Локальная компьютерная сеть — разбираемся, что это

date.png Июнь 30th, 2014 user.png Данил

Беспроводные компьютерные сети.

wireless-computer-networks.jpg

Беспроводные компьютерные сети — это современная альтернатива традиционной проводной сети, которая опирается на кабели для подключения устройств в сети вместе.Беспроводные технологии широко используются в домашних и корпоративных компьютерных сетях.Беспроводные сети имеет множество применений. В офисах на рабочем месте, это облегчает совместное использование файлов, принтеров и доступ в интернет между всеми компьютерами. Дома или в домашнем офисе сети позволяет пользователям выполнять печать с ноутбука без необходимости идти к принтеру и подключаться к нему. Эти сети также означают, что люди могут брать свои ноутбуки в любые места,которые предлагают бесплатный Wi-Fi®, известный как «горячие точки доступа», и мгновенно подключиться к интернету — ценный инструмент для бизнесменов, предпринимателей и студентов.

Беспроводные сети и беспроводной доступ в интернет, могут показаться опасными для некоторых людей. Если канал остаётся открытым, любой желающий может войти в сеть; оказавшись в сети, человек может взломать один из компьютеров, легко размещая личные файлы, содержащие конфиденциальную информацию.Но многие люди не понимают,что беспроводные сети оснащены функциями безопасности, которые можно настроить для защиты от такого события. Одна такая защита называется WEP-ключ,который по существу является паролем,который требуется для входа в сеть с компьютера,предотвращая несанкционированное использование. Люди, которые не знают, как настроить эту функцию могут позвонить поставщику услуг беспроводной связи или производителям беспроводного модема или роутера.

Типы беспроводных сетевых технологий

Существуют различные технологии, разработанные для поддержки беспроводных сетей,в том числе:

  • Технология Wi-Fi особенно популярна в домашних сетях в качестве беспроводной точки доступа в интернет
  • Bluetooth для низкой мощности и встраиваемых приложений
  • Беспроводная домашняя автоматизация такие стандарты, как ZigBee и Z-Wave

Преимущества беспроводной сети

Беспроводная компьютерная сеть имеет ряд преимуществ по сравнению с проводной сетью, но не без минусов.Преимущества беспроводной технологии заключаются в её мобильности (мобильность и свободу передвижения) и ликвидации неприглядных кабелей.Недостатки беспроводных сетей включают дополнительные вопросы безопасности, плюс потенциал для радио помех (из-за погоды, других беспроводных устройств, или препятствий,таких как стены).

Беспроводной Интернет

Традиционные формы интернет служб полагаются на телефонные линии,линии кабельного телевидения и волоконно-оптические кабели.Тогда как базовое ядро Интернет по-прежнему проводное, несколько альтернативных форм Интернет-технологий используют беспроводное подключение домов и предприятий.

Беспроводное сетевое оборудование

Для построения беспроводной сети требуется определенный тип компьютерного оборудования.В портативных устройствах,таких как телефоны и планшеты, также есть встроенные беспроводные радиоустройства. Беспроводные широкополосные маршрутизаторы используются во многих домашних сетях.Другие виды оборудования включают в себя внешние адаптеры.

Как Wireless Работает

Беспроводные технологии используют радио волны,чтобы поддерживать каналы связи между компьютерами. Хотя многие технические детали, лежащие в основе протоколов беспроводной связи,такие как Wi-Fi часто не так уж и важны, чтобы понять, зная основы,может быть очень полезно при настройке сети и устранения неполадок.

