Файл: Кудряшова Анастасия Юрьевна Интернеткурс по дисциплине Информационные технологии в.pdf

36
Структура локальных сетей может быть различна:
1.
Линейная шина — все компьютеры подключены к одной линии связи
(рисунок 8.1), при наличии повреждений в которой сеть перестает работать. В настоящее время линейная шина применяется редко, в основном при малом количестве компьютеров. Недостаток — низкая защищенность. На вход сетевого адаптера или сетевой карты каждого компьютера независимо от того, включен он или нет, участвует в сетевом обмене или нет, поступает вся информация, передаваемая по сети.
Рисунок 8.1 – Линейная шина
2.
Кольцо соединяет все компьютеры друг с другом последовательно
(рисунок 8.2). При наличии повреждений сеть либо перестает работать целиком, либо
«разваливается» на отдельные работающие сектора. В настоящее время кольцевая структура сети применяется редко, поскольку, как и линейная шина, не обеспечивает должной безопасности. Любой из включенных компьютеров может «прослушивать» всю информацию, передаваемую по сети.
Рисунок 8.2 – Кольцевая сеть
3.
Полносвязная сеть (рисунок 8.3) строится по принципу соединения компьютеров «каждый с каждым» потенциаль- ным клиентом. При простоте структуры, а, следовательно, и кажущейся легкости в управлении, полносвязная сеть требует большого количества линий связи и значительного числа сетевых портов в каждом компьютере. Сеть оказывается громоздкой и дорогостоящей, вследствие чего применяется не часто. Полносвязные сети используются на очень загруженных информационных «перекрестках» глобальных сетей, где один сервер работает «на грани срыва». Соединение нескольких близко расположенных серверов в полносвязную сеть значительно повышает пропускную способность на этом информационном перекрестке.

37
Рисунок 8.2 – Полносвязная сеть
4.
Распределенная звезда (рисунок 8.4). В центре расположено пассивное
(неуправляемое программно) устройство коммутации — концентратор, исключающий попадание передаваемой информации «в чужие руки», т.е. на компьютер, не участвующий в данный момент в информационном обмене.
Рисунок 8.4 – Распределенная звезда
5.
Звезда — наиболее распространенная в настоящее время структура локальных сетей. В центре структуры расположено активное (управляемое программно) устройство коммутации — сервер (рисунок 8.5).
Рисунок 8.5 – Звезда
Вопрос 3. Основные элементы локальной сети
Сервер — компьютер, «руководящий обслуживанием» в сети с помощью своих устройств, программ и данных, предоставляющий другим компьютерам (рабочим станциям сети, клиентам) услуги по связи, получению, пересылке и обработке информации, а также совместно используемые ресурсы.

38
Строго говоря, сервером называется программа, устанавливаемая на компьютер для обслуживания совместной работы в сети других компьютеров. Но поскольку через подобный компьютер «протекает» большое количество информации, его аппаратную часть стараются сделать более мощной.
Увеличивают объемы оперативной и дисковой памяти, применяют более быстродействующие процессоры, устанавливают либо несколько обычных сетевых карт, либо сетевые устройства: коммутаторы (свитчи), маршрутизаторы (роутеры). По этой причине сервером называют и компьютер, «руководящий обслуживанием» в сети.
Обычно сервер работает круглосуточно для обеспечения бесперебойного доступа к размещенной на нем информации.
Рабочая станция, или хост (host) — компьютер, подключенный к сети и имеющий в сети собственный адрес. Это может быть, как сервер, так и клиентский компьютер.
Клиент — компьютер в локальной сети, на котором пользователь запускает прикладные программы и с которого обращается к серверу за обеспечением связи с другими компьютерами и доступом к сетевым ресурсам (файлам, программам и устройствам).
В отличие от сервера клиент хотя и подключен физически к сети, в отдельные моменты времени может быть логически (программно) отключен от нее. Еще одно отличие — у клиента в разные моменты времени может быть, как постоянный, так и разный (меняющийся в каждом сеансе работы в сети) адрес.
Кроме основных действующих лиц (клиентов, серверов), в сети имеется много других служебных устройств, с которыми пользователь непосредственно не работает, но от которых серьезно зависит и скорость работы в сети, и ее безопасность. Поэтому пользователь должен знать, какие устройства можно установить самостоятельно для усиления защищенности своего компьютера или сегмента сети, если они отсутствуют на участке: компьютер пользователя — сервер провайдера.
Повторитель (repeater) — устройство в сети, позволяющее восстановить амплитуду и мощность предаваемого сигнала, которые уменьшаются вследствие наличия потерь в линиях связи.
Концентратор (concentrator) или хаб (hub) — многовходовый (или многопортовый) повторитель, позволяющий обслуживать сразу несколько компьютеров в сети.
Мост (bridge) — программное или аппаратное средство для преобразования информации при обмене ею между однотипными сетями или их частями (логическими сегментами). Коммутатор, или свитч (switch, switching hub), — коммуникационное устройство, в котором возможна параллельная независимая обработка информации, поступающей на разные порты (входы). Это отличает его от моста, где информация, поступающая с разных портов, обрабатывается друг за другом (последовательно).
Маршрутизатор (router) — комплекс программных и аппаратных средств, обеспечивающих в сети передачу по назначению (по заданному маршруту) пакетов данных и разделяющий информационные потоки отдельных частей сети друг от друга.
Шлюз (gateway) — устройство для соединения разнотипных сетей, работающих с отличающимся сетевым программным обеспечением и по разным протоколам.
Вопрос 4. Средства объединения компьютеров в сети
Для работы в сети пользователю необходимы три компоненты.
1.
Аппаратное обеспечение. Кроме собственно компьютера, модем (или сетевая карта для локальной сети), при необходимости коммуникационные устройства, перечисленные выше, и линия (канал) связи.
2.
Программное обеспечение. Программа-обозреватель, обслуживающая работу в сети, почтовая программа и т.п. Наиболее популярные обозреватели: Internet

39
Explorer (устанавливаемый вместе с операционной системой семейства Windows), Mozilla
FireFox, Google Chrome, Opera, Yandex. Основное назначение обозревателей — скачивание с соответствующего сервера и правильное отображение веб-документа с заданным пользователем URL-адресом, перемещение по страницам, сохранение документа или выделенных фрагментов, сохранение полного доменного адреса сервера или URL-адреса документа в специальной папке Избранное.
3.
Юридический договор о предоставлении услуг по доступу и работе в сети на определенных условиях. Договор заключается с организацией, предоставляющей подобные услуги. В ряде стран, в том числе и в России, это — провайдер.
Провайдер
— юридическое лицо, компания или индивидуальный предприниматель, оказывающие услуги связи на основании лицензии; поставщик информационных услуг и доступа к распределенной или глобальной сети, а также связи через нее с государственными органами, частными компаниями и отдельными пользователями.
Если вы пользуетесь кабельными или телефонными сетями, то заключается двусторонний договор в письменном (бумажном) виде. При использовании интернет- карт пользователь также заключает с момента покупки карты односторонний договор с провайдером, что оговорено в Гражданском кодексе РФ. Желательно до покупки карты на сайте провайдера ознакомиться с типовым договором, а после ее покупки — учитывать требования договора при работе в сети, смене программного обеспечения, замене модема или схемы подключения.
Для локальных корпоративных сетей наличие договора необходимо только сторонним пользователям этой сети, не являющимся сотрудниками учреждения.
При создании сети или подключении к имеющейся сети пользователь должен выбрать способ подключения своего компьютера, необходимое аппаратное и программное обеспечение.
У современных компьютеров есть USB-порты; копировать файлы с компьютера на компьютер проще с помощью флеш-носителей.
Соединить между собой пару современных компьютеров можно через сетевые адаптеры (сетевые карты), встроенные в большинство интегрированных материнских плат. Для соединения компьютеров потребуется так называемый перекрестный кабель соответствующей длины с универсальными евроразъемами типа RJ-45 или подобными.
Подключив кабель и включив компьютер, загружают операционную систему Windows. В окне Панель управления находят и запускают Мастер создания сетевого подключения, с помощью которого в диалоге устанавливают настройки сети.
Для создания локальной сети с большим количеством компьютеров или при подключении к глобальной сети следует выбрать (если возможно) тип линии связи, так как она сильно влияет на пропускную способность.
Витая пара и коаксиальный кабель охватывают практически одинаковый частотный диапазон. Как правило, на небольших расстояниях предпочтение отдают витой паре, которая дешевле, проще соединяется с разъемными элементами.
Оптоволоконные линии связи позволяют достичь более высокой скорости передачи, но они дороги, сложны в монтаже, требуют специальных разъемов- соединителей и соответственно скоростных коммутационных элементов сети.
Вопрос 5. Параметры локальной сети.
Пропускная способность (пиковая нагрузка) линий связи и коммуникационного сетевого оборудования, измеряемая, как и для линий связи и модемов количеством бит, переданных в секунду. Именно бит, а не байт, так как обычно данные в сетях передаются последовательно, бит за битом. Еще одна особенность этого параметра — количество бит не привязано к объему какой-либо памяти, поэтому оно представляется в десятичной

40 системе счисления. Поэтому производные единицы пропускной способности получаются с помощью коэффициента, равного 1000: 1 Кбит/с = 1000 бит/с.
Общий объем (интегральная нагрузка) передаваемой по сети информации за определенный достаточно протяженный период (день или месяц) — трафик (нагрузка, создаваемая потоком вызовов, сообщений и сигналов, поступающих на средства связи)
(Федеральный закон от 7 июля 2003 г. № 126-ФЗ «О связи» в ред. от 23 июля 2013 г.).
Максимальное количество пользователей, одновременно работающих в сети также является важной характеристикой локальной сети.
Количество установленных в сети серверных программ, определяющих, какие сервисы могут быть доступны пользователям сети. Именно программ, так как все они могут быть установлены на одном компьютере-сервере. Например, операционная система — сервер Windows 2019 Server, почтовый сервер, файловый сервер, веб-сервер.
Для связи компьютеров между собой необходимо, как в обычной почтовой или телефонной связи, различать компьютеры, работающие в сети, — кто посылает запрос- сообщение, кто отвечает, откуда взять информацию для ответа. Чтобы не запутаться «в сетях», компьютерам присваивают собственные имена и адреса.
Сетевые имена компьютеров используются только в локальных сетях (хотя могут применяться и в корпоративных) для доступа к конкретному ресурсу (логическому диску, сетевой папке, подключенному периферийному устройству). Строка-запись следующего вида: \\server \share — шаблон имени одного конкретного сетевого ресурса.
Символы \\ служат признаками локального сетевого имени. Слово server обозначает собственно сетевое имя компьютера, в качестве которого может использоваться произвольный набор символов. Разделитель \ помогает указать на имя конкретного сетевого ресурса. Слово share обозначает условное имя конкретного ресурса, обычно имя локального или сетевого диска (но без указания двоеточия на конце), имя папки, имя периферийного устройства — принтера, сканера, факса.
Например: \\pravo\f или \\5-107-14\LaserJet4L или \\ucheba\z или \\3-230-4\d\Klimov\108 Сидоров
Отметим, что с использованием одного сетевого имени нельзя подключиться к компьютеру в целом (сразу ко всем его доступным, разрешенным для работы в сети ресурсам), если не указано имя ресурса. При наличии на одном компьютере нескольких доступных (share — «расшаренных») для работы в сети ресурсов подключение к каждому из них должно осуществляться отдельно. Допустим и противоположный вариант — подключение нескольких пользователей (компьютеров) к одному сетевому ресурсу.
В качестве сетевых ресурсов могут выступать логические устройства внешней памяти (диски) и папки, для которых администратор или их владелец разрешили общий
(сетевой) доступ. Папки, в отличие от дисков, представляют собой специализированные файлы с атрибутом FLDR; могут выступать в роли сетевых ресурсов. Все файлы других типов не могут подключаться как сетевые ресурсы.
Сетевые службы, предназначенные для управления сетью, входят в состав практически всех широко распространенных операционных систем. Это позволяет построить одноранговую сеть (распределенная звезда) без сервера, в которой все компьютеры равноправны. После соединения компьютеров с помощью витой пары через концентратор или коммутатор и задания сетевых параметров на каждом компьютере
(включая сетевые имена и права доступа к расшаренным ресурсам) сеть готова к работе.
Несмотря на равноправие как компьютеров, так сетевых ресурсов (предполагается, что они все имеют одинаковые права доступа) в одноранговой сети, остается неравенство прав при работе с файлами.
Это свойство заложено в операционные системы — только одна копия открытого файла доступна для полноценной работы. Если с общего сетевого ресурса несколько

41 пользователей открыли один файл для работы, то только пользователь, первый обратившийся к этому файлу, будет иметь возможность для полноценной работы с ним.
Остальные пользователи будут работать с этим файлом в режиме только чтение. При работе с одним документом пользователям фактически предлагается редактировать его по очереди.
Ликвидировать неравенство пользователей возможно, но чтобы «обойти» это неприятное свойство операционной системы, следует либо нарушить равенство компьютеров в сети, либо «научить» прикладные программы автоматически учитывать интересы нескольких пользователей. Примером последнего варианта служит система управления базами данных Access из пакета прикладных программ Microsoft Office. Одна база допускает одновременную работу с равными правами для нескольких пользователей.
В первом варианте неравенство вносится в структуру сети, наделяя один из компьютеров (точнее программу, установленную на нем) большими правами. Речь идет о переходе к структуре сети «звезда» с выделенным компьютером — сервером.
Применительно к программному обеспечению также необходимо перейти на клиент- серверную технологию, чтобы полностью реализовать равенство всех пользователей в сети. Большинству пользователей с разным уровнем компьютерной квалификации осуществить такой переход (точнее, создание заново сети) вряд ли удастся.
Как правило, выделяют одного специально подготовленного квалифицированного пользователя (реже группу) для решения всех сетевых проблем. Этот привилегированный пользователь, которого называют администратором сети, или системным администратором, поддерживает нормальную работу сети и отвечает за ее безопасность.
Обязанности системного администратора очень широки: установка новых аппаратных и программных компонент в сети, их настройка; устранение несовместимости, конфликтов, сбоев в работе; контроль за работой пользователей; резервное копирование важной информации; резервное копирование и восстановление после сбоев операционной системы; защита от действия вредоносных программ и атак злоумышленников; планирование возможного масштабирования (расширения, развития) сети.
Системный администратор учитывает множество параметров компьютеров, коммуникационной аппаратуры, программного обеспечения.
В одноранговой локальной сети нет компьютера, на котором установлена сетевая операционная система, управляющая работой сети (нет сервера).
Расширить список сервисов одноранговой сети можно, установив на один или несколько компьютеров соответствующие серверные программы, т.е. превратив отдельный компьютер (компьютеры) в серверы. Например, почтовый сервер, веб-сервер, сервер системы электронного документооборота, SQL-сервер и т.п.
Локальная звезда отличается от одноранговой сети наличием компьютера
(сервера), на котором установлена и запущена сетевая операционная система, управляющая работой всей сети. Это позволяет проводить на сервере аутентификацию пользователей — проверку того, кто из пользователей, Сидоров или Абрамов, пытается работать за компьютером А1. В одноранговой сети аутентификация проводилась на каждом локальном компьютере и оба пользователя и Сидоров, и Абрамов были
«привязаны» к А1. В сети «звезда», если создать учетные записи (профили) для Сидорова и Абрамова на нескольких компьютерах сети, то они смогут «пересаживаться» с компьютера А1 на другие рабочие места.
Для расширения списка сервисов, как и в одноранговой сети, требуется установка соответствующих дополнительных серверных программ. В «звезде» их обычно ставят уже в имеющийся компьютер-сервер.
Вопрос 6. Параметры глобальной сети.