Что такое компьютерные сети и какие основные задачи они выполняют?

Локально-вычислительные сети дают возможность пользователям единой организационной системы осуществлять скоростной обмен данными в реальном масштабе времени. И задача инженеров по построению ЛВС — обеспечить стабильную и хорошо защищенную среду передачи данных для использования общих прикладных программ, баз данных, бухгалтерских систем, унифицированных коммуникаций и т.д.

Построение локальной сети профессионально

Грамотное построение компьютерной сети позволяет избежать многих проблем, влекущих разлад в рабочей системе и внеплановые ремонтные работы, поэтому монтаж компьютерной сети лучше доверить экспертам.

Что включает физическая среда передачи

Формирование транспортной магистрали информационной системы на физическом уровне определяет способ объединения всех рабочих станций, коммуникационного и периферийного оборудования для передачи информационных сигналов по принципу побитового преобразования цифровых данных в сигналы среды передачи (электрические, световые, радиосигналы и др. импульсы). Логическую организацию передачи, кодирование и декодирование данных осуществляют модемы и сетевые адаптеры. Процесс преобразования сигналов для синхронизации приема и передачи данных по сети называется физическим кодированием, а обратное преобразование — декодированием.

Типы сред передачи данных

Основные типы среды передачи данных между устройствами могут быть проводные и беспроводными, так называемые Wi-Fi.

Беспроводная ЛВС осуществляет передачу сигналов по радиоканалу (Wi-Fi) от точки доступа (Hot-spot) к любому активному оборудованию. Определенные удобства, отсутствие лишних кабелей, мобильность, совместимость с проводными сетями и простой монтаж беспроводных сетей оценили владельцы небольших офисов, кафе, клубов и т.п.

Так как кабельные сети до сих пор обеспечивают самую высокую пропускную способность, в крупных организациях их предпочитают беспроводным технологиям Wi-Fi. Для прокладки ЛВС в основном используют три типа кабеля:

• коаксиальный кабель (coaxial cable)- максимальное расстояние передачи 185 – 500 м, скорость    10 Мбит/с;
• кабель витая пара (twisted pair), категорий 5e, 6 и 7 — максимальное расстояние передачи 30 – 100 м, 10 Мбит/с – 1 Гбит/с;
• оптоволоконный кабель, радиочастотный диапазон 2,4 и 5,1 Gгц — максимальное расстояние передачи 2 км, скорость 2 км.

Топология сети

Существует три основных понятия топологии

Топология — звезда Взаимодействие рабочих станций осуществляется через центральный узел, так называемый концентратор(маршрутизаторы и коммутаторы), к которому отдельным кабелем подключен каждый элемент физической среды. Преимущества такого способа построения компьютерной сети — в легкой расширяемости путем добавления дополнительных концентраторов, простой модернизации и перерасстановке месторасположения сетевых устройств.

Топология — кольцо Взаимодействие рабочих станций в топологии кольцо осуществляется по замкнутому кругу.

Топология — общая шина Все сетевые компьютеры присоединяются напрямую к одному передающему кабельному каналу «шине», на концах которого устанавливаются специальные заглушки — «терминаторы“ (terminator). Они необходимы для того, чтобы погасить сигнал после прохождения по шине. При такой топологии все сетевые устройства зависят от исправности основного канала.

Объединение и модернизация локальных сетей

Для расширения и объединения локальной сети используют следующие устройства:Шлюз это специальный аппаратно-программный комплекс, выполняющий преобразования между различными протоколами для обеспечения совместимости между сетями.

Маршрутизатор (роутер) — это устройство, соединяющее сети разного типа, но использующее одну операционную систему и имеющее свой сетевой адрес. Роутер можно назвать миникомпьютером со своей встроенной операционной системой, имеющей не менее двух сетевых интерфейсов. Первый из них — LAN(Local Area Network) или ЛВС (Локальная Вычислительная Сеть) служит для создания внутренней сети. Второй – WAN (Wide Area Network) или ГВС (Глобальная Вычислительная Сеть) служит для подключения локальной сети (LAN) к другим сетям и всемирной глобальной паутине — Интернету.

Используя возможности адресации маршрутизаторов, узлы в сети могут посылать маршрутизатору сообщения, предназначенные для другой сети. Для поиска лучшего маршрута к любому адресату в сети используются таблицы маршрутизации. Эти таблицы могут быть статическими и динамическими.

Коммутатор (хабы или свитчи) обеспечивает связь и обмен данными между узлами локальной сети. В роли этих узлов могут выступать как отдельные устройства, например настольный ПК, так уже и объединенные в самостоятельный сегмент сети целые группы устройств. В отличие от роутера, коммутатор имеет только один сетевой интерфейс – LAN и используется в домашних условиях в качестве вспомогательного устройства преимущественно для масштабирования локальных сетей.

Повторитель используют для уменьшения влияния затухания сигнала по мере передвижения по физической сети. Он усиливает, фильтрует, копирует или повторяет принимаемые сигнала, а также уменьшает помехи.

Мост является устройством, ограничивающим передвижение определенного сообщения из одного сегмента компьютерной сети в другой без подтверждения права на переход.

Усовершенствование сетевых компонентов, развитие информационных систем и увеличивающееся разнообразие физических свойств сигналов передачи данных, предполагают изменение и в структуре ЛВС для удовлетворения потребностей современных пользователей. В нашей компании Вы можете купить необходимое оборудование для усовершенствования и модернизации сети, а наши специалисты помогут сделать Вашу сеть еще более современной, скоростной и эффективной.

Корпоративная сеть (КCПД)

Построение корпоративной сети подразумевает объединение структур и подразделений для использования общих ресурсов и состоит из следующих блоков:

• локальных сетей отдельных офисов (VLAN, VPN)
• ресурсов, сосредоточенных в центрах обработки данных
• общей сети, объединяющей ЛВС отдельных офисов и ЦОДы
• отдельных подсистем выхода в Интернет (OSI)
• мобильных пользователей сети GPRS

Задачи лвс и порядок работ:

Грамотно спроектированная ЛВС — это прежде всего хорошо защищенная информационная среда хранения и обработки данных, бесперебойный рабочий процесс, возможность задействовать широкий спектр аппаратных средств корпоративной сети, и максимальная оптимизация работы сотрудников. Целесообразность использования организованной ЛВС для объединения всех компьютеров в единую сеть оценили даже небольшие организации.

Профессионально решаем основные задачи построения ЛВС

Заказать монтаж ЛВС, проконсультироваться со специалистом(812) 645-35-99, (921) 953-38-47, (495) 134-25-77

• Надежность — максимальная степень защиты от сбоев и отказов
• Безопасность, защита информации
• Масштабируемость — перспективы роста
• Управляемость
• Многофункциональность
• Высокая пропускная способность
• Модернизируемость
• Минимальное количество узлов

1. Создание эскиза проекта на основе плана помещения.

• На эскизе отмечается места расположения рабочих мест сотрудников, устанавливаемое оборудование и трасса прокладки кабеля. Дополнительно в помещении маркируются места установки розеток. Необходимо обратить внимание на наличие необходимого количества электрических розеток.

Эскиз проекта прокладки ЛВС

2. Выбор оптимальной трассы прокладки кабеля с учетом особенностей помещений.

• Проверка предполагаемой трассы на наличие электропроводки.
  

  Это необходимо, чтобы исключить ее повреждение при выполнении монтажа ЛВС, а также не допустить посторонних наводок на слаботочный кабель, что может сказаться на быстродействии сети. Не рекомендуется прокладывать неэкранированный кабель UTP на расстоянии меньше 50 мм от силовых кабелей на протяженных участках.

3. Подготовка сквозных отверстий для прокладки кабеля UTP

• Прокладка кабеля UTP.

  В зависимости от особенностей помещений и пожеланий Заказчика кабель может прокладываться:За подвесным потолком, за стеновыми панелями. Несмотря на то, что такой способ прокладки является самым дешевым, с точки зрения дальнейшего обслуживания при эксплуатации сети не является оптимальным.

  С использованием кабель канала. При укладке кабеля в кабель канал необходимо не допускать излишний изгиб кабеля. Рекомендуемая наполняемость кабель канала в соответствии с требованиями ГОСТа должна быть не более 60%. После укладки, кабель расшивается на разъемы розеток.

  По способу крепления розетки подразделяются на внешние (для настенного монтажа) и встроенные (для непосредственного монтажа в кабель канал). Встроенные розетки выглядят эстетичнее, как правило, ставятся только в определенные размеры кабель канала. Необходимо помнить, что у каждого производителя кабель-каналов свои розеточные модули. Компьютеры подключаются к розеткам специальными шнурами патч -кордами, с двух сторон обжатыми разъемами RJ 45.

3. Подключение коммутаторов к сети

• осуществляется двумя способами:
  

  непосредственное включение витопарного кабеля обжатыми разъемами RJ 45 в порты коммутатора.

  Через патч панель, устанавливаемую в стандартную 19» стойку или шкаф, на которую расшиваются все концы проложенных кабелей, коммутация осуществляется патч кордами

4. Маркировка кабеля, патч панели, розеток.

• Обязательный элемент, необходимый для выполнения оперативных переключений при эксплуатации сети. Для удобства маркировка должна совпадать с обозначениями на эскизе. проекта. Маркировка должна быть интуитивно понятна даже спустя несколько лет обслуживающему персоналу.

5. Установка активного оборудования (коммутаторов, сервера, роутера)

• Желательно размещать в одном месте, что упростит эксплуатацию всей сети. Рекомендуемое место установки в телекоммуникационный 19′ шкаф.

5. Приема-сдаточные работы

Содержание

Что такое локальная сеть (LAN, ЛВС) простыми словами?

Локальная сеть представляет собой связанные в единое пространство несколько подключенных друг к другу устройств, у каждого из которых есть доступ друг к другу. Также обозначается как ЛВС от сокращенного «локальная вычислительная сеть» или LAN в английском варианте.

Для чего необходима, что объединяет и что делает локальная сеть — для чайников

Многие до сих пор не понимают, для чего нужна локальная сеть. Хотя любой, кто подключал у себя дома wifi роутер, фактически создавал у себя компьютерную сетку, только не совсем представлял, как ей пользоваться. Итак, для чайников — что делает локальная сеть? Она позволяет объединить между собой все устройства, у которых имеется обычная сетевой карта для подключения по кабелю к роутеру или wifi модулем для соединения по WiFi. Компьютер, ТВ приставку, телевизор, планшет, ноутбук, смартфон, IP камеру и так далее. В результате такого объединения можно обмениваться информацией между этими гаджетами без выхода в интернет — транслировать видео с одного на другое, перекидывать файлы, вести видеонаблюдение через IP камеру и т.д.

Что понимается под топологией локальной сети?

«Топология» локальной сети, или «архитектура» — это различные способы настройки локальной сети. По масштабам охватываемой территории беспроводные сети подразделяются на четыре основных типа.

Беспроводные персональные сети (PAN)

Беспроводные персональные сети, или PAN, — это маленькие сети, которые как правило соединяют между собой два устройства. Например, два смартфона, телефон и гарнитуру или смартфон и ноутбук. Примером является Bluetooth.

Беспроводные локальные сети (WLAN)

WLAN обеспечивают беспроводную связь на относительно небольшой территории или в небольшой группе зданий (предприятия) с помощью радиоволн или инфракрасных сигналов. Сети подключают и связывают неограниченное количество компьютеров и ноутбуков, а это связывает людей, использующих эти компьютеры. Лица внутри рабочей группы соединены через локальные сети. Примером такой сети является Wi-Fi, обеспечивающая доступ в Интернет. Существуют беспроводные локальные сети, узлы которых находятся на расстояния более 12500 км (космические станции и орбитальные центры). Эти сети также относят к локальным.

Беспроводные городские сети (MAN)

MAN — это уже не одна, а целый ряд локальных сетей, связанных вместе. Примером MAN являются Wimax (Yota).

Ваше мнение — WiFi вреден?Да24.05%Нет75.95%Проголосовало: 10843

Также имеется четыре основных типа стандартов радиочастот для беспроводных сетей: 802.11, 802.11a, 802.11b, 802.11g. Основные различия между ними — скорость соединения (802.11 и 802.11b являются самыми медленными в 1-2 Мбит и 5,5-11 Мбит в секунду соответственно). Фактическая скорость передачи данных зависит от количества и размера физических барьеров внутри сети и возможных помех при радиопередачах.

Что такое глобальная сеть интернет и чем отличается от локальной компьютерной сетки?

Глобальная сеть (интернет) — это объединение множества локальных сетей в рамках всей планеты.

Многие локальные сети в связаны между собой в глобальную сеть WAN (Wide Area Network), которую мы называем Интернет. Если кто не знал, по сути интернет — это огромное объединение всех локальных сетей. В отличие от глобальной локальная сеть объединяет только несколько компьютеров, ноутбуков, смартфонов или других устройств в рамках одного помещения. Более обширная локальная сеть может состоять из нескольких маршрутизаторов, если речь идет о сетке внутри целого района.

При этом у локальной сети может даже не быть доступа в глобальную. Достаточно вынуть из роутера кабель провайдера и тем самым отключить интернет. При этом связь между устройствами внутри самой локальной сети никуда не исчезнет.

Чем локальная сеть лучше глобальной?

Локальная сеть лучше глобальной тем, что в ней быстрее можно обмениваться файлами за счет того, что все устройства находятся на относительно небольшом друг от друга расстоянии. Именно поэтому качать музыку или видео по локальной сети, которую выкладывают другие пользователи внутри вашего района, бывает намного удобнее, чем из интернета.

Что значить поиграть по локальной сети?

То же самое касается и понятия «поиграть через локальную сеть». У кого-то на районе на компьютере запущен игровой сервер, к которому могут подключиться все клиенты того же провайдера. Соответственно, вы соединяетесь с этим сервером без выхода в интернет. По локальной сети можно поиграть в игры с несколькими участниками, такие как Word of Tanks, War Thunder, Call of Duty, Counter Strike и другие.

Что необходимо для создания локальной сети?

Для создания несложной локальной сети у себя дома или в офисе нужно совсем не много:

• WiFi роутер
• компьютер с сетевой картой Ethernet (LAN/WAN)
• ноутбуки, смартфоны, ТВ приставки и другие девайсы с беспроводным адаптером

После этого необходимо произвести некоторые настройки на каждом из них, после чего можно пользоваться всеми преимуществами локальной сети — перекидывать файлы между устройствами, транслировать экран с одного на другое, играть по локальной сети, вести видеонаблюдения, создать файловый сервер и так далее. Подробно об этих конфигурациях вы сможете прочитать на нашем сайте.

Цены в интернете

АлександрВыпускник образовательного центра при МГТУ им. Баумана по специальностям «Сетевые операционные системы Wi-Fi», «Техническое обслуживание компьютеров», «IP-видеонаблюдение». Автор видеокурса «Все секреты Wi-Fi»

1.4. Основы локальных сетей

1.4.3. Сетевые топологии

Все компьютеры в локальной сети соединены линиями связи. Геометрическое расположение линий связи относительно узлов сети и физическое подключение узлов к сети называется  физической топологией. В зависимости от топологии различают сети: шинной, кольцевой, звездной, иерархической и произвольной структуры.

Различают физическую и логическую топологию. Логическая и физическая топологии сети независимы друг от друга. Физическая топология — это геометрия построения сети, а логическая топология определяет направления потоков данных между узлами сети и способы передачи данных.

В настоящее время в локальных сетях используются следующие физические топологии:

• физическая «шина» (bus);
• физическая “звезда” (star);
• физическое “кольцо” (ring);
• физическая «звезда» и логическое «кольцо» (Token Ring).

Шинная топология

Сети с шинной топологией используют линейный моноканал (коаксиальный кабель) передачи данных, на концах которого устанавливаются оконечные сопротивления (терминаторы). Каждый компьютер подключается к коаксиальному кабелю с помощью Т-разъема (Т — коннектор). Данные от передающего узла сети передаются по шине в обе стороны, отражаясь от оконечных терминаторов. Терминаторы предотвращают отражение сигналов, т.е. используются для гашения сигналов, которые достигают концов канала передачи данных.

Таким образом, информация поступает на все узлы, но принимается только тем узлом, которому она предназначается. В топологии логическая шина среда передачи данных используются совместно и одновременно всеми ПК сети, а сигналы от ПК распространяются одновременно во все направления по среде передачи. Так как передача сигналов в топологии физическая шина является широковещательной, т.е. сигналы распространяются одновременно во все направления, то логическая топология данной локальной сети является логической шиной.

Рис. 1.

Данная топология применяется в локальных сетях с архитектурой Ethernet (классы 10Base-5 и 10Base-2 для толстого и тонкого коаксиального кабеля соответственно).

Преимущества сетей шинной топологии:

• отказ одного из узлов не влияет на работу сети в целом;
• сеть легко настраивать и конфигурировать;
• сеть устойчива к неисправностям отдельных узлов.

Недостатки сетей шинной топологии:

• разрыв кабеля может повлиять на работу всей сети;
• ограниченная длина кабеля и количество рабочих станций;
• трудно определить дефекты соединений.

Топология типа “звезда”

В сети построенной по топологии типа “звезда” каждая рабочая станция подсоединяется кабелем (витой парой) к концентратору или хабу (hub). Концентратор обеспечивает параллельное соединение ПК и, таким образом, все компьютеры, подключенные к сети, могут общаться друг с другом.

Рис. 2.

Данные от передающей станции сети передаются через хаб по всем линиям связи всем ПК. Информация поступает на все рабочие станции, но принимается только теми станциями, которым она предназначается. Так как передача сигналов в топологии физическая звезда является широковещательной, т.е. сигналы от ПК распространяются одновременно во все направления, то логическая топология данной локальной сети является логической шиной.

Данная топология применяется в локальных сетях с архитектурой 10Base-T Ethernet.

Преимущества сетей топологии звезда:

• легко подключить новый ПК;
• имеется возможность централизованного управления;
• сеть устойчива к неисправностям отдельных ПК и к разрывам соединения отдельных ПК.

Недостатки сетей топологии звезда:

• отказ хаба влияет на работу всей сети;
• большой расход кабеля.

Топология “кольцо”

В сети с топологией кольцо все узлы соединены каналами связи в неразрывное кольцо (необязательно окружность), по которому передаются данные. Выход одного ПК соединяется со входом другого ПК. Начав движение из одной точки, данные, в конечном счете, попадают на его начало. Данные в кольце всегда движутся в одном и том же направлении.

Рис. 3.

Принимающая рабочая станция распознает и получает только адресованное ей сообщение. В сети с топологией типа физическое кольцо используется маркерный доступ, который предоставляет станции право на использование кольца в определенном порядке. Логическая топология данной сети — логическое кольцо. Данную сеть очень легко создавать и настраивать.

К основному недостатку сетей топологии кольцо является то, что повреждение линии связи в одном месте или отказ ПК приводит к неработоспособности всей сети.

Как правило,  в чистом виде топология “кольцо” не применяется из-за своей ненадёжности, поэтому на практике применяются различные модификации кольцевой топологии.

Топология Token Ring

Эта топология основана на топологии «физическое кольцо с подключением типа звезда». В данной топологии все рабочие станции подключаются к центральному концентратору (Token Ring) как в топологии физическая звезда. Центральный концентратор — это интеллектуальное устройство, которое с помощью перемычек обеспечивает последовательное соединение выхода одной станции со входом другой станции.

Другими словами с помощью концентратора каждая станция соединяется только с двумя другими станциями (предыдущей и последующей станциями). Таким образом, рабочие станции связаны петлей кабеля, по которой пакеты данных передаются от одной станции к другой и каждая станция ретранслирует эти посланные пакеты. В каждой рабочей станции имеется для этого приемо-передающее устройство, которое позволяет управлять прохождением данных в сети. Физически такая сеть построена по типу топологии “звезда”.

Концентратор создаёт первичное (основное) и резервное кольца. Если в основном кольце произойдёт обрыв, то его можно обойти, воспользовавшись резервным кольцом, так как используется четырёхжильный кабель. Отказ станции или обрыв линии связи рабочей станции не вличет за собой отказ сети как в топологии кольцо, потому что концентратор отключет неисправную станцию и замкнет кольцо передачи данных.

Рис. 4.

В архитектуре Token Ring маркер передаётся от узла к узлу по логическому кольцу, созданному центральным концентратором. Такая маркерная передача осуществляется в фиксированном направлении (направление движения маркера и пакетов данных представлено на рисунке стрелками синего цвета). Станция, обладающая маркером, может отправить данные другой станции.

Для передачи данных рабочие станции должны сначала дождаться прихода свободного маркера. В маркере содержится адрес станции, пославшей этот маркер, а также адрес той станции, которой он предназначается. После этого отправитель передает маркер следующей в сети станции для того, чтобы и та могла отправить свои данные.

Один из узлов сети (обычно для этого используется файл-сервер) создаёт маркер, который отправляется в кольцо сети. Такой узел выступает в качестве активного монитора, который следит за тем, чтобы маркер не был утерян или разрушен.

Преимущества сетей топологии Token Ring:

• топология обеспечивает равный доступ ко всем рабочим станциям;
• высокая надежность, так как сеть устойчива к неисправностям отдельных станций и к разрывам соединения отдельных станций.

Недостатки сетей топологии Token Ring: большой расход кабеля и соответственно дорогостоящая разводка линий связи.

Далее…>>>Тема: 1.5.1. Методы доступа и протоколы передачи данных в локальных сетях

Используемые источники:

• https://www.atc-spb.ru/princip-postroeniya-lvs/
• https://wifika.ru/chto-takoe-lokalnaya-set-internet-topologiya.html
• https://www.lessons-tva.info/edu/telecom-loc/m1t4_3loc.html