Разбираемся с основными топологиями компьютерных (локальных) сетей

Вопросы28.21kЧто такое интернет и как он работает простыми словами. Понятным языком о роутерах, протоколах, доменах и DNS-серверах и их участие при организации всемирной сети.

Найти необходимый компьютер в сети, как правило не конечная задача. В основном поиск производится относительно конкретного файла хранящегося на каком-либо компьютере (компьютерах) в Интернет. Для такого поиска мало знать мнемонический или IP-адреса.

Поэтому для определения местоположения и извлечения конкретного файла (документа) сети Интернет, ему присваивается свой уникальный адрес — URL (Uniform resource Locator — унифицированный указатель информационного ресурса).

URL состоит из:

  1. Названия протокола, с помощью которого необходимо обратиться за искомой информацией;
  2. Адреса сервера ( состоящий из кода домена и кода самого узла, компьютера);
  3. Наименования искомого файла на сервере.

Хорошим примером будет адрес: https://web.city.ac.uk/pages.html, где:

  • http — протокол;
  • city.ac.uk — адрес сервера;
  • pages.html — целое имя файла.

Стоит заметить, что имя файла отличается от имен файлов с которыми работает операционная система Windows. Это обусловлено тем, что большинство серверов используют в работе операционную систему Unix, где другие правила записи имен файлов.

HTML

Рассмотрев принципы работы сети Интернет, можно воссоздать довольно четкую картину происходящего движения информации по сети, начиная от запроса отправленного клиентом и заканчивая получением ответа от DNS-сервера. Но что же происходит с ответом, когда он попадает на компьютер-клиент?

Как ранее было сказано революционным в процессе развития Интернет стало изобретение браузера или интернет-обозревателя — приложения предоставляющего пользователю удобный интерфейс для отправки запросов на веб-страницы, их просмотра при получении в качестве ответа.

Для удобства работы с Интернет помимо самого браузера Тимом Бернерсом-Ли также еще был разработан язык HTML, именно по нему и его более продвинутой версией XHTML на сегодняшний день работают большинство известных нам интернет-обозревателей (Google Chrome, Mozilla Firefox, Opera, Internet Explorer и Safari).

HTML (от англ. HyperText Markup Language — «язык гипертекстовой разметки») — стандартизированный язык разметки документов во Всемирной паутине. Большая часть страниц Интернет описаны на HTML или XHTML. Необходимо отметить, что язык гипертекстовой разметки не является языком программирования. В глобальной сети HTML-страницы пересылаются от сервера к браузерам по протоколам HTTP или HTTPS, в виде простого текста.

Как уже упоминалось HTML интерпретируется браузерами, результатом такой интерпретации и является отображаемая на дисплее компьютера (телефона и т.д.) интернет-страница.

Язык гипертекстовой разметки значительно упростил создание интернет документов (страниц) и обмен ими.

Уровни сети (Видимая часть интернета, глубинный интернет и даркнет)

В начале «нулевых» приходилось не раз слышать, что интернет это попросту свалка всевозможной информации, расположенной хаотично и не всегда отвечающей требованиям законности и достоверности. С одной стороны это вызывало ощущения безграничной свободы, с другой постоянные опасения за безопасность своих собственных данных.

kak-ustroen-internet.jpgСегодня многое изменилось, сеть разрослась до ранее немыслимых масштабов, а власти большинства стран, корпорации и правообладатели стали всерьез относиться к соблюдению законности в киберпространстве.

Активные действия и рост количества сетевого контента сформировали отчетливую картину процесса сегментирования Глобальной паутины. Сегодня нельзя полностью представить, как устроена работа Интернета без изучения его сегментов и уровней.

На сегодняшний день можно встретить следующее деление Интернет на уровни:

  • Видимая часть сети (включает в себя обычный и подводный интернет);
  • Невидимая часть сети (состоит из глубинного интернета, даркнета,закрытого интернета, марианского интернета).

Обычный интернет включает всем известные социальные сети, поисковые службы, стриминговые сервисы, официальные сайты корпораций и правительств. Доступ в обычный интернет не представляет каких-либо трудностей для любого пользователя.

Подводный интернет также является видимой частью сети доступ к нему ничем не усложнен, разве, что ссылки на него будут гораздо реже встречаться на сайтах поисковиков. Данный сегмент сети содержит сайты-клубы по интересам, зачастую находящиеся на полулегальном положении, FTP-сервера, запрещенные фото и видео.

Глубинный интернет самая доступная из невидимой части. В нем содержится сомнительный с точки зрения законности контент: хакерские форумы, заблокированные сайты, информация экстремистской направленности. Попасть на этот уровень сети можно посредствам использования прокси-сервера или цепи прокси-серверов.

Даркнет, вход в который возможен только с использованием специализированных программ типа Tor. На этом уровне происходит торговля наркотиками, людьми, оружием, также происходит обмен секретными документами и данными добытыми нелегальным путем.

Закрытый интернет, его существование подвергается сомнению. Однако, предполагается, что на данном уровне могут храниться отчеты о тайных правительственных экспериментах и опытах, снафф видео и т.д. Доступ на этот уровень возможен только в замкнутых системах.

Марианский интернет, скорее всего мифический выдуманный уровень сети. Согласно предположению, должен содержать тайные знания о человечестве, а также ответы на многие необъяснимые вещи. Как попасть на данный уровень сети — неизвестно.

Заключение

Интернет бесспорно величайшее изобретение человечества.

За полвека существования работа сети интернет кардинально изменила парадигму мира. Сеть проникла в самые отдаленные уголки планеты, в самые непроходимые и не имевшие ранее связей с внешним миром территории. kak-rabotaet-internet.jpgЕго свобода и информативность предоставили простому пользователю неограниченные возможности по самообразованию и общению.

Несмотря на кажущуюся сложность, разобраться с тем, как работает интернет, не слишком сложно, если вникнуть в его структуру и механизмы взаимодействия между узлами. Всемирная сеть состоит из нескольких основных элементов,  взаимодействие которых обеспечивает её стабильное функционирование. Фактически, интернет подразделяется на три уровня, причём видимая его часть, индексируемая при помощи поисковых систем, в несколько сотен раз меньше, чем скрытая от пользователей.

Интернет сближает народы различных материков, культур и взглядов, помогает найти взаимопонимание.

Сегодня в мире, пожалуй, нет такой отрасли хозяйства, которая тем или иным образом не касалась бы Всемирной паутины, а учитывая темпы внедрения новых технологий с уверенностью утверждать, что Интернет это новая отправная точка в развитии человечества.

end.png before—>

В математике топология это область геометрии для изучения фигур, которые непрерывно изменяясь сохраняют основное свойство. Раньше её называли «Теорией точечных множеств» или «Анализом положения». Компьютерщики заимствовали название и охарактеризовали им размещение компьютеров и периферийных устройств, и системы взаимодействия между ними.

p, blockquote<dp>1,0,0,0,0—>

PicsArt_06-24-07.47.44-1024x691.jpg

p, blockquote<dp>2,0,0,0,0—>

Что понимается под топологией локальной сети

h2<dp>1,0,0,0,0—>

Программирование и построение компьютерных сетей выросли из математики и поэтому унаследовали математические расчеты и схематику построения устройств и связей. А самим термином топология сети охарактеризовали расположение и схему связей между устройствами. Устройствами выступают компьютеры, концентраторы, роутеры, серверы, принтеры и прочая вспомогательная электроника. Кроме расположения устройств, топология обуславливает компоновку кабелей, варианты размещения коммутирующего оборудования, систему обмена сигналами и прочие запросы потребителей компьютерных технологий.

p, blockquote<dp>3,0,0,0,0—>

Соединение в сети вызвано необходимостью объединения ресурсов компьютеров, экономией на периферийных устройствах, и как следствие решением комплексных задач. Исходя из конкретных предполагаемых задач и выстраивается топология компьютерной сети. Существуют семь основных видов соединений.

p, blockquote<dp>4,0,0,0,0—>

Виды и примеры топологий компьютерных сетей

h2<dp>2,0,0,0,0—>

Первоначально использовали три базовых вида топологий это шина, кольцо и звезда. С развитием технологий прибавились ещё четыре – полносвязная, ячеистая, дерево и смешанная.

p, blockquote<dp>5,0,0,0,0—>

Топология шина

h3<dp>1,0,0,0,0—>

Пожалуй наиболее простая и старая топология локальных сетей. Простота обусловлена наличием всего одной магистрали (кабеля) к которой соединены все устройства. Сигналы передаваемые одним, могут получать все. При этом отдельный компьютер отфильтровывает и принимает необходимую только ему информацию.

p, blockquote<dp>6,0,0,0,0—>

topologia-shina-1024x735.jpg

p, blockquote<dp>7,0,0,0,0—>

Достоинства такой схемы:

p, blockquote<dp>8,0,0,0,0—>

  • простое моделирование;
  • дешевизна конструкции, при условии, что все устройства располагаются недалеко друг от друга;
  • поломка одного или даже нескольких устройств не влияет на работоспособность остальных элементов сети.

Недостатки шины:

p, blockquote<dp>9,0,1,0,0—>

  • неполадки на любом участке, а это обрыв шины или поломка сетевого коннектора нарушают работы всей системы;
  • сложность ремонтных работ, прежде всего определения места неисправности;
  • очень низкая производительность – в каждый момент только одно устройство передаёт данные остальным, увеличение числа приборов ведёт к существенному снижению производительности;
  • сложность расширения сети, для этого приходится полностью заменять участки кабеля.

Именно из-за этих недостатков такие сети морально устарели, не обеспечивают современных требований обмена данными и фактически не применяются. По такой топологии создавались первые локальные сети. Роль шины в таких схемах выполнял коаксиальный кабель. Его прокладывали ко всем компьютерам и возле каждого соединяли т-образным штекером (тройником).

p, blockquote<dp>10,0,0,0,0—>

Топология кольцо

h3<dp>2,0,0,0,0—>

В «кольце» устройства подключены последовательно по кругу и по эстафете передают информацию. Четко выделенного центра нет и все приборы практически равнозначны. Если сигнал не предназначен компьютеру, он его транслирует следующему и так до конечного потребителя.

p, blockquote<dp>11,0,0,0,0—>

topologia-kolso-1024x682.jpg

p, blockquote<dp>12,0,0,0,0—>

Достоинства соединения кольцом:

p, blockquote<dp>13,0,0,0,0—>

  • простота компоновки;
  • возможность построения длинных сетей;
  • не возникает необходимости в дополнительных устройствах;
  • устойчивая работа с хорошей скоростью даже при интенсивной передаче данных.

Но кольцевое соединение имеет и ряд недостатков:

p, blockquote<dp>14,0,0,0,0—>

  • каждый компьютер должен быть в рабочем состоянии и участвовать в трансляции, при обрыве кабеля или поломки одного устройства – сеть не работает;
  • на время подсоединения нового прибора схема полностью размыкается, поэтому требуется полное отключение сети;
  • сложное моделирование и настройка соединений;
  • сложный поиск неисправностей и их устранение.

Основное применение кольца получили при создании соединений для удаленных друг от друга компьютеров, установленных в противоположных концах и на разных этажах зданий. Работают такие сети по специально разработанному стандарту Token Ring (802.5). Для надёжности и повышения объёмов обмена информацией монтируют вторую линию. Она используется либо как аварийная, либо по ней передаются данные в противоположном направлении.

p, blockquote<dp>15,0,0,0,0—>

Топология звезда

h3<dp>3,0,0,0,0—>

Самая распространённая и технологичная система создания сетей. Командует всем сервер, контроллер или коммутатор. Все компьютеры как лучи подсоединены к нему. Общение между ними происходит только через центральное устройство. Топология сети в которой все компьютеры присоединены к центральному узлу стала основой для построения современных офисных локальных сетей.

p, blockquote<dp>16,0,0,0,0—>

topologia-svesda.jpg

p, blockquote<dp>17,0,0,0,0—>

В качестве узла используются активные или пассивные коммутаторы. Пассивный, это просто коробка соединения проводов не требующая питания. Активный коммутатор соединяет схему проводной или беспроводной технологией и требует подключения к питанию. Он может усиливать и распределять сигналы. Топология сети звезда обрела популярность благодаря множеству достоинств:

p, blockquote<dp>18,0,0,0,0—>

  • высокая скорость и большой объём обмена данными;
  • повреждение передающего кабеля или поломка одного элемента (кроме центрального) не снижает работоспособность сети;
  • широкие возможности для расширения, достаточно смонтировать новый кабель или настроить доступ на коммутаторе;
  • простая диагностика и ремонт;
  • легкий монтаж и сопровождение.

Как и большинство сетей, соединение звезда имеет ряд недостатков, все они связаны с необходимостью использования центрального коммутатора:

p, blockquote<dp>19,1,0,0,0—>

  • дополнительные затраты;
  • он же — слабое звено, поломка приводит к неработоспособности всего оборудования;
  • число подключаемых устройств и объём передаваемой информации зависит от его характеристик.

Несмотря на недостатки звезда широко используется при создании сетей на больших и маленьких предприятиях. А соединяя между собой коммутаторы получают комбинированные топологии.

p, blockquote<dp>20,0,0,0,0—>

Полносвязная или сеточная топология

h3<dp>4,0,0,0,0—>

В полносвязной системе все устройства соединены между собой отдельным кабелями, образующими сетку. Это очень надёжная схема коммуникации. Но целесообразна только при малом количестве соединяемых приборов, работающих с максимальной загрузкой. С ростом количества оборудования резко возрастает число прокладываемых коммуникаций. Поэтому широкого распространения не получила, в отличие от своей производной – частичной сетки.

p, blockquote<dp>21,0,0,0,0—>

setochnaia-topologia.jpg

p, blockquote<dp>22,0,0,0,0—>

Ячеистая топология

h3<dp>5,0,0,0,0—>

Частичная сетка или ячеистая топология напрямую связывает только обменивающиеся самыми большими объёмами данных и самые активные компьютеры. Остальные общаются посредством узловых коммутаторов. Сетка соединяющая ячейки, выбирает маршруты для доставки данных, обходя загруженные и разорванные участки.

p, blockquote<dp>23,0,0,0,0—>

yacheistaya-topologia.jpg

p, blockquote<dp>24,0,0,0,0—>

Преимущества частичной сети:

p, blockquote<dp>25,0,0,0,0—>

  • надежность, при отказе отдельных каналов коммутации будет найден альтернативный путь передачи данных;
  • высокое быстродействие, так как основной поток данных передается по прямым линиям.

Недостатки ячеистой технологии:

p, blockquote<dp>26,0,0,0,0—>

  • стоимость монтажа и поддержания достаточно высока, т.к. несмотря на частичность сетки всё равно требуется большое количество коммутационных линий;
  • трудность построения и коммутирования сети при большом количестве соединяемых устройств.

Из-за дороговизны и сложности построения применяется в основном для построения глобальных сетей.

p, blockquote<dp>27,0,0,0,0—>

Топология дерево

h3<dp>6,0,0,0,0—>

Эта топология является комбинацией нескольких звёзд. Архитектура построения предусматривает прямое соединение пассивных или активных коммутаторов.

p, blockquote<dp>28,0,0,1,0—>

Topologia-derevo-1024x589.jpg

p, blockquote<dp>29,0,0,0,0—>

Такой тип топологии чаще всего используют при монтаже локальных сетей с небольшим количеством приборов, в основном при создании корпоративных коммутаторов. Совмещает довольно низкую стоимость и очень хорошее быстродействие. Особенно при комбинировании различных линий передач — сочетании медных и волоконных кабельных систем, и применении управляемых коммутаторов.

p, blockquote<dp>30,0,0,0,0—>

Смешанная топология

h3<dp>7,0,0,0,0—>

Чистое применение какой-то одной топологии редкое явление. Очень часто с целью экономии на коммутационных линиях применяют смешанные схемы. Самыми распространенными из которых являются:

p, blockquote<dp>31,0,0,0,0—>

  1. Звёздно — кольцевая.
  2. Звёздно — шинная.

В первом случае компьютеры объединены в звёзды посредством коммутаторов, а они уже закольцованы. По сути все без исключения компьютеры заключены в круг. Такое соединение умножает достоинства обеих сетей, так как коммутаторы собирают в одну точку все подключенные устройства. Они могут просто передавать или усиливать сигнал. Если рассмотреть систему технологии распространения данных, то такая топология подобна обычному кольцу.

p, blockquote<dp>32,0,0,0,0—>

В звёздно — шинной сети комбинируется топология шин и звёзд. К центральному устройству соединяют единичные компьютеры и сегменты шин. При такой топологической схеме можно использовать несколько центральных устройств, из которых собирают магистральную шину. В конечном результате собирается звёздно — шинная схема. Пользователи могут одновременно использовать звёздную и шинную топологии, и легко дополнять компьютеры.

p, blockquote<dp>33,0,0,0,0—>

Смешанные соединяют в себе все плюсы и минусы составляющих их видов топологий локальных сетей.

p, blockquote<dp>34,0,0,0,0—>

Программы для создания топологий сети

h2<dp>3,0,0,0,0—>

Для создания и корректировки написано много программ. Среди самых распространённых и наиболее удобных выделяются следующие:

p, blockquote<dp>35,0,0,0,0—>

  • Microsoft Visio
  • eDraw Max
  • Схема Сети
  • Векторный 2D-редактор CADE для Windows
  • Diagram Designer
  • Concept Draw Pro
  • Dia
  • Cisco Packet Tracer LanFlow
  • NetProbe
  • Network Notepad

Некоторые бесплатные, а за многие придётся заплатить. Но даже у большинства платных есть пробный период, за который можно понять подойдёт она или нет.

p, blockquote<dp>36,0,0,0,0—>p, blockquote<dp>37,0,0,0,0—> p, blockquote<dp>38,0,0,0,1—>

Топология является самым важным фактором быстродействия и надёжности коммуникаций. При этом всегда можно комбинировать основными схемами топологий для того, чтобы добиться наилучшего результата. Важно знать и помнить, как преимущества и недостатки каждого соединения влияют на проектируемую или эксплуатируемую топологическую сеть. Поэтому схему нужно заранее тщательно планировать.

after—></dp></dp></dp></dp></dp></dp></dp></dp></dp></dp></dp></dp></dp></dp></dp></dp></dp></dp></dp></dp></dp></dp></dp></dp></dp></dp></dp></dp></dp></dp></dp></dp></dp></dp></dp></dp></dp></dp></dp></dp></dp></dp></dp></dp></dp></dp></dp></dp>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

Используемые источники:

  • https://finfocus.today/kak-rabotaet-internet.html
  • https://zvondozvon.ru/tehnologii/topologiya-setei
  • https://kompkimi.ru/intrenetseti/besprovodnye-kompyuternye-seti

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