Tietokoneverkkoa kutsutaan. Windowsin verkkotyökalujen määrittäminen. "Mikä on tietokoneverkko? Verkkotyypit"

Tietokoneverkon määritelmä. Tietokoneverkkojen tyypit.

Verkot – hajautetun IS:n tyyppi. Järjestelmä, joka kerää, tallentaa ja käsittelee tietoa. Hajautettujen järjestelmien tyypit: Verkko -> klusteri -> moniprosessorijärjestelmä.

Klusteri on järjestelmä, jossa solmut on fyysisesti eristetty toisistaan, mutta niitä on erityisiä keinoja yhdistämään ne. Väyliä käytetään tiedonsiirtoon.

Solmut ovat tiettyjä tietokoneita.

Verkon kokoonpano:

1) Tietokoneet (isännät) ovat tiedon kuluttajia ja tuottajia;

2) Verkkolaitteet: a) keskittimet, b) sillat, c) kytkimet,

d) toistimet, e) reitittimet, f) palomuurit, g) verkkokortit,

h) verkkokaapeleita, i) modeemit (ADSL, Wifi, kaapeli, puhelinverkkoyhteys ovat vanhentuneet alhaisen nopeuden vuoksi).

Tietokoneverkko (Tietokoneverkko) - joukko tietokoneita, jotka on yhdistetty viestintälinjoilla ja joissa käytetään erityisiä ohjelmistoja.

Palvelin– tietokone tai ohjelma, joka tarjoaa tietyn palvelun.

Asiakas– sovellusohjelma, palvelimen välittämän palvelun tai tiedon kuluttaja yhdistyksen tarkoitus verkossa olevat tietokoneet - tarjoavat käyttäjille pääsyn erilaisiin tietolähteitä jaettu näiden tietokoneiden ja niiden kesken jakaminen.

Tärkeä ominaisuus mikä tahansa tietokoneverkko - alueen leveysaste jonka se peittää. Peittoalueen leveys määräytyy verkon muodostavien tietokoneiden keskinäisen etäisyyden mukaan ja vaikuttaa siten verkkoa rakennettaessa valittuihin teknisiin ratkaisuihin.

Peittoalueen leveyden perusteella on olemassa kahdenlaisia ​​verkkoja:

- Paikallinen LAM-verkot, joiden tietokoneet ovat keskittyneet suhteellisen pienille alueille (yleensä 1-2 km säteellä). Niiden rakentamiseen käytetään melko kalliita ja laadukkaita tekniikoita, mikä varmistaa suuri nopeus tietojen vaihto tietokoneiden välillä.

- Maailmanlaajuinen WAM ovat verkkoja, jotka on suunniteltu yhdistämään yksittäisiä tietokoneita ja paikallisia verkkoja, jotka sijaitsevat huomattavan etäisyyden (satojen ja tuhansien kilometrien) päässä toisistaan. Globaaleissa verkoissa käytetään usein jo olemassa olevia linjoja, joita ei alun perin ollut tarkoitettu tietokoneverkkojen rakentamiseen (esimerkiksi puhelin- tai lennätinlinjoja). Tässä suhteessa tiedonsiirtonopeus tällaisissa verkoissa on huomattavasti alhaisempi kuin paikallisissa.

He korostavat myös:

- Kaupunkiverkot (MIES). Tällaiset verkot on suunniteltu varmistamaan tietokoneiden ja/tai paikallisten verkkojen vuorovaikutus suuressa kaupungissa (yleensä 100 km:n säteellä) sekä yhdistämään paikallisia verkkoja globaaleihin verkkoihin. Tällaisten verkkojen rakentamiseen käytetään riittävän korkealaatuisia digitaalisia viestintälinjoja, jotka mahdollistavat vuorovaikutuksen suhteellisen suurella nopeudella globaaleihin verkkoihin verrattuna.

- Internet – verkosto, joka yhdistää paikalliset, kaupunki- ja globaalit verkostot koko planeetalta.

Organisaatiotyypin mukaan:

- Paikallinen verkko on verkko, jossa tietokoneet sijaitsevat tiiviisti joko yhdessä tai useassa vierekkäisessä huoneessa.

