Компьютерная связь. Компьютерные сети: основы, типы и принципы работы

Что такое компьютерная сеть и для чего она нужна. Какие бывают виды компьютерных сетей. Как устроены и работают современные сетевые технологии. Какие устройства используются для создания компьютерных сетей.

Что такое компьютерная сеть и зачем она нужна

Компьютерная сеть — это система связанных между собой компьютеров и других устройств, которые могут обмениваться данными. Основная цель создания компьютерных сетей — обеспечение быстрого и удобного обмена информацией между пользователями, а также совместное использование ресурсов.

Компьютерные сети позволяют решать следующие задачи:

• Обмен файлами и сообщениями между пользователями
• Совместное использование программ и данных
• Распределение вычислительной нагрузки между компьютерами
• Подключение к удаленным ресурсам и сервисам
• Организация многопользовательских систем

Благодаря компьютерным сетям стало возможным создание таких привычных нам сегодня сервисов, как электронная почта, обмен мгновенными сообщениями, видеоконференции, облачные хранилища данных и многое другое.

Основные типы компьютерных сетей

Компьютерные сети можно классифицировать по различным признакам. Наиболее распространенной является классификация по территориальному охвату:

Локальные сети (LAN)

Локальная сеть (LAN — Local Area Network) объединяет компьютеры в пределах одного или нескольких близко расположенных зданий. Типичные примеры LAN — домашняя сеть, сеть небольшого офиса, компьютерный класс в учебном заведении.

Городские сети (MAN)

Городская сеть (MAN — Metropolitan Area Network) охватывает территорию города или крупного населенного пункта. MAN может объединять множество локальных сетей.

Глобальные сети (WAN)

Глобальная сеть (WAN — Wide Area Network) охватывает большие территории, включая целые страны и континенты. Самый известный пример глобальной сети — Интернет.

Основные сетевые устройства и их назначение

Для построения компьютерных сетей используются различные устройства. Рассмотрим основные из них:

Сетевая карта

Сетевая карта (сетевой адаптер) — устройство, обеспечивающее подключение компьютера к сети. Сетевые карты бывают проводными (для подключения к Ethernet) и беспроводными (Wi-Fi).

Коммутатор

Коммутатор (switch) — устройство, предназначенное для соединения нескольких узлов компьютерной сети в пределах одного сегмента. Коммутаторы работают на канальном уровне модели OSI.

Маршрутизатор

Маршрутизатор (router) — устройство, предназначенное для соединения нескольких сетей или их сегментов. Маршрутизаторы работают на сетевом уровне модели OSI и определяют оптимальный маршрут передачи данных.

Принципы построения компьютерных сетей

При проектировании и создании компьютерных сетей используются определенные принципы и подходы:

Многоуровневая архитектура

Современные сети строятся на основе многоуровневой архитектуры. Наиболее распространенной является семиуровневая модель OSI (Open Systems Interconnection). Каждый уровень выполняет определенные функции и взаимодействует только с соседними уровнями.

Стандартизация протоколов

Для обеспечения совместимости устройств от разных производителей используются стандартизированные протоколы. Наиболее распространенным стеком протоколов является TCP/IP, на котором построен современный Интернет.

Коммутация пакетов

В основе работы большинства современных сетей лежит принцип коммутации пакетов. Передаваемые данные разбиваются на небольшие порции (пакеты), которые независимо друг от друга передаются по сети.

Топологии компьютерных сетей

Топология сети определяет физическое расположение компьютеров, кабелей и других компонентов сети. Основные виды топологий:

• Шина — все компьютеры подключены к общему кабелю
• Кольцо — компьютеры соединены в замкнутое кольцо
• Звезда — все компьютеры подключены к центральному узлу
• Дерево — иерархическое соединение сетевых узлов
• Полносвязная — каждый компьютер напрямую связан со всеми остальными

На практике часто используются смешанные топологии, сочетающие элементы нескольких базовых топологий.

Основные технологии построения локальных сетей

Для создания локальных сетей используются различные технологии. Наиболее распространенными являются:

Ethernet

Ethernet — самая популярная технология построения локальных сетей. Современные версии Ethernet обеспечивают скорость передачи данных до 100 Гбит/с. Для подключения используется витая пара или оптоволоконный кабель.

Wi-Fi

Wi-Fi — технология построения беспроводных локальных сетей. Современные стандарты Wi-Fi обеспечивают скорость передачи данных до нескольких гигабит в секунду. Основное преимущество — мобильность и отсутствие проводов.

Принципы адресации в компьютерных сетях

Для однозначной идентификации устройств в сети используются различные виды адресов:

MAC-адрес

MAC-адрес (Media Access Control) — уникальный идентификатор сетевого устройства. MAC-адрес «зашит» в сетевую карту производителем и обычно не меняется.

IP-адрес

IP-адрес (Internet Protocol) — основной идентификатор устройства в сетях TCP/IP. IP-адрес может быть статическим (постоянным) или динамическим (выдаваемым при подключении к сети).

Доменное имя

Доменное имя — символьный идентификатор, используемый для удобства вместо IP-адреса. Например, google.com — доменное имя, соответствующее IP-адресу сервера Google.

Правильно организованная система адресации — важнейшее условие эффективной работы компьютерной сети.

Что такое компьютерная сеть?

10.03.2020

Телекоммуникации Технологии Сеть

Сеть — это совокупность взаимосвязанных устройств (ПК, серверы, мобильные устройства, маршрутизаторы, коммутаторы и т. д.), которые могут взаимодействовать (обмениваться информацией) друг с другом.

Сети могут быть нескольких типов:

 1. ЛВС или локальная сеть, например, домашняя сеть, подключенная через кабель.

 2. MAN или столичная сеть, такая как расширенная сеть между компьютерами на поверхности города

 3. WAN или глобальная сеть, такая как Интернет

 4. WLAN или беспроводная локальная сеть, такая как ваша беспроводная сеть, из вашего собственного дома.

Компьютерная сеть состоит из таких устройств:

 1. Конечные устройства (ПК, ноутбуки, смартфоны, серверы и т. д.)

 2. Коммутатор — соединяет несколько конечных устройств в сети

 3. Маршрутизатор — соединяет несколько сетей

 4. Брандмауэр — защищает сеть от возможных атак из Интернета.

 5. Среда передачи, такие как кабель, свет (оптоволокно) или беспроводная связь.

Конечные устройства

В целом, в сети большинство людей имеют только конечное устройство.  Каждый человек, у которого есть ноутбук, ПК или смартфон, с которым он подключается к интернету, называется конечным пользователем. Это соединение может быть выполнено одним или несколькими носителями (кабель UTP, свет, воздух).

Когда мы подключаем смартфон к интернету, скорее всего, мы будем использовать беспроводную среду.  Если мы используем ноутбук, мы можем подключить его по беспроводной сети или Ethernet кабелем. Оптоволоконное соединение обычно используется, когда мы хотим соединить сетевое оборудование или серверы друг с другом (например, коммутатор-коммутатор, сервер-коммутатор).

  Причина проста: оптоволоконное соединение может быть намного быстрее, чем кабель UTP или беспроводное соединение.

Коммутатор

Коммутатор представляет собой часть сетевого оборудования, которое соединяет несколько компьютеров (как правило, но не ограничиваясь принтерами, IP-телефонами, точками доступа и т. д.) С одной и той же локальной сетью (LAN).  Он характеризуется большим количеством портов (обычно от 12 до 48), способных развивать скорость от 100 Мбит/с до 1 Гбит/с (или даже 10 Гбит/с).  Коммутатор использует MAC-адреса для идентификации каждого конечного устройства.

Маршрутизатор

Маршрутизатор – это часть сетевого оборудования, которая выполняет функцию соединения нескольких сетей (LAN) в более массивную (WAN-Wide Area Network) сеть. Маршрутизатор — это устройство, которое подключает большинство устройств к Интернету.  Он обрабатывает доставку пакетов в интернет-сеть назначения.

По сравнению с коммутатором у маршрутизатора гораздо меньше портов (от 2 до 8) на аналогичных скоростях (от 100 Мбит/с до 10 Гбит/с, в зависимости от модели).

Для связи цифровые устройства (ПК, маршрутизаторы, коммутаторы) должны иметь в интернете уникальный идентификатор, называемый IP (адрес интернет-протокола). IP – это способ идентифицировать уникальное устройство в сети, поскольку в сети не может быть двух устройств с одинаковым IP.

Методы межсетевого взаимодействия (межсетевое взаимодействие, а не Интернет) соединяют две или более сетей или сегментов сети друг с другом, используя устройства, работающие на уровне 3 системы OSI, такие как маршрутизатор. Любую взаимосвязь между государственными, частными, коммерческими, промышленными или государственными сетями можно назвать «межсетевым взаимодействием».

В современной практике взаимосвязанные сети используют уровень интернет-протокола (IP).  Существует три типа межсетевых сетей, в зависимости от того, кто управляет сетью, и кто имеет к ним доступ:

  1. интранет

  2. экстранет

  3. интернет

Интрасети и экстрасети могут иметь или не иметь доступ к интернету, если они подключены к интернету, они должны быть защищены от несанкционированного доступа. В свою очередь, интернет не считается частью интрасети или экстрасети, однако он может служить способом доступа к некоторым частям экстрасети.

1.Что такое компьютерная сеть? 2.Какие два вида компьютеров выделяют в сети? 3.Что такое сервер?

Ответ:

1)Компьютерная сеть (вычислительная сеть) — система, обеспечивающая обмен данными между вычислительными устройствами — компьютерами, серверами, маршрутизаторами и другим оборудованием или программным обеспечением. Для передачи информации могут быть использованы различные среды.

2)Компьютерные сети могут быть классифицированы на основе различных атрибутов, таких как физический размер, способ подключения, типы устройств и т.д. Для простоты введения давайте рассмотрим его классификацию с точки зрения физического размера. Вы часто будете слышать следующее.

1)Локальная сеть (LAN)

2)Городская сеть (MAN)

3)Глобальная сеть (WAN)

_определения_

Локальная сеть (LAN)

LAN- тип компьютерной сети, которая имеет дело обычно с небольшой областью и в основном ограничена одним местом; например, сеть кибер-кафе, компьютерная лаборатория или просто здание организации.

Сеть дома или небольшого здания называется локальной сетью SOHO (имеется в виду локальная сеть небольшого домашнего офиса). В этом типе сети обычно мало компьютеров и других сетевых устройств, например, задействованных коммутаторов и маршрутизаторов (подробности об устройствах описаны ниже).

Городская сеть (MAN)

MAN — это тип компьютерной сети, которая больше, чем локальная сеть, но не поддерживает глобальную сеть (WAN). Это посредник между LAN и WAN. Он охватывает больше областей, чем в локальной сети, и имеет большее количество компьютеров; это также можно рассматривать как комбинацию нескольких локальных сетей.

Глобальная сеть (WAN)

Это самая большая форма компьютерной сети, охватывающая тысячи гектаров земли. Он может пройти через государства и страны; нет ограничений на количество компьютерных и сетевых устройств или ресурсов. В глобальной сети используются все необходимые сетевые устройства, такие как коммутаторы, маршрутизаторы, концентраторы, мосты, ретрансляторы и т.д. Этот тип сети обычно требует административной проверки на полный рабочий день, поскольку ее отказ может привести к массовой потере или краже данных.

3)Сервер — выделенный или специализированный компьютер для выполнения сервисного программного обеспечения (в том числе серверов тех или иных задач). Сервером называется компьютер, выделенный из группы персональных компьютеров (или рабочих станций) для выполнения какой-либо сервисной задачи без непосредственного участия человека. Сервер и рабочая станция могут иметь одинаковую аппаратную конфигурацию, так как различаются лишь по участию в своей работе человека за консолью. другим словами штука которая отвечает и сохраняет всю информацию о пользователях

4)Рабочая станция (workstation) – это система аппаратных и программных методов для решения конкретных поставленных задач. Она представляет собой полноценное рабочее место специалиста – ПК или компьютерный терминал, необходимое программное обеспечение, вспомогательные устройства (принтер, сканер, информационные носители).

5)Лока́льная вычисли́тельная сеть — компьютерная сеть, покрывающая обычно относительно небольшую территорию или небольшую группу зданий

Например:дом, офис, фирму, институт.

6)Глобальная компьютерная сеть — система связанных между собой компьютеров, расположенных на сколь угодно большом удалении дур от друга.

Например: региональные и корпоративные сети, интернет.

7)Всеми́рная паути́на (англ. World Wide Web) — распределённая система, предоставляющая доступ к связанным между собой документам, расположенным на различных компьютерах, подключённых к сети Интернет. Для обозначения Всемирной паутины также используют слово веб (англ. web «паутина») и аббревиатуру WWW.

8)FTP — это протокол передачи данных, используемый для обмена большими двоичными файлами. Принцип работы FTP-сервера.

9) Электронная почта эта та же самая почта как обычная только в электронном виде,а также на примере mali.ru можно задавать вопросы и получать ответы на интересующие вас вопросы

Объяснение:

Удачи!!!

Всё правильно

История компьютерных коммуникаций | History of Computer Communications

Этот веб-сайт, основанный на более чем 80 интервью с предпринимателями, инженерами, руководителями и государственными регулирующими органами, представляет собой хронику первых стартапов в области передачи данных, локальных сетей и межсетевого взаимодействия. Коллекция рассказов от первого лица, рыночных данных и исторических повествований,

The History of Computer Communications , является отличным источником информации для студентов и преподавателей компьютерных наук, бизнеса и истории, а также всех, кто интересуется убедительные истории предпринимателей, которые заложили основы нашего глобально связанного мира.

Этот веб-сайт незаменим для всех, кто разделяет интерес Джеймса Пелки к исследователям, инженерам, предпринимателям, менеджерам и регулирующим органам, которые взаимодействовали при создании первых сетей цифровой связи.

Александр Б. Магун,

Доктор философии, Центр истории IEEE

Первый коммерческий модем (Bell 101, 1958)

соединить даже два компьютера. В то время существовало представление о том, что к концу 19В 80-х задача заключалась в том, как соединить миллионы компьютеров по всему миру, казалась такой же надуманной, как «межгалактическая компьютерная сеть» JCR Licklider. Тем не менее, даже по сегодняшним меркам, работа этих первопроходцев привела к беспрецедентному уровню технологических инноваций и положила начало крупному переломному моменту в экономической и социальной истории земного шара.

Эта история рассказывает о происхождении компьютерных сетей, когда мир перешел от телекоммуникационной системы, основанной на соединениях аналоговых каналов, к цифровой, глобально распределенной сети сетей. Вопросы, на которые пытается ответить это исследование, включают:

• Как появились такие революционные инновации?
• Каким образом эти первые технологические стартапы, такие как Codex, NET, 3Com и Cisco, захватили лидерство на рынке?
• Почему две доминирующие корпорации в области телекоммуникаций и компьютеров, AT&T и IBM, были лишь маргинальными участниками рынка?

Начиная с первых трещин в многолетней телекоммуникационной монополии AT&T , история следует за предпринимателями, которые увидели возможность в решении Федеральной комиссии по связи разрешить доступ к линиям связи Bell System. В эти ранние предприятия было включено American Data Systems, General DataComm, Vadic, и другие стартапы, основанные для разработки модемов, мультиплексоров и других продуктов на развивающемся рынке передачи данных .

Передняя панель Arpanet IMP

Технические и логистические проблемы спонсируемого государством проекта Arpanet красочно реконструированы на основе интервью автора со многими ключевыми участниками этого предшественника современного Интернета, включая Пола Барана, JCR Licklider, Роберт Тейлор, Ларри Робертс, Винт Серф, 9 лет0006 и Роберта Кана , а также многие другие.

В отличие от дерегулирования, которое породило рынок передачи данных, рынок локальных сетей развился благодаря техническим инновациям многих ключевых инженеров, таких как Гордон Белл из DEC, изобретатель Ethernet и 3Com основатель, Роберт Меткалф , новатор токен-ринга Дэйв Фарбер , и основатели стартапа, включая Ральфа Унгерманна, Чарли Басса, Джудит Эстрин, Билла Каррико и многие другие. Свидетельства этих первопроходцев иллюстрируют трудности, связанные с выводом на рынок новых технологий до того, как для них существовал большой рынок, и упорство, необходимое им для демонстрации своего видения радикального изменения будущего вычислительной техники.

Торговая выставка Interop

Кульминацией истории стали две важные торговые выставки 1988 года, на которых поставщики и спонсируемые государством агентства рекламировали будущее продуктов межсетевого взаимодействия. В то время межсетевое взаимодействие 9Рынок 0006 был лишь частью того, чем он станет в будущем, но истории возникновения таких стартапов, как Retix, Wellfleet и Cisco , являются ранними примерами модели с высокими ставками венчурных успехов и неудач в том, что станет глобальным технологическим промышленность.

Сами по себе эти рассказы от первого лица предлагают редкий инсайдерский взгляд на путь предпринимателя — создание инноваций, установление соответствия рынку, обеспечение финансирования, быстрое масштабирование и адаптация к будущим рынкам. В совокупности этот широкий набор исследований представляет собой уникальный срез ранних отраслей компьютерной связи, перенося читателя в залы заседаний и инженерные лаборатории компаний, которые изобретали модемы, сетевые адаптеры и маршрутизаторы, которые являются обычными основами связи. как мы знаем это сегодня.

История, представленная на этом веб-сайте, в значительной степени основывается на словах самих людей, предоставляя читателю достаточно отрывков из каждой стенограммы интервью в Собрании устной истории Джеймса Л. Пелки в Музее компьютерной истории . Сайт также содержит дополнительные справочные материалы, относящиеся к этой истории, в том числе главы о телекоммуникационной и компьютерной отраслях до 1968 года, анализ рынка каждой из рассмотренных отраслей, дополнительные первоисточники и многое другое. Сайт является отличным компаньоном для Книга ACM , «Схемы, пакеты и протоколы», , представляющая собой сжатую версию истории с дополнительными комментариями, которая будет опубликована в конце этого года в твердом и мягком переплете, а также в цифровом виде как часть коллекции книг ACM.

Компьютерные коммуникации | Coursera

Об этой специализации

7 091 недавних просмотров

Эта специализация разработана для студентов старших курсов и только что закончивших аспирантуру, чтобы понять основные концепции сетевой архитектуры и их влияние на кибербезопасность, развить навыки и методы, необходимые для проектирования сетевых протоколов, и подготовиться к будущее постоянных изменений благодаря использованию альтернативных вариантов проектирования сети. Студентам потребуются предварительные знания программирования на C, понимание математической вероятности и опыт работы в области компьютерных наук являются плюсом.

Оценки охватывают фундаментальные концепции и принципы компьютерных сетей, которые помогут учащимся применять теорию сетей и принципы проектирования, проверять свое понимание и создавать прочную основу для создания инноваций в современном Интернете. Он закладывает основы сетевой архитектуры, принципов проектирования протоколов и навыков программирования TCP/IP, которые необходимы для прохождения более продвинутых курсов последипломного образования и/или технического обучения в отрасли. Он охватывает базовые знания о сетях и глубокое понимание внутренней работы компьютерных сетей и их эволюции. Будут оцениваться системы связи, от простых до асинхронных соединений «точка-точка» и до тех, которые основаны на сложных сетевых архитектурах.

Совместно используемый сертификат

Совместно используемый сертификат

Получите сертификат по завершении

100 % онлайн-курсы

100 % онлайн-курсы

Начните немедленно и учитесь по собственному графику.

Гибкий график

Гибкий график

Устанавливайте и соблюдайте гибкие сроки.

Средний уровень

Средний уровень

Требуется некоторый соответствующий опыт.

Часов на выполнение

Приблизительно 5 месяцев на выполнение

Предлагаемый темп 3 часа в неделю

Доступные языки

Английский

Субтитры: английский, арабский, французский, португальский (европейский), итальянский, вьетнамский, немецкий, русский, испанский онлайн-курсы

Начните сразу и учитесь по собственному графику.

Гибкий график

Гибкий график

Устанавливайте и соблюдайте гибкие сроки.

Средний уровень

Средний уровень

Требуется определенный опыт.

Часов до завершения

Приблизительно 5 месяцев до завершения

Рекомендуемый темп 3 часа в неделю

Доступные языки

Английский

Субтитры: английский, арабский, французский, португальский (европейский), итальянский, вьетнамский, немецкий, русский, испанский

Как работает специализация

Пройдите курсы

Специализация Coursera — это серия курсов, которые помогут вам овладеть навыком. Для начала зарегистрируйтесь на специализацию напрямую или просмотрите ее курсы и выберите тот, с которого вы хотите начать. Когда вы подписываетесь на курс, являющийся частью специализации, вы автоматически подписываетесь на полную специализацию. Можно пройти только один курс — вы можете приостановить обучение или отменить подписку в любое время. Посетите панель учащегося, чтобы отслеживать зачисление на курс и свой прогресс.

Практический проект

Каждая специализация включает практический проект. Вам нужно будет успешно завершить проект(ы), чтобы завершить специализацию и получить сертификат. Если специализация включает в себя отдельный курс для практического проекта, вам нужно будет пройти каждый из остальных курсов, прежде чем вы сможете приступить к нему.

Получение сертификата

Когда вы закончите каждый курс и завершите практический проект, вы получите сертификат, которым сможете поделиться с потенциальными работодателями и своей профессиональной сетью.

Instructor

Xiaobo Zhou

Professor, Interim Dean

College of Engineering and Applied Sciences

107,257 Learners

4 Courses

Offered by

University of Colorado System

The Университет Колорадо является признанным лидером в области высшего образования на национальной и мировой арене.