Что такое компьютерные сети. Как классифицируются компьютерные сети по масштабу. Какие бывают топологии компьютерных сетей. Для чего используются разные виды компьютерных сетей.
Что такое компьютерная сеть и зачем она нужна
Компьютерная сеть представляет собой систему взаимосвязанных компьютеров и других устройств, которые могут обмениваться данными и совместно использовать ресурсы. Основное назначение компьютерных сетей — обеспечить быстрый и удобный доступ пользователей к информации и ресурсам.
Ключевые функции компьютерных сетей:
- Обмен данными между компьютерами и устройствами
- Совместное использование программного и аппаратного обеспечения
- Централизованное хранение и доступ к информации
- Обеспечение коммуникации между пользователями
- Объединение вычислительных мощностей для решения сложных задач
Компьютерные сети позволяют эффективно организовать работу как небольших офисов, так и крупных предприятий, государственных учреждений и даже целых стран. Они лежат в основе современных информационных технологий и систем коммуникации.
Классификация компьютерных сетей по масштабу
Существует несколько основных типов компьютерных сетей, которые различаются по территориальному охвату:
Персональные сети (PAN)
Персональные сети (Personal Area Network) — это самые маленькие компьютерные сети, которые обычно охватывают расстояние до 10 метров. Они используются для соединения персональных устройств пользователя — компьютера, смартфона, принтера и т.д.
Локальные сети (LAN)
Локальные вычислительные сети (Local Area Network) объединяют компьютеры в пределах небольшой территории — офиса, здания или группы близко расположенных зданий. Обычно охватывают расстояние до 1-2 км.
Городские сети (MAN)
Городские сети (Metropolitan Area Network) охватывают территорию города или крупного района. Их радиус действия составляет от нескольких до десятков километров.
Глобальные сети (WAN)
Глобальные сети (Wide Area Network) объединяют компьютеры и локальные сети на больших географических пространствах — в масштабах стран и континентов. Самый яркий пример глобальной сети — Интернет.
Топологии компьютерных сетей
Топология сети определяет физическое или логическое расположение компьютеров в сети относительно друг друга. Существует несколько базовых топологий:
Шина
В топологии «шина» все компьютеры подключены к одному общему кабелю — шине. Сигналы от передающего компьютера распространяются в обе стороны по кабелю и принимаются всеми остальными компьютерами.
Кольцо
При кольцевой топологии каждый компьютер соединен с двумя соседними, образуя замкнутое кольцо. Данные передаются по кругу от одного компьютера к другому в определенном направлении.
Звезда
В топологии «звезда» все компьютеры подключены к центральному узлу — концентратору или коммутатору. Через этот центральный узел осуществляется передача данных между компьютерами.
Ячеистая топология
При ячеистой топологии каждый компьютер соединен со всеми остальными напрямую. Это обеспечивает высокую отказоустойчивость, но требует большого количества соединений.
Преимущества и недостатки различных топологий сетей
Каждая топология имеет свои сильные и слабые стороны:
Шина
Преимущества шинной топологии:
- Простота реализации и низкая стоимость
- Легкость подключения новых узлов
Недостатки:
- Низкая отказоустойчивость — при обрыве кабеля вся сеть выходит из строя
- Сложность локализации неисправностей
Кольцо
Преимущества кольцевой топологии:
- Высокая производительность при большой нагрузке
- Легкость обнаружения и устранения неисправностей
Недостатки:
- Выход из строя одного компьютера нарушает работу всей сети
- Сложность изменения конфигурации
Звезда
Преимущества топологии «звезда»:
- Высокая отказоустойчивость — выход из строя одного компьютера не влияет на работу остальных
- Легкость подключения новых узлов
Недостатки:
- Более высокая стоимость из-за необходимости центрального узла
- Нагрузка на центральный узел
Назначение и особенности различных видов компьютерных сетей
Разные типы компьютерных сетей используются для решения различных задач:
Персональные сети (PAN)
Персональные сети предназначены для соединения устройств одного пользователя. Их основные особенности:
- Небольшой радиус действия (до 10 м)
- Простота настройки и использования
Локальные сети (LAN)
Локальные сети широко применяются в офисах и на предприятиях. Их ключевые характеристики:
- Высокая скорость передачи данных
- Совместное использование ресурсов (файлы, принтеры)
- Централизованное управление
- Ограниченный географический охват
Городские сети (MAN)
Городские сети объединяют локальные сети в пределах города. Их особенности:
- Охват большой территории (до нескольких десятков км)
- Высокая пропускная способность
- Использование специализированных каналов связи
Глобальные сети (WAN)
Глобальные сети обеспечивают связь на больших расстояниях. Их характеристики:
- Охват огромных территорий (страны, континенты)
- Использование разнообразных каналов связи
- Сложная инфраструктура
- Высокая стоимость развертывания и обслуживания
Технологии передачи данных в компьютерных сетях
Для передачи данных в компьютерных сетях используются различные технологии:
Проводные технологии
Проводные технологии обеспечивают передачу данных по кабелям:
- Витая пара — самый распространенный тип кабеля для локальных сетей
- Коаксиальный кабель — используется в кабельном телевидении и некоторых видах сетей
- Оптоволоконный кабель — обеспечивает высокую скорость передачи на большие расстояния
Беспроводные технологии
Беспроводные технологии позволяют передавать данные без использования кабелей:
- Wi-Fi — широко используется в локальных сетях
- Bluetooth — применяется в персональных сетях
- Сотовые сети (3G, 4G, 5G) — обеспечивают мобильный доступ к интернету
- Спутниковая связь — используется для глобальных сетей
Протоколы передачи данных в компьютерных сетях
Протоколы определяют правила и форматы передачи данных в сетях. Основные протоколы:
TCP/IP
HTTP
HTTP (HyperText Transfer Protocol) — протокол передачи гипертекста, используемый для передачи веб-страниц в Интернете.
FTP
FTP (File Transfer Protocol) — протокол передачи файлов, используемый для обмена файлами между компьютерами в сети.
SMTP
SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) — протокол, используемый для отправки электронной почты.
Безопасность в компьютерных сетях
Обеспечение безопасности — важнейшая задача при работе с компьютерными сетями. Основные аспекты безопасности включают:
Аутентификация
Аутентификация — процесс проверки подлинности пользователя или устройства. Она обеспечивает доступ к сети только авторизованным пользователям.
Шифрование
Шифрование данных защищает передаваемую информацию от перехвата и несанкционированного доступа.
Файерволы
Файерволы (межсетевые экраны) защищают сеть от несанкционированного доступа извне, контролируя входящий и исходящий трафик.
Антивирусная защита
Антивирусное программное обеспечение защищает компьютеры в сети от вредоносных программ.
Перспективы развития компьютерных сетей
Компьютерные сети продолжают активно развиваться. Основные направления развития включают:
Повышение скорости передачи данных
Постоянно разрабатываются новые технологии, позволяющие увеличить пропускную способность сетей. Например, развитие 5G сетей в мобильной связи.
Развитие Интернета вещей
Все больше устройств подключается к сети, образуя Интернет вещей (IoT). Это открывает новые возможности для автоматизации и управления.
Облачные технологии
Развитие облачных технологий позволяет эффективно использовать распределенные вычислительные ресурсы и хранилища данных.
Квантовые сети
Ведутся исследования в области квантовых сетей, которые могут обеспечить абсолютно безопасную передачу данных.
Компьютерные сети играют ключевую роль в современном информационном обществе, обеспечивая быстрый обмен данными и доступ к информационным ресурсам. Понимание принципов их работы и классификации важно для эффективного использования и развития информационных технологий.
виды по занимаемой территории, способу управления
Содержание:
- Что такое компьютерные сети
-
Назначение и классификация компьютерных сетей
- По архитектуре
- По масштабу администрирования
- По уровню однородности
- По скорости передачи данных
- По типу передающей среды
- По топологии сети
Содержание
- Что такое компьютерные сети
-
Назначение и классификация компьютерных сетей
- По архитектуре
- По масштабу администрирования
- По уровню однородности
- По скорости передачи данных
- По типу передающей среды
- По топологии сети
Что такое компьютерные сети
Компьютерными сетями называют совокупность компьютеров, которые объединены друг с другом каналами передачи данных и обработки информации. Каналы реализуют надежный и оперативный доступ пользователя ко всем информационным услугам или ресурсам сети.
Особенности компьютерных сетей используют для хранения и обработки информационных данных, предоставления удаленного доступа к ним и передачи данных пользователям с результатами обработки.
Преимущества использования компьютерных сетей:
Осторожно! Если преподаватель обнаружит плагиат в работе, не избежать крупных проблем (вплоть до отчисления). Если нет возможности написать самому, закажите тут.
- общедоступность файлов;
- совместный доступ к устройствам ввода-вывода;
- простота использования;
- надежность через резервное копирование;
- безопасность посредством авторизации.
Назначение и классификация компьютерных сетей
По архитектуре
- Локальные (Local Area Network — LAN). Частные, расположенные на ограниченной несколькими десятками метров территории здания/организации.
Используются для совместного доступа к таким ресурсам, как принтер или сканер и обмена данными. - Региональные (Metropolitan Area Network — MAN). Сеть, ограниченная пределами города. Пример — кабельное телевидение. Региональные сети объединяют локальные.
- Глобальные (Wide Area Network — WAN). Могут покрывать территорию страны или континента. Предназначены для организации связи между различными географическими областями как способа коммуникации в режиме реального времени, постоянного доступа к информационным ресурсам, электронной почте, обмен файлами в сети Интернет.
Используются для совместного доступа к таким ресурсам, как принтер или сканер и обмена данными.По масштабу администрирования
- Офисные (сети отделов).
- Учрежденческие (сети кампусов).
- Корпоративные.
- Сети общего доступа (Интернет).
По уровню однородности
- Одноранговые. Равноправные компьютерные сети, которые функционируют как самостоятельные рабочие станции, отвечают на запросы в качестве сервера или отправляют запросы в качестве клиента другим компьютерам. Одноранговые сети просты в использовании и экономичны, но эффективность и безопасность информации зависит от каждого компьютера, способного внепланово отключиться от сети.
- Иерархические. Один или несколько мощных компьютеров назначаются серверами, которые обеспечивают управление сетями и хранят информацию. Остальные компьютеры — клиенты. При таком виде разделения отключение рабочих станций не влияет на функционирование сети, а также достигается высокий уровень защиты информации.
Равноправные компьютерные сети, которые функционируют как самостоятельные рабочие станции, отвечают на запросы в качестве сервера или отправляют запросы в качестве клиента другим компьютерам. Одноранговые сети просты в использовании и экономичны, но эффективность и безопасность информации зависит от каждого компьютера, способного внепланово отключиться от сети. По скорости передачи данных
- Низкоскоростные. Не более 10 Мбит/с.
- Среднескоростные. Не более 100 Мбит/с.
- Высокоскоростные. Более 100 Мбит/с.
По типу передающей среды
- Проводная. Передача сигнала происходит по кабелю в конкретном направлении пути.
- Беспроводная. Передача сигналов происходит на расстоянии при помощи радиоволнового, микроволнового, инфракрасного излучения.
Передача сигнала происходит по кабелю в конкретном направлении пути.По топологии сети
Топология сети — это физическая или электрическая конфигурация кабелей и соединений сети.
Специальные термины:
- Узел сети — компьютер/устройство коммутации.
- Ветвь сети — путь от одного узла к другому.
- Логическая связь — маршрут передачи сигнала между узлами.
- Шина — соединяющий элемент для передачи сигнала.
Три типа основных топологических конфигураций:
- «Общая шина». Самый простой вариант, когда к кабелю подводятся все компьютеры. Сигналы от компьютера к сети передаются по шине в оба направления к другим компьютерам.
- «Звезда». Для каждого компьютера используется свой кабель, идущий от центрального компьютера, который передает принятые сигналы остальным компьютерам.
- «Кольцо». Компьютеры соединяются друг с другом по замкнутой линии, по кольцу идет передача сигнала в одном направлении. Характеризуется присоединением к узлам только по две ветви. Происходит цикл, где одно устройство является передатчиком, а другое — приемником. Узел-приемник анализирует сигналы, переданные конкретно ему.
Насколько полезной была для вас статья?
Рейтинг: 3.54 (Голосов: 13)
Выделите текст и нажмите одновременно клавиши «Ctrl» и «Enter»
Поиск по содержимому
Классификация компьютерных сетей и их функции
Один из принципов классификации компьютерных сетей – территориальное распределение. На основе этого принципа выделяют следующие типы сетей:
- Local-area network (локальные компьютерные сети). Они охватывают отдельные помещения или несколько расположенных рядом зданий, которые находятся на территории, не превышающей в радиусе 10 км;
- Wide-area network (распределенные компьютерные сети) – это сети масштаба студенческого городка или крупной компании (campus-area network), крупного города (metropolitan-area network), нескольких стран или континентов (global-area network).
Компьютерные сети выполняют множество важных функций. В частности, объединение компьютеров в сеть позволяет:
1. Осуществлять быструю и надежную передачу данных для немедленного использования информации;
2. Совместно использовать аппаратные и программные ресурсы компьютеров, что позволяет добиться экономии материальных и технических средств;
3. Организовать доступ к ресурсам всех компьютеров в сети при одновременном обеспечении программных и информационных средств сетей;
4. Получить доступ к удаленным базам данных.
Любая локальная вычислительная сеть обеспечивается аппаратным и программным сопровождением. К аппаратному обеспечению компьютерных сетей относят сетевые адаптеры, коммуникационное оборудование (это так называемая среда передачи данных) и сами персональные компьютеры.
Сетевые адаптеры представляют собой специальные устройства, предназначенные для подключения компьютеров к среде передачи данных. Сетевые адаптеры, как правило, устанавливают на материнскую плату, размещенную в системном блоке компьютера.
Выбор сетевого адаптера зависти от типа компьютера, требуемой скорости передачи данных и от характеристик коммуникационного оборудования.
Среда передачи данных – это специальный кабель, к которому можно подключить компьютеры через специальные коннекторы. Одним из способов организации простейшей компьютерной сети является использование концентратора, или «хаба», в виде простой витой пары. Концентратор имеет порты, к которым через специальные кабели подключают компьютеры. В качестве сред передачи данных могут использоваться: коаксиальный кабель, обычные провода в виде витой пары, оптоволоконный кабель, а также беспроводные среды. К беспроводным средам передачи данных относят радиоэфир, микроволны, инфракрасное и лазерное излучение.
При наличии аппаратных средств поддержки компьютерных систем необходимо устанавливать также специальные программные драйверы, которые обеспечивают передачу данных через сетевые адаптеры. К программному обеспечению компьютерных систем относят сетевые операционные системы, которые позволяют управлять работой сети по одному из двух принципов:
- Централизованное управление
- Децентрализованное управление
В соответствии с этими принципами компьютерные сети делят на:
- Одноранговые
- С выделенным сервером
Одноранговые сети – это сети с невыделенным сервером, то есть сети, у которых осуществляется взаимодействие между отдельными компьютерами, входящими в состав компьютерной сети.
Все компьютеры таких сетей одновременно исполняют роль и клиента и сервера.
В сетях с выделенным сервером один из компьютеров сети предназначен для обработки запросов, формирования ответов отдельным клиентам компьютерных сетей. В качестве сервера, как правило, используют мощный компьютер, который характеризуется высокой производительностью, большим объемом дисковой памяти, повышенной надежностью.
К достоинствам одноранговых сетей относятся относительно простая структура и непосредственный доступ компьютеров сети к ресурсам друг друга. К их недостаткам относятся невозможность централизованной настройки параметров сети, незначительное количество компьютеров в сети (не более 20), слабая защита компьютеров, так как отдельные пользователи могут влиять на распределение компьютеров в сети.
Сети с выделенным сервером имеют следующие преимущества: хорошая защита данных, возможность создания больших сетей (сотни и даже тысячи компьютеров), высокая пропускная способность сети. К недостаткам таких сетей относятся высокая стоимость сетевых операционных систем и компьютеров-серверов, а также то, что компьютеры-серверы не являются рабочими местами для пользователей, тем самым усложняется конфигурация сетей.
Внимание!
Если вам нужна помощь в написании работы, то рекомендуем обратиться к профессионалам. Более 70 000 авторов готовы помочь вам прямо сейчас. Бесплатные корректировки и доработки. Узнайте стоимость своей работы.
Расчет стоимостиГарантииОтзывы
Итак, под сетью ЭВМ понимается взаимосвязанный набор конечного оборудования данных (data terminal equipment), генерирующего и потребляющего информацию в сети передачи данных, которая обеспечивает обмен информацией между отдельными абонентами сети. Аппаратура канала данных обеспечивает преобразование информации в форму, которую используют для передачи данных в сети. Сеть передачи данных обеспечивает физическую связь удаленных абонентов.
Поможем написать любую работу на аналогичную тему
Реферат
Классификация компьютерных сетей и их функции
От 250 руб
Контрольная работа
Классификация компьютерных сетей и их функции
От 250 руб
Курсовая работа
Классификация компьютерных сетей и их функции
От 700 руб
Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту
Узнать стоимость
Классификация компьютерных сетей — Компьютерные заметки
Главная » Сеть » Связь » Классификация компьютерных сетей
Динеш Тхакур
Компьютерные сети можно разделить на различные категории.
Для классификации компьютерных сетей используются разные критерии. Ниже приведены широко используемые критерии.
• Географическое распространение
• Топология
• Владение
В зависимости от географического распространения сети можно разделить на следующие три категории.
• Локальная вычислительная сеть (LAN)
• Городская вычислительная сеть (MAN)
• Глобальная вычислительная сеть (WAN)
Локальная вычислительная сеть (LAN) LAN — это компьютерная сеть, состоящая из нескольких или более компьютеров и других подключенных устройств связи. в виде сети в четко определенной области, такой как комната или здание.
Типичным примером является компьютерная сеть колледжа или университета. Пользователи в локальной сети могут совместно использовать как аппаратные, так и программные ресурсы. Например, к аппаратным ресурсам относятся дорогостоящие лазерные принтеры, плоттеры, факсимильные аппараты, модемы и т. д. Почти все локальные сети используют единую коммуникационную среду, поскольку ограничены ограниченной территорией.
Все сетевые ресурсы и действия по управлению ими контролируются с помощью специального системного программного обеспечения, называемого сетевой операционной системой (NOS).
Городская сеть (MAN) MAN — это сеть, более обширная, чем локальная сеть. Название митрополит связано с возможностью охвата относительно большей площади города, от нескольких десятков до максимум сотен километров. Различные аппаратные средства и средства передачи часто используются в MAN для эффективной передачи информации.
Глобальная сеть (WAN) WAN — это компьютерная сеть, охватывающая большую географическую область. Он использует выделенные или коммутируемые соединения для соединения компьютеров в географически удаленных местах. Глобальные сети реализованы для соединения большого количества локальных сетей и сетей MAN. По этой причине можно увидеть большое количество разнородных компонентов в глобальной сети. Используются различные средства связи, и сеть выходит за пределы нескольких национальных границ.
Компьютеры, подключенные к глобальной сети, часто подключаются к общедоступной сети. Они также могут быть подключены через выделенные линии или спутниковые каналы. Правительство или крупные концерны в основном используют WAN из-за значительных инвестиций, вложенных в их внедрение.
Существует три категории глобальных сетей, а именно:
Корпоративная сеть : Взаимосвязанная версия всех локальных сетей одной организации называется корпоративной сетью.
Глобальная сеть : Сеть, образованная путем объединения сетей нескольких организаций на обширной территории.
Интернет : Сеть сетей широкой категории. Это самая большая сеть в мире. Сетевыми компонентами являются локальные сети, глобальные сети, MAN и миллионы автономных компьютеров различных категорий. Единый орган не контролирует сеть; местная национальная власть контролирует каждый сегмент Интернета.
Нравится / Подпишитесь на нас для получения последних обновлений
О Динеше Тхакуре
У Динеша Тхакура есть сертификаты B.
C.A, MCDBA, MCSD. Динеш является автором чрезвычайно популярного блога Computer Notes. Где он пишет практические руководства по компьютерным основам, компьютерному программному обеспечению, компьютерному программированию и веб-приложениям.
Динеш Тхакур — писатель-фрилансер, помогающий клиентам со всего мира. Динеш написал более 500 блогов, более 30 электронных книг и более 10000 постов для всех типов клиентов.
Если у вас есть какие-либо вопросы или что-то, что, по вашему мнению, отсутствует, пожалуйста, свяжитесь с нами.
Как показано на рисунке там
являются:
локальные сети
ограничены по размеру, а это означает, что время передачи в наихудшем случае составляет
ограничены и известны заранее. Зная эту границу, можно использовать
некоторые виды дизайна, которые в противном случае были бы невозможны. Это также
упрощает управление сетью. Традиционные локальные сети работают со скоростью от 10 Мбит/с до 100 Мбит/с.
Мбит/с, имеют небольшую задержку (микросекунды или наносекунды) и делают очень мало ошибок.
Новые локальные сети работают со скоростью до 10 Гбит/с.
МУЖЧИНЫ
также может зависеть от каналов связи со средней и высокой скоростью передачи данных. А
MAN может принадлежать и управляться одной организацией, но обычно
использоваться многими людьми и организациями. MAN также может принадлежать и
функционировали как коммунальные предприятия. Они часто предоставляют средства для межсетевого взаимодействия.
локальных сетей. Городские сети могут охватывать до 50 км, используются модемные устройства.
и провод/кабель.