- Vertaisverkko on verkko, jossa ei ole omistettuja palvelimia, kaikilla tietokoneilla on yhtäläiset oikeudet ja ne ovat sekä asiakkaita että palvelimia samanaikaisesti.

- Heterogeeninen verkko on verkko, johon on kytketty tietokoneita eri käyttöjärjestelmillä.

Tietokoneverkon määritelmä. Tietokoneverkkojen tyypit. - käsite ja tyypit. Luokan "Tietokoneverkon määritelmä. Tietokoneverkkojen tyypit" luokittelu ja ominaisuudet. 2017, 2018.

Mikä on verkko

Tietokoneverkko on kokoelma tietokoneita ja muita laitteita, jotka on kytketty toisiinsa verkkokaapeleilla, jotta ne voivat kommunikoida keskenään tietojen ja resurssien jakamiseksi. Verkostot vaihtelevat kooltaan: jotkut sijaitsevat yhden toimiston sisällä, toiset kattavat useita rakennuksia ja jopa koko maapallon.

Verkkoja luotaessa niitä käytetään useimmiten Ethernet-tekniikat Ja Nopea Ethernet. Yhdessä verkossa voidaan käyttää useita tekniikoita. Ethernet- ja Fast Ethernet -verkot toimivat samalla tavalla; Suurin ero on tiedonsiirtonopeus.

Miten verkko toimii

Tiedot välitetään paketeissa. Jokainen paketti sisältää lähettävän ja vastaanottavan laitteen osoitteen, jonka avulla se pääsee määränpäähänsä.

Ethernet- ja Fast Ethernet -verkot käyttävät CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) -protokollaa. Tämä protokolla sallii vain yhden laitteen lähettää tietoja kerrallaan. Jos kaksi laitetta yrittää lähettää tietoa samanaikaisesti, tapahtuu törmäys, jonka lähettävät laitteet havaitsevat. Molemmat laitteet lopettavat lähettämisen ja odottavat, kunnes ne voivat aloittaa tiedonsiirron uudelleen. Tämä mekanismi on samanlainen kuin kahden ihmisen välinen keskustelu: jos molemmat alkavat puhua samaan aikaan, he lopettavat ja toinen alkaa puhua uudelleen.

Verkostoitumisen edut

Verkossa sekä tietoa että resursseja voidaan jakaa tai, kuten sanotaan, käyttäjien jakaa. Tällä on useita etuja:

  • voit käyttää samoja oheislaitteita, kuten tulostimia, modeemeja, skannereita jne. (Verkossa voi esimerkiksi olla vain yksi tulostin);
  • Voit siirtää tietoja käyttämättä levykkeitä. Tiedostojen siirtäminen verkon kautta säästää aikaa, joka kuluu tietojen kirjoittamiseen ja lukemiseen levykkeeltä. Lisäksi kopioitujen tiedostojen kokoa ei ole rajoitettu.
  • voit keskitetysti käyttää tärkeää tietokoneohjelmat esimerkiksi kirjanpito. Usein käyttäjien on voitava käyttää samaa ohjelmaa ja työskennellä sen kanssa samanaikaisesti. Esimerkiksi lipunmyyntiohjelman tulee olla yhtenäinen jälleenmyynnin estämiseksi;
  • on mahdollista tarjota automaattinen varmuuskopioida tärkeitä tiedostoja. Varmuuskopiointiohjelma käynnistyy automaattisesti, mikä säästää aikaa ja varmistaa tiedostojesi turvallisuuden.

Verkkokomponentit

Pieni verkko koostuu yleensä:

  • PC ja oheislaitteet kuten tulostimet;
  • Verkkosovittimet tietokoneita ja verkkokaapeleita varten;
  • verkkolaitteet, kuten keskittimet ja kytkimet, jotka yhdistävät tietokoneita ja tulostimia;
  • verkkokäyttöjärjestelmä, kuten Windows NT tai NetWare.

Lisäksi saatetaan tarvita muita laitteita.

Jotta tietokonettasi voidaan käyttää verkossa, sinun on asennettava Verkkosovittimet. Joissakin tietokoneissa on esiasennettu verkkosovitin. Verkkosovittimen on oltava nopeudeltaan yhteensopiva sen keskittimen kanssa, johon tietokone on kytketty. Kyllä, verkko Ethernet-sovitin vastaa Ethernet-keskitintä ja Fast Ethernet -verkkosovitin vastaa Fast Ethernet -keskitintä.

Keskittimet

Termiä "keskitin" käytetään joskus viittaamaan mihin tahansa verkkolaitteeseen, joka yhdistää tietokoneet verkkoon, mutta keskitin on itse asiassa moniporttinen toistin. Tämäntyyppiset laitteet yksinkertaisesti lähettävät (toistavat) kaiken vastaanottamansa tiedon – eli kaikki keskitinportteihin kytketyt laitteet saavat saman tiedon.

Hubeja käytetään verkon laajentamiseen. Liiallinen riippuvuus keskittimiin voi kuitenkin johtaa siihen, että verkkolaitteisiin lähetetään paljon tarpeetonta liikennettä. Keskittimethän välittävät liikennettä verkkoon tunnistamatta tietojen todellista kohdetta. Datapaketteja vastaanottavat tietokoneet käyttävät kussakin paketissa olevia kohdeosoitteita määrittääkseen, onko paketti tarkoitettu niille vai ei. Pienissä verkoissa tämä ei ole ongelma, mutta myös keskikokoisissa verkoissa, joissa on paljon liikennettä, tulisi käyttää kytkimiä, jotka minimoivat turhan liikenteen määrän.

Kytkimet

Kytkimet valvovat verkkoliikennettä ja hallitsevat sen liikettä analysoimalla kunkin paketin kohdeosoitteet. Kytkin tietää mitkä laitteet on kytketty sen portteihin ja reitittää paketit vain tarvittaviin portteihin. Tämä mahdollistaa työskentelyn samanaikaisesti useiden porttien kanssa, mikä laajentaa kaistanleveyttä.

Tällä tavalla vaihtaminen vähentää tarpeettoman liikenteen määrää, joka syntyy, kun samat tiedot lähetetään kaikkiin portteihin.

Kytkimiä ja keskittimiä käytetään usein samassa verkossa; hubit laajentavat verkkoa lisäämällä porttien määrää, ja kytkimet jakavat verkon pienempiin, vähemmän ruuhkautuneisiin segmentteihin.

Milloin keskitintä tai kytkintä kannattaa käyttää

Pienessä verkossa (jopa 20 työasemaa) keskitin tai keskitinryhmä pystyy käsittelemään verkkoliikennettä melko hyvin. Tässä tapauksessa keskitin yksinkertaisesti yhdistää kaikki verkon käyttäjät.

Suuremmassa verkossa (noin 50 käyttäjää) saattaa olla tarpeen käyttää kytkimiä verkon jakamiseksi segmentteihin tarpeettoman liikenteen vähentämiseksi. Jos käytät keskitintä tai kytkintä, jossa on osoittimet, jotka osoittavat verkon ruuhkan asteen, voit tehdä tiettyjä johtopäätöksiä analysoimalla niiden lukemia. Joten jos liikennettä on jatkuvasti paljon, sinun tulee jakaa verkko osiin kytkimellä. Jos lisäät verkkoosi uusia keskittimiä, sinun on noudatettava sääntöjä, jotka rajoittavat suoraan toisiinsa yhdistettävien keskittimien määrää. Kytkimien avulla voit lisätä verkossa käytettävien keskittimien määrää ja siten laajentaa verkkoa.

Verkon muodostussäännöt

Ethernet- ja Fast Ethernet -säännöt

Kun muodostat useiden laitteiden verkon, sinun on noudatettava useita sääntöjä, jotka liittyvät:

  • toisiinsa kytkettävien keskittimien lukumäärä;
  • käytetyn kaapelin pituus;
  • käytetyn kaapelin tyyppi.

Nämä säännöt ovat samanlaiset Ethernetille ja Fast Ethernetille. Jos olet tekemisissä keskittimien kanssa, jotka tukevat kahden tyyppisiä yhteyksiä - Ethernet ja Fast Ethernet, sinun on käytettävä Ethernet- tai Fast Ethernet -sääntöjä keskittimeen kytketyn laitteen tyypistä riippuen. Jos yhdistät kaksi keskitintä yhteen, Fast Ethernet -yhteyden pitäisi olla.

Kun haluat yhdistää useampia käyttäjiä verkkoosi, voit yksinkertaisesti käyttää toista keskitintä yhdistämällä sen olemassa olevaan verkkolaitteeseen. Keskittimet toimivat eri tavalla kuin muut verkkolaitteet. He yksinkertaisesti välittävät heille tulevan tiedon kaikkiin muihin portteihin. Yhteen liitettävien keskittimien lukumäärä on rajoitettu, koska suuri määrä keskitteitä aiheuttaa verkon alttiuden törmäyksille.

10Base-T Ethernet-verkoissa peräkkäin sijaitsevien keskittimien enimmäismäärä ei saa ylittää neljää.

Ongelma voidaan ratkaista sijoittamalla yksi kytkin napojen väliin. Kuten tiedät, kytkimet jakavat verkon segmentteihin. Tässä tapauksessa kytkin tulee sijoittaa niin, että tietokoneen ja kytkimen välillä ei ole enempää kuin kaksi nappia. Juuri tämä rakenne täyttää Ethernetin vaatimukset ja takaa verkon oikean toiminnan.

Kierretyn parin nopean Ethernetin säännöt

Keskittimien enimmäismäärä yhdessä haarassa on kaksi.

100Base-TX vaatii luokan 5 kierretyn parikaapelin. Kaapelisegmentin maksimipituus on 100 m. Suoraan kytkettyjen keskittimien läpi kulkevan parikaapelin kokonaispituus ei saa ylittää 205 m.

Liittimet ja kaapelit

Miksi kierretty pari korvaa koaksiaalikaapelin?

Koaksiaalikaapeli

Kierretty pari ja koaksiaalikaapeli ovat Erilaisia ​​tyyppejä kaapelit, joita käytetään tietokoneverkkolaitteiden kytkemiseen.

Koaksiaalikaapelia alettiin käyttää verkoissa ennen kierrettyä paria. Koaksiaalikaapeliverkot luodaan yhdistämällä T-osuudet yhdeksi pitkäksi segmentiksi. Segmentin kaksi vapaata päätä päätetään päätteillä. PC:t on kytketty T-osan toiseen päähän. Data välittyy koko segmentillä ja tavoittaa kaikki segmenttiin kuuluvat laitteet. Jotta verkko toimisi, koko segmentin on säilyttävä ehjänä. Tämä tarkoittaa, että jos jokin kaapelin osa on vaurioitunut tai irrotettu, verkko ei toimi. Verkon päivityksen aikana (esimerkiksi uusia tietokoneita lisättäessä) segmentti katkeaa, mikä tekee verkosta tilapäisesti käyttökelvottoman.

Koaksiaalikaapelia voidaan käyttää vain Ethernet-verkoissa.

Kierretty parikaapeli

Kierretty parikaapeli on helpompi käyttää ja paljon joustavampi kuin koaksiaalikaapeli. Siksi useimmissa verkoissa fyysisenä tiedonsiirtovälineenä käytetään kierrettyä parikaapelia. Pienissä kierretyissä pariverkoissa käytetään yleensä keskuslaitetta - keskitintä tai kytkintä -, johon kaikki tietokoneet on kytketty kierretyn parin kautta. Tämä laite jakaa tietoa siihen kytkettyjen tietokoneiden välillä.

Kierretty parikaapeli on erittäin joustava ja siinä on helppokäyttöiset liittimet, jotka sopivat helposti portteihin verkkolaitteet, PC:t ja tulostimet. Jos kierretty parikaapeli vaurioituu, vain laite, jonka se yhdistää verkkoon, estetään. Kaikki muut laitteet pysyvät toiminnassa. Verkon päivittäminen (esimerkiksi uusien tietokoneiden lisääminen) on erittäin helppoa, eikä tämä prosessi vaikuta muiden laitteiden toimintaan. Luokan 5 kaapelia voidaan käyttää Fast Ethernet -verkoissa. Lisäksi Category 5 -kaapelin käyttö mahdollistaa siirtymisen Ethernet-verkoista Fast Ethernet -verkkoihin.

Kuinka muodostat verkkoyhteyden koaksiaalikaapelilla?

Aiemmin koaksiaalikaapelia käytettiin yleisimmin siirtovälineenä Ethernet-verkoissa. Varmistaaksesi siirtymisen kierrettyyn pariin, sinun tulee käyttää keskittimiä, joissa on kahden tyyppiset portit - kierretty pari ja koaksiaalikaapeli.

Jos sinulla on jokin näistä keskittimistä, verkkoyhteyden muodostamisen koaksiaalikaapelilla pitäisi olla melko helppoa. Sinun tarvitsee vain muodostaa yhteys olemassa olevaa verkkoa vastaavan keskitinportin kanssa. Koaksiaalikaapelin lisäksi nämä keskittimet mahdollistavat liitännät myös kierretyn parin kautta.

Laajentaminen ja modernisointi

Tarkastellaanpa verkon laajentamiseen liittyviä kysymyksiä, jotka liittyvät käyttäjien määrän kasvuun.

Missä tapauksissa verkkoa on laajennettava tai päivitettävä? Syitä on ainakin kolme:

  • tarvitaan lisää portteja;
  • tarvitaan laajempi kaistanleveys;
  • peer-to-peer verkottumisesta on tullut liian monimutkaista.

Lisää portteja tarvitaan.

Tapauksissa, joissa verkon käyttäjien määrä kasvaa, voit yksinkertaisesti lisätä toisen keskittimen yhdistämällä sen olemassa olevaan keskittimeen. Tämän seurauksena näkyviin tulee tarvittava määrä lisäportteja.

Laitteiden yhdistämiseen Ethernet-verkoissa käytetään MDI-liitäntää, joka säätelee yhteyssääntöjä. Useimmat keskitin- ja kytkinportit ovat MDI-X-portteja, jotka yhdistävät tietokoneeseen tavallisen kierretyn parikaapelin. Jotkut portit voivat kuulua MDI/MDI-X-luokkaan. Tämä tarkoittaa, että niiden toimintatapa valitaan kytkimellä. Jotta yhteys kahden laitteen välillä toimisi, toisen laitteen vastaanottolinjat on kytkettävä toisen lähetyslinjoihin. Kahden MDI-portin tai kahden MDI-X-portin yhdistämiseen on käytettävä ns. crossover-kaapelia - kaapelia, jossa lähetys- ja vastaanottolinjat ovat ristissä. Muotoillaan yleisimmin käytetyt säännöt laitteiden yhdistämiseen:

  1. Yhden laitteen MDI/MDI-X-portin (asetettu MDI-tilaan kytkimellä) liittämiseksi toisen laitteen MDI-X-porttiin tarvitset tavallisen kierretyn parikaapelin.
  2. Kahden MDI-X-portin yhdistämiseen tarvitaan kierretty parikaapeli.

Tarvitaan lisää kaistanleveyttä.
Keskitinpohjaiset Ethernet-verkot ovat ihanteellinen ratkaisu useimpiin pieniin verkkoihin. Jos Ethernet-verkko kuitenkin toimii jatkuvasti raskaan kuormituksen alaisena, voit:

  • lisää Ethernet-kytkin. Jos verkossa on yli 25 käyttäjää tai useimmilla käyttäjillä on tavalliset Ethernet-sovittimet tietokoneissaan, Ethernet-kytkimen lisääminen mahdollistaa verkon jakamisen vähemmän kuormitettuihin segmentteihin.
  • Siirry Fast Ethernetiin. Jos verkon kautta lähetetään paljon suuria tiedostoja(esimerkiksi grafiikka), sitten Fast Ethernetiin siirtyminen tarjoaa 10 kertaa enemmän kaistanleveyttä. Tämä nopeuttaa tiedostojen siirtoa ja muita verkkotoimintoja.

Huomaa, että Fast Ethernetiin siirtyminen vaatii Fast Ethernet -standardin verkkosovittimia. Jos et aio päivittää koko verkkoasi kerralla, suosittelemme käyttämään automaattisen tunnistuksen keskittimiä. Nämä laitteet mahdollistavat Ethernet/Fast Ethernet -porttien automaattisen konfiguroinnin, jolloin voit liittää vanhat Ethernet-laitteet ja uudet Fast Ethernet -laitteet keskittimeen.

Vertaisverkotuksista on tullut liian monimutkaista.

Useissa tapauksissa vertaisverkon kasvuun liittyy vaikeuksia:

  • Jos jaettuja kansioita tai tiedostoja on monia, on hankalaa hallita niiden sijaintia ja käyttöoikeuksia.
  • Jos jaettuja kansioita ja paikallisia tulostimia käytetään usein, tämä hidastaa niiden tietokoneiden suorituskykyä, joihin ne on liitetty.

Asiakas-palvelin tekniikka

Hyvin usein on suositeltavaa siirtyä vertaisverkosta asiakas-palvelin-teknologiaan perustuvaan verkkoon, jonka käyttö mahdollistaa LAN-kapasiteetin tehokkaamman käytön. Tässä tapauksessa sovellus on jaettu kahteen osaan: asiakas ja palvelin. Yksi tai useampi verkon tehokkaimmista tietokoneista on määritetty sovelluspalvelimiksi; he pyörittävät sovelluspalvelimia. Asiakasosat toimivat työasemilla; Juuri työasemilla luodaan pyyntöjä sovelluspalvelimille ja käsitellään saatuja tuloksia.

On olemassa verkkoja, joissa on yksi tai useampi omistettu palvelin. Tällaisissa verkoissa palvelinresurssit, useimmiten levymuisti, ovat kaikkien käyttäjien käytettävissä. Palvelimia, joiden jaettu resurssi on levymuisti, kutsutaan tiedostopalvelimiksi. Voimme sanoa, että palvelin palvelee kaikkia työasemia. Tiedostopalvelinta käyttää yleensä vain verkonvalvoja, eikä sitä ole tarkoitettu sovellusten ongelmien ratkaisemiseen. Siksi se voidaan varustaa edullisella, tasaisella yksivärisellä näytöllä. Tiedostopalvelimet sisältävät kuitenkin lähes aina useita nopeita asemia tai jopa RAID-ryhmän. Palvelimen on oltava erittäin luotettava, koska sen vika johtaa koko verkon sammumiseen. Tiedostopalvelimelle on yleensä asennettu verkkokäyttöjärjestelmä: useimmiten se on Windows NT, NetWare tai Linux.

Työasemat asennetaan perinteisellä käyttöjärjestelmällä, kuten DOS, Windows tai Windows NT. Työpiste on yksilöllinen työpaikka käyttäjä. Toisin kuin peer-to-peer-verkossa, käyttäjä on työaseman kaikkien resurssien täysi omistaja. Samanaikaisesti kaikki käyttäjät jakavat tiedostopalvelimen resurssit. Lähes minkä tahansa kokoonpanon tietokonetta voidaan käyttää työasemana. Mutta lopulta kaikki riippuu sovelluksista, joita tietty tietokone käyttää.

ComputerPress 10"1999

Tietokoneverkko (Tietokoneverkko) on joukko tietokoneita, jotka on yhdistetty tietoliikennelinjoilla ja joissa käytetään erityisiä ohjelmistoja.

Alla viestintälinja yleensä ymmärtää kokonaisuuden tekniset laitteet ja fyysinen ympäristö, joka varmistaa signaalien siirron lähettimestä vastaanottimeen. SISÄÄN oikea elämä esimerkkejä tietoliikennelinjoista ovat kaapeliosat ja vahvistimet, jotka välittävät signaalin kytkimien välillä puhelinverkko. Viestintäkanavat rakennetaan viestintälinjojen pohjalta.

Viestintäkanava tarkoittaa yleensä teknisten laitteiden ja viestintälinjojen järjestelmää, joka varmistaa tiedonsiirron tilaajien välillä. Käsitteiden "kanava" ja "linja" välistä suhdetta kuvataan seuraavasti: viestintäkanava voi sisältää useita heterogeenisia viestintälinjoja ja yhtä viestintälinjaa voivat käyttää useat kanavat

Viestintälinjat ja kanavat

Tietokoneiden verkkoon liittämisen päätarkoitus on tarjota käyttäjille mahdollisuus käyttää ja jakaa erilaisia ​​tietoresursseja (esimerkiksi asiakirjoja, ohjelmia, tietokantoja jne.), jotka on jaettu näille tietokoneille.

Minkä tahansa tietokoneverkon tärkeä ominaisuus on sen kattaman alueen leveys. Peittoalueen leveys määräytyy verkon muodostavien tietokoneiden keskinäisen etäisyyden mukaan ja vaikuttaa siten verkkoa rakennettaessa valittuihin teknisiin ratkaisuihin. Perinteisesti verkkoja on kahden tyyppisiä: paikallisverkot ja suuralueverkot.

Paikalliset verkot

TO paikalliset verkot(Local Area Network, LAN) tarkoittaa yleensä verkkoja, joiden tietokoneet ovat keskittyneet suhteellisen pienille alueille (yleensä 1-2 km säteellä). Klassinen esimerkki paikallisista verkoista on yhden yrityksen verkko, joka sijaitsee yhdessä tai useammassa lähellä olevassa rakennuksessa. Paikallisverkkojen pieni koko mahdollistaa melko kalliiden ja laadukkaiden teknologioiden käytön niiden rakentamiseen, mikä varmistaa nopean tiedonvaihdon tietokoneiden välillä.

Paikallinen verkko

Globaalit verkot

Globaalit verkot(Wide Area Network, WAN) ovat verkkoja, jotka on suunniteltu yhdistämään yksittäisiä tietokoneita ja paikallisverkkoja, jotka sijaitsevat huomattavan etäisyyden (satojen ja tuhansien kilometrien) päässä toisistaan. Koska erikoistuneiden laadukkaiden kaukoviestintäkanavien järjestäminen on melko kallista, globaalit verkot käyttävät usein olemassa olevia linjoja, joita ei alun perin ollut tarkoitettu tietokoneverkkojen rakentamiseen (esimerkiksi puhelin- tai lennätinlinjoja). Tässä suhteessa tiedonsiirtonopeus tällaisissa verkoissa on huomattavasti alhaisempi kuin paikallisissa.

Maailmanlaajuinen verkosto

Kaupungin verkot

Ei niin kauan sitten kahteen ilmoitettuun verkkotyyppiin lisättiin toinen - ns kaupungin verkot(Metropolitan Area Network, MAN). Tällaiset verkot on suunniteltu varmistamaan tietokoneiden ja/tai paikallisten verkkojen vuorovaikutus suuressa kaupungissa (yleensä 100 km:n säteellä) sekä yhdistämään paikallisia verkkoja globaaleihin verkkoihin. Tällaisten verkkojen rakentamiseen käytetään riittävän korkealaatuisia digitaalisia viestintälinjoja, jotka mahdollistavat vuorovaikutuksen suhteellisen suurella nopeudella globaaleihin verkkoihin verrattuna.

Kaupungin verkko

Internet

Riippumatta siitä, minkä alueen verkko kattaa, mitkä tekniset ratkaisut ovat sen organisoinnin taustalla, on olemassa yleisiä verkkovuorovaikutuksen periaatteita, joita verkon toiminnan tulee noudattaa. Se on tällaisten kehitystä yleiset periaatteet edesauttoi aikoinaan Internetin syntyä yhtenäisenä verkkona (joskus käytetään jopa termiä "hyperverkko"), joka yhdisti koko planeetan paikalliset, kaupunki- ja globaalit verkot.

Internet yhdistettynä verkkona

Seuraavissa osioissa esitellään nykyaikaisia ​​verkkovuorovaikutuksen käsitteitä sekä niiden käytännön toteutuksia, jotka varmistavat teknisesti Internetin toiminnan.

  • Opastus

Hei kaikki. Toissapäivänä sain idean kirjoittaa artikkeleita tietokoneverkkojen perusteista, analysoida tärkeimpien protokollien toimintaa ja verkkojen rakentamista. yksinkertaisella kielellä. Kutsun kiinnostuneet alle cat.


Hieman off-topic: Noin kuukausi sitten suoritin CCNA-kokeen (980/1000 pisteellä) ja valmistautumis- ja harjoitteluvuodelta on paljon materiaalia jäljellä. Opiskelin ensin Cisco Akatemiassa noin 7 kuukautta, ja lopun ajan tein muistiinpanoja kaikista opiskelemistani aiheista. Neuvoin myös monia verkkoteknologioiden alalla työskenteleviä miehiä ja huomasin, että monet kompastuvat samaan rakeen, aukkojen muodossa joissakin keskeisissä aiheissa. Eräänä päivänä pari kaveria pyysi minua selittämään, mitä verkot ovat ja kuinka toimia niiden kanssa. Tältä osin päätin kuvata tärkeimmät ja tärkeimmät asiat mahdollisimman yksityiskohtaisesti ja yksinkertaisella kielellä. Artikkelit ovat hyödyllisiä aloittelijoille, jotka ovat juuri aloittaneet oppimispolun. Mutta ehkä kokeneet järjestelmänvalvojat korostavat tästä myös jotain hyödyllistä. Koska osallistun CCNA-ohjelmaan, tämä on erittäin hyödyllinen niille ihmisille, jotka valmistautuvat suorittamaan testi. Voit säilyttää artikkeleita huijausarkkien muodossa ja tarkistaa ne säännöllisesti. Opintojeni aikana tein muistiinpanoja kirjoista ja luin niitä säännöllisesti päivittääkseni tietojani.

Yleisesti ottaen haluan antaa neuvoja kaikille aloittelijoille. Ensimmäinen vakava kirjani oli Oliferin kirja "Tietokoneverkot". Ja sen lukeminen oli minulle erittäin vaikeaa. En sano, että kaikki oli vaikeaa. Mutta hetket, joissa selitettiin yksityiskohtaisesti, kuinka MPLS tai kantoaaltoluokan Ethernet toimii, olivat ällistyttäviä. Luin yhden luvun useita tunteja ja silti paljon jäi mysteeriksi. Jos ymmärrät, että jotkin termit eivät vain halua tulla mieleesi, ohita ne ja lue eteenpäin, mutta älä missään tapauksessa hylkää kirjaa kokonaan. Tämä ei ole romaani tai eepos, jossa on tärkeää lukea luku luvulta juonen ymmärtämiseksi. Aika kuluu ja se mikä oli aiemmin käsittämätöntä, tulee lopulta selväksi. Täällä "kirjataitosi" päivitetään. Jokainen seuraava kirja on helpompi lukea kuin edellinen kirja. Esimerkiksi Oliferin ”Tietokoneverkkojen” lukemisen jälkeen Tanenbaumin ”Tietokoneverkot” on monta kertaa helpompaa ja päinvastoin. Koska uusia konsepteja on vähemmän. Joten neuvoni on: älä pelkää lukea kirjoja. Pyrkimyksesi kantaa hedelmää tulevaisuudessa. Lopetan huutamiseni ja aloitan artikkelin kirjoittamisen.

Tässä itse aiheet

1) Perusverkon termit, OSI-verkkomalli ja TCP/IP-protokollapino.
2) Ylemmän tason protokollat.
3) Alempien tasojen protokollat ​​(liikenne, verkko ja kanava).
4) Verkkolaitteet ja käytetyt kaapelityypit.
5) IP-osoitteiden käsite, aliverkon peitteet ja niiden laskenta.
6) VLAN-, runko- ja VTP- ja DTP-protokollien käsite.
7) Spanning Tree Protocol: STP.
8) Kanavien yhdistämisprotokolla: Etherchannel.
9) Reititys: staattinen ja dynaaminen käyttäen esimerkkiä RIP, OSPF ja EIGRP.
10) Verkko-osoitteen käännös: NAT ja PAT.
11) Ensimmäiset hypyn varausprotokollat: FHRP.
12) Tietokoneverkkojen turvallisuus ja virtuaaliset yksityisverkot: VPN.
13) Käytetyt maailmanlaajuiset verkot ja protokollat: PPP, HDLC, Frame Relay.
14) IPv6:n, konfiguroinnin ja reitityksen esittely.
15) Verkonhallinta ja verkon valvonta.

P.S. Ehkä lista laajenee ajan myötä.


Aloitetaan siis muutamilla verkottumisen perustermeillä.

Mikä on verkko? Se on kokoelma laitteita ja järjestelmiä, jotka on kytketty toisiinsa (loogisesti tai fyysisesti) ja kommunikoivat keskenään. Tämä sisältää palvelimet, tietokoneet, puhelimet, reitittimet ja niin edelleen. Tämän verkon koko voi olla Internetin kokoinen tai se voi koostua vain kahdesta kaapelilla yhdistetystä laitteesta. Sekaannusten välttämiseksi jaetaan verkkokomponentit ryhmiin:

1) Päätesolmut: Laitteet, jotka lähettävät ja/tai vastaanottavat mitä tahansa dataa. Nämä voivