Виды сети: Самые распространенные виды рыболовных сетей для любительской ловли

Содержание

12. Сети передачи данных, компьютерные сети. Основы передачи дискретных сообщений

12.1. Классификация компьютерных сетей

12.2. Локальные вычислительные сети

12.3. Типы компьютерных сетей

12.4. Топология сети

12.5. Сетевые кабели

В настоящее время термин «сети передачи данных» надежно ассоциируется с термином «компьютерные сети». Такой подход наилучшим образом отражает суть вопроса, ибо сегодня в качестве оконечного оборудования данных (ООД) используется именно персональный компьютер (ПК). Поэтому далее под передачей данных мы будем понимать обмен данными именно между компьютерами.

12.1. Классификация компьютерных сетей

Все многообразие компьютерных сетей можно классифицировать по группе признаков:

  1. Территориальной распространенности.
  2. Ведомственной принадлежности.
  3. Скорости передачи информации.
  4. Типу среды передачи.

По территориальной распространенности

сети могут быть локальными, региональными и глобальными.

Локальные сети — это сети перекрывающие территорию не более 10 квадратных километров.

Региональные — это сети расположенные на территории города или области.

Глобальные — это сети расположенные на территории государства или группы государств, например, всемирная сеть Internet.

По ведомственной принадлежности различают ведомственные и государственные сети.

Ведомственные сети принадлежат одной организации и располагаются на ее территории. Это может быть локальная сеть предприятия.

Корпоративные сети. Несколько отделений одной кампании, расположенные на территории города, области, страны или государства образуют корпоративную компьютерную сеть.

Государственные сети

– сети, используемые в государственных структурах.

По скорости передачи информации компьютерные сети делятся на: низкоскоростные, среднескоростные, высокоскоростные.

По типу среды передачи разделяются на сети

  • коаксиальные,
  • на витой паре,
  • оптоволоконные,
  • с передачей информации по радиоканалам,
  • в инфракрасном диапазоне и т.д.

Следует заметить, что основные отличия в принципах построения сетей определяются средой передачи.

Помимо рассмотренных признаков компьютерные сети могут классифицироваться по типу, топологии, сетевой архитектуре и т.п..

12.2. Локальные вычислительные сети (ЛВС)

Под локальной вычислительной сетью следует понимать совместное подключение нескольких рабочих станций (отдельных компьютерных рабочих мест) и других устройств к общему каналу передачи данных.

Преимущества применения ЛВС

Посредством ЛВС в систему объединяются ПК, расположенные на удаленных рабочих местах, которые совместно используют оборудование, программные средства и информацию.

Основное назначение компьютерных сетей это совместное использование ресурсов и осуществление интерактивной связи.

Применение ЛВС обеспечивает:

Разделение ресурсов. Любая рабочая станция, подключенная к сети (при наличии прав доступа) может использовать любой сетевой ресурс. Сетевым ресурсом может быть: принтер, подключенный к серверу или одной из рабочих станций, модем, факс, жесткий диск, и т.д.

Разделение данных. Возможность доступа и управления базами данных непосредственно с рабочих станций.

Разделение программных средств. Возможность одновременного использования установленных сетевых программных средств. (Офисные программы, бухгалтерские, САПРы и т.д.). Реализация многопользовательского режима.

Разделение ресурсов процессора. Использование вычислительных мощностей сервера для обработки данных другими системами.

Интерактивный обмен информацией между пользователями сети – электронная почта, программы планирования рабочего времени, видеоконференции, ICQ…

Терминальное оборудование ЛВС Для сопряжения пользователя с сетью передачи данных используется терминальное оборудование, которое представляет собой совокупность аппаратно-программных средств. Терминальное оборудование включает оконечное оборудование данных (ООД), прикладные процессы пользователей и оборудование ввода-вывода. В ЛВС терминальным оборудованием чаще всего является персональный компьютер оснащенный сетевым адаптером и необходимым программным обеспечением.

12.3. Типы компьютерных сетей

Понятие сервер-клиент

Сервер – компьютер, представляющий свои ресурсы сетевым пользователям (рабочим станциям).

Клиент – компьютеры, осуществляющие доступ к сетевым ресурсам, предоставляемым сервером.

Существует два основных типа сетей:

  1. Одноранговые сети;
  2. Сети на основе сервера.

Одноранговые сети.

  • все компьютеры равноправны, иерархия отсутствует;
  • каждый компьютер выступает и как клиент и как сервер;
  • каждый пользователь решает какие ресурсы своего ПК отдать в общее пользование.

Многие популярные операционные системы, такие как Windows 95, Windows 98, Windows NT WorkStation имеют встроенную поддержку одноранговых сетей.

Сети на основе сервера.

С увеличением количества пользователей производительность одноранговой сети быстро падает и обостряется вопросы администрирования сети. В данной ситуации используют сети с выделенным сервером.

Выделенный сервер используется только как сервер. Он специально оптимизирован для быстрой обработки запросов от клиентов, для управления сетью, защиты данных.

В простейшем случае в сети один сервер и несколько клиентов. С увеличением количества клиентов и сетевого трафика количество серверов целесообразно увеличивать.

Учитывая многообразие задач решаемых сервером, в больших сетях применяют специализированные серверы.

Специализированные серверы оптимизированы для выполнения конкретных задач в сети:

  • Файл-сервер и принт-сервер — управляют доступом пользователей к файлам и принтерам.
  • Серверы приложений обеспечивает выполнение прикладных частей клиент-серверных приложений.
  • Факс-сервер, почтовый сервер, коммуникационный сервер.

На серверах устанавливаются специальные сетевые операционные системы например:

Преимущества применения сетей на основе сервера.

1. Администрирование и управление доступом к данным осуществляется централизованно. Один администратор формирует политику безопасности и применяет её в отношении каждого пользователя [защита данных].

2. Резервное копирование данных.

Так как важная информация расположена централизованно на одном или нескольких серверах, достаточно просто организовать ее резервное копирование.

3. Избыточность. Для сервера можно организовать систему дублирования данных в реальном масштабе времени. В случае повреждения основной области данных можно легко и без потерь перейти к резервной.

4. Сети на основном сервере способны поддерживать тысячи пользователей.

Комбинированные сети.

Очень часто применяются комбинированные сети, совмещающие качества как одноранговых сетей так и сетей на основном сервере.

На серверах выполняются ОС NT Server или Netware, а на клиентах ОС Windows 95/98.

Серверы отвечают за совместное использование основных приложений и данных.

Клиенты, так же могут предоставлять в общее пользование свои жесткие диски и разрешать доступ к своим данным.

12.4. Топология сети

Характеризует физическое расположение компьютеров, кабелей и других компонентов сети.

Топологию сети во многом определяют ее характеристики:

  • состав необходимого оборудования;
  • характеристики сетевого оборудования;
  • способы управления сетью.

Сети строятся на основе трех базовых топологий:

  • кольцо (ring) и их комбинаций.

1. Топология «шина»

Все компьютеры подключаются к одному кабелю, который называется магистралью или сегментом. (Пассивная топология — ПК только слушают трафик, но не ретранслируют его).

Все компьютеры подключаются к сегменту BNC-коннекторами через Т-коннектор (тройничок). Тройничок соединяется с Netcard.

Концы сегмента должны работать на согласованную нагрузку иначе отраженные сигналы приведут к «падению сети». Для обеспечения согласования на концах сегмента устанавливаются терминаторы.

Разрыв кабеля в любом месте приводит к падению сети.

2. Топология звезда

Все ПК с помощью сегментов кабеля подключаются к концентратору.(HUB) — Хаб.

Преимущества

Выход из строя отдельного компьютера или сегмента, не будет влиять на работу сети.

Недостатки

Большой расход кабеля.

Если HUB сломается, то сеть неработоспособна.

Концентраторы могут быть пассивными и активными, то есть регенерировать сигнал, что повышает дальность передачи.

Существуют гибридные Хабы — обеспечивающие подключение кабелей разных типов.

Активные Хабы имеют диагностические возможности, позволяющие определить работоспособность соединения.

3. Топология кольцо.

ПК подключаются к кабелю замкнутому в кольцо.

Каждый ПК выступает в роли репитера, то есть регенерирует сигнал (увеличивается дальность).

Преимущества

Кабель замкнут в кольцо, свободных концов нет, терминаторы не нужны.

Недостатки

Если компьютер сломался — сеть неработает.

12.5. Сетевые кабели

Большинство ЛВС в качестве среды передачи используют кабели

  • Коаксиальный кабель (coaxial).
  • Симметричный – витая пара (twisted pair)
    • неэкранированный (unshielded)
    • экранированный (shielded).
  • Оптоволоконный кабель (fiber optic)

Коаксиальный кабель.

Обычно двух типов:

Тонкий коаксиал. [10 Base 2] RG-58 и его модификации.

Диаметр 0.5 см
Волновое сопротивление 50 Ом.
Эффективная длина сегмента до 185 м.
Обеспечивает скорость передачи до 10 Мбит/с.

Толстый коаксиал.[10 Base 5]

Диаметр 1 см.; Волновое сопротивление 50 Ом; Эффективная длина до 500 м
Скорость до 10 Мбит/с.
Используется как магистральный для соединения нескольких небольших сетей.

Симметричный кабель или витая пара.

Unshielded twisted pair -UTP
Slieded twisted pair -STP.

В основном применяют UTP 10 Base T

Максимальная длина сегмента 100 м.
Самый дешевый.
Скорость от 4 до 100 Мбит/с.

Делится на категории:

Категория 1. Обычный телефонный.
Категория 2. Передача данных до 4 Мбит/с.(4 пары)
Категория 3. Передача данных до 10 Мбит/с.(4 пары, 9 витков на метр).
Категория 4. Передача данных до 16 Мбит/с.(4 пары).
Категория 5. Передача данных до 100 Мбит/с.(4 пары).
Категория 6. Передача данных более 100 Мбит/с.(4 пары).

Недостаток: Подвержен помехам.

Подключение витой пары производится посредством разъема RJ — 45 (на 8 контактов, 4 пары).

Оптоволоконный кабель.

Эффективная длина сегмента до 2 км.
Скорость передачи от 100 Мбит/с и выше.

Недостаток: Высокая стоимость.

В таком случае волокно будет быстро вытеснять медь. Hewlett Packard.

Приемущества.

Высокая помехозащищенность.
Высокая защита информации.

Беспроводные сети

В зависимости от технологии, беспроводные сети делят на три типа:

1. Локальные (ЛВС).
2. Расширенные ЛВС.
3. Мобильные (переносные компьютеры).

Локальные — функционируют так же как обычные разница лишь в среде передачи. На каждом компьютере установлен сетевой адаптер с трансивером.

Способы передачи в беспроводном ЛВС.

1. Оптическое излучение ИК диапазона.
2. Радиопередача в узком спектре (одночастотная).
3. Радиопередача в широком спектре.

ИК-излучение. Как некогерентное так и когерентное.

  • В прямой видимости
  • На рассеяном излучении (отражение от стен, потолков и т.д.).
  • С отражателем (направленным).

ИК — излучение обеспечивает скорость до 10 Мбит/с.

Радиопередача одночастотная.

Приемник и передатчик настраиваются на определенную частоту (как радиостанция). Скорость до 4,8 Мбит/с.

Радиопередача в рассеянном спектре

Выделенная полоса частот делится на каналы. Сетевые адаптеры настраиваются на определенные каналы, но через определенное время периодически происходит синхронное переключение на другой канал и т.д.

Обычно скорость 250 Кбит/с (бывает до 5 Мбит/с).

Для расширения ЛВС (или связи двух ЛВС) используют беспроводные мосты, обеспечивающие соединение до 5 км на скорости до 2 Мбит/с.

Существуют мосты дальнего действия до 40 км на скорости до 1,544 Мбит/с.

Мобильные сети.

В беспроводных мобильных сетях в качестве среды передачи используются телефонные сети и общественные службы.

Используют адаптеры применяющие технологии сотовой связи.

Скорости от 8 до 28,8 Кбит/с. Используют:

  • пакетное радиосоединение через искусственный спутник.
  • микроволновые системы (обеспечивают университетские городки в США).

Контрольные вопросы по теме:

  1. Что такое компьютерная сеть.
  2. Как классифицируют компьютерные сети.
  3. Какие преимущества дает применение локальной вычислительной сети
  4. Одноранговая сеть и ее особенности
  5. Дайте определение понятиям «клиент» и «сервер».
  6. Какие преимущества дает применение сетей на основе выделенного сервера.
  7. Перечислите топологии локальных сетей, их характеристики, недостатки и преимущества.
  8. Какие кабели применяются для соединения компьютеров в локальных сетях.
  9. Чем отличаются симметричные кабели различных категорий.
  10. Какие сигналы используются в беспроводных компьютерных сетях.

Виды топологий сетей — Dokanet.Net

Топология — это способ физического соединения компьютеров в локальную сеть
Существует три основных топологии, применяемые при построении компьютерных сетей:
— топология «Шина»;
— топология «Звезда»;
— топология «Кольцо».

Все компьютеры подключаются к одному кабелю. На его концах должны быть расположены терминаторы. По такой топологии строятся 10 Мегабитные сети 10Base-2 и10Base-5. В качестве кабеля используется Коаксиальные кабели.

Рис.1. Топология «Шина»

Пассивная топология, строится на использовании одного общего канала связи и коллективного использования его в режиме разделения времени. Нарушение общего кабеля или любого из двух терминаторов приводит к выходу из строя участка сети между этими терминаторами (сегмент сети). Отключение любого из подключенных устройств на работу сети никакого влияния не оказывает. Неисправность канала связи выводит из строя всю сеть Все компьютеры в сети “слушают” несущую и не участвуют в передаче данных между соседями. Пропускная способность такой сети снижается с увеличением нагрузки или при увеличении числа узлов. Для соединения кусков шины могут использоваться активные устройства — повторители (repeater) с внешним источником питания.

Каждый компьютер (и т.п.) подключен отдельным проводом к отдельному порту устройства, называемого концентратором или повторителем (репитер), или хабом(Hub).

Рис. 2. Топология “Звезда”

Концентраторы могут быть как активные, так и пассивные. Если между устройством и концентратором происходит разрыв соединения, то вся остальная сеть продолжает работать. Правда, если этим устройством был единственный сервер, то работа будет несколько затруднена. При выходе из строя концентратора сеть перестанет работать.

Данная сетевая топология наиболее удобна при поиске повреждений сетевых элементов: кабеля, сетевых адаптеров или разъемов. При добавлении новых устройств «звезда» также удобней по сравнению с топологией общая шина. Также можно принять во внимание, что 100 и 1000 Мбитные сети строятся по топологии «Звезда».


Тип соединения «звезда»

Активная топология. Все компьютеры в сети связаны по замкнутому кругу. Прокладка кабелей между рабочими станциями может оказаться довольно сложной и дорогостоящей если они расположены не по кольцу, а, например, в линию.

В качестве носителя в сети используется витая пара или оптоволокно. Сообщения циркулируют по кругу.

Рабочая станция может передавать информацию другой рабочей станции только после того, как получит право на передачу (маркер), поэтому коллизии исключены. Информация передается по кольцу от одной рабочей станции к другой, поэтому при выходе из строя одного компьютера, если не принимать специальных мер выйдет из строя вся сеть.

Время передачи сообщений возрастает пропорционально увеличению числа узлов в сети. Ограничений на диаметр кольца не существует, т.к. он определяется только расстоянием между узлами в сети.

Кроме приведенных выше топологий сетей широко применяются т. н. гибридные топологии: “звезда-шина”, “звезда-кольцо”, “звезда-звезда”.

Рис.3. Топология “Кольцо»

Кроме трех рассмотренных основных, базовых топологий нередко применяется также сетевая топология «дерево» (tree), которую можно рассматривать как комбинацию нескольких звезд. Как и в случае звезды, дерево может быть активным, или истинным, и пассивным. При активном дереве в центрах объединения нескольких линий связи находятся центральные компьютеры, а при пассивном — концентраторы (хабы).

Применяются довольно часто и комбинированные топологии, среди которых наибольшее распространение получили звездно-шинная и звездно-кольцевая. В звездно-шинной (star-bus) топологии используется комбинация шины и пассивной звезды. В этом случае к концентратору подключаются как отдельные компьютеры, так и целые шинные сегменты, то есть на самом деле реализуется физическая топология «шина», включающая все компьютеры сети. В данной топологии может использоваться и несколько концентраторов, соединенных между собой и образующих так называемую магистральную, опорную шину. К каждому из концентраторов при этом подключаются отдельные компьютеры или шинные сегменты. Таким образом, пользователь получает возможность гибко комбинировать преимущества шинной и звездной топологий, а также легко изменять количество компьютеров, подключенных к сети.

В случае звездно-кольцевой (star-ring) топологии в кольцо объединяются не сами компьютеры, а специальные концентраторы (изображенные на рис. 1.9 в виде прямоугольников), к которым в свою очередь подключаются компьютеры с помощью звездообразных двойных линий связи. В действительности все компьютеры сети включаются в замкнутое кольцо, так как внутри концентраторов все линии связи образуют замкнутый контур. Данная топология позволяет комбинировать преимущества звездной и кольцевой топологий. Например, концентраторы позволяют собрать в одно место все точки подключения кабелей сети.

Виды компьютерных сетей

     Компьютерной  вычислительной сетью называют совокупность взаимосвязанных через каналы передачи данных компьютеров, обеспечивающих пользователя средствами обмена информацией и коллективного использования ресурсов сети (аппаратных, программных и информационных).

     Все устройства, подключаемые к сети, можно  разделить на три функциональные группы: рабочие станции, серверы  сети и коммутационные узлы.

     Рабочая станция (workstation) — это персональный компьютер, подключенный к сети, на котором пользователь выполняет свою работу. Каждая рабочая станция обрабатывает свои локальные файлы и использует свою операционную систему, но при этом ему доступны ресурсы сети.

    Сервер  сети (server) — это компьютер, подключенный к сети и предоставляющий пользователям сети определенные услуги, например хранение данных общего пользования, печать документов. По выполняемым функциям серверы подразделяются на файловый сервер, сервер баз данных и сервер прикладных программ.

     К коммутационным узлам сети относятся следующие устройства: повторители, коммутаторы (мосты), маршрутизаторы и шлюзы.

КЛАССИФИКАЦИЯ СЕТЕЙ ПО МАСШТАБАМ

    Существующие  сети по широте охвата пользователей  можно классифицировать следующим образом: глобальные, региональные (городские) и локальные.

      Глобальные  вычислительные сети (WAN) объединяют пользователей, расположенных на значительном расстоянии друг от друга. В общем случае компьютер может находиться к любой точке земного шара. Это обстоятельство делает экономически невозможным прокладку линий связи к каждому компьютеру, поэтому используются уже существующие линии связи, например телефонные линии и спутниковые линии связи. Абоненты таких сетей могут находиться на расстоянии 10… 15 тыс. км.

      Региональные  вычислительные сети (MAN) объединяют различные города, области и небольшие страны. Абоненты могут находиться в 10 … 100 км. В настоящее время каждая такая сеть является частью некоторой глобальной сети и особой спецификой по отношению к глобальным сетям не отличается.

      Локальные вычислительные сети (ЛВС, или LAN) объединяют компьютеры, как правило, одной организации, которые располагаются компактно в одном или нескольких зданиях. Размер локальных сетей не превышает нескольких километров (до 10 км). В качестве физической линии связи в таких сетях применяются витая пара, коаксиальный кабель, оптико-волоконный кабель. Например, типичная LAN занимает пространство такое же, как одно здание или небольшой научный городок.

      Локальная вычислительная сеть — это совокупность компьютеров и других средств вычислительной техники (сетевого оборудования, принтеров, сканеров и т.п.), объединенных с помощью кабелей и сетевых контроллеров, работающая под управлением сетевой операционной системы.

      Основное  отличие локальных сетей от глобальных заключается в использовании  качественных линий связи. Все остальные отличия являются производными.

                               

                                   КЛАССИФИКАЦИЯ СЕТЕЙ ПО ТОПОЛОГИИ

   Топология сети — это логическая схема соединения компьютеров каналами связи. Чаще всего в локальных сетях используется одна из трех основных топологий:

    • моноканальная (шинная)

При шинной топологии среда передачи информации представляется в форме коммуникационного  пути, доступного для всех рабочих  станций, к которому они все должны быть подключены. Все рабочие станции могут непосредственно вступать в контакт с любой рабочей станцией, имеющейся в сети. На концах коммуникационного пути размещаются терминаторы, служащие для гашения сигнала. 

При кольцевой  топологии сети рабочие станции  связаны одна с другой по кругу: последняя рабочая станция связана с первой, при этом коммуникационная связь замыкается в кольцо. 

    • звездообразная

Этот тип  топологии предполагает, что головная машина получает и обрабатывает все  данные с периферийных устройств как активный узел обработки данных. Вся информация между двумя периферийными рабочими местами проходит через центральный узел вычислительной сети.

                                            

  •       деревообразная

 Этот тип  топологии представляет собой структуру, аналогичную линейной, с той лишь разницей, что здесь возможны ветви с несколькими узлами.

КЛАССИФИКАЦИЯ СЕТЕЙ ПО ПРИОРИТЕТУ

Одноранговые сети, в которых все компьютеры и, соответственно, абоненты равноправны по отношению друг к другу. Как правило, это ЛВС для обеспечения совместного использования дисковых ресурсов и периферийного оборудования (принтер, сканер и др.). Это требует высокой степени ответственности абонентов по отношению к защите информации от потерь. Сети «клиент-сервер» имеют более крупный масштаб или это ЛВС, в которой повышены требования к доступу и защите информации. В таких сетях один или несколько компьютеров выделяются для обслуживания потребностей абонентов и называются серверами (от англ. to serve – обслуживать). Они должны обладать высокой производительностью, большими объёмами внутренней и внешней памяти, возможностью постоянной работы, средствами защиты электропитания, часто даже для них не обязательны монитор и клавиатура. Остальные компьютеры сети называются клиентами или рабочими станциями, и им не обязательно иметь жёсткие диски и дисководы. Возможности рабочих станций во многом определяются разрешениями, которые им предоставлены сервером.

типов топологии сети — GeeksforGeeks

Структура сети, которая состоит из узлов и соединительных линий через отправителя и получателя, называется топологией сети. Различные топологии сети:

a) Топология сетки:

В ячеистой топологии каждое устройство подключено к другому устройству через определенный канал.

Рисунок 1 : Каждое устройство связано с другим через выделенные каналы.Эти каналы известны как ссылки.



  • Если предположить, что N устройств соединены друг с другом в ячеистой топологии, то общее количество портов, необходимых для каждого устройства, равно? N-1. На Рисунке 1 5 устройств подключены друг к другу, следовательно, общее количество необходимых портов равно 4.
  • Если предположить, что N устройств соединены друг с другом в ячеистой топологии, то общее количество выделенных каналов, необходимых для их соединения, составляет N C 2 i.е. Н (Н-1) / 2. На рисунке 1 5 устройств, подключенных друг к другу, следовательно, общее количество необходимых каналов составляет 5 * 4/2 = 10.

Преимущества данной топологии:

  • Он прочный.
  • Неисправность легко диагностируется. Данные надежны, потому что данные передаются между устройствами по выделенным каналам или ссылкам.
  • Обеспечивает безопасность и конфиденциальность.

Проблемы с этой топологией:

  • Установка и настройка затруднены.
  • Стоимость кабелей высока, так как требуется объемная разводка, поэтому они подходят для меньшего количества устройств.
  • Стоимость обслуживания высока.

б) Топология звезды:

? В звездообразной топологии все устройства подключаются к одному концентратору через кабель. Этот концентратор является центральным узлом, а все остальные узлы подключены к центральному узлу. Концентратор может быть пассивным по своей природе, то есть не интеллектуальным концентратором, таким как устройства вещания, в то же время концентратор может быть интеллектуальным, известным как активные концентраторы.В активных концентраторах есть репитеры.

Рисунок 2 : Топология «звезда», в которой четыре системы подключены к единой точке соединения, то есть к концентратору.

Преимущества этой топологии:



  • Если N устройств подключены друг к другу по звездообразной топологии, то количество кабелей, необходимых для их соединения, равно N. Таким образом, это легко настроить.
  • Каждое устройство требует только 1 порт, т.е. для подключения к концентратору.

Проблемы с этой топологией:

  • Если концентратор (концентратор), на котором основана вся топология, выйдет из строя, вся система выйдет из строя.
  • Стоимость установки высока.
  • Производительность основана на одном концентраторе, то есть концентраторе.

c) Топология шины:

? Топология шины — это тип сети, в котором каждый компьютер и сетевое устройство подключены к одному кабелю. Он передает данные от одного конца к другому в одном направлении.В шинной топологии нет двунаправленной функции.

Рисунок 3 : Топология шины с общим магистральным кабелем. Узлы подключаются к каналу через отводные линии.

Преимущества данной топологии:

  • Если N устройств подключены друг к другу в шинной топологии, то количество кабелей, необходимых для их соединения, равно 1, который известен как магистральный кабель, и требуется N ответвительных линий.
  • Стоимость кабеля меньше по сравнению с другой топологией, но он используется для построения небольших сетей.

Проблемы с этой топологией:

  • Если общий кабель выйдет из строя, вся система выйдет из строя.
  • Если сетевой трафик большой, это увеличивает коллизии в сети. Чтобы избежать этого, на уровне MAC используются различные протоколы, известные как Pure Aloha, Slotted Aloha, CSMA / CD и т. Д.

г) Кольцевая топология:

? В этой топологии он образует кольцо, соединяющее устройства ровно с двумя соседними устройствами.


Ряд повторителей используется для кольцевой топологии с большим количеством узлов, потому что, если кто-то хочет отправить некоторые данные последнему узлу в кольцевой топологии с 100 узлами, тогда данные должны пройти через 99 узлов, чтобы дойти до сотого узла. Следовательно, для предотвращения потери данных в сети используются повторители.

Передача является однонаправленной, но ее можно сделать двунаправленной, имея 2 соединения между каждым сетевым узлом, это называется топологией двойного кольца.

Рис. 4 : Кольцевая топология состоит из 4 станций, каждая из которых образует кольцо..

В кольцевой топологии выполняются следующие операции:

  1. Одна станция известна как станция монитора , которая берет на себя всю ответственность за выполнение операций.
  2. Для передачи данных станция должна удерживать жетон. После завершения передачи жетон должен быть выпущен для использования другими станциями.
  3. Когда ни одна станция не передает данные, маркер будет циркулировать по кольцу.
  4. Существует два типа методов освобождения маркера: Ранний выпуск маркера выпускает маркер сразу после передачи данных и Отсрочка выпуска маркера выпускает маркер после получения подтверждения от получателя.

Преимущества данной топологии:

  • Возможность коллизии минимальна в топологии этого типа.
  • Недорого в установке и расширении.

Проблемы с этой топологией:

  • Устранение неисправностей в этой топологии затруднено.
  • Добавление станций между ними или удаление станций может нарушить всю топологию.

e) Топология дерева:

? Эта топология является разновидностью топологии «звезда».Эта топология имеет иерархический поток данных.

Рисунок 5 : В этом случае различные вторичные концентраторы подключены к центральному концентратору, который содержит репитер. В этом потоке данных сверху вниз, то есть от центрального концентратора к вторичному, а затем к устройствам или снизу вверх, то есть от устройств к вторичному концентратору, а затем к центральному концентратору.
Преимущества данной топологии:

  • Это позволяет подключать больше устройств к одному центральному концентратору, таким образом, это увеличивает расстояние, которое проходит сигнал, чтобы прийти к устройствам.
  • Позволяет изолировать сеть, а также установить приоритеты с разных компьютеров.

Проблемы с этой топологией:

  • Если центральный концентратор выходит из строя, отказывает вся система.
  • Стоимость высока из-за прокладки кабеля.

Вниманию читателя! Не прекращайте учиться сейчас. Получите все важные концепции теории CS для собеседований SDE с помощью курса CS Theory Course по приемлемой для студентов цене и станьте готовым к работе в отрасли.

Типы вычислительных сетей — LAN, MAN и WAN

Локальная сеть (LAN) —
LAN или локальная сеть соединяет сетевые устройства таким образом, что персональный компьютер и рабочие станции могут совместно использовать данные, инструменты и программы. Группа компьютеров и устройств соединяется между собой коммутатором или стеком коммутаторов с использованием частной схемы адресации, определенной протоколом TCP / IP. Частные адреса уникальны по сравнению с другими компьютерами в локальной сети.Маршрутизаторы находятся на границе LAN, соединяя их с более крупной WAN.

Данные передаются с очень высокой скоростью, поскольку количество подключенных компьютеров ограничено. По определению, соединения должны быть высокоскоростными и относительно недорогим оборудованием (например, концентраторами, сетевыми адаптерами и кабелями Ethernet). Локальные сети охватывают меньшую географическую территорию (размер ограничен несколькими километрами) и находятся в частной собственности. Его можно использовать для офисного здания, дома, больницы, школы и т. Д. ЛВС легко проектировать и обслуживать.Среда связи, используемая для LAN, состоит из кабелей витой пары и коаксиальных кабелей. Он покрывает небольшое расстояние, поэтому погрешность и шум сведены к минимуму.

Ранние LAN имели скорость передачи данных в диапазоне от 4 до 16 Мбит / с. Сегодня скорость обычно составляет 100 или 1000 Мбит / с. Задержка распространения в локальной сети очень мала. В самой маленькой локальной сети можно использовать только два компьютера, в то время как в более крупной локальной сети могут быть размещены тысячи компьютеров. ЛВС обычно в основном полагается на проводные соединения для повышения скорости и безопасности, но беспроводные соединения также могут быть частью ЛВС.Отказоустойчивость локальной сети выше, и в этой сети меньше перегрузок. Например: группа студентов играет в Counter Strike в одной комнате (без интернета).

Metropolitan Area Network (MAN) —
MAN или городская сеть покрывает большую площадь, чем у LAN, и меньшую по сравнению с WAN. Он соединяет два или более компьютеров, которые находятся отдельно, но находятся в одном или разных городах. Он охватывает большую географическую область и может выступать в качестве ISP (поставщика услуг Интернета).MAN разработан для клиентов, которым нужна высокоскоростная связь. Скорости MAN варьируются в Мбит / с. Сложно спроектировать и поддерживать сеть городских агломераций.


Отказоустойчивость MAN меньше, а также большая перегрузка в сети. Это дорого и может принадлежать или не принадлежать одной организации. Скорость передачи данных и задержка распространения MAN умеренные. Для передачи данных через MAN используются следующие устройства: модем и провод / кабель. Примерами MAN являются часть сети телефонной компании, которая может предоставить клиенту высокоскоростную линию DSL или сеть кабельного телевидения в городе.

Глобальная сеть (WAN) —
Глобальная сеть или глобальная сеть — это компьютерная сеть, которая простирается на большую географическую территорию, хотя может быть ограничена пределами штата или страны. WAN может представлять собой соединение LAN, соединяющееся с другими LAN через телефонные линии и радиоволны, и может быть ограничено предприятием (корпорацией или организацией) или быть доступным для общественности. Технология высокоскоростная и относительно дорогая.

Существует два типа WAN: коммутируемая глобальная сеть и двухточечная глобальная сеть.WAN сложно проектировать и поддерживать. Как и в случае с MAN, отказоустойчивость WAN меньше, и в сети больше перегрузок. Среда связи, используемая для WAN, — это PSTN или спутниковая связь. Из-за передачи на большие расстояния шум и ошибки обычно больше в WAN.

Скорость передачи данных WAN

ниже, чем скорость 10-й локальной сети, так как это связано с увеличением расстояния и увеличением количества серверов и терминалов и т. Д. Скорость WAN варьируется от нескольких килобит в секунду (Кбит / с) до мегабит в секунду (Мбит / с).Задержка распространения — одна из самых больших проблем, с которыми здесь сталкиваются. Для передачи данных через WAN используются следующие устройства: оптические провода, микроволновые печи и спутники. Примером коммутируемой глобальной сети является сеть с асинхронным режимом передачи (ATM), а двухточечная глобальная сеть — это коммутируемая линия, соединяющая домашний компьютер с Интернетом.

Заключение —
Есть много преимуществ LAN перед MAN и WAN, например, LAN обеспечивают превосходную надежность, высокую скорость передачи данных, ими легко управлять, а также они совместно используют периферийные устройства.Локальная сеть не может охватывать города или поселки, и для этой сети требуется городская вычислительная сеть, которая может соединять город или группу городов вместе. Кроме того, для подключения страны или группы стран требуется глобальная сеть.

Вниманию читателя! Не прекращайте учиться сейчас. Получите все важные концепции теории CS для собеседований SDE с помощью курса CS Theory Course по приемлемой для студентов цене и станьте готовым к работе в отрасли.

Основы сетевых технологий | IBM

Из этого введения в сети вы узнаете, как работают компьютерные сети, об архитектуре, используемой для проектирования сетей, и о том, как обеспечить их безопасность.

Что такое компьютерная сеть?

Компьютерная сеть состоит из двух или более компьютеров, соединенных кабелем (проводным) или WiFi (беспроводным) с целью передачи, обмена или совместного использования данных и ресурсов. Вы строите компьютерную сеть, используя оборудование (например, маршрутизаторы, коммутаторы, точки доступа и кабели) и программное обеспечение (например, операционные системы или бизнес-приложения).

Географическое положение часто определяет компьютерную сеть.Например, LAN (локальная сеть) соединяет компьютеры в определенном физическом пространстве, таком как офисное здание, тогда как WAN (глобальная сеть) может соединять компьютеры на разных континентах. Интернет — крупнейший пример глобальной сети, соединяющей миллиарды компьютеров по всему миру.

Вы можете дополнительно определить компьютерную сеть по протоколам, которые она использует для связи, физическому расположению ее компонентов, способам управления трафиком и ее назначению.

Компьютерные сети позволяют общаться в любых деловых, развлекательных и исследовательских целях.Интернет, онлайн-поиск, электронная почта, обмен аудио и видео, онлайн-торговля, потоковое вещание и социальные сети — все это существует благодаря компьютерным сетям.

Типы компьютерных сетей

По мере развития сетевых потребностей менялись и типы компьютерных сетей, которые их обслуживают. Вот наиболее распространенные и широко используемые типы компьютерных сетей:

  • LAN (локальная сеть): LAN соединяет компьютеры на относительно небольшом расстоянии, позволяя им обмениваться данными, файлами и ресурсами.Например, ЛВС может соединить все компьютеры в офисном здании, школе или больнице. Обычно локальные сети находятся в частной собственности и управляются.
  • WLAN (беспроводная локальная сеть): WLAN похожа на локальную сеть, но соединения между устройствами в сети выполняются по беспроводной сети.
  • WAN (глобальная сеть): Как следует из названия, глобальная сеть соединяет компьютеры на большой территории, например, от региона к региону или даже от континента к континенту. Интернет — это крупнейшая глобальная сеть, соединяющая миллиарды компьютеров по всему миру.Обычно вы видите модели коллективного или распределенного владения для управления WAN.
  • MAN (городская сеть): MAN обычно больше, чем LAN, но меньше, чем WAN. Города и государственные учреждения обычно владеют и управляют MAN.
  • PAN (персональная сеть): PAN обслуживает одного человека. Например, если у вас есть iPhone и Mac, вполне вероятно, что вы настроили PAN, который обменивается и синхронизирует контент — текстовые сообщения, электронную почту, фотографии и многое другое — на обоих устройствах.
  • SAN (сеть хранения данных): SAN — это специализированная сеть, которая обеспечивает доступ к хранилищу на уровне блоков — общей сети или облачному хранилищу, которое для пользователя выглядит и работает как накопитель, физически подключенный к компьютеру. Для получения дополнительной информации о том, как SAN работает с блочным хранилищем, смотрите наши видеоролики «Блочное хранилище и файловое хранилище» и «Блочное хранилище: полное руководство».
  • CAN (сеть кампуса): CAN также известна как корпоративная сеть.CAN больше LAN, но меньше WAN. CAN обслуживают такие объекты, как колледжи, университеты и бизнес-городки.
  • VPN (виртуальная частная сеть): VPN — это безопасное двухточечное соединение между двумя конечными точками сети (см. «Узлы» ниже). VPN создает зашифрованный канал, по которому личность пользователя и учетные данные для доступа, а также любые передаваемые данные остаются недоступными для хакеров.

Важные термины и понятия

Ниже приведены некоторые общие термины, которые следует знать при обсуждении компьютерных сетей:

  • IP-адрес : IP-адрес — это уникальный номер, присваиваемый каждому устройству, подключенному к сети, которая использует Интернет-протокол для связи.Каждый IP-адрес идентифицирует хост-сеть устройства и местоположение устройства в хост-сети. Когда одно устройство отправляет данные другому, данные включают в себя «заголовок», который включает IP-адрес отправляющего устройства и IP-адрес устройства назначения.

  • Узлы : Узел — это точка подключения внутри сети, которая может принимать, отправлять, создавать или хранить данные. Каждый узел требует, чтобы вы предоставили некоторую форму идентификации для получения доступа, например IP-адрес.Несколько примеров узлов включают компьютеры, принтеры, модемы, мосты и коммутаторы. Узел — это, по сути, любое сетевое устройство, которое может распознавать, обрабатывать и передавать информацию любому другому сетевому узлу.

  • Маршрутизаторы : Маршрутизатор — это физическое или виртуальное устройство, которое отправляет информацию, содержащуюся в пакетах данных, между сетями. Маршрутизаторы анализируют данные в пакетах, чтобы определить наилучший способ доставки информации к месту назначения. Маршрутизаторы пересылают пакеты данных, пока они не достигнут своего узла назначения.

  • Коммутаторы : Коммутатор — это устройство, которое соединяет другие устройства и управляет межузловой связью в сети, гарантируя, что пакеты данных достигают конечного пункта назначения. Пока маршрутизатор отправляет информацию между сетями, коммутатор отправляет информацию между узлами в одной сети. При обсуждении компьютерных сетей «переключение» относится к тому, как данные передаются между устройствами в сети. Три основных типа переключения следующие:

    • Коммутация каналов , которая устанавливает выделенный канал связи между узлами в сети.Этот выделенный путь гарантирует, что во время передачи доступна вся полоса пропускания, что означает, что никакой другой трафик не может проходить по этому пути.

    • Коммутация пакетов включает разбиение данных на независимые компоненты, называемые пакетами, которые из-за своего небольшого размера предъявляют меньше требований к сети. Пакеты проходят через сеть до конечного пункта назначения.

    • Коммутация сообщений полностью отправляет сообщение от исходного узла, перемещаясь от коммутатора к коммутатору, пока не достигнет своего узла назначения.

  • Порты : порт определяет конкретное соединение между сетевыми устройствами. Каждый порт обозначается номером. Если вы считаете IP-адрес сопоставимым с адресом отеля, то порты — это номера или апартаменты в этом отеле. Компьютеры используют номера портов, чтобы определить, какое приложение, служба или процесс должны получать определенные сообщения.

  • Типы сетевых кабелей : Наиболее распространенными типами сетевых кабелей являются витая пара Ethernet, коаксиальный и оптоволоконный.Выбор типа кабеля зависит от размера сети, расположения сетевых элементов и физического расстояния между устройствами.

Примеры компьютерных сетей

Проводное или беспроводное соединение двух или более компьютеров с целью обмена данными и ресурсами образуют компьютерную сеть. Сегодня почти каждое цифровое устройство принадлежит компьютерной сети.

В офисе вы и ваши коллеги можете использовать общий доступ к принтеру или к системе групповых сообщений.Вычислительная сеть, которая позволяет это сделать, скорее всего, будет локальной или локальной сетью, которая позволяет вашему отделу совместно использовать ресурсы.

Правительство города может управлять общегородской сетью камер наблюдения, которые отслеживают движение транспорта и инциденты. Эта сеть будет частью MAN или городской сети, которая позволит городскому персоналу службы экстренной помощи реагировать на дорожно-транспортные происшествия, сообщать водителям об альтернативных маршрутах движения и даже отправлять штрафы водителям, которые едут на красный свет.

The Weather Company работала над созданием одноранговой ячеистой сети, которая позволяет мобильным устройствам напрямую связываться с другими мобильными устройствами, не требуя Wi-Fi или сотовой связи.Проект Mesh Network Alerts позволит доставлять жизненно важную информацию о погоде миллиардам людей даже без подключения к Интернету.

Компьютерные сети и Интернет

Интернет — это сеть сетей, соединяющая миллиарды цифровых устройств по всему миру. Стандартные протоколы обеспечивают связь между этими устройствами. Эти протоколы включают протокол передачи гипертекста («http» перед всеми адресами веб-сайтов). Интернет-протокол (или IP-адреса) — это уникальные идентификационные номера, необходимые для каждого устройства, имеющего доступ к Интернету.IP-адреса сопоставимы с вашим почтовым адресом, предоставляя уникальную информацию о местоположении, чтобы информация могла быть доставлена ​​правильно.

Интернет-провайдеры (ISP) и сетевые сервисы (NSP) предоставляют инфраструктуру, которая позволяет передавать пакеты данных или информации через Интернет. Не каждый бит информации, отправляемой через Интернет, попадает на все устройства, подключенные к Интернету. Это комбинация протоколов и инфраструктуры, которая сообщает информацию, куда именно нужно идти.

Как они работают?

Компьютерные сети соединяют такие узлы, как компьютеры, маршрутизаторы и коммутаторы, с помощью кабелей, волоконной оптики или беспроводных сигналов. Эти соединения позволяют устройствам в сети обмениваться информацией и ресурсами.

Сети

следуют протоколам, которые определяют способ отправки и получения сообщений. Эти протоколы позволяют устройствам обмениваться данными. Каждое устройство в сети использует Интернет-протокол или IP-адрес, строку чисел, которая однозначно идентифицирует устройство и позволяет другим устройствам распознавать его.

Маршрутизаторы

— это виртуальные или физические устройства, которые облегчают обмен данными между различными сетями. Маршрутизаторы анализируют информацию, чтобы определить наилучший способ доставки данных к месту назначения. Коммутаторы подключают устройства и управляют межузловой связью внутри сети, гарантируя, что пакеты информации, передаваемые по сети, достигают своего конечного пункта назначения.

Архитектура

Архитектура компьютерной сети определяет физическую и логическую структуру компьютерной сети.В нем показано, как компьютеры организованы в сети и какие задачи им назначены. Компоненты сетевой архитектуры включают оборудование, программное обеспечение, среду передачи (проводную или беспроводную), топологию сети и протоколы связи.

Основные типы сетевой архитектуры

Существует два типа сетевой архитектуры: одноранговая (P2P) и клиент / сервер . В архитектуре P2P два или более компьютера соединены как «одноранговые узлы», что означает, что они имеют равные возможности и привилегии в сети.P2P-сеть не требует центрального сервера для координации. Вместо этого каждый компьютер в сети действует как клиент (компьютер, которому требуется доступ к службе) и как сервер (компьютер, который обслуживает потребности клиента, обращающегося к службе). Каждый одноранговый узел делает некоторые из своих ресурсов доступными для сети, разделяя хранилище, память, пропускную способность и вычислительную мощность.

В сети клиент / сервер центральный сервер или группа серверов управляют ресурсами и предоставляют услуги клиентским устройствам в сети.Клиенты в сети общаются с другими клиентами через сервер. В отличие от модели P2P, клиенты в архитектуре клиент / сервер не разделяют свои ресурсы. Этот тип архитектуры иногда называют многоуровневой моделью, поскольку он разработан с несколькими уровнями или уровнями.

Топология сети

Сетевая топология — это то, как устроены узлы и ссылки в сети. Сетевой узел — это устройство, которое может отправлять, получать, хранить или пересылать данные. Сетевое соединение соединяет узлы и может быть кабельным или беспроводным.

Понимание типов топологии обеспечивает основу для построения успешной сети. Существует несколько топологий, но наиболее распространенными являются шина, кольцо, звезда и сетка:

  • Топология сети с шиной — это когда каждый сетевой узел напрямую подключен к основному кабелю.
  • В кольцевой топологии узлы соединены в петлю, поэтому у каждого устройства ровно два соседа. Смежные пары подключаются напрямую; несмежные пары связаны косвенно через несколько узлов.
  • В звездообразной топологии сети все узлы подключены к единственному центральному концентратору, и каждый узел косвенно подключен через этот концентратор.
  • Топология сетки определяется перекрывающимися соединениями между узлами. Вы можете создать топологию полной сетки, в которой каждый узел в сети соединен со всеми остальными узлами. Вы также можете создать частичную топологию сетки, в которой только некоторые узлы подключены друг к другу, а некоторые подключены к узлам, с которыми они обмениваются наибольшим объемом данных.Полная ячеистая топология может быть дорогостоящей и трудоемкой для выполнения, поэтому ее часто резервируют для сетей, требующих высокой избыточности. Частичная сетка обеспечивает меньшую избыточность, но более экономична и проста в исполнении.

Безопасность

Безопасность компьютерной сети защищает целостность информации, содержащейся в сети, и контролирует доступ к этой информации. Политики сетевой безопасности уравновешивают потребность в предоставлении услуг пользователям с необходимостью контролировать доступ к информации.

Есть много точек входа в сеть. Эти точки входа включают оборудование и программное обеспечение, из которых состоит сама сеть, а также устройства, используемые для доступа к сети, такие как компьютеры, смартфоны и планшеты. Из-за этих точек входа сетевая безопасность требует использования нескольких методов защиты. Защита может включать брандмауэры — устройства, которые отслеживают сетевой трафик и предотвращают доступ к частям сети на основе правил безопасности.

Процессы аутентификации пользователей с помощью идентификаторов пользователей и паролей обеспечивают еще один уровень безопасности.Безопасность включает в себя изоляцию сетевых данных, так что доступ к служебной или личной информации труднее получить, чем к менее важной информации. Другие меры сетевой безопасности включают обеспечение регулярного обновления аппаратного и программного обеспечения и исправлений, информирование пользователей сети об их роли в процессах безопасности и постоянную осведомленность о внешних угрозах, создаваемых хакерами и другими злоумышленниками. Сетевые угрозы постоянно развиваются, что делает безопасность сети бесконечным процессом.

Использование общедоступного облака также требует обновления процедур безопасности для обеспечения постоянной безопасности и доступа.Для безопасного облака требуется защищенная базовая сеть.

Ознакомьтесь с пятью основными соображениями по обеспечению безопасности общедоступного облака.

Ячеистые сети

Как отмечалось выше, ячеистая сеть — это тип топологии, в котором узлы компьютерной сети соединяются с максимально возможным количеством других узлов. В этой топологии узлы взаимодействуют, чтобы эффективно направлять данные к месту назначения. Эта топология обеспечивает большую отказоустойчивость, поскольку в случае отказа одного узла существует множество других узлов, которые могут передавать данные.Mesh-сети самоконфигурируются и самоорганизуются в поисках наиболее быстрого и надежного пути для отправки информации.

Тип ячеистых сетей

Есть два типа ячеистых сетей — полная и частичная:

  • В полносвязной топологии каждый сетевой узел подключается ко всем остальным сетевым узлам, обеспечивая высочайший уровень отказоустойчивости. Однако его выполнение стоит дороже. В топологии с частичной сеткой подключаются только некоторые узлы, обычно те, которые обмениваются данными наиболее часто.
  • Беспроводная ячеистая сеть может состоять из десятков и сотен узлов. Этот тип сети подключается к пользователям через точки доступа, расположенные на большой территории. Посмотрите видео ниже, чтобы узнать, как The Weather Channel создал ячеистую сеть, которая рассылает предупреждения о суровой погоде, даже когда другие сети связи перегружены.

Балансировщики нагрузки и сети

Балансировщики нагрузки

эффективно распределяют задачи, рабочие нагрузки и сетевой трафик между доступными серверами.Думайте о балансировщиках нагрузки, как о диспетчере воздушного движения в аэропорту. Балансировщик нагрузки наблюдает за всем входящим в сеть трафиком и направляет его к маршрутизатору или серверу, лучше всего оборудованным для управления им. Цели балансировки нагрузки — избежать перегрузки ресурсов, оптимизировать доступные ресурсы, улучшить время отклика и максимизировать пропускную способность.

Полный обзор балансировщиков нагрузки см. В разделе «Балансировка нагрузки: полное руководство».

Сети доставки контента

Сеть доставки контента (CDN) — это распределенная серверная сеть, которая доставляет временно сохраненные или кэшированные копии контента веб-сайта пользователям в зависимости от географического положения пользователя.Сеть CDN хранит этот контент в распределенных местах и ​​предоставляет его пользователям, чтобы сократить расстояние между посетителями вашего веб-сайта и сервером вашего веб-сайта. Кэширование контента ближе к вашим конечным пользователям позволяет вам обслуживать контент быстрее и помогает веб-сайтам лучше охватить глобальную аудиторию. Сети CDN защищают от скачков трафика, уменьшают задержку, уменьшают потребление полосы пропускания, ускоряют время загрузки и уменьшают влияние взломов и атак, создавая слой между конечным пользователем и инфраструктурой вашего веб-сайта.

Потоковое мультимедиа в реальном времени, мультимедиа по запросу, игровые компании, создатели приложений, сайты электронной коммерции — по мере роста цифрового потребления все больше владельцев контента обращаются к CDN, чтобы лучше обслуживать потребителей контента.

Главный архитектор сети Райан Самнер дает дальнейшее объяснение в видео «Что такое сеть доставки контента?»:

Прочтите о том, как IBM Cloud CDN улучшает качество обслуживания клиентов.

Компьютерные сетевые решения и IBM

Решения

для компьютерных сетей помогают предприятиям увеличить трафик, сделать пользователей счастливыми, защитить сеть и легко предоставлять услуги.Лучшее компьютерное сетевое решение — это обычно уникальная конфигурация, основанная на вашем конкретном виде бизнеса и потребностях.

Сети доставки контента (CDN), балансировщики нагрузки и сетевая безопасность — все упомянутые выше — являются примерами технологий, которые могут помочь предприятиям создавать оптимальные компьютерные сетевые решения. IBM предлагает дополнительные сетевые решения, в том числе:

  • Шлюзовые устройства — это устройства, которые дают вам расширенный контроль над сетевым трафиком, позволяют повысить производительность вашей сети и повысить безопасность вашей сети.Управляйте своими физическими и виртуальными сетями для маршрутизации нескольких VLAN, брандмауэров, VPN, формирования трафика и т. Д.
  • Direct Link обеспечивает безопасность и ускорение передачи данных между частной инфраструктурой, мультиоблаком и IBM Cloud.
  • Cloud Internet Services — это возможности безопасности и производительности, предназначенные для защиты общедоступного веб-контента и приложений до того, как они попадут в облако. Получите защиту от DDoS-атак, глобальную балансировку нагрузки и набор функций безопасности, надежности и производительности, предназначенных для защиты общедоступного веб-контента и приложений до того, как они попадут в облако.Посмотрите следующее видео, чтобы узнать больше о DDoS-атаках и о том, как они происходят:

Сетевые службы в IBM Cloud предоставляют сетевые решения для увеличения трафика, удовлетворения ваших пользователей и легкого предоставления ресурсов по мере необходимости.

Зарегистрируйтесь для IBMid и создайте свою учетную запись IBM Cloud.

Типы беспроводных сетей, объясненные стандартами

В этом руководстве объясняются типы беспроводных сетей (WLANS, WPANS, WMANS и WWANS) и терминология беспроводных сетей (режим Ad hoc, режим инфраструктуры, BSS, ESS, BSA, SSID, WEP, EAP, WPA, WPA2, инфракрасный порт, Bluetooth, FHSS, DSSS, FHSS, OFDM, MIMO, RF, всенаправленный, 802.11g, 802.11a и 802.11h) подробно.

A Беспроводная сеть позволяет людям общаться и получать доступ к приложениям и информации без проводов. Это обеспечивает свободу передвижения и возможность расширения приложений в различных частях здания, города или почти в любой точке мира. Беспроводные сети позволяют людям взаимодействовать с электронной почтой или просматривать Интернет из любого места, которое они предпочитают.

Существует много типов систем беспроводной связи, но отличительным признаком беспроводной сети является то, что связь осуществляется между компьютерными устройствами.К таким устройствам относятся персональные цифровые помощники (КПК), ноутбуки, персональные компьютеры (ПК), серверы и принтеры. Компьютерные устройства имеют процессоры, память и средства взаимодействия с определенным типом сети. Традиционные сотовые телефоны не подпадают под определение компьютерного устройства; однако новые телефоны и даже аудиогарнитуры начинают включать вычислительные мощности и сетевые адаптеры. В конце концов, большая часть электроники будет предлагать беспроводные сетевые соединения.

Как и сети, основанные на проводе или оптоволокне, беспроводные сети передают информацию между компьютерными устройствами.Информация может принимать форму сообщений электронной почты, веб-страниц, записей базы данных, потокового видео или голоса. В большинстве случаев беспроводные сети передают данные, такие как сообщения и файлы электронной почты, но улучшения в производительности беспроводных сетей также позволяют поддерживать видео и голосовую связь.

Типы беспроводных сетей

WLANS: беспроводные локальные сети

WLANS позволяет пользователям в локальной сети, например в университетском городке или библиотеке, формировать сеть или получать доступ к Интернету.Временная сеть может быть сформирована небольшим количеством пользователей без точки доступа; учитывая, что им не нужен доступ к сетевым ресурсам.

WPANS: беспроводные персональные сети

Две современные технологии для беспроводных персональных сетей — это инфракрасный (ИК) и Bluetooth (IEEE 802.15). Это позволит подключать личные устройства на расстоянии около 30 футов. Однако для ИК требуется прямая линия связи, а диапазон меньше.

WMANS: беспроводные городские сети

Эта технология позволяет подключать несколько сетей в мегаполисе, например, в разных зданиях города, что может быть альтернативой или резервом прокладки медных или оптоволоконных кабелей.

WWANS: беспроводные глобальные сети

Эти типы сетей могут поддерживаться на больших территориях, таких как города или страны, через несколько спутниковых систем или антенных площадок, за которыми следит интернет-провайдер. Эти типы систем называются системами 2G (2-го поколения).

Сравнение типов беспроводных сетей
Тип Покрытие Производительность Стандарты Приложения

Беспроводной PAN

В пределах досягаемости человека

Умеренная

Wireless PAN В пределах досягаемости человека Умеренный Bluetooth, IEEE 802.15 и кабель IrDa для замены периферийных устройств

Замена кабеля периферийных устройств

Беспроводная локальная сеть

В здании или кампусе

Высокая

IEEE 802.11, Wi-Fi и HiperLAN

Мобильное расширение проводных сетей

Беспроводной MAN

В городе

Высокая

Собственный, IEEE 802.16 и WIMAX

Фиксированная беспроводная связь между домом и офисом и Интернет

Беспроводная глобальная сеть

по всему миру

Низкая

CDPD и сотовая связь 2G, 2.5G и 3G

Мобильный доступ в Интернет с открытых площадок

Беспроводная сеть

Беспроводные сети — новое лицо сетей.Беспроводные сети существуют уже много лет. Сотовые телефоны также являются разновидностью беспроводной связи и сегодня популярны среди людей во всем мире.
Беспроводные сети не только дешевле, чем традиционные проводные сети, но и намного проще в установке. Важная цель этого сайта — предоставить вам необходимые знания для установки беспроводной сети и пройти сертификацию в беспроводных сетях, а также.

Возможно, вы уже используете беспроводную сеть в местном кафе, в аэропорту или в вестибюлях отеля и хотите создать небольшой офис или домашнюю сеть.Вы уже знаете, насколько хороши беспроводные сети, поэтому хотите пользоваться преимуществами там, где вы живете и работаете. Отключение компьютера от проводов действительно меняет образ жизни! Если вы хотите настроить беспроводную сеть, вы попали в нужное место. Мы покажем вам лучший способ легко настроить беспроводную сеть. Многие люди хотят узнать, как использовать беспроводную сеть дома.

В этом разделе, посвященном беспроводной сети, мы предоставляем «Абсолютное руководство для новичков» в идеальном формате, чтобы легко узнать, что вам нужно знать, чтобы быстро освоить беспроводную сеть, не теряя много времени.
Организация этого сайта и специальные элементы, которые мы описали в этом разделе, помогут вам быстро, точно и ясно получить необходимую информацию. В этом разделе вы найдете вдохновение, а также практическую информацию. мы считаем, что беспроводные сети — это скромная технология, которая может оказать огромное и положительное влияние. Это замечательный материал, и это очень весело! Чего же ты ждешь? Пришло время перейти к беспроводной сети.

Wireless Basic

Коэффициенты передачи радиочастоты

Радиочастоты (RF) генерируются антеннами, которые распространяют волны в воздухе.
Антенны делятся на две категории:

направленный и всенаправленный.

Направленные антенны обычно используются в конфигурациях «точка-точка» (соединение двух удаленных зданий), а иногда и в многоточечной (соединение двух WLAN).
Примером направленной антенны является антенна Yagi: эта антенна позволяет регулировать направление и фокусировку сигнала, чтобы увеличить диапазон / охват.

Всенаправленные антенны используются в конфигурациях точка-множество точек, где они распределяют беспроводной сигнал на другие компьютеры или устройства в вашей WLAN.Точка доступа будет использовать всенаправленную антенну. Эти антенны также могут использоваться для соединений точка-точка, но им не хватает расстояния, которое обеспечивают направленные антенны

Три основных фактора влияют на искажение сигнала:
  • Поглощающие объекты , поглощающие радиочастотные волны, такие как стены, потолки и полы
  • Рассеивающие объекты , которые рассеивают радиочастотные волны, например грубая штукатурка на стене, ковер на полу или ниспадающая потолочная плитка
  • Отражающие объекты , отражающие радиочастотные волны, например металл и стекло
Ответственный орган

Международный союз электросвязи — Сектор радиосвязи (ITU-R) отвечает за управление радиочастотным (РЧ) спектром и спутниковыми орбитами для беспроводной связи: его основная цель заключается в обеспечении сотрудничества и сосуществования стандартов и реализаций за пределами страны.

Два органа по стандартизации несут основную ответственность за внедрение WLAN:

  • IEEE определяет механический процесс реализации WLAN в стандартах 802.11, чтобы поставщики могли создавать совместимые продукты.
  • Wi-Fi Alliance в основном сертифицирует компании, гарантируя, что их продукты соответствуют стандартам 802.11, что позволяет клиентам покупать продукты WLAN у разных поставщиков, не беспокоясь о проблемах совместимости.
Полосы частот:

WLAN используют три нелицензированных диапазона:

  • 900 МГц Используется в старых беспроводных телефонах
  • 2,4 ГГц Используется новыми беспроводными телефонами, беспроводными локальными сетями, Bluetooth, микроволновыми печами и другими устройствами
  • 5 ГГц Используется новейшими моделями беспроводных телефонов и устройств WLAN
  • Частоты 900 МГц и 2,4 ГГц относятся к промышленным, научным и медицинским (ISM) диапазонам.
  • Частота 5 ГГц, полоса нелицензируемой национальной информационной инфраструктуры (UNII).
  • Нелицензированные диапазоны по-прежнему регулируются правительствами, которые могут устанавливать ограничения на их использование.

Герц (Гц) — это единица измерения частоты, которая измеряет изменение состояния или цикла волны (звук или радио) или переменного тока (электричество) в течение 1 секунды.

Способ передачи

Расширенный спектр прямой последовательности (DSSS) использует один канал для передачи данных на всех частотах в этом канале. Дополнительный кодовый ключ (CCK) — это метод кодирования передач для более высоких скоростей передачи данных, например 5.5 и 11 Мбит / с, но он по-прежнему обеспечивает обратную совместимость с исходным стандартом 802.11, который поддерживает только скорости 1 и 2 Мбит / с. 802.11b и 802.11g поддерживают этот метод передачи.

OFDM (мультиплексирование с ортогональным частотным разделением) увеличивает скорость передачи данных за счет использования модуляции с расширенным спектром. 802.11a и 802.11g поддерживают этот метод передачи.

Передача MIMO (несколько входов, несколько выходов) , которая использует DSSS и / или OFDM, распределяя свой сигнал по 14 перекрывающимся каналам с интервалами 5 МГц.802.11n его использует. Для использования 802.11n требуется несколько антенн.

Стандарты WLAN

Стандарты 802.11a 802.11b 802.11g 802.11n
Скорость передачи данных 54 Мбит / с 11 Мбит / с 54 Мбит / с 248 Мбит / с (с антеннами 2 × 2)
Пропускная способность 23 Мбит / с 4.3 Мбит / с 19 Мбит / с 74 Мбит / с
Частота 5 ГГц 2,4 ГГц 2,4 ГГц 2,4 и / или 5 ГГц
Совместимость Нет С 802.11g и оригинальным 802.11 с 802.11b 802.11a, b и g
Диапазон (метры) 35–120 38–140 38–140 70–250
Количество каналов 3 До 23 3 14
Трансмиссия OFDM DSSS DSSS / OFDM MIMO

Два 802.В WLAN можно использовать 11 режимов доступа:

  • Режим Ad hoc
  • Режим инфраструктуры

Специальный режим основан на независимом базовом наборе услуг (IBSS). В IBSS клиенты могут устанавливать соединения напрямую с другими клиентами без промежуточной точки доступа. Это позволяет вам устанавливать одноранговые сетевые соединения и иногда используется в SOHO. Основная проблема режима ad hoc заключается в том, что его сложно защитить, поскольку каждое устройство, к которому необходимо подключиться, требует аутентификации.Эта проблема, в свою очередь, создает проблемы с масштабируемостью.

Режим инфраструктуры был разработан для решения проблем безопасности и масштабируемости. В режиме инфраструктуры беспроводные клиенты могут связываться друг с другом, хотя и через точку доступа. Используются две реализации режима инфраструктуры:

  • Базовый набор услуг (BSS)
  • Комплект расширенного обслуживания (ESS)

В режиме BSS клиенты подключаются к AP, что позволяет им связываться с другими клиентами или ресурсами LAN.WLAN идентифицируется одним SSID; однако для каждой точки доступа требуется уникальный идентификатор, называемый идентификатором базового набора услуг (BSSID), который является MAC-адресом беспроводной карты точки доступа. Этот режим обычно используется для беспроводных клиентов, которые не перемещаются, например для ПК.

В режиме ESS два или более BSS соединены между собой, чтобы обеспечить большие расстояния роуминга. Чтобы сделать это максимально прозрачным для клиентов, таких как КПК, ноутбуки или мобильные телефоны, для всех точек доступа используется один SSID.Однако каждая точка доступа будет иметь уникальный BSSID.

Зоны покрытия

Зона покрытия WLAN включает в себя физическую зону, в которой RF-сигнал может отправляться и приниматься. Два типа покрытия WLAN основаны на двух реализациях режима инфраструктуры:

  • Зона базового обслуживания (BSA)
  • Зона расширенного обслуживания (ESA)

Термины BSS и BSA, ESS и ESA могут сбивать с толку. BSS и ESS относятся к топологии здания, тогда как BSA и ESA относятся к фактическому охвату сигнала

BSA С BSA одна область, называемая сотой, используется для обеспечения покрытия для клиентов WLAN и AP

ESA С ESA несколько сот используются для обеспечения дополнительного покрытия на больших расстояниях или для преодоления областей, которые имеют или сигнализируют о помехах или ухудшении качества.При использовании ESA помните, что каждая ячейка должна использовать другой радиоканал.

Как клиент конечного пользователя с сетевым адаптером WLAN получает доступ к LAN

  • Чтобы клиенты могли легко найти точку доступа, точка доступа периодически рассылает радиомаяки, объявляя свой идентификатор набора услуг (SSID), скорость передачи данных и другую информацию о WLAN.
  • SSID — это схема именования для WLAN, позволяющая администратору группировать устройства WLAN вместе.
  • Чтобы обнаружить точки доступа, клиенты будут сканировать все каналы и прослушивать маяки от точек доступа.По умолчанию клиент будет ассоциировать себя с точкой доступа с самым сильным сигналом.
  • Когда клиент связывает себя с AP, он отправляет SSID, свой MAC-адрес и любую другую информацию безопасности, которая может потребоваться AP в зависимости от метода аутентификации, настроенного на двух устройствах.
  • После подключения клиент периодически контролирует уровень сигнала точки доступа, к которой он подключен.
  • Если уровень сигнала становится слишком низким, клиент повторяет процесс сканирования, чтобы обнаружить AP с более сильным сигналом.Этот процесс обычно называют роумингом.
SSID и фильтрация MAC-адресов

При реализации SSID точка доступа и клиент должны использовать одно и то же значение SSID для аутентификации. По умолчанию точка доступа транслирует значение SSID, объявляя о своем присутствии, в основном разрешая любому доступ к AP. Первоначально, чтобы предотвратить доступ несанкционированных устройств к AP, администратор отключал функцию широковещательной передачи SSID на AP, обычно называемую маскировкой SSID. Чтобы позволить клиенту узнать значение SSID точки доступа, клиент отправит значение нулевой строки в поле SSID модуля 802.11 кадр, и точка доступа ответит; конечно, это сводит на нет меры безопасности, поскольку через этот процесс запроса несанкционированное устройство может повторить тот же процесс и узнать значение SSID.

Таким образом, AP обычно настраивались для фильтрации трафика на основе MAC-адресов. Администратор должен настроить список MAC-адресов в таблице безопасности на AP, перечислив те устройства, которым разрешен доступ; однако проблема с этим решением состоит в том, что MAC-адреса можно увидеть в открытом виде в радиоволнах.Неверное устройство может легко обнюхать радиоволны, увидеть действующие MAC-адреса и изменить свой MAC-адрес, чтобы он соответствовал одному из действительных.
Это называется спуфингом MAC-адреса .

WEP

WEP (Wired Equivalent Privacy) был первым решением безопасности для WLAN, в котором использовалось шифрование. WEP использует статический 64-битный ключ, длина которого составляет 40 бит, и используется 24-битный вектор инициализации (IV). IV отправляется открытым текстом. Поскольку WEP использует RC4 в качестве алгоритма шифрования, а IV отправляется в виде открытого текста, WEP может быть взломан.Чтобы решить эту проблему, ключ был расширен до 104 бит со значением IV. Однако любой вариант можно легко сломать за считанные минуты на ноутбуках и компьютерах, производимых сегодня.

802.1x EAP

Extensible Authentication Protocol (EAP) — это процесс уровня 2, который позволяет беспроводному клиенту аутентифицироваться в сети. Существует две разновидности EAP: одна для беспроводных и одна для LAN-соединений, обычно называемая EAP over LAN (EAPoL).

Одна из проблем беспроводной сети — это возможность клиента WLAN связываться с устройствами за точкой доступа.Этот процесс определяют три стандарта: EAP, 802.1x и служба удаленной аутентификации пользователей с коммутируемым доступом (RADIUS). EAP определяет стандартный способ инкапсуляции информации аутентификации, такой как имя пользователя и пароль или цифровой сертификат, который AP может использовать для аутентификации пользователя. 802.1x и RADIUS определяют, как пакетировать информацию EAP, чтобы переместить ее по сети.

WPA

Wi-Fi Protected Access (WPA) был разработан Wi-Fi Alliance как временное решение безопасности для использования 802.1x и улучшения в использовании WEP до ратификации стандарта 802.11i. WPA может работать в двух режимах: личном и корпоративном. Персональный режим был разработан для использования дома или в SOHO. Предварительно общий ключ используется для аутентификации, что требует настройки одного и того же ключа на клиентах и ​​AP. В этом режиме сервер аутентификации не требуется, поскольку он соответствует официальным стандартам 802.1 x. Корпоративный режим предназначен для крупных компаний, где сервер аутентификации централизует учетные данные аутентификации клиентов.

WPA2

WPA2 — это реализация IEEE 802.11i от Wi-Fi Alliance. Вместо использования WEP, который использует слабый алгоритм шифрования RC4, используется гораздо более безопасный алгоритм CBC-MAC Protocol (CCMP) в режиме счетчика Advanced Encryption Standard (AES).

Инфракрасный

Инфракрасное (ИК) излучение — это электромагнитное излучение с длиной волны больше, чем у видимого света, но короче, чем у микроволнового излучения. Название означает «красный ниже» (от латинского «инфра» — «ниже»), красный — это цвет видимого света с наибольшей длиной волны.

Bluetooth

— это промышленная спецификация для беспроводных персональных сетей (PAN). Bluetooth обеспечивает способ подключения и обмена информацией между такими устройствами, как карманные персональные компьютеры (КПК), мобильными телефонами, ноутбуками, ПК, принтерами и цифровыми камерами, через безопасную, недорогую, глобально доступную радиочастоту ближнего действия.

FHSS

Расширенный спектр со скачкообразной перестройкой частоты — это метод передачи радиосигналов с расширенным спектром путем быстрого переключения несущей между множеством частотных каналов с использованием псевдослучайной последовательности, известной как передатчику, так и приемнику.Передача с расширенным спектром имеет следующие преимущества по сравнению с передачей на фиксированной частоте:

  • Высокая устойчивость к шуму и помехам.
  • Сигналы трудно перехватить. Сигнал с расширенным спектром скачкообразной перестройки частоты звучит как кратковременный всплеск шума или просто увеличение фонового шума для коротких скачкообразных кодов частоты на любом узкополосном приемнике, кроме приемника с расширенным спектром скачкообразной перестройки частоты, использующего ту же самую последовательность каналов, что и использовалась передатчиком.
  • Передачи могут совместно использовать полосу частот со многими типами обычных передач с минимальными помехами. В результате пропускная способность может использоваться более эффективно.
DSSS

с расширенным спектром прямой последовательности — это метод модуляции, при котором передаваемый сигнал занимает большую полосу пропускания, чем информационный сигнал, который модулируется, поэтому его называют расширенным спектром. Расширенный спектр прямой последовательности (DSSS) использует один канал для отправки данных на всех частотах в этом канале.Дополнительный кодовый ключ (CCK) — это метод кодирования передач для более высоких скоростей передачи данных, таких как 5,5 и 11 Мбит / с, но он по-прежнему обеспечивает обратную совместимость с исходным стандартом 802.11, который поддерживает только скорости 1 и 2 Мбит / с. 802.11b и 802.11g поддерживают этот метод передачи.

Сравнение DSSS и SS
со скачкообразной перестройкой частоты
DSSS
  • Гибкая поддержка переменной скорости передачи данных
  • Высокая пропускная способность возможна с усовершенствованиями (подавление помех, адаптивная антенна и т. Д.)
  • Страдает эффектом ближнего и дальнего действия
FHSS
  • Подходит для одноранговых сетей (нет проблем «ближний-дальний»)
  • Устойчив к помехам
  • Ограниченная скорость передачи данных
OFDM

Мультиплексирование с ортогональным частотным разделением каналов, также называемое дискретной многотональной модуляцией (DMT), представляет собой метод передачи, основанный на идее мультиплексирования с частотным разделением каналов (FDM). OFDM (мультиплексирование с ортогональным частотным разделением каналов) увеличивает скорость передачи данных за счет использования модуляции с расширенным спектром.802.11a и 802.11g поддерживают этот метод передачи.

  • Используется в некоторых приложениях беспроводной локальной сети, включая WiMAX и IEEE 802.11a / g
  • Используется во многих системах связи, таких как: ADSL, беспроводная локальная сеть, цифровое аудиовещание.
MIMO (несколько входов, несколько выходов)
Передача

MIMO (несколько входов и выходов), которая использует DSSS и / или OFDM, распределяя свой сигнал по 14 перекрывающимся каналам с интервалами 5 МГц. 802.11n его использует.Для использования 802.11n требуется несколько антенн.

802.11a 802.11b 802.11g 802.11n
Скорость передачи данных 54 Мбит / с 11 Мбит / с 54 Мбит / с 248 Мбит / с (с антеннами 2 × 2)
Пропускная способность 23 Мбит / с 4,3 Мбит / с 19 Мбит / с 74 Мбит / с
Частота 5 ГГц 2.4 ГГц 2,4 ГГц 2,4 и / или 5 ГГц
Совместимость Нет С 802.11g и оригинальным 802.11 с 802.11b 802.11a, b и g
Диапазон (метры) 35–120 38–140 38–140 70–250
Количество каналов 3 До 23 3 14
Трансмиссия OFDM DSSS DSSS / OFDM MIMO
Коэффициенты передачи радиочастоты

Радиочастоты (RF) генерируются антеннами, которые распространяют волны в воздухе.Антенны подразделяются на две разные категории:

  • Направленный
  • всенаправленный

Направленные Направленные антенны обычно используются в конфигурациях точка-точка (соединение двух удаленных зданий), а иногда и в многоточечной (соединение двух беспроводных локальных сетей). Примером направленной антенны является антенна Yagi: эта антенна позволяет регулировать направление и фокусировку сигнала, чтобы увеличить диапазон / охват.

Всенаправленные Всенаправленные антенны используются в конфигурациях точка-множество точек, где они распределяют беспроводной сигнал на другие компьютеры или устройства в вашей WLAN.Точка доступа будет использовать всенаправленную антенну. Эти антенны также могут использоваться для соединений точка-точка, но им не хватает расстояния, которое обеспечивают направленные антенны

Три основных фактора влияют на искажение сигнала:

  • Поглощающие объекты , поглощающие радиочастотные волны, например стены, потолки и полы
  • Рассеивающие объекты , которые рассеивают радиочастотные волны, например грубая штукатурка на стене, ковер на полу или ниспадающая потолочная плитка
  • Отражающие объекты , отражающие радиочастотные волны, например металл и стекло
Ответственный орган

Международный союз электросвязи — Сектор радиосвязи (ITU-R) отвечает за управление радиочастотным (РЧ) спектром и спутниковыми орбитами для беспроводной связи: его основная цель заключается в обеспечении сотрудничества и сосуществования стандартов и реализаций за пределами страны.
Два органа по стандартизации несут основную ответственность за внедрение WLAN:

  • Институт инженеров по электротехнике и электронике (IEEE)
  • Wi-Fi Alliance.

IEEE Определяет механический процесс реализации WLAN в стандартах 802.11, чтобы поставщики могли создавать совместимые продукты.

Wi-Fi Alliance В основном сертифицирует компании, гарантируя, что их продукты соответствуют стандарту 802.11, что позволяет клиентам покупать продукты WLAN от разных поставщиков, не беспокоясь о каких-либо проблемах совместимости.

Диапазон частот:

WLAN используют три нелицензированных диапазона:

  • 900 МГц Используется в старых беспроводных телефонах
  • 2,4 ГГц Используется новыми беспроводными телефонами, беспроводными локальными сетями, Bluetooth, микроволновыми печами и другими устройствами
  • 5 ГГц Используется новейшими моделями беспроводных телефонов и устройств WLAN

900 МГц и 2.Частоты 4 ГГц называются промышленными, научными и медицинскими (ISM) диапазонами.

Частота 5 ГГц, полоса нелицензируемой национальной информационной инфраструктуры (UNII).

Нелицензированные диапазоны по-прежнему регулируются правительствами, которые могут устанавливать ограничения на их использование.

A герц (Гц) — это единица измерения частоты, которая измеряет изменение состояния или цикла волны (звук или радио) или переменного тока (электричество) в течение 1 секунды.

802.11g

Страдает от тех же помех, что и 802.11b, в и без того перегруженном диапазоне 2,4 ГГц. Устройства, работающие в этом диапазоне, включают микроволновые печи, устройства Bluetooth и беспроводные телефоны. Поскольку диапазон 2,4 ГГц широко используется, использование диапазона 5 ГГц дает 802.11a преимущество в виде меньшего количества помех. Однако такая высокая несущая частота также имеет недостатки. Это ограничивает использование 802.11a почти прямой видимостью, что требует использования большего количества точек доступа; это также означает, что 802.11a не может проникнуть так далеко, как 802.11b, поскольку он поглощается легче при прочих равных условиях (например, мощности).

802.11a

Передает радиосигналы в диапазоне частот выше 5 ГГц. Этот диапазон «регулируется», что означает, что оборудование 802.11a использует частоты, не используемые другими коммерческими беспроводными продуктами, такими как беспроводные телефоны. Напротив, 802.11b использует частоты в нерегулируемом диапазоне 2,4 ГГц и встречает гораздо больше радиопомех от других устройств.

IEEE 802.11a / IEEE 802.11h

Это также расширение физического уровня. IEEE 802.11a обеспечивает значительно более высокую производительность, чем 802.11b, на скорости 54 Мбит / с. В отличие от 802.11b, стандарт 802.11a работает в диапазоне частот от 5,47 до 5,725 ГГц и не подвержен таким же помехам от других коммерческих электронных продуктов. Этот более высокий частотный диапазон обеспечивает значительно более высокую скорость связи в диапазоне 2,4 ГГц.

Точки доступа

802.11g обратно совместимы с точками доступа 802.11b.Эта обратная совместимость с 802.11b обеспечивается на уровне MAC, а не на физическом уровне. С другой стороны, поскольку 802.11g работает на той же частоте, что и 802.11b, он подвержен тем же помехам со стороны электронных устройств, таких как беспроводные телефоны. С момента утверждения стандарта в июне 2003 года продукты 802.11g набирают обороты и, скорее всего, станут такими же широко распространенными, как и продукты 802.11b. В таблице II-1 представлены основные характеристики 802.11b / a / g.

Обычный диапазон работы 802.11b составляет 150 футов для пола, разделенного на отдельные офисы бетоном или каменным листом, около 300 футов в полуоткрытых внутренних пространствах, таких как офисы, разделенные на отдельные рабочие пространства, и около 1000 футов в больших открытых внутренних пространствах. К недостаткам 802.11b относятся помехи от электронных устройств, таких как беспроводные телефоны и микроволновые печи.

Диапазон

Планировка вашего здания может уменьшить диапазон.

  • Большое количество бетонных стен может уменьшить радиус действия.
  • Размер антенны и ее расположение сильно влияют на дальность передачи сигналов
  • Погода и количество водяного пара в воздухе могут повлиять на силу сигнала
Скорость
  • Планировка вашего здания позволяет снизить скорость
  • Размер антенны и ее сигнал могут повлиять на вашу скорость
  • Погода и количество водяного пара могут ослабить сигнал и повлиять на вашу скорость

компьютерная сеть | Определение и типы

Компьютерная сеть , два или более компьютера, которые связаны друг с другом с целью передачи данных в электронном виде.Помимо физического соединения компьютера и устройств связи, сетевая система выполняет важную функцию по созданию единой архитектуры, которая позволяет различным типам оборудования передавать информацию практически беспрепятственно. Две популярные архитектуры — это ISO Open Systems Interconnection (OSI) и системная сетевая архитектура IBM (SNA).

Британская викторина

Что вы на самом деле знаете об Интернете?

Вы используете его прямо сейчас.Но вы должны пройти этот тест, чтобы узнать, что вы действительно знаете об Интернете.

Два основных типа сетей — это локальные сети (LAN) и глобальные сети (WAN). ЛВС соединяют компьютеры и периферийные устройства в ограниченном физическом пространстве, таком как офис, лаборатория или университетский городок, с помощью каналов (провода, кабели Ethernet, оптоволокно, Wi-Fi), которые быстро передают данные. Типичная локальная сеть состоит из двух или более персональных компьютеров, принтеров и дисковых запоминающих устройств большой емкости, называемых файловыми серверами, которые позволяют каждому компьютеру в сети получать доступ к общему набору файлов.Программное обеспечение операционной системы LAN, которое интерпретирует ввод и инструктирует сетевые устройства, позволяет пользователям общаться друг с другом; разделяйте принтеры и складское оборудование; и одновременно получить доступ к центрально расположенным процессорам, данным или программам (наборам команд). Пользователи LAN могут также получить доступ к другим LAN или подключиться к WAN. Локальные сети с аналогичной архитектурой связаны «мостами», которые действуют как точки передачи. ЛВС с разной архитектурой связаны «шлюзами», которые преобразуют данные по мере их передачи между системами.

Глобальные сети соединяют компьютеры и небольшие сети с более крупными сетями на больших географических территориях, включая разные континенты. Они могут связывать компьютеры с помощью кабелей, оптических волокон или спутников, но их пользователи обычно получают доступ к сетям через модем (устройство, которое позволяет компьютерам общаться по телефонным линиям). Самая большая глобальная сеть — это Интернет, совокупность сетей и шлюзов, связывающих миллиарды пользователей компьютеров на всех континентах.

Сетевой протокол — Типы сетевых протоколов

Сетевой протокол содержит набор правил, определяющих, как передавать и получать данные между устройствами в одной сети.

Что такое сетевой протокол

Стандартизованные сетевые протоколы важны для обеспечения общего языка, чтобы сетевые устройства могли успешно отправлять и получать информацию. Правила сетевого протокола включают в себя руководящие принципы, регулирующие следующие характеристики сети: метод доступа, разрешенные физические топологии, типы кабелей и скорость передачи данных. Одной из самых популярных моделей, которые используются для построения открытого обмена данными между двумя сетевыми системами, является модель взаимодействия открытых систем (OSI).

Ниже приведены некоторые часто используемые сетевые символы для рисования различных типов сетевых протоколов.

Типы сетевых протоколов

Наиболее распространенные сетевые протоколы:

  • Ethernet
  • Местное обсуждение
  • Token Ring
  • FDDI
  • Банкомат

Ethernet

Протокол Ethernet широко используется.Ethernet использует метод доступа, называемый CSMA / CD (множественный доступ с контролем несущей / обнаружение конфликтов). Это система, в которой каждый компьютер прослушивает кабель перед отправкой чего-либо по сети. Если сеть свободна, компьютер будет передавать. Если некоторые другие узлы уже передали по кабелю, компьютер подождет и попытается снова, когда линия будет свободна. Иногда два компьютера пытаются передать данные одновременно. Когда это происходит, происходит столкновение. Затем каждый компьютер отключается и ждет произвольное время перед попыткой повторной передачи.При использовании этого метода доступа конфликты являются нормальным явлением. Однако задержка, вызванная конфликтами и повторной передачей, минимальна и обычно не влияет на скорость передачи в сети.

Протокол Ethernet позволяет использовать топологии линейной шины, звезды или дерева. Данные могут передаваться через точки беспроводного доступа, витую пару, коаксиальный или оптоволоконный кабель со скоростью от 10 Мбит / с до 1000 Мбит / с.

Fast Ethernet

Для увеличения скорости передачи данных был разработан новый стандарт протокола Ethernet, поддерживающий 100 Мбит / с.Обычно его называют Fast Ethernet. Fast Ethernet требует применения различных, более дорогих сетевых концентраторов / концентраторов и сетевых карт. Кроме того, необходима витая пара или оптоволоконный кабель категории 5. Fast Ethernet становится обычным явлением в школах, которые недавно были подключены к сети.

Местные разговоры

Local Talk — это сетевой протокол, разработанный Apple Computer, Inc. для компьютеров Macintosh.Метод, используемый местной связью, называется CSMA / CA (множественный доступ с контролем несущей и предотвращением конфликтов). Он похож на CSMA / CD, за исключением того, что компьютер сигнализирует о своем намерении передать, прежде чем он это сделает. Адаптеры Local Talk и специальный кабель витой пары могут использоваться для подключения нескольких компьютеров через последовательный порт. Операционная система Macintosh позволяет создавать одноранговую сеть без необходимости в дополнительном программном обеспечении. С добавлением серверной версии программного обеспечения AppleShare может быть создана сеть клиент / сервер.

Протокол Local Talk позволяет использовать топологии линейной шины, звезды или дерева с использованием кабеля витой пары. Главный недостаток Local Talk — низкая скорость. Его скорость передачи составляет всего 230 Кбит / с.

Token Ring

Протокол Token Ring был разработан IBM в середине 1980-х годов. Используемый метод доступа предполагает передачу токена. В Token Ring компьютеры соединены так, что сигнал проходит по сети от одного компьютера к другому в логическом кольце.Один электронный жетон перемещается по кольцу от одного компьютера к другому. Если у компьютера нет информации для передачи, он просто передает маркер на следующую рабочую станцию. Если компьютер желает передать и получает пустой токен, он присоединяет данные к токену. Затем токен перемещается по кольцу, пока не попадет на компьютер, для которого предназначены данные. На этом этапе данные собираются принимающим компьютером. Протокол Token Ring требует соединения звездой с использованием витой пары или оптоволоконного кабеля.Он может работать со скоростью передачи 4 или 16 Мбит / с. Из-за растущей популярности Ethernet использование Token Ring в школьной среде сократилось.

FDDI

Волоконно-распределенный интерфейс данных (FDDI) — это сетевой протокол, который используется в основном для соединения двух или более локальных сетей, часто на больших расстояниях. Метод доступа, используемый FDDI, включает передачу токена. FDDI использует физическую топологию двойного кольца.Передача обычно происходит по одному из колец; однако, если происходит разрыв, система продолжает движение информации, автоматически используя части второго кольца для создания нового полного кольца. Главное преимущество FDDI — его высокая скорость. Он работает по оптоволоконному кабелю со скоростью 100 Мбит / с.

Банкомат

Асинхронный режим передачи (ATM) — это сетевой протокол, который передает данные со скоростью 155 Мбит / с и выше. ATM работает, передавая все данные небольшими пакетами фиксированного размера; тогда как другие протоколы передают пакеты переменной длины.ATM поддерживает различные носители, такие как видео, аудио CD-качества и изображения. ATM использует топологию звезды, которая может работать как с оптоволоконным кабелем, так и с кабелем витой пары.

ATM чаще всего используется для соединения двух или более локальных сетей. Он также часто используется провайдерами Интернет-услуг для предоставления своим клиентам высокоскоростного доступа в Интернет. По мере того, как технология ATM становится более рентабельной, она предоставляет еще одно решение для построения более быстрых локальных сетей.

Гигабитный Ethernet

Последней разработкой в ​​стандарте Ethernet является протокол со скоростью передачи 1 Гбит / с. В настоящее время Gigabit Ethernet в основном используется для магистральных сетей в сети. В будущем он, вероятно, также будет использоваться для подключения рабочих станций и серверов. Его можно использовать как с оптоволоконными, так и с медными кабелями. 1000BaseTX, медный кабель, используемый для Gigabit Ethernet, стал официальным стандартом в 1999 году.

Сравнить сетевые протоколы

Протокол Кабель Скорость Топология
Ethernet Витая пара, Коаксиальный, Волоконно 10 Мбит / с Линейный Автобус, Звезда, Дерево
Fast Ethernet Витая пара, оптоволокно 100 Мбит / с Звезда
LocalTalk Витая пара .23 Мбит / с Линейный автобус или звезда
Token Ring Витая пара 4 Мбит / с — 16 Мбит / с Звёздное кольцо
FDDI Волокно 100 Мбит / с Двойное кольцо
Банкомат Витая пара, оптоволокно 155-2488 Мбит / с Линейный Автобус, Звезда, Дерево

Программное обеспечение для построения сетевых диаграмм

Программное обеспечение Edraw Network Diagram — отличный и мощный инструмент для проектирования сети для сетевых чертежей с разнообразными примерами и символами, которые предварительно созданы в библиотеках Edraw.Таким образом, стало довольно легко и быстро рисовать топологии сети, схемы проектирования сети Cisco, схемы LAN / WAN, схемы сетевых кабелей, схемы активных каталогов и схемы физических сетей.

EdrawMax: швейцарский нож для всех ваших потребностей в создании диаграмм

  • С легкостью создавайте более 280 типов диаграмм.
  • Предоставьте различные шаблоны и символы в соответствии с вашими потребностями.
  • Интерфейс перетаскивания и прост в использовании.
  • Настройте каждую деталь с помощью интеллектуальных и динамичных наборов инструментов.
  • Совместимость с различными форматами файлов, такими как MS Office, Visio, PDF и т. Д.
  • Не стесняйтесь экспортировать, печатать и делиться своими схемами.

Обзор сетевого протокола

Модель OSI, как и любая другая модель сетевой связи, обеспечивает только концептуальную основу для связи между компьютерами, но сама модель не предоставляет конкретных методов связи.Фактическое общение определяется различными протоколами связи. В контексте передачи данных протокол — это формальный набор правил, соглашений и структуры данных, который определяет, как компьютеры и другие сетевые устройства обмениваются информацией по сети. Другими словами, протокол — это стандартная процедура и формат, которые два устройства передачи данных должны понимать, принимать и использовать, чтобы иметь возможность общаться друг с другом.

В современном дизайне протоколов протоколы «многоуровневые» в соответствии с 7-уровневой моделью OSI или аналогичной многоуровневой моделью.Уровни — это принцип проектирования, который делит проект протокола на множество более мелких частей, каждая из которых выполняет определенную подзадачу и взаимодействует с другими частями протокола только небольшим количеством четко определенных способов. Распределение по уровням позволяет разрабатывать и тестировать части протокола без комбинаторного взрыва случаев, сохраняя каждый проект относительно простым. Наслоение также позволяет адаптировать знакомые протоколы к необычным обстоятельствам.

Заголовок и / или трейлер на каждом уровне отражает структуру протокола.В длинном документе часто определяются подробные правила и процедуры протокола или группы протоколов. Например, IETF использует RFC (запрос комментариев) для определения протоколов и обновлений протоколов.

Эти протоколы были определены многими различными организациями по стандартизации по всему миру и поставщиками технологий за годы эволюции и развития технологий. Один из самых популярных наборов протоколов — TCP / IP, который является сердцем межсетевого взаимодействия.IP, Интернет-протокол, отвечает за обмен информацией между маршрутизаторами, чтобы маршрутизаторы могли выбрать правильный путь для сетевого трафика. В то же время TCP отвечает за надежную и безошибочную передачу пакетов данных по сети. Протоколы LAN и WAN также являются важными протоколами в сетевых коммуникациях. Набор протоколов LAN предназначен для физического уровня и уровня передачи данных через различные среды LAN, такие как провода Ethernet и беспроводные радиоволны.Набор протоколов WAN предназначен для трех нижних уровней и определяет обмен данными по различным глобальным средам, таким как оптоволоконные и медные кабели.

Сетевое общение медленно развивалось. Сегодняшние новые технологии основаны на накоплении за годы технологий, которые могут быть либо все еще существующими, либо устаревшими. Из-за этого протоколы, определяющие сетевое взаимодействие, сильно взаимосвязаны. Многие протоколы полагаются на другие для работы.Например, многие протоколы маршрутизации используют другие сетевые протоколы для обмена информацией между маршрутизаторами.

Помимо стандартов для отдельных протоколов передачи, теперь существуют также стандарты интерфейсов для различных уровней, которые позволяют взаимодействовать с теми, что выше или ниже (обычно это конкретная операционная система). Например, сокеты Winsock и Berkeley между уровнями 4 и 5; NDIS и ODI между уровнями 2 и 3.

Протоколы передачи данных охватывают все области, как определено в модели OSI.Однако модель OSI определена очень слабо. Протокол может выполнять функции одного или нескольких уровней OSI, что усложняет понимание протоколов, относящихся к модели уровня OSI 7. В протоколах реального мира есть некоторые аргументы относительно того, где проводятся различия между уровнями; нет однозначного черно-белого ответа.

Для разработки комплексной технологии, полезной для отрасли, требуется группа протоколов на одном уровне или на многих разных уровнях.Различные протоколы часто описывают разные аспекты одного сообщения; вместе взятые, они образуют набор протоколов. Например, передача голоса по IP (VOIP), группа протоколов, разработанная многими поставщиками и стандартными организациями, имеет множество протоколов на 4 верхних уровнях модели OSI.

Протоколы могут быть реализованы либо аппаратно, либо программно, либо их сочетание. Обычно нижние уровни реализуются аппаратно, а более высокие уровни — программно.

Протоколы могут быть сгруппированы в наборы (или семейства, или стеки) по их техническим функциям, или происхождению введения протокола, или и того, и другого. Протокол может принадлежать к одному или нескольким наборам протоколов, в зависимости от того, как вы его классифицируете. Например, протокол Gigabit Ethernet IEEE 802.3z является протоколом LAN (локальной сети), и его также можно использовать в связи MAN (городская сеть).

IETF разрабатывает самые последние протоколы для межсетевого взаимодействия, а IEEE — для локальных сетей (LAN) и городских сетей (MAN).ITU-T в основном способствует развитию глобальных сетей (WAN) и телекоммуникационных протоколов. ISO имеет собственный набор протоколов для межсетевого взаимодействия, который в основном используется в европейских странах.

Больше по теме

Бесплатные примеры схем нейронных сетей

Базовая схема сети

Трехмерная сетевая диаграмма

Как нарисовать трехмерную схему сети

Базовая схема сети

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.