  • Автор: Данил
  • Распечатать

Оцените статью:

  1. 5
  2. 4
  3. 3
  4. 2
  5. 1

(3 голоса, среднее: 4.7 из 5) Поделитесь с друзьями!folder.png Опубликовано в Интернет/Сети tag.png : Безопасность беспроводной сети, Графический симулятор сети GNS3., профили беспроводных сетей в Windows 8, расширенные команды сети, создать сетевой мост в Windows 8« Советы по безопасности в Интернете.Как отключить автоматическое обслуживание в Windows 8? »

Добавить комментарий

Не отвечать

Беспроводные технологии безусловно начинают лидировать при организации домашних и офисных сетей, но они никогда не заменят проводные, а если это и случится, то не в скором будущем. Основная масса провайдеров монтируют свои провода непосредственно к клиенту, а уж только потом начинается работа WiFi маршрутизаторов. Существует несколько типов кабелей для локальной сети, они отличаются пропускной способностью канала, способом подключения к компьютеру, методом укладки и другими. Рассмотрим по порядку как менялись стандарты, какими они были, и что используется на сегодняшний момент.

Что такое интернет-кабель

Сетевой провод, используемый для выстраивания инфраструктуры компьютерных сетей, выпускается в широком спектре разновидностей. В числе самых популярных — коаксиальный, витая пара, а также оптоволокно.

kartinka-1-znachenie-setevogo-kabelya.jpg Значение сетевого кабеля

Суть этого кабеля в том, что сигнал в нем передается при помощи одной или нескольких пар изолированных проводников, скрученных между собой с небольшим числом витков на единицу длины.

К сведению! Данный вид изделия благодаря своей конструкции позволяет увеличить степень связи между проводниками каждой пары, а также синхронизации влияния электромагнитных помех на оба проводника каждой пары, чтобы снизить влияние внешних помех на сигнал в целом.

Читайте также:  Обзор смартфона ASUS Zenfone 5 Lite ZC600KL 64GB: роскошный корпус, 4 камеры и невысокая цена

Характеристики сетевого кабеля

Витая пара оснащена 4 либо 8 жилами. Однако их количество может возрасти до 1000. Как правило, провод состоит из набора медных проводников, имеющий изоляционное покрытие, диаметр которого находится в пределах 0,4-0,65 мм. Для изготовления изоляционного покрытия проводников производители используют поливинилхлорид (наличие мела в изделии способствует упрощению обрезки наружной оболочки во время монтажа).

kartinka-2-osnovnye-pokazateli-internet-provoda.jpg Основные показатели интернет-провода

Покрытие выполнено в разном цвете, благодаря чему при оконечивании происходит их разделение. Но зачастую оно окрашено в серый цвет, на нем сделана маркировка длины и информация о производителе. Толщина наружной оболочки от 0,5 до 0,6 мм.

Виды сетевого кабеля

С целью увеличения скорости передачи данных в локальных сетях требования стандартов к передающим кабелям все время усложняются.

kartinka-3-kakie-vidy-internet-kabelya-sushchestvuyut-na-praktike.jpg Какие виды интернет-кабеля существуют на практике

Отличается проводник один от другого разными характеристиками. На практике часто используются следующие виды сетевых проводов:

  • витая пара;
  • оптоволоконный;
  • коаксиальный.

Коаксиальный кабель

Особенность данного вида проводника в волновом сопротивлении. Исходя из этого показателя, определяют качество кабеля. Кроме этого, при выборе изделия нужно обратить внимание на материал, его технические показатели, а также расстояние передачи, которое влияет на силу сигнала.

Вам это будет интересно Описание кабеля ВВГнг-LS

kartinka-4-vid-koaksialnogo-provoda.jpg Вид коаксиального провода

Проводники делятся на две категории: тонкие и толстые. Первый вариант должен иметь диаметр не более 0,5 см. Данная вариация отличается повышенной гибкостью, а также быстрым затуханием сигнала. Передача сигнала на незначительном расстоянии осуществляется со скоростью до 10 Мб/сек. Тонкий кабель относится к категории RG-58/U. Его волновое сопротивление составляет 50 Ом.

Обратите внимание! Способность проводника к накоплению заряда характеризуют индуктивность и погонная ёмкость.

С помощью коаксиального кабеля можно прокладывать трассы под аналоговые системы видеонаблюдения.

Витая пара

Для возможности после определения каждого обозначения получить необходимые сведения о витой паре была придумана международная классификация проводников.

kartinka-5-osobennosti-kabelya-vitaya-para.jpg Особенности кабеля витая пара

В основу классификации заложили значение АА/ВСС. Если встречается «АА», то это говорит о наличии общего экрана. Буква «В» представляет собой индивидуальную защиту каждой пары. Два последних символа относятся к типу скрутки. Обозначение «ТР» — это провода, которые скручены попарно. В случае «TQ» присутствует скрутка четвёрками.

Читайте также:  Как переустановить драйвера видеокарты на Windows 7 или 10

Важно! Наличие защиты является особенной характеристикой витой пары.

Маркировка позволит расшифровать каждое значение:

  • незащищенная пара относится к типу кабеля, не имеющего защитного экрана;
  • фольгированная пара. Кабель обладает всего лишь одним экраном для всех пар. Его маркировка F/UTP;
  • незащищенные пары. Единый экран, представляющий собой оплётку. Маркируют кабель сочетанием символов S/UTP;
  • фольгированная защита для пар. Обладает общим медным экраном. Маркировка — S/FTP;
  • экран из фольги защищает пары. Отсутствует общий экран. Обозначение U/ FTP;
  • общий экран из фольги плюс оплетка. Пары без экрана. Маркировка — SF/UTP;
  • фольгированный экран для пар. В качестве общего экрана — фольга и оплетка. Распознают по маркировке SF/ FTP.

Обратите внимание! Таким видом провода для Интернета, как витая пара, можно соединить в единую сеть устройства. При этом нужно соблюдать их расстояние. Оно не должно превышать 100 м.

Оптоволоконные кабели

Сегодня разработана технология, которая передаёт интернет-данные на большой скорости. Речь идет про оптоволокно. Многие задаются вопросом, что это означает. На самом деле через оптоволоконные провода, протянутые по дну океана, происходит передача высокоскоростного Интернета не только через города, но и материки.

kartinka-6-opredelenie-optovolokonnyh-provodov.jpg Определение оптоволоконных проводов

Достоинства оптоволоконного кабеля:

  • хорошие пропускные данные;
  • обнаружение несанкционированного доступ максимально эффективным способом для повышения безопасности сети;
  • подавление шума, достаточная степень защиты от помех;
  • быстрая передача информации;
  • дополнительные опции.

Вам это будет интересно Особенности монтажного провода

Оптоволоконные кабели делят на две категории: одномодовые и многомодовые. Их отличительной особенностью является режим продвижения лучей света в проводнике.

Обратите внимание! Оконцовку проводника выполняют при помощи дорогого устройства. Монтаж, а также ремонт сети — довольно сложные процессы. Для выполнения работ требуется помощь высококвалифицированных специалистов. По этой причине оптоволоконный провод применяют в крупных сетях.

Экранированный (STP) или неэкранированный (UTP) сетевой кабель

Сетевые кабели с витой парой широко используются для передачи информации, особенно на большие расстояния. Перекручивание провода устраняет любые магнитные помехи, которые могут возникнуть в проводке. Существует два распространенных типа проводов витой пары: STP и UTP.

К сведению! S обозначает экранированный, U — неэкранированный, а TP — витую пару для обоих.

Экранированная витая пара (STP) тяжелее и сложнее в изготовлении. Скручивание обеспечивает подавление магнитно-индуцированных полей и токов в паре проводников. Доступны различные типы медных проводов, причем 5-й класс является лучшим и самым дорогим.

kartinka-7-ekranirovannye-ili-neekranirovannye-setevye-provoda.jpg Экранированные или неэкранированные сетевые провода

С точки зрения использования, UTP является наиболее распространенной и популярной кабельной системой, которая действует в большинстве домов, офисов из-за ее более низкой стоимости. STP обычно применяется крупными компаниями в высокопроизводительных сетях, которым требуется максимальная пропускная способность.

Кабели STP также прокладывают в уличных условиях, где они подвергаются воздействию атмосферных осадкой, конструкций и оборудования, которые могут создавать дополнительные помехи. Хорошим примером этого могут служить телефонные/интернет-провода, которые идут от дома к распределительной коробке, вплоть до провайдера.

Читайте также:  Подключение 3G или 4G модема к Андроид – инструкция по шагам

Цельный или скрученный сетевой кабель

Понятие цельного или скрученного проводника относится к собственно медным проводникам внутри кабеля. Цельный может выглядеть как внутренний проводник, представленный в виде единого куска меди. А скрученный состоит из нескольких тонких медных проводников, скрученных вместе.

kartinka-8-ponyatie-celnogoskruchennogo-setevogo-provoda.jpg Понятие цельного/скрученного сетевого провода

Обратите внимание! Скрученные сетевые провода (Stranded) являются более гибкими. Их следует использовать там, где кабель будет часто двигаться, например, вблизи рабочих мест.

Цельный сетевой проводник (Solid, на картинке внизу) не так гибок, зато более долговечен. Его можно использовать, чтобы подключить постоянную сеть, например, как на улице, так и внутри помещения.

Коаксиальный кабель и используемые разъемы

Этот тип провода является наиболее старым из проводников. Этот шнур имеет одну несущую медную или алюминиевую жилу, которая покрыта толстым слоем изоляционного материала. Далее идет экран, выполненный в виде ленты, опоясывающей центральную жилу ил алюминия или меди. Верхним внешним слоем идет оболочка, защищающая жилы от повреждений, изготавливаемая из полиэтилена или поливинилхлорида. Существует несколько разновидностей такого кабеля, применяемого для ЛВС:

  • 10Base 5 — толстая разновидность проводника, с сечением 12 мм и общим сопротивлением 50 Ом для 8-й категории и 75 Ом для 11-й. Скорость передачи данных не превышает 10 Мбит/с на расстояния между конечными узлами до 500 метров.
  • 10Base 2 — тонкий, около 6 мм в диаметре, наиболее распространен для организации домашних или небольших офисных сетей. Его сопротивление 50 Ом, но максимальная длина составляет 185 метров при скорости 10 Мбит/с.

Благодаря хорошей изоляции сигнал в проводнике практически не гасится, т.е. пакеты не теряются, и не нужны дополнительные алгоритмы проверки, переданной или принятой информации. Единственным недостатком является довольно высокая стоимость производства и низкая скорость, поэтому впоследствии он был вытеснен «витой парой».

Какой кабель нужен для подключения Интернета

Обладатели ПК или ноутбука часто задаются вопросом, какой кабель нужно использовать для подключения Интернета. Существуют два типа обжима провода, используя разъем 8P8C. Прямой способствует обеспечению непосредственной связи оборудования и концентратора.

kartinka-9-kakim-provodom-proishodit-soedinenie-interneta.jpg Каким проводом подключают Интернета

Перекрестный соединяет сетевые карты ПК. Кроме соединения сетевых плат, данный способ применяется для подключения старых типов концентраторов. Если у сетевой карты есть соответствующая функция, то она может автоматически подключаться под тип обжима.

Прямой кабель с английского переводится как Straight Through Cable и обозначает:

  • обжим производится по стандарту EIA/TIA-568A;
  • обжим с использованием стандарта EIA/TIA-568B (чаще находит применение);
  • обжим, чтобы достигнуть максимальной скорости 100 Мб/сек.

Оптоволоконный кабель

Оптоволокно — наиболее прогрессивная технология для передачи сигнала на большие расстояния на огромной скорости. Отличием в передаче сигнала является то, что в качестве импульса используется не электричество, а свет. Свет передается по жилам из стекольного волокна отражаясь от внутренних стенок проводника. Можно одновременно передавать несколько сигналов: они не будут пересекаться или гасить друг друга. Скорость передачи информации по такому кабелю ограничена возможностями только самих сетевых карт или адаптеров. Кабель не подвержен помехам, и выполняется из негорючих материалов.

Стоимость такого кабеля относительно низкая, по сравнению с другими проводниками, но его монтаж может проводиться только квалифицированными сотрудниками с применением высокоточного и дорогого оборудования, поэтому в домашних условиях его использовать практически невозможно. Зато такой проводник нашел широкое применение для прокладки магистралей, ведь расстояния между усилителями сигнала могут достигать сотен километров. Некоторые провайдеры уже предоставляют услугу по подключению оптики в дом, но конечные устройства все равно подключаются по витой паре, поэтому именно она и является основополагающим стандартом для организации сети.

Как подключать Интернет с помощью сетевого кабеля

Чтобы получить 100-мегабитную скорость, следует воспользоваться 2 парами из 4 — зелёной и оранжевой. Остальные две применяются для подсоединения другого компьютера. Возможно также разделение проводника на 2 части. Таким образом можно получить двойной кабель. Но следует учесть, что параметры такого изделия будут идентичны как у одинарного. При использовании подобного элемента могут значительно ухудшиться качество и скорость передачи данных.

Важно! При осуществлении обжима не соблюдая требования стандартов при подключении к сети, может возникнуть ошибка. Это выразится потерей передаваемых данных или в неработоспособности проводника (данный показатель может напрямую зависеть от длины кабеля).

Чтобы определить правильность и эффективность обжатия изделия, необходимо воспользоваться специальным кабельным тестером. Данное устройство состоит из передатчика и приёмника, которые идут в комплекте. При помощи первого прибора осуществляется подача сигнала на каждую из жил проводника, а также дублируется передача индикацией благодаря наличию светодиодов на самом приёмнике. Если происходит загорание всех 8 индикаторов, тогда это говорит о том, что обжим проводника выполнен верно.

kartinka-10-kak-proishodit-soedinenie-interneta-pri-pomoshchi-provoda.jpg Как происходит соединение при помощи провода

Существуют несколько вариантов выбора схемы перекрёстного соединения жил. Однако они ограничиваются Power over Ethernet по стандарту IEEE 802.3af-2003. Данный вариант функционирует автоматически, если жилы в кабеле подсоединяются один к одному.

На этом все. Главное при монтаже любого провода — не допускать изгибов, составляющих более восьми внешних диаметров. Сильный изгиб может стать причиной увеличения наводок или приведет к разрушению самого кабеля.

«Витая пара» — разновидности и способы обжима

Кабель для локальной сети «витая пара» получил свое название из-за того, что он состоит из восьми жил, попарно переплетенных между собой. Каждая жила имеет изоляцию строго закрепленного в спецификации цвета. В качестве внешнего изолирующего материала, защищающего сигнал от электромагнитных помех, используется поливинилхлорид или полиэтилен. Существует несколько разновидностей такого кабеля:

  • UTP (Unshelded Twisted Pair) — не экранированная модификация, наиболее часто используемая для прокладки домашних или офисных сетей, когда не оказываются сильные помехи на передаваемый сигнал.
  • FTP (Foiled Twisted Pair) — кабель с дополнительным экраном из алюминиевой фольги под внешней изоляцией.
  • STP (Shelded Twisted Pair) — помимо общего экрана имеет дополнительный, для каждой пары по отдельности.

Витая пара имеет 7 категорий, и, чем больше номер категории, тем провод более защищен от электромагнитного излучения. Для сетей Ethernet применяется кабель 5-й категории (CAT5), который имеет полосу пропускания 100 МГц. Рекомендуется при монтаже новых объектов использовать более совершенную модификацию CAT5e для более высокочастотных сигналов с полосой в 125 МГц.

Витая пара используется для создания соединения на скоростях от 100 Мбит/с до 40 Гбит/с в зависимости от категории и качества самого кабеля и от его длины между конечными устройствами. Обычно длина сегмента не должна превышать 100 м.

Провод должен иметь разъем для подключения в сетевые устройства. Для витой пары используется разъем RJ-45 (8P8C — 8 position and 8 contacts). Внутри коннектора есть специальные канавки с контактами для каждой жилы. Есть несколько вариантов обжима сетевых кабелей: прямой и обратный (кроссовер). Прямой патч-корд применяется для соединения компьютера с маршрутизатором или коммутатором или для соединения активного сетевого оборудования между собой. Кросовый используется довольно редко и служит для соединения двух компьютеров между собой. В настоящее время практически все производители устанавливают «умные» сетевые карты, которым не важно расположение проводков в разъеме, но желательно придерживаться стандартов, и располагать жилы так, как написано в спецификации. Это поможет избежать коллизий в работе всей сети. Чтобы изготовить прямой провод для локальной сети жилы располагаются в следующем порядке на обоих концах:

  • бело-оранжевый;
  • оранжевый;
  • бело-зеленый;
  • синий;
  • бело-синий;
  • зеленый;
  • бело-коричневый;
  • коричневый.

Локальная сеть (локальная вычислительная сеть или ЛВС) представляет собой среду взаимодействия нескольких компьютеров между собой. Цель взаимодействия — передача данных. Локальные сети, как правило, покрывают небольшие пространства (дом, офис, предприятие) — чем и оправдывают своё название. ЛВС может иметь как один, так и несколько уровней. Для построения многоуровневой локальной сети применяют специальное сетевое оборудование: маршрутизаторы, коммутаторы. Существует несколько способов объединения компьютеров и сетевого оборудования в единую компьютерную сеть: проводное (витая пара), оптическое (оптоволоконный кабель) и беспроводное (Wi-Fi, Bluetooth) соединения.

Топология локальной сети

Первое к чему нужно приступать при изучении основ функционирования компьютерных сетей, это топология (структура) локальной сети. Существует три основных вида топологии: шина, кольцо и звезда.

lan-pic-1.jpg

Линейная шина

Все компьютеры подключены к единому кабелю с заглушками по краям (терминаторами). Заглушки необходимы для предотвращения отражения сигнала. Принцип работы шины заключается в следующем: один из компьютеров посылает сигнал всем участникам локальной сети, а другие анализируют сигнал и если он предназначен им, то обрабатывают его. При таком взаимодействии, каждый из компьютеров проверяет наличие сигнала в шине перед отправкой данных, что исключает возникновения коллизий. Минус данной топологии — низкая производительность, к тому же, при повреждении шины нарушается нормальное функционирование локальной сети и часть компьютеров не в состоянии обрабатывать либо посылать сигналы.

lan-pic-2.jpg

Кольцо

В данной топологии каждый из компьютеров соединен только с двумя участниками сети. Принцип функционирования такой ЛВС заключается в том, что один из компьютеров принимает информацию от предыдущего и отправляет её следующему выступая в роли повторителя сигнала, либо обрабатывает данные если они предназначались ему. Локальная сеть, построенная по кольцевому принципу более производительна в сравнении с линейной шиной и может объединять до 1000 компьютеров, но, если где-то возникает обрыв сеть полностью перестает функционировать.

lan-pic-3.jpg

Звезда

Топология звезда, является оптимальной структурой для построения ЛВС. Принцип работы такой сети заключается во взаимодействии нескольких компьютеров между собой по средствам центрального коммутирующего устройства (коммутатор или свитч). Топология звезда позволяет создавать высоконагруженные масштабируемые сети, в которых центральное устройство может выступать, как отдельная единица в составе многоуровневой ЛВС. Единственный минус в том, что при выходе из строя центрального коммутирующего устройства рушится вся сеть или её часть. Плюсом является то, что, если один из компьютеров перестаёт функционировать это никак не сказывается на работоспособности всей локальной сети.

Что такое MAC-адрес, IP-адрес и Маска подсети?

Прежде чем познакомиться с основными принципами взаимодействия сетевых устройств, необходимо подробно разобрать, что такое IP-адрес, MAC-адрес и Маска подсети.

lan-pic-4.jpg

MAC-адрес — это уникальный идентификатор сетевого оборудования, который необходим для взаимодействия устройств в локальной сети на физическом уровне. MAC-адрес «вшивается» в сетевую карту заводом изготовителем и не подлежит изменению, хотя при необходимости это можно сделать на программном уровне. Пример записи MAC-адреса: 00:30:48:5a:58:65.

lan-pic-5.jpg

IP-адрес – это уникальный сетевой адрес узла (хоста, компьютера) в локальной сети, к примеру: 192.168.1.16. Первые три группы цифр IP-адреса используется для идентификации сети, а последняя группа для определения «порядкового номера» компьютера в этой сети. Если провести аналогию, то IP-адрес можно сравнить с почтовым адресом, тогда запись будет выглядеть так: регион.город.улица.дом. Изначально, использовались IP-адреса 4-ой версии (IPv4), но когда количество устройств глобальной сети возросло до максимума, то данного диапазона стало не хватать, в следствии чего был разработан протокол TCP/IP 6-ой версии — IPv6. Для локальных сетей достаточно 4-ой версии TCP/IP протокола.

lan-pic-6.jpg

Маска подсети – специальная запись, которая позволяет по IP-адресу вычислять адрес подсети и IP-адрес компьютера в данной сети. Пример записи маски подсети: 255.255.255.0. О том, как происходит вычисление IP-адресов мы рассмотрим чуть позже.

Что такое ARP протокол или как происходит взаимодействие устройств ЛВС?

ARP — это протокол по которому определяется MAC-адрес узла по его IP-адресу. Например, в нашей локальной сети есть несколько компьютеров. Один должен отправить информацию другому, но при этом знает только его IP-адрес, а для взаимодействия на физическом уровне нужен MAC-адрес. Что происходит? Один из компьютеров отправляет широковещательный запрос всем участникам локальной сети. Сам запрос, содержит IP-адрес требуемого компьютера и собственный MAC-адрес. Другой компьютер с данным IP-адресом, понимает, что запрос пришел к нему и в ответ высылает свой MAC-адрес на тот, который пришел в запросе. После чего собственно и инициализируется процесс передачи информационных пакетов.

lan-pic-7.jpg

Сетевой коммутатор и маршрутизатор (роутер)

Для согласования работы сетевых устройств используется специальное сетевое оборудование — коммутаторы и маршрутизаторы. Исходя из рассмотренного выше, важно понять простую истину — коммутаторы работают с MAC-адресами, а маршрутизаторы (или роутеры) с IP-адресами.

lan-pic-8.jpg

Коммутатор содержит таблицу MAC-адресов устройств локальной сети непосредственно подключенных к его портам. Изначально таблица пуста и начинает заполняться при старте работы коммутатора, происходит сопоставление MAC-адресов устройств и портов, к которым они подключены. Это необходимо для того, чтобы коммутатор напрямую пересылал информационные пакеты тем участникам локальной сени, которым они предназначены, а не опрашивал все устройства ЛВС.

lan-pic-9.jpg

Маршрутизатор также имеет таблицу, в которую заносит IP-адреса устройств на основе анализа локальной сети. Роутер может самостоятельно раздавать IP-адреса устройствам ЛВС благодаря протоколу динамического конфигурирования узла сети (DHCP). Таблица маршрутизации позволяет роутеру вычислять наикратчайшие маршруты для отправки информационных пакетов между различными узлами ЛВС. Данные узлы (компьютеры) могут находиться в любом сегменте многоуровневой сети невзирая на архитектуру той или иной подсети. К примеру, маршрутизатор связывает локальную сеть с глобальной (интернет) через сеть провайдера.

Пример маршрутизации

Допустим, в таблице маршрутизации есть такая запись:

Сеть Маска Интерфейс
192.168.1.0 255.255.255.0 192.168.1.96

Роутер получает пакет, предназначенный для хоста с IP-адресом 192.168.1.96, после чего начинает обход таблицы маршрутизации и обнаруживает, что при наложении маски подсети 255.255.255.0 на IP-адрес 192.168.1.96 вычисляется сеть с IP-адресом 192.168.1.0. Пройдя строку до конца роутер находит IP-адрес интерфейса 192.168.1.96, на который и отправляет полученный пакет.

Как происходит вычисление IP-адреса сети и компьютера?

Для вычисления IP-адреса сети используется маска подсети. Начнем с того, что привычная для наших глаз запись IP-адреса представлена в десятеричном формате (192.168.1.96). На самом деле, сетевое устройство данный IP-адрес видит, как набор нолей и единиц, то есть в двоичной системе исчисления (11000000.10101000.00000001.01100000). Так же выглядит и маска подсети (255.255.255.0 -> 11111111.11111111.11111111.00000000).

IP-адрес назначения 192.168.1.96 11000000 10101000 00000001 01100000
Маска подсети 255.255.255.0 11111111 11111111 11111111 00000000
IP-адрес сети 192.168.1.0 11000000 10101000 00000001 00000000

Что получается? Какой бы у нас не был IP-адрес назначения (к примеру 192.168.1.96 или 192.168.1.54) при наложении на него маски подсети (255.255.255.0) будет получаться один и тот же результат (192.168.1.0). Происходит это из-за поразрядного (побитного) сравнения записей (1х1 = 1, 1х0 = 0, 0х1 = 0). При этом IP-адрес компьютера берётся из последней группы цифр IP-адреса назначения. Также стоит учитывать, что из общего диапазона адресов, в рамках одной подсети, доступно будет на два адреса меньше, потому что 192.168.1.0 – является IP-адресом самой сети, а 192.168.1.255 – служебным широковещательным адресом для передачи общих пакетов запросов.

Что такое NAT?

В последнем пункте данной статьи, рассмотрим, что такое NAT. Как уже упоминалось ранее, маршрутизатор связывает между собой сети не только на локальном уровне, но и взаимодействует с сетью провайдера с целью получения доступа к сети интернет. Для пересылки пакетов во внешнюю сеть, роутер не может использовать IP-адреса компьютеров из локальной сети, так как данные IP-адреса являются «частными» и предназначены только для организации взаимодействия устройств внутри ЛВС. Маршрутизатор имеет два IP-адреса (внутренний и внешний), один в локальной сети (192.168.1.0), другой (к примеру 95.153.133.97) ему присваивает сеть провайдера при динамическом распределении IP-адресов. Именно второй IP-адрес роутер будет использовать для отправки и получения пакетов по сети интернет. Для реализации такой подмены и был разработан NAT.

NAT (Network Address Translation) — механизм преобразование сетевых адресов, является частью TCP/IP-протокола.

Принцип NAT заключается в следующем: при отправке пакета из ЛВС маршрутизатор подменяет IP-адрес локальной машины на свой собственный, а при получении производит обратную замену и отправляет данные на тот компьютер, которому они и предназначались.

lan-pic-10.jpg

Мини-тест: «Локальная сеть»

Навигация (только номера заданий)

Вопросы:

  1. 1
  2. 2
  3. 3
  4. 4
  5. 5

Информация

Онлайн тест на проверку знаний основ функционирования компьютерных сетей.

Вы уже проходили тест ранее. Вы не можете запустить его снова.

Тест загружается…

Результаты

Правильных ответов: из 5

Время вышло

Средний результат
Ваш результат

Рубрики

  1. Нет рубрики0%
  1. 1
  2. 2
  3. 3
  4. 4
  5. 5
  1. С ответом
  2. С отметкой о просмотре

Поделитесь статьей в соцсетяхИспользуемые источники:

  • https://kompkimi.ru/intrenetseti/besprovodnye-kompyuternye-seti
  • https://mycomp.su/ustrojstva/kabel-router-kompyuter.html
  • https://2hpc.ru/%d0%bb%d0%be%d0%ba%d0%b0%d0%bb%d1%8c%d0%bd%d0%b0%d1%8f-%d1%81%d0%b5%d1%82%d1%8c/

Рейтинг автора
5
Подборку подготовил
Андрей Ульянов
Наш эксперт
Написано статей
168
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации