В этой статье мы рассмотрим основные понятия, устройство, виды топологий локальной сети кратко простыми словами.
Сеть — группа компьютеров, соединенных друг с другом, с помощью оборудования, кабелей, wi fi или другим способом.
Данные в сети передаются пакетным образом с использованием протоколов IP и TCP.
Соединение между двумя компьютерами возможно напрямую или с помощью локальной сети.
Основные понятия локальной сети
Способов соединения между компьютерами и сетевыми оборудованиями бывает несколько: проводное (витая пара ), оптическое (оптоволоконный кабель) и беспроводное (Wi-Fi, Bluetooth) соединения.
Перечислим основные преимущества использования локальной сети:
- Экономное использование ресурсов. Например, использовать один принтер или дисковод со всех компьютеров
- Удобство использования данных. Имея доступ к другим компьютерам, можно значительно упростить задачу, например, при работе над одним документом.
- Возможность пользоваться программами, установленными на других компьютерах.
Устройство локальной сети
Виды
Различают следующие виды локальных сетей:
- Одноранговая (Peer-to-peer);
- сеть типа клиент-сервер (Client/Server).
Сейчас наиболее популярна вторая модель сети. Указанные модели различаются способом взаимодействия компьютеров друг с другом в локальной вычислительной сети.
В первом случае все компьютеры имеют равные права и пользователь, работающий за любым компьютером имеет доступ к данным другого компьютера, подключенного к сети. У пользователя любого компьютера есть уникальное имя и пароль для входа в него во время загрузки ОС Также есть возможность разрешить или запретить доступ к данным своего компьютера.
Справка! Данная модель сети может быть реализована на любых операционных системах – начиная с Windows 95
К преимуществам однорангового типа можно отнести простоту реализации и низкие траты. Также следует перечислить ряд недостатков, которые преобладают в данной модели:
- низкая скорость при подключении большего количества компьютеров;
- отсутствие возможности централизованно управлять всеми ресурсами.
- отсутствует единая информационная база;
- слабая защита информации
Данная модель подойдет для небольших организаций при условии подключения не более компьютеров.
Вторая модель сети клиент-сервер подразумевает наличие одного (или нескольких) основных компьютеров — серверов. Серверы здесь выступают в качества хранилища всех данных в сети, а также для ее обработки. К преимуществам данной модели следует отнести:
- высокая скорость взаимодействия в сети;
- наличие единой информационной базы;
- наличие единой системы безопасности.
Однако необходимо учитывать и их недостатки, которые сводятся к немалым финансовым затратам, как на приобретение непосредственно сервера, так и на услуги обслуживания – администратора сети.
Резюмируя все вышенаписанное можно сделать вывод, что основным преимуществом одноранговой модели перед типом клиент-сервер является легкость в использовании и невысокая стоимость.
Модель клиент/сервер предоставляет более высокий уровень защиты и скорости.
В большинстве случаев один сервер может параллельно выступать в роли нескольких серверов, например файлового и веб-сервера.
Важно! Общее количество функций выполняемых выделенным сервером напрямую будет зависеть от нагрузки и его возможностей. Поэтому в качестве сервера чаще выбирают наиболее мощный компьютер.
Топология локальных сетей
Топология локальной сети представляет собой способ соединения между собой отдельных ее элементов (компьютеров, серверов, принтеров и т.д.). Существует три основных типа:
- звезда;
- кольцо;
- общая шина.
В топологии типа звезда передача данных между осуществляется с помощью единого центрального узла. Роль центрального узла могут выполнить сервер или концентратор (Hub).
Достоинствами такой топологии являются:
- Высокая скорость работоспособности сети из-за ее зависимости общей производительность только от производительности центрального узла.
- Отсутствие сбоев при передаче данных, так как для данного процесса используется отдельный канал и другие компьютеры никак не затрагиваются
Однако следует рассмотреть и их недостатки:
- Отсутствие высокой надежности. Это легко можно объяснить зависимостью надежности всей сети от надежности центрального узла. В случае выхода из строя центрального компьютера, вы рискуете остаться без доступа к данным ко всей сети, так как ее работа напросто прекратится.
- Высокая стоимость на обслуживание: подключение каждого нового абонента потребует отдельной линии.
Рассмотрим топологию кольцо. В данном типе все компьютеры соединяются линией, образующей форму кольца. Особенность данной топологии заключается в том, что при передаче данных между компьютерами, передача осуществляется последовательно по кругу, пока ее не получит конечный клиент.
Перед отправкой данных (сигнала), компьютер формирует «пакет», в котором содержится адрес получателя и данные, после чего отправляет данный пакет по кольцу. Данные передаются от компьютера к компьютеру, пока не дойдут до нужного адресата, чей адрес указан в «пакете» как адрес получателя.
После получения данных принимающий компьютер посылает тому, кто отправил подтверждение получения данных. При получении подтверждения, отправляющий компьютер формирует новый маркер и возвращает его в сеть.
Преимуществами топологии типа кольцо выделяют:
- Эффективная передача сообщений. Удобно отправлять ряд сообщений вслед друг за другом по кольцу не дожидаясь, получения подтверждения первого сообщения.
- Возможность подключаться на больших расстояниях. При этом нет потребности использовать специальные усилители сигнала.
К недостаткам данной топологии можно отнести:
- Слабая надежность сети. Сбой в одном из подключенных компьютеров может повлечь за собой прекращение работы всей сети.
- При подключении к сети нового клиента обязательное отключение всей сети
- Низкая скорость работы системы при большом количестве клиентов. Легко можно понять, что так происходит прохождения информации через каждый компьютер. Но зачастую, к сожалению, их возможности ограничены.
- Зависимость общей производительности от производительности самого слабого компьютера
В случае с топологией типа общая шина существует общий канал передачи данных. Однако отличительным признаком данного типа от топологии звезда является возможность подключения к любому компьютера со своего.
Передача данных в этой топологии отличается от двух вышеуказанных и выглядит следующим образом: информация в виде электрического сигнала передается условно всем компьютерам сети, но право принимать есть только у получателя.
При этом одновременно нельзя отправлять несколько данных.
Рассмотрим преимущества топологии шина:
- Доступность всей информации в сети каждому компьютеру
- Нет необходимости отключать всю систему во время подключения нового клиента.
- Значительно низкие затраты. Нет потребности подключать новые линии при подключении нового клиента.
- Высокая надежность сети, т.к. работоспособность отдельных компьютеров никак не влияют на общую работоспособность системы.
К недостатками данной топологии относят:
- Низкая скорость передачи данных.
- Зависимость скорости сети от количества рабочих станций.
- Слабая система безопасности из-за возможности доступа к данным любого компьютера с любого другого.
На заметку! Наиболее распространенный вариант топологии шина является Ethernet со скоростью передачи данных 10 — 100 Мбит/сек.
Мы разобрали основные виды топологий локальной сети. Но на практике могут использоваться параллельно разные виды топологий. Например, сеть в одном отделе в какой-либо организации или офисе подключена между компьютерами по типу звезды, а в соседнем применения топология общая шина. А между ними проложена еще одна линия для соединения обеих схем топологий.
Видео о сетях
