ LAN по сравнению с MAN и WAN, например, локальные сети обеспечивают превосходную надежность, высокую скорость передачи данных, ими легко управлять и совместно использовать периферийные устройства. Локальная сеть не может охватывать города или поселки, и для этого необходима городская сеть, которая может соединить город или группу городов вместе. Кроме того, для подключения страны или группы стран требуется глобальная сеть.

Сеть состоит из двух или более компьютеров, которые связаны между собой для совместного использования ресурсов (например, принтеров и компакт-дисков), обмена файлами или обеспечения электронной связи. Компьютеры в сети могут быть связаны кабелями, телефонными линиями, радиоволнами, спутниками или лучами инфракрасного света.

Два очень распространенных типа сетей включают:

Вы также можете увидеть ссылки на городские сети (MAN), беспроводную локальную сеть (WLAN) или беспроводную глобальную сеть (WWAN).

Локальная сеть

Локальная вычислительная сеть (LAN) – это сеть, ограниченная относительно небольшой территорией. Как правило, это ограничено географической областью, такой как письменная лаборатория, школа или здание.

Компьютеры, подключенные к сети, обычно классифицируются как серверы или рабочие станции. Серверы, как правило, не используются людьми напрямую, а работают непрерывно, предоставляя «услуги» другим компьютерам (и их пользователям-людям) в сети. Предоставляемые услуги могут включать в себя печать и отправку факсов, хостинг программного обеспечения, хранение и совместное использование файлов, обмен сообщениями, хранение и извлечение данных, полный контроль доступа (безопасность) к сетевым ресурсам и многое другое.

Рабочие станции называются так потому, что на них обычно есть человек, который через них взаимодействует с сетью. Рабочими станциями традиционно считались настольные компьютеры, состоящие из компьютера, клавиатуры, дисплея и мыши, или ноутбуки со встроенными клавиатурой, дисплеем и сенсорной панелью. С появлением планшетных компьютеров и устройств с сенсорным экраном, таких как iPad и iPhone, наше определение рабочей станции быстро расширилось и включает эти устройства из-за их способности взаимодействовать с сетью и использовать сетевые службы.

Серверы, как правило, более мощные, чем рабочие станции, хотя конфигурация определяется потребностями. Например, группа серверов может быть расположена в безопасном месте, вдали от людей, и доступ к ним возможен только через сеть. В таких случаях серверы обычно работают без специального дисплея или клавиатуры. Однако размер и скорость серверного процессора (процессоров), жесткого диска и оперативной памяти могут значительно увеличить стоимость системы. С другой стороны, рабочей станции может не требоваться столько места для хранения или оперативной памяти, но для удовлетворения потребностей пользователя может потребоваться дорогостоящий дисплей. Каждый компьютер в сети должен быть соответствующим образом настроен для его использования.

В одной локальной сети компьютеры и серверы могут быть соединены кабелями или по беспроводной сети. Беспроводной доступ к проводной сети возможен благодаря точкам беспроводного доступа (WAP). Эти устройства WAP обеспечивают мост между компьютерами и сетями. Типичная точка доступа может иметь теоретическую пропускную способность для подключения к сети сотен или даже тысяч беспроводных пользователей, хотя практическая пропускная способность может быть намного меньше.

Почти всегда серверы будут подключаться к сети кабелями, потому что кабельные соединения остаются самыми быстрыми. Стационарные рабочие станции (настольные) также обычно подключаются к сети кабелем, хотя стоимость беспроводных адаптеров снизилась до такой степени, что при установке рабочих станций в существующем помещении с неадекватной проводкой может быть проще и дешевле подключиться к сети. использовать беспроводную связь для рабочего стола.

Дополнительную информацию о настройке локальной сети см. в разделах «Топология», «Кабели» и «Оборудование» этого руководства.

Глобальная сеть

Глобальные сети (WAN) соединяют сети в более крупных географических регионах, таких как Флорида, США или по всему миру. Для подключения этого типа глобальной сети можно использовать выделенные трансокеанские кабельные или спутниковые каналы связи.

Используя глобальную сеть, школы Флориды могут связываться с такими местами, как Токио, за считанные секунды, не оплачивая огромные счета за телефон. Два пользователя на расстоянии полмира с рабочими станциями, оборудованными микрофонами и веб-камерами, могут проводить телеконференции в режиме реального времени. WAN — это сложно. Он использует мультиплексоры, мосты и маршрутизаторы для подключения местных и городских сетей к глобальным коммуникационным сетям, таким как Интернет. Однако для пользователей глобальная сеть не будет сильно отличаться от локальной сети.

Преимущества установки школьной сети

Управление доступом пользователей. Современные сети почти всегда имеют один или несколько серверов, что позволяет централизованно управлять пользователями и сетевыми ресурсами, к которым у них есть доступ. Учетные данные пользователя в частной и управляемой сети могут быть такими же простыми, как имя пользователя и пароль, но с постоянно растущим вниманием к проблемам компьютерной безопасности эти серверы имеют решающее значение для обеспечения того, чтобы конфиденциальная информация была доступна только авторизованным пользователям. Хранение и обмен информацией. Компьютеры позволяют пользователям создавать и манипулировать информацией. Информация в сети живет своей собственной жизнью. Сеть предоставляет как место для хранения информации, так и механизмы для обмена этой информацией с другими пользователями сети. Соединения. Администраторы, преподаватели и даже студенты и гости могут быть подключены к сети кампуса. Услуги. Школа может предоставлять такие услуги, как регистрация, школьные справочники, расписания курсов, доступ к исследованиям, учетные записи электронной почты и многие другие. (Помните, что сетевые службы обычно предоставляются серверами). Интернет. Школа может предоставить пользователям сети доступ к Интернету через интернет-шлюз. Вычислительные ресурсы. Школа может предоставить доступ к специализированным вычислительным устройствам, которыми отдельные пользователи обычно не владеют.Например, школьная сеть может иметь высокоскоростные высококачественные принтеры, стратегически расположенные по территории кампуса для использования инструкторами или учащимися. Гибкий доступ. Школьные сети позволяют учащимся получать доступ к своей информации с подключенных устройств по всей школе. Учащиеся могут начать задание в своем классе, сохранить часть его в общедоступной зоне сети, а после уроков пойти в медиацентр, чтобы закончить работу. Студенты также могут работать совместно через сеть. Вычисление рабочей группы. Программное обеспечение для совместной работы позволяет многим пользователям одновременно работать над документом или проектом. Например, преподаватели, работающие в разных школах округа, могут одновременно вносить свои идеи о новых стандартах учебной программы в один и тот же документ, электронные таблицы или веб-сайт.

Дорогая установка. Крупные сети кампусов могут иметь высокие цены. Кабели, сетевые карты, маршрутизаторы, мосты, брандмауэры, точки беспроводного доступа и программное обеспечение могут стоить дорого, а для установки, безусловно, потребуются услуги технических специалистов. Но благодаря простоте настройки домашних сетей простую сеть с доступом в Интернет можно настроить для небольшого кампуса за полдня. Требуется административное время. Надлежащее обслуживание сети требует значительного времени и опыта. Многие школы установили сеть только для того, чтобы обнаружить, что в бюджете не предусмотрена необходимая административная поддержка. Серверы выходят из строя. Хотя сетевой сервер не более подвержен сбоям, чем любой другой компьютер, когда файловый сервер «выходит из строя», вся сеть может остановиться. Хорошие методы проектирования сети говорят о том, что критически важные сетевые службы (предоставляемые серверами) должны быть избыточными в сети, когда это возможно. Кабели могут порваться. В главе «Топология» представлена информация о различных конфигурациях кабелей. Некоторые конфигурации предназначены для сведения к минимуму неудобств, связанных с оборванным кабелем; при других конфигурациях один оборванный кабель может остановить всю сеть. Безопасность и соответствие. Безопасность сети стоит дорого. Это также очень важно. Школьная сеть, возможно, будет подвергаться более строгим требованиям безопасности, чем корпоративная сеть аналогичного размера, из-за вероятности хранения личной и конфиденциальной информации пользователей сети, опасность которой может усугубляться, если какие-либо пользователи сети являются несовершеннолетними. Большое внимание необходимо уделять сетевым службам, чтобы обеспечить соответствие всего сетевого контента сетевому сообществу, которое он обслуживает.

4202 E. Fowler Ave., EDU162

Тампа, Флорида 33620

Доктор. Рой Винкельман, директор

Эта публикация была подготовлена в рамках гранта Министерства образования Флориды.

Информация, содержащаяся в этом документе, основана на информации, доступной на момент публикации, и может быть изменена. Несмотря на то, что были предприняты все разумные усилия для включения точной информации, Флоридский центр учебных технологий не дает никаких гарантий в отношении точности, полноты или пригодности информации, представленной здесь, для какой-либо конкретной цели. Ничто в данном документе не может быть истолковано как рекомендация использовать какой-либо продукт или услугу в нарушение существующих патентов или прав третьих лиц.

Компьютерная сеть — это группа из двух или более взаимосвязанных компьютерных систем, которые используют общие протоколы подключения для совместного использования различных ресурсов и файлов. Вы можете установить подключение к компьютерной сети с помощью кабеля или беспроводной сети. Каждая сеть включает аппаратное и программное обеспечение, соединяющее компьютеры и инструменты.

Из этого руководства по компьютерным сетям вы узнаете:

Различные типы компьютерных сетей

Существуют различные типы параметров компьютерной сети. Классифицировать сети в компьютерах можно по их размеру, а также по назначению.

Размер сети должен быть выражен географической областью и количеством компьютеров, которые являются частью их сетей. Он включает в себя устройства, размещенные в одной комнате, и миллионы устройств, разбросанных по всему миру. Ниже приведены популярные типы компьютерных сетей:

PAN (персональная сеть)
LAN (локальная сеть)
MAN (городская сеть)
WAN (глобальная сеть)

Давайте подробно изучим все эти типы сетей.

Что такое PAN (персональная сеть)?

PAN (Personal Area Network) – это компьютерная сеть, сформированная вокруг человека. Обычно он состоит из компьютера, мобильного телефона или персонального цифрового помощника. PAN можно использовать для установления связи между этими личными устройствами для подключения к цифровой сети и Интернету.

Характеристики PAN

Ниже приведены основные характеристики PAN:

В основном это сеть персональных устройств, оборудованная на ограниченной территории.
Позволяет управлять взаимосвязью ИТ-устройств в окружении одного пользователя.
PAN включает мобильные устройства, планшеты и ноутбуки.
Он может быть подключен к Интернету по беспроводной сети, который называется WPAN.
Устройства, используемые для PAN: беспроводные мыши, клавиатуры и системы Bluetooth.

Преимущества PAN

Вот важные плюсы/преимущества сети PAN:

Сети PAN относительно безопасны и безопасны
Он предлагает решение только для ближнего действия до десяти метров.
Строго ограничено небольшой территорией.

Недостатки PAN

Вот минусы/недостатки использования сети PAN:

Это может привести к плохому соединению с другими сетями в тех же радиодиапазонах.
Ограничения по расстоянию.

Что такое LAN (локальная сеть)?

Локальная вычислительная сеть (ЛВС) – это группа компьютеров и периферийных устройств, соединенных в ограниченном пространстве, таком как школа, лаборатория, дом или офисное здание. Это широко используемая сеть для обмена ресурсами, такими как файлы, принтеры, игры и другие приложения. Самый простой тип сети LAN — это соединение компьютеров и принтера в чьем-то доме или офисе. В общем, LAN будет использоваться как один из типов среды передачи. Это сеть, состоящая из менее чем 5000 взаимосвязанных устройств в нескольких зданиях.

Характеристики локальной сети

Вот важные характеристики сети LAN:

Это частная сеть, поэтому внешний регулирующий орган никогда не контролирует ее.
Локальная сеть работает на относительно более высокой скорости по сравнению с другими системами глобальной сети.
Существуют различные методы управления доступом к среде, такие как Token Ring и Ethernet.

Преимущества локальной сети

Вот плюсы/преимущества локальной сети:

Компьютерные ресурсы, такие как жесткие диски, DVD-ROM и принтеры, могут совместно использоваться в локальных сетях. Это значительно снижает затраты на покупку оборудования.
Вы можете использовать одно и то же программное обеспечение в сети вместо приобретения лицензионного программного обеспечения для каждого клиента в сети.
Данные всех пользователей сети могут храниться на одном жестком диске серверного компьютера.
Вы можете легко передавать данные и сообщения через сетевые компьютеры.
Было бы легко управлять данными только в одном месте, что делает данные более безопасными.
Локальная сеть позволяет использовать одно интернет-соединение для всех пользователей локальной сети.

Недостатки локальной сети

Вот минусы/недостатки локальной сети:

Локальная сеть действительно сэкономит средства благодаря совместно используемым компьютерным ресурсам, но первоначальные затраты на установку локальных сетей довольно высоки.
Администратор локальной сети может проверять файлы личных данных каждого пользователя локальной сети, поэтому конфиденциальность не обеспечивается.
Неавторизованные пользователи могут получить доступ к критически важным данным организации, если администратор локальной сети не может защитить централизованное хранилище данных.
Локальная сеть требует постоянного администрирования локальной сети, поскольку возникают проблемы, связанные с настройкой программного обеспечения и сбоями оборудования.

Что такое WAN (глобальная сеть)?

WAN (Wide Area Network) – это еще одна важная компьютерная сеть, распределенная по большой географической территории. Сетевая система WAN может быть соединением локальной сети, которая соединяется с другими локальными сетями с использованием телефонных линий и радиоволн. В основном это относится к предприятию или организации.

Характеристики глобальной сети

Ниже приведены характеристики WAN:

Файлы программного обеспечения будут доступны всем пользователям; таким образом, все могут получить доступ к последним файлам.
Любая организация может сформировать свою глобальную интегрированную сеть с помощью WAN.

Преимущества глобальной сети

Вот преимущества и преимущества WAN:

Глобальная сеть позволяет охватить большую географическую территорию. Поэтому бизнес-офисы, расположенные на больших расстояниях, могут легко общаться.
Содержит такие устройства, как мобильные телефоны, ноутбуки, планшеты, компьютеры, игровые приставки и т. д.
Соединения WLAN работают с использованием радиопередатчиков и приемников, встроенных в клиентские устройства.

Недостатки глобальной сети

Вот недостатки/минусы сети WAN:

Первоначальные затраты на установку очень высоки.
Трудно поддерживать сеть WAN. Вам нужны квалифицированные технические специалисты и сетевые администраторы.
Есть больше ошибок и проблем из-за широкого охвата и использования разных технологий.
Для решения проблем требуется больше времени из-за использования нескольких проводных и беспроводных технологий.
Предлагает более низкий уровень безопасности по сравнению с другими типами компьютерных сетей.

Что такое MAN (городская сеть)?

Международная сеть, или MAN, состоит из компьютерной сети, охватывающей весь город, кампус колледжа или небольшой регион. Этот тип сети больше, чем локальная сеть, которая в основном ограничена одним зданием или участком. В зависимости от типа конфигурации этот тип сети позволяет охватить территорию от нескольких до десятков миль.

Характеристики MAN

Вот важные характеристики сети MAN:

В основном он охватывает города в радиусе до 50 км.
В основном используется оптическое волокно, кабели.
Скорость передачи данных достаточна для приложений распределенных вычислений.

Преимущества MAN

Вот плюсы и преимущества сети MAN:

Он обеспечивает быструю связь с использованием высокоскоростных носителей, таких как оптоволоконные кабели.
Он обеспечивает превосходную поддержку сети большого размера и более широкий доступ к глобальным сетям.
Двойная шина в сети MAN обеспечивает одновременную передачу данных в обоих направлениях.
Сеть MAN обычно включает некоторые районы города или целый город.

Недостатки MAN

Вот недостатки/минусы использования сети MAN:

Вам нужно больше кабеля, чтобы установить соединение MAN из одного места в другое.
В сети MAN сложно защитить систему от хакеров

Другие типы компьютерных сетей

Помимо вышеупомянутых компьютерных сетей, есть еще несколько важных типов сетей:

WLAN (беспроводная локальная сеть)
Сеть хранения данных
Системная сеть
Домашняя сеть
POLAN — Пассивная оптическая локальная сеть.
Частная сеть предприятия
Сеть кампуса
Виртуальная сеть

Давайте подробно рассмотрим все эти различные типы сетей:

1) Беспроводная сеть

WLAN (беспроводная локальная сеть) позволяет связать одно или несколько устройств с помощью беспроводной связи в пределах ограниченной области, такой как дом, школа или офисное здание. Это дает пользователям возможность перемещаться в пределах локальной зоны покрытия, которая может быть подключена к сети. Сегодня большинство современных систем WLAN основаны на стандартах IEEE 802.11.

2) Сеть хранения данных (SAN)

Сеть хранения данных — это тип сети, который позволяет хранить консолидированные данные на уровне блоков. Он в основном используется для создания устройств хранения, таких как дисковые массивы, оптические музыкальные автоматы и ленточные библиотеки.

3) Системная сеть

Системная сеть используется для локальной сети. Он предлагает высокоскоростное соединение в приложениях сервер-сервер и процессор-процессор. Компьютеры, подключенные к сети SAN, работают как единая система на достаточно высокой скорости.

4) Пассивная оптическая локальная сеть

POLAN — это сетевая технология, которая помогает интегрироваться в структурированные кабельные системы. Он позволяет решить вопросы поддержки протоколов Ethernet и сетевых приложений.

POLAN позволяет использовать оптический разветвитель, который помогает отделить оптический сигнал от одномодового оптического волокна. Он преобразует этот один сигнал в несколько сигналов.

5) Домашняя сеть (HAN):

Домашняя сеть всегда строится с использованием двух или более соединенных между собой компьютеров, образующих локальную сеть (LAN) внутри дома. Например, в США около 15 миллионов домов имеют более одного компьютера.

Эти типы сетевых подключений помогают владельцам компьютеров подключаться к нескольким компьютерам. Эта сеть позволяет обмениваться файлами, программами, принтерами и другими периферийными устройствами.

6) Частная корпоративная сеть:

Сети корпоративных частных сетей (EPN) создаются и принадлежат предприятиям, которые хотят безопасно соединить множество мест, чтобы совместно использовать различные компьютерные ресурсы.

7) Сеть кампуса (CAN):

Сеть кампуса представляет собой соединение локальных сетей в определенной географической области. Например, кампус университета можно соединить с различными зданиями кампуса, чтобы соединить все академические отделы.

8) Виртуальная частная сеть:

VPN – это частная сеть, которая использует общедоступную сеть для соединения удаленных сайтов или пользователей.Сеть VPN использует «виртуальные» подключения, маршрутизируемые через Интернет из частной сети предприятия или сторонней службы VPN на удаленный сайт.

Это бесплатная или платная услуга, которая обеспечивает безопасность и конфиденциальность просмотра веб-страниц через общедоступные точки доступа Wi-Fi.

Компьютерная сеть или сеть передачи данных — это телекоммуникационная сеть, которая позволяет компьютерам обмениваться данными. В компьютерных сетях сетевые вычислительные устройства обмениваются данными друг с другом, используя канал передачи данных. Соединения между узлами устанавливаются с использованием либо кабельной, либо беспроводной среды. Самой известной компьютерной сетью является Интернет.

Сетевые компьютерные устройства, которые отправляют, направляют и завершают данные, называются сетевыми узлами. [1] Узлы могут включать хосты, такие как персональные компьютеры, телефоны, серверы, а также сетевое оборудование. Можно сказать, что два таких устройства объединены в сеть, когда одно устройство может обмениваться информацией с другим устройством, независимо от того, имеют ли они прямое соединение друг с другом.

Компьютерные сети различаются средой передачи, используемой для передачи их сигналов, протоколами связи для организации сетевого трафика, размером сети, топологией и организационным назначением.

Компьютерные сети поддерживают огромное количество приложений и служб, таких как доступ к всемирной паутине, цифровое видео, цифровое аудио, совместное использование приложений и серверов хранения, принтеров и факсимильных аппаратов, а также использование приложений электронной почты и обмена мгновенными сообщениями. а также многие другие. В большинстве случаев коммуникационные протоколы для конкретных приложений являются многоуровневыми (т. е. передаются как полезная нагрузка) поверх других более общих коммуникационных протоколов.

Свойства

Компьютерные сети можно рассматривать как отрасль электротехники, телекоммуникаций, компьютерных наук, информационных технологий или вычислительной техники, поскольку они опираются на теоретическое и практическое применение связанных дисциплин.

Компьютерная сеть облегчает межличностное общение, позволяя пользователям эффективно и легко общаться с помощью различных средств: электронной почты, обмена мгновенными сообщениями, чатов, телефона, видеотелефонных звонков и видеоконференций. Предоставление доступа к информации на общих устройствах хранения данных является важной функцией многих сетей. Сеть позволяет обмениваться файлами, данными и другими типами информации, предоставляя авторизованным пользователям возможность доступа к информации, хранящейся на других компьютерах в сети. Сеть позволяет совместно использовать сетевые и вычислительные ресурсы. Пользователи могут получать доступ к ресурсам, предоставляемым устройствами в сети, и использовать их, например, для печати документа на общем сетевом принтере. Распределенные вычисления используют вычислительные ресурсы в сети для выполнения задач. Компьютерная сеть может использоваться компьютерными взломщиками для распространения компьютерных вирусов или компьютерных червей на устройствах, подключенных к сети, или для предотвращения доступа этих устройств к сети посредством атаки типа "отказ в обслуживании".

Сетевой пакет

Компьютерные каналы связи, которые не поддерживают пакеты, такие как традиционные двухточечные телекоммуникационные каналы, просто передают данные в виде потока битов. Однако большая часть информации в компьютерных сетях передается в пакетах. Сетевой пакет – это форматированная единица данных (список битов или байтов, обычно от нескольких десятков байт до нескольких килобайт), передаваемая по сети с коммутацией пакетов.

В пакетных сетях данные форматируются в пакеты, которые отправляются по сети к месту назначения. Как только пакеты прибывают, они снова собираются в исходное сообщение. С пакетами полоса пропускания среды передачи может быть лучше распределена между пользователями, чем если бы сеть была коммутируемой. Когда один пользователь не отправляет пакеты, канал может быть заполнен пакетами от других пользователей, поэтому стоимость может быть разделена с относительно небольшим вмешательством, при условии, что канал не перегружен.

Пакеты состоят из двух типов данных: управляющей информации и пользовательских данных (полезной нагрузки). Управляющая информация предоставляет данные, необходимые сети для доставки пользовательских данных, например: исходные и конечные сетевые адреса, коды обнаружения ошибок и информацию о последовательности. Как правило, управляющая информация содержится в заголовках и трейлерах пакетов, а между ними находятся полезные данные.

Часто маршрут, по которому должен пройти пакет через сеть, недоступен сразу. В этом случае пакет ставится в очередь и ожидает освобождения канала.

Сетевые узлы

Помимо любой физической среды передачи, сети содержат дополнительные базовые структурные элементы системы, такие как контроллер сетевого интерфейса (NIC), повторители, концентраторы, мосты, коммутаторы, маршрутизаторы, модемы и брандмауэры.

Типы сетей

Наносеть. Наноразмерная коммуникационная сеть имеет ключевые компоненты, реализованные на наноуровне, включая носители сообщений, и использует физические принципы, которые отличаются от макроуровневых механизмов связи.Наноразмерная связь расширяет связь до очень маленьких датчиков и приводов, таких как те, что находятся в биологических системах, а также имеет тенденцию работать в средах, которые были бы слишком суровыми для классической связи. [16]

Персональная сеть — Персональная сеть (PAN) — это компьютерная сеть, используемая для связи между компьютерами и различными информационными технологическими устройствами, находящимися рядом с одним человеком. Некоторыми примерами устройств, которые используются в PAN, являются персональные компьютеры, принтеры, факсимильные аппараты, телефоны, КПК, сканеры и даже игровые приставки. PAN может включать в себя проводные и беспроводные устройства. Дальность действия PAN обычно достигает 10 метров. [17] Проводная персональная сеть обычно состоит из соединений USB и FireWire, а такие технологии, как Bluetooth и инфракрасная связь, обычно формируют беспроводную персональную сеть.

Локальная сеть. Локальная сеть (LAN) – это сеть, которая соединяет компьютеры и устройства в ограниченной географической зоне, например в доме, школе, офисном здании или группе близко расположенных зданий. Каждый компьютер или устройство в сети является узлом. Проводные локальные сети, скорее всего, основаны на технологии Ethernet. Более новые стандарты, такие как ITU-T G.hn, также позволяют создавать проводные локальные сети с использованием существующей проводки, такой как коаксиальные кабели, телефонные линии и линии электропередач. [18]

Определяющими характеристиками локальной сети, в отличие от глобальной сети (WAN), являются более высокая скорость передачи данных, ограниченный географический диапазон и отсутствие зависимости от выделенных линий для обеспечения подключения. Текущие технологии Ethernet или другие технологии локальных сетей IEEE 802.3 работают со скоростью передачи данных до 100 Гбит/с, стандартизованной IEEE в 2010 году. [19] В настоящее время разрабатывается Ethernet со скоростью 400 Гбит/с.

Локальную сеть можно подключить к глобальной сети с помощью маршрутизатора.

Домашняя сеть. Домашняя сеть (HAN) — это жилая локальная сеть, используемая для связи между цифровыми устройствами, обычно развернутыми дома, обычно небольшим количеством персональных компьютеров и аксессуаров, таких как принтеры и мобильные вычислительные устройства. Важной функцией является совместное использование доступа в Интернет, часто широкополосного доступа через поставщика кабельного телевидения или цифровой абонентской линии (DSL).

Сеть хранения данных. Сеть хранения данных (SAN) – это выделенная сеть, обеспечивающая доступ к консолидированному хранилищу данных на уровне блоков. Сети SAN в основном используются для того, чтобы сделать устройства хранения, такие как дисковые массивы, ленточные библиотеки и оптические музыкальные автоматы, доступными для серверов, чтобы они выглядели как локально подключенные устройства для операционной системы. SAN обычно имеет свою собственную сеть устройств хранения, которые, как правило, недоступны через локальную сеть для других устройств. Стоимость и сложность сетей хранения данных снизились в начале 2000-х годов до уровней, позволяющих более широкое внедрение как в корпоративных средах, так и в средах малого и среднего бизнеса.

Сеть кампуса. Сеть кампуса (CAN) состоит из соединения локальных сетей в пределах ограниченной географической области. Сетевое оборудование (коммутаторы, маршрутизаторы) и средства передачи (оптоволокно, медные заводы, кабели категории 5 и т. д.) почти полностью принадлежат арендатору/владельцу кампуса (предприятию, университету, правительству и т. д.).

Например, сеть университетского городка, скорее всего, будет соединять различные здания кампуса, соединяя академические колледжи или факультеты, библиотеку и студенческие общежития.

Магистральная сеть. Магистральная сеть является частью инфраструктуры компьютерной сети, которая обеспечивает путь для обмена информацией между различными локальными сетями или подсетями. Магистраль может связать воедино различные сети в одном и том же здании, в разных зданиях или на большой территории.

Например, крупная компания может внедрить магистральную сеть, чтобы соединить отделы, расположенные по всему миру. Оборудование, связывающее сети подразделений, составляет основу сети. При проектировании магистрали сети критически важными факторами, которые необходимо учитывать, являются производительность сети и ее перегрузка. Обычно пропускная способность магистральной сети больше, чем у отдельных сетей, подключенных к ней.

Другим примером магистральной сети является магистраль Интернета, представляющая собой набор глобальных сетей (WAN) и основных маршрутизаторов, которые связывают воедино все сети, подключенные к Интернету.

Городская сеть. Городская сеть (MAN) — это крупная компьютерная сеть, обычно охватывающая город или большой кампус

Глобальная вычислительная сеть. Глобальная вычислительная сеть (WAN) – это компьютерная сеть, охватывающая большую географическую территорию, например город, страну, или даже межконтинентальные расстояния. WAN использует канал связи, который сочетает в себе множество типов носителей, таких как телефонные линии, кабели и радиоволны. WAN часто использует средства передачи, предоставляемые обычными операторами связи, такими как телефонные компании.Технологии WAN обычно функционируют на трех нижних уровнях эталонной модели OSI: физическом уровне, уровне канала передачи данных и сетевом уровне.

Частная сеть предприятия. Частная сеть предприятия – это сеть, которую строит одна организация для соединения своих офисов (например, производственных площадок, головных офисов, удаленных офисов, магазинов), чтобы они могли совместно использовать компьютерные ресурсы.

Виртуальная частная сеть. Виртуальная частная сеть (VPN) представляет собой оверлейную сеть, в которой некоторые связи между узлами передаются через открытые соединения или виртуальные каналы в какой-либо более крупной сети (например, в Интернете), а не по физическим проводам. В этом случае говорят, что протоколы канального уровня виртуальной сети туннелируются через более крупную сеть. Одним из распространенных приложений является безопасная связь через общедоступный Интернет, но VPN не обязательно должна иметь явные функции безопасности, такие как аутентификация или шифрование контента. Например, виртуальные частные сети можно использовать для разделения трафика разных сообществ пользователей в базовой сети с надежными функциями безопасности.

VPN может иметь максимальную производительность или иметь определенное соглашение об уровне обслуживания (SLA) между клиентом VPN и поставщиком услуг VPN. Как правило, VPN имеет более сложную топологию, чем точка-точка.

Глобальная вычислительная сеть. Глобальная вычислительная сеть (GAN) – это сеть, используемая для поддержки мобильных устройств в произвольном количестве беспроводных локальных сетей, зон покрытия спутников и т. д. Ключевой проблемой мобильной связи является передача пользовательских сообщений из одного локального покрытия. область к следующей. В проекте IEEE 802 это включает последовательность наземных беспроводных локальных сетей. [20]

Интранет

Интранет – это набор сетей, находящихся под контролем одного административного объекта. Интранет использует протокол IP и инструменты на основе IP, такие как веб-браузеры и приложения для передачи файлов. Административный объект ограничивает использование интрасети авторизованными пользователями. Чаще всего интранет — это внутренняя локальная сеть организации. Большая интрасеть обычно имеет по крайней мере один веб-сервер для предоставления пользователям организационной информации. Интранет — это также все, что находится за маршрутизатором в локальной сети.

Экстранет

Экстранет — это сеть, которая также находится под административным контролем одной организации, но поддерживает ограниченное подключение к определенной внешней сети. Например, организация может предоставить доступ к некоторым аспектам своей интрасети для обмена данными со своими деловыми партнерами или клиентами. Этим другим объектам не обязательно доверять с точки зрения безопасности. Сетевое подключение к экстрасети часто, но не всегда, реализуется через технологию WAN.

Даркнет

Даркнет – это оверлейная сеть, обычно работающая в Интернете и доступная только через специализированное программное обеспечение. Даркнет — это анонимная сеть, в которой соединения устанавливаются только между доверенными узлами, иногда называемыми «друзьями» (F2F) [21], с использованием нестандартных протоколов и портов.

Даркнеты отличаются от других распределенных одноранговых сетей тем, что совместное использование является анонимным (то есть IP-адреса не публикуются публично), поэтому пользователи могут общаться, не опасаясь вмешательства правительства или корпорации. [22]

Лицензия

Информация, люди и технологии, созданные Википедией при содействии Барта Пурсела, находятся под лицензией Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License, если не указано иное.

Читайте также: