Содержание:

Если несколько компьютеров соединены между собой таким образом, что между ними могут передаваться данные, то это локальная вычислительная сеть. 

Её использование является значительно более эффективным по сравнению с одиночными компьютерами. Локальные сети уже стали частью повседневной жизни.

Что такое локальная сеть

Передача информации между компьютерами присутствует практически с самого начала их использования. 

Локальная сеть

Совместное использование нескольких вычислительных устройств позволяет объединить их ресурсы или распределить между ними конкретные функции, сделав использование вычислительной техники более продуктивным. 

Локальные сети могут иметь различный масштаб: от двух или нескольких компьютеров объединённых между собой, до сотен.

Совместная работа увеличивает эффективность и позволяет сделать использование вычислительной техники более рациональным.

Классификация локальных вычислительных сетей

В соответствии со способами использования сегментов связи между отдельными компьютерами, вычислительные устройства можно разделить следующим образом:

  • использование двухточечных соединений;

  • многоточечная связь между компьютерами.

Классификация компьютерных сетей

В первом случае каждое из устройств соединено только с одним соседом. При многоточечном типе соединений каждый имеет сегмент кабеля для подсоединения с каждым другим. 

В разных случаях для связи между компьютерами могут использоваться различные способы:

  • специально проложенные кабели;

  • существующие провода телефонной сети;

  • соединения, сделанные на основе беспроводной связи;

  • смешанные решения, определение их особенностей зависит от конкретной ситуации.

Степень использования приоритетности может быть установлена следующим образом:

  1. Отсутствие его использования. В этом случае каждый из компьютеров имеет право работать с каждым другим.

  2. Соединение может быть выполнено для компьютера с таким же или более низким приоритетом.

Последний способ обеспечивает более высокий уровень безопасности при подсоединении к интернету.

Структура локальной вычислительной сети

В информатике их можно классифицировать по способу соединения компьютеров между собой. Таким образом можно говорить о двух классах локальных сетей:

  • одноранговая;

  • иерархическая.

Типы сетей

Отличительные признаки одноранговой локальной сети:

  1. Входящие в неё компьютеры имеют одинаковые права.

  2. У каждого из них имеется уникальный идентификатор.

  3. При таком устройстве сети не применяются выделенные серверы, поэтому каждая из входящих в структуру единиц в конкретных ситуациях может работать как клиент или сервер.

  4. Сети такого типа более дешёвые в эксплуатации. Их сопровождение является более простым по сравнению с иерархическим типом. Их часто применяют для небольших домашних или офисных сетей.

  5. В компьютерах доступ к информации практически не ограничен. С каждого из них можно посмотреть данные с другой машины.

  6. Ещё одним недостатком такого является то, что производительность здесь не оптимизирована и является очень низкой.

Характерные особенности иерархической сети:

  1. Наличие одного или нескольких выделенных серверов. На них хранятся приложения и данные для доступа с других компьютеров.

  2. В этом случае уровень безопасности существенно выше, чем в одноранговой сети.

  3. Сервер может входить в качестве составной части в сеть более высокого ранга. 

Конкретный способ соединения компьютеров называется топологией сети. Наиболее известными вариантами являются:

  • шина;

  • звезда;

  • кольцо;

  • иерархия;

  • комбинированный вариант.

Шинная топология

Понятие шинной топологии предусматривает наличие общего кабеля, ответвления от которого подсоединены к каждому из имеющихся компьютеров. 

Шинная локальная сеть

При этом все вычислительные устройства могут взаимодействовать друг с другом. Сеть легко может быть расширена.

Если по какой-то причине один из узлов станет неработоспособным, то это не окажет никакого влияния ни на один из остальных.

Такая топология не является безопасной. Устройство, подключённое к общей шине, может получить доступ ко всей информации, хранящейся в этой сети.

Эта топология уязвима к повреждению центрального кабеля — своей основы. Поэтому при организации такой локальной сети нужно уделять особое внимание качеству соединения отдельных сегментов с обще шиной.

Топология «звезда»

Построение топологии «звезда» предусматривает наличие одного компьютера, соединённого со всеми остальными. При этом остальные не имеют непосредственной связи с другими устройствами. 

Топология "Звезда"

Вся связь выполняется только через центральный компьютер и определяется его возможностями.

Затраты на организацию такого типа сети зависят от того, насколько центральное вычислительное устройство близко расположено к каждому из остальных.

Если необходимо провести расширение, то к новой машине будет необходимо протянуть ещё один кабель из центра. 

Топология «кольцо»

При использовании топологии, которая называется «кольцо», каждая машина соединена с двумя другими таким образом, что все вместе они объединены в кольцо. 

Топология "Кольцо"

При выходе из строя одного компьютера, локальная сеть станет неработоспособной. Чтобы этого избежать, могут быть применены резервные кольца или обходные переключатели.

Иерархическая топология

Древовидная структура создается путём соединения нескольких участков типа «звезда». При этом соединения имеют несколько иерархических уровней. 

Древовидная топология

Такой вариант выгодно применять для организации глобальных сетей большого масштаба. 

Комбинированный вариант

Иногда локальные сети состоят из участков, в которых используются различные схемы соединения. Такая топология является комбинированной.


Аппаратное обеспечение

Аппаратное обеспечение локальных сетей

Для объединения нескольких вычислительных устройств в одну сеть необходимо специальное оборудование:

  1. Приём и передача данных осуществляется с помощью специальных кабелей. Наиболее распространено использование витой пары. Кабели делят в соответствии с их назначением. Могут применяться те, с помощью которых связываются отдельные вычислительные устройства, или такие, которые рассчитаны на высокую скорость связи. Последние называют магистральными. Они применяются, в частности, для подключения к провайдеру.

  2. В каждом из компьютеров должна присутствовать сетевая плата с разъёмом для соединительного кабеля для расшифровки сигналов, приходящих из сети. В случае, если речь идёт о беспроводной связи, необходимо применять соответствующий адаптер.

  3. Иногда сеть организована таким образом, что соединения имеют значительную длину. В этом случае мощности сигналов может не хватить, и тогда используются специальные устройства — повторители. Их устанавливают на определённом расстоянии, чтобы они выполняли усиление сигнала.

  4. В некоторых ситуациях нужно сделать так, чтобы кабель передавал сигнал на несколько других - здесь применяются хабы, в которых предусмотрены специальные гнёзда для подключения.

  5. Трансиверы осуществляют передачу сигнала между различными средами распространения сигнала.

  6. Маршрутизаторы представляют собой компьютеры, оснащённые двумя или большим количеством сетевых плат. Они осуществляют соединения двух сегментов сети, передавая между ними сигналы.

Если использовать перечисленное оборудования, присовокупить сетевые драйвера, правильно произвести настройку, то будет создана локальная сеть.


Основные характеристики ЛВС

Пропускная способность

Существует огромное разнообразие локальных сетей. Однако основных характеристик немного:

  • скорость приёма и передачи данных;

  • адаптируемость, т. е. насколько легко проводить расширение существующей сети;

  • надёжность характеризует работоспособность сети в случае повреждения одного или нескольких сегментов;

  • безопасность подразумевает, насколько трудно внешним устройствам получить информацию из локальной сети при несанкционированном доступе.

Существуют также другие виды оценок, но эти являются основными.

Области применения ЛВС

Сети можно классифицировать по различным признакам. Одним из них является её назначение. 

Терминальная сеть

В соответствии с этим критерием локальные сети могут быть предназначены для решения следующих задач:

  1. Те, которые необходимы для выполнения терминального обслуживания.

  2. Задачей распределённых вычислительных систем является проведение вычислений, требующих значительных ресурсов. В этом случае локальная сеть организована таким образом, чтобы совместно использовать вычислительные ресурсы нескольких компьютеров.

  3. Офисные сети предназначены для того, чтобы рационально организовать работу коллектива. Например, могут быть выделены отдельные устройства для печати, хранения данных, связи с интернетом.

  4. Задачей сетей организационного управления является оптимизация деятельности компании.

  5. В промышленности активно используются локальные компьютерные сети, объединяющие не только компьютеры, но и оборудование. Они помогают организовать работу на уровне современных требований.

Эти виды использования не единственные, но они являются наиболее распространёнными.