Локальные вычислительные сети (ЛВС): что это такое простыми словами

Локальная вычислительная сеть (ЛВС) — это соединение устройств в пределах определенной области. Каждое устройство называется узлом в сети и подключено к серверу.^[1] Хотя не существует четкого максимального предела того, что можно считать локальной сетью, эта сеть обычно охватывает небольшую площадь, такую как один офис, здание или несколько зданий на территории. Затем локальные сети соединяются между собой с помощью беспроводной или проводной технологии для создания более крупной сети, известной как WAN (Wide Area Network — глобальная вычислительная сеть).^[2]

Cодержание

Функциональность

Основной функцией локальной сети является подключение устройств для повышения эффективности и производительности, особенно на рабочем месте, при одновременном снижении затрат. Хотя компьютеры и другие устройства, функционирующие в качестве рабочих станций в офисе, могут работать на собственных системах, все они имеют доступ к ресурсам данных на основе общей информации, а также к использованию и функциональности устройств вывода, которые также подключены к локальной сети, таких как офисный принтер или факс. ^[3]

Разработанная для облегчения и повышения эффективности системы обмена данными и доступа к ним, локальная сеть позволяет компьютерам и устройствам в сети совместно использовать программное обеспечение, файлы и оборудование между взаимосвязанными узлами.^[4] Это зависит от сервера, который соединяет все узлы вместе таким образом, создавая общую рабочую среду для этих отдельных рабочих станций.^[5] Проводное или беспроводное соединение может обеспечить возможность сетевого взаимодействия между проксимальными устройствами.^[6]

Классификации

Топология ЛВС относится к тому, как подключены узлы в сети. Это может относиться к физическому расположению устройств в географической точке или логическому методу, с помощью которого система устанавливается. Тип топологии в сети LAN определяет способ передачи данных. Основные топологии ЛВС включают в себя:^[7]

Кольцевая топология

Термин «кольцо» описывает, как узлы физически связаны между собой. Кольцевая топология применяет замкнутый контур кабеля, который соединяет одно устройство с другим, делая его таким образом, что каждое устройство подключается к 2 устройствам. Этот замкнутый цикл создает единственный поток данных, т.е. сообщение может перемещаться только в одном направлении. Установка относительно проста, но для изменения конфигурации одного узла в сети потребуется разрыв петли. Поскольку этот тип топологии представляет собой непрерывный цикл, помехи на одном этапе или узле могут повлиять на всю сеть системы.

Звездная топология

Этот тип топологии основан на центральном узле, с которым соединены все узлы. Данные или сообщения проходят через этот концентратор и перенаправляются на адресованное устройство. Соединение точка-точка от отдельного узла к центральному узлу и от него устанавливается для создания единственного соединения. Это может принести пользу пользователям, так как предотвращает влияние помех в одном сегменте на всю систему. Однако, установка такого типа сети потребует настройки этих узловых соединений по отдельности, что усложняет первоначальную настройку вашей локальной сети. Преимущество такой реконфигурации, такой как добавление или удаление нового узла в систему, потребует только добавления или удаления сегмента соединения и не затронет всю сеть.

Топология шины

Этот тип топологии в значительной степени опирается на единую линию связи, способную передавать данные в обоих направлениях. Центральный кабель, также называемый магистральным, соединяется со всеми узлами сети. При создании сети Ethernet, которая является стандартной формой связи в технологической отрасли, применяется топология шины. Одна из причин, по которой это обычно используется для создания локальной сети, заключается в простой конструкции, требующей непрерывной длины кабеля, которая заканчивается оконечными резисторами на каждом конце. Установка и реконфигурация данного типа топологии ЛВС является относительно простым и удобным процессом. Однако при поиске и устранении неисправностей могут возникнуть трудности, поскольку передача данных зависит от одного кабеля.

Топология деревьев

Интеграция технологий, применяемых при создании топологий шины и звезды, образует топологию дерева, где рабочие станции, подключенные к центральным узлам, линейно поддерживаются единичным кабелем, служащим основой для передачи данных. Однако древовидные сети часто называют гибридными,

Компоненты LAN

Локальная вычислительная сеть может не иметь определенного диапазона устройств в качестве ограничения для сети, однако для создания локальной сети, независимо от ее размера, все равно необходимы одни и те же компоненты. Общими компонентами, которые необходимы, являются следующие:

Подключение устройств

LAN функционирует для подключения устройств, расположенных в пределах определенной близости. Это подключение может выполнять эту функцию только при наличии подключаемых устройств. Первоначально компьютеры были связаны друг с другом проводными соединениями. Однако в пределах одной локальной сети может быть подключено большое количество разнообразных устройств, начиная от настольных компьютеров, ноутбуков, планшетов и даже смартфонов. Совместное использование возможностей устройства может контролироваться сервером или самим устройством на основе его конфигурационных настроек.

NIC и драйверы

Плата сетевого интерфейса (NIC) позволяет установить соединение между устройством и локальной сетью. Работая в качестве средства облегчения связи с сетью, большинство современных устройств имеют встроенную сетевую карту, которая позволяет подключаться к сети. Компании с более специализированными потребностями могут выбрать предоставление своим устройствам специализированных сетевых адаптеров для повышения производительности отдельных компьютеров в сети. Драйвер — это программное обеспечение, которое также облегчает обмен данными между операционной системой устройства и сетевой картой. Как и сетевая карта, драйверы часто встроены в систему. Однако при подключении пользовательской сетевой карты к устройству может потребоваться установка нового драйвера для ее интеграции в систему.

Общее оборудование

Существует 2 типа аппаратных средств в локальной сети, основанных на их использовании в сети:

Необходимый

Сюда входят концентраторы, коммутаторы и маршрутизаторы, которые работают для подключения устройств в вашей сети. Это важная часть физической конфигурации локальной сети, поскольку без этих устройств невозможно установить соединение.

Необязательно

Другие типы оборудования могут быть общими для пользователей в сети. Хотя в этом нет необходимости, такие устройства, как принтеры и факсы, можно совместно использовать в сети для создания лучшей рабочей среды.

Сетевая операционная система

Для создания полнофункциональной сети LAN необходимо настроить систему управления узлами в сети. Операционная система, предоставляющая сетевому менеджеру возможность проверять устройства в сети, выбирать, какие ресурсы должны совместно использоваться, а также устранять неполадки как аппаратного, так и программного обеспечения в сети.

Среда подключения

Современные локальные сети могут использовать беспроводное соединение Wi-Fi или проводной кабель Ethernet для формирования соединения между узлами в сети. Также возможно использование обоих методов. Беспроводные локальные сети полагаются на сигнал Wi-Fi, который может управлять беспроводными точками доступа, к которым подключены другие устройства. Сигнал Wi-Fi имеет ограниченный диапазон действия и может быть защищен с помощью кода доступа, позволяющего подключаться к сети только пользователям с разрешениями. Управление точкой доступа часто является функцией широкополосных маршрутизаторов.^[8] Обычные проводные локальные сети для подключения устройств используют кабель Ethernet.

История

Разработанные в качестве эффективного метода обмена информацией и ресурсами данных, несколько колледжей и университетов использовали местные вычислительные сети в качестве способа обмена базой знаний в учебном заведении. Изобретение соединения Ethernet Бобом Меткалфом привело к включению сети LAN в Chase Manhattan Bank в Нью-Йорке в середине 1970-х годов.^[9] Это было первое в истории использование сетевой системы в коммерциализированной отрасли. Эта тенденция быстро распространилась, поскольку компании постепенно внедряли эту новую технологию в свои офисы.^[10] Менее чем за десять лет местные сети широко использовались для подключения нескольких компьютеров в различных районах. Тогда и сейчас возможности местных сетей направлены на значительное повышение эффективности работы и предоставление пользователям более широких возможностей использования ресурсов.

ЛВС — это сети, предназначенные для обработки, хранения и передачи данных, и представляет из себя кабельную систему объекта (здания) или группы объектов (зданий). На сегодняшний день трудно представить работу современного офиса без локальной вычислительной сети (ЛВС, LAN – Local Area Network), без информационно-вычислительной сети сейчас не обходиться не одно предприятие. Назначение локальной информационно-вычислительной сети – обеспечить доступ к разделяемым или сетевым (общим) ресурсам (компьютеров, серверов, факсов, сканеров, принтеров и т. п.), данным и программам. ЛВС находят широкое применение, как часть информационной системы той или иной фирмы. Локально-вычислительная сеть есть в каждом офисе, на промышленных предприятиях, в зданиях различного назначения, банках.

Правильно построенная ЛВС, отвечающая современным стандартам безопасности, позволяет получать доступ к необходимой информации, обеспечивает защиту от несанкционированного доступа к данным, обеспечивая в вашем офисе стабильное информационное взаимодействие. Локально-вычислительной сети ЛВС обеспечивает следующие преимущества.

преимущества использования ЛВС

• распределение данных (Data Sharing). Данные в ЛВС хранятся на сервере и могут быть доступны для чтения и записи на рабочих станциях пользователей;
• совместное использование элементов сети, доступ к локальным сетевым устройствам (принтеры, сканеры, факсы и другие внешние устройства);
• возможность быстрого доступа к необходимой информации;
• распределение программ (Software Sharing). Все пользователи ЛВС могут совместно иметь доступ к программам поддерживающим сетевой режим;
• надежное хранение и резервирование данных;
• защиту информации;
• использование ресурсов современных технологий (доступ в Интернет, системы электронного документооборота и проч.).

Базовые структуры ЛВС подразделяется на несколько видов:

1. «Звезда». Этот тип структуры ЛВС подразумевает подключение всех составляющих системы к единому узлу (центральному).
2. «Кольцо». Согласно этому типу структуры элементы сети объединены между собой по замкнутой цепи последовательно.
3. «Шина». При использовании этого типа структуры вся информация передается по коммуникационному каналу, который доступен для всех устройств.
4. «Древовидная структура ЛВС», применяемый в крупных корпоративных сетях.Такая структура представляет собой чаще всего комбинацию базовых структур, рассмотренных выше. Строение данного вида структуры ЛВС имеет несколько уровней. Высший уровень – это основной транспортный канал сети, посредством которого осуществляется сообщение элементов ЛВС. Более низкий уровень (распределения) – подразумевает расположение коммутаторов, относящихся к определенным группам (ЛВС этажа, ЛВС здания и т. п.). Далее идет уровень доступа – здесь располагаются коммутаторы, ответственные за доступ серверов к ресурсам ЛВС.

Локально-вычислительные сети должны соответствовать следующим требованиям:

1. ЛВС должна быть эффективной (сочетание минимальных затрат на её построение и эксплуатацию при высоком качестве работы).
2. Длительный срок эксплуатации, оправдывающий капиталовложения.
3. модульность и масштабируемост, возможность изменения конфигурации и наращивания без замены всей существующей сети.
4. используют стандартные компоненты и материалы.
5. Открытость сети, возможность подключать дополнительное оборудование при необходимости, не меняя технические и программные параметры сети.
6. Гибкость сети, при неисправностях того или иного компьютера или прочего оборудования, сеть продолжает функционировать.

Идеология построения ЛВС требует:

• Рабочее место должно иметь 1 розетку или кабель с модулем RJ45 под компьютерную сеть. Параметры оборудования под ЛВС, длины кабельных линий, соединение частей системы регламентируется стандартами.

Профессиональный монтаж локальных сетей (ЛВС) – это гарантия бесперебойного функционирования всего компьютерного парка организации и бизнеса в целом.

Часто неправильная прокладка, настройка и обслуживание локальной компьютерной сети (ЛВС) вызывает целый ряд неизбежных проблем, таких как медленно работающий Интернет или перебои при обращении к сетевым ресурсам. Наша компания предлагает свои услуги по монтажу и настройке локальной сети с нуля или реконструкцию уже имеющейся локальной сети. Исходя из требований Заказчика, мы готовы разработать различные по топологии компьютерные сети, с учётом оптимального соотношения по цене и качеству.

В сжатые сроки мы готовы предоставить, Вам проект построения ЛВС и его реализацию по конкурентоспособным ценам.

Мы реализуем монтаж, настройку и сопровождение любых сетей в том числе:

• Проводные сети (ЛВС, СКС)
• Беспроводные сети (Wireless Ethernet)

Наши специалисты помогут спроектировать локальную вычислительную сеть (ЛВС) любого масштаба, подберут коммутационное оборудование, выполнят прокладку, монтаж и настройку локальной сети.

Такое комплексирование средств вычислительной техники позво­ляет повысить эффективность систем обработки информации за счет снижения затрат, повышения надежности и производительности экс­плуатируемых ЭВМ, рационального сочетания преимуществ центра­лизованной и децентрализованной обработки информации благодаря приближению средств сбора исходной и выдачи результатной ин­формации непосредственно к местам ее возникновения и потребле­ния, а также комплексного использования единых мощных вычисли­тельных и информационных ресурсов.

Передача информации между территориально удаленными ком­понентами подобных распределенных систем осуществляется в ос­новном с помощью стандартных телефонных и телеграфных каналов, а также витых пар проводов и коаксиальных кабелей связи. Совре­менный прогресс в области оптоволоконной техники (использование световодов) позволяет резко повысить пропускную способность ли­ний связи. Так, система F6M обеспечивает передачу информации до 6,3 Мбит/с, заменяя до 96 телефонных каналов, а система F400M — передачу до 400 Мбит/с информации, заменяя 5760 телефонных ка­налов.

Расширение состава и совершенствование аппаратуры приема-передачи, а также резкое снижение стоимости ВТ привели к исполь­зованию в качестве абонентских пунктов систем телеобработки дан­ных интеллектуальных терминалов, создаваемых на базе микропро­цессоров и микроЭВМ и обеспечивающих частичную обработку ин­формации (главным образом предварительную обработку исходной информации в виде ее логического контроля, агрегирования и т.д.) непосредственно до ее передачи по каналам связи.

Использование интеллектуальных терминалов сближает функциональные возможно­сти систем телеобработки данных и вычислительных сетей. В на­стоящее время вычислительные сети представляют собой высшую организационную форму применения ЭВМ.

Дня современных вычислительных сетей характерно:

• объединение многих достаточно удаленных друг от друга ЭВМ и (или) отдельных вычислительных систем в единую распределенную систему обработки данных;
• применение средств приема-передачи данных и каналов связи для организации обмена информацией в процессе взаимодействия средств ВТ;
• наличие широкого спектра периферийного оборудования, исполь­зуемого в виде абонентских пунктов и терминалов пользователей, подключаемых к узлам сети передачи данных;
• использование унифицированных способов сопряжения техниче­ских средств и каналов связи, облегчающих процедуру наращивания и замену оборудования;
• наличие операционной системы, обеспечивающей надежное и эффективное применение технических и программных средств в про­цессе решения задач пользователей вычислительной сети.

Популярные статьи

БАНКИ ДАННЫХ

ИНФОРМАЦИОННАЯ ТЕХНОЛОГИЯ УПРАВЛЕНИЯ

ДОСТОИНСТВА И НЕДОСТАТКИ ИМИТАЦИОННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ

ИНФОРМАЦИОННАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ОБРАБОТКИ ДАННЫХ

ВИДЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ 

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ТЕОРИИ АЛГОРИТМОВ

ИНФОРМАЦИОННАЯ ТЕХНОЛОГИЯ АВТОМАТИЗАЦИИ ОФИСА

КОМПЛЕКСНОЕ ТЕСТИРОВАНИЕ

КОМПОНЕНТЫ ИНФОРМАЦИОННОЙ ТЕХНОЛОГИИ АВТОМАТИЗАЦИИ ОФИСА

АВТОМАТИЗИРОВАННОЕ РАБОЧЕЕ МЕСТО СПЕЦИАЛИСТА

ЭТАПЫ РАЗВИТИЯ ИНФОРМАТИЗАЦИИ

ПОНЯТИЕ МУНИЦИПАЛЬНОЙ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ 

РЕЖИМЫ ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ

ФУНКЦИИ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ ИНФОРМАЦИОННОЙ ТЕХНОЛОГИИ

МЕТОДЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ НАДЕЖНОСТИ ПРОГРАММНЫХ СРЕДСТВ

ПРАВИЛА ЗАЩИТЫ ОТ КОМПЬЮТЕРНЫХ ВИРУСОВ

ДОКУМЕНТАЛЬНЫЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ

ПРОТОКОЛЫ ТЕСТИРОВАНИЯ

ДЕСТРУКТИВНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ВИРУСОВ

КЛАССИФИКАЦИЯ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

КОНЦЕПТУАЛЬНАЯ, ЛОГИЧЕСКАЯ И ФИЗИЧЕСКАЯ МОДЕЛИ

КОМПЬЮТЕРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ПОДГОТОВКИ ТЕКСТОВЫХ ДОКУМЕНТОВ

ИНФОРМАЦИОННАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ЭКСПЕРТНЫХ СИСТЕМ

ДИАЛОГОВЫЙ РЕЖИМ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ

ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ КОМПЬЮТЕРНЫХ СЕТЕЙ

Используемые источники:

• https://www.speedcheck.org/ru/wiki/lan/
• http://www.inetcomp.ru/local_area_network_lan.html
• https://www.info-tehnologii.ru/vch_set/index.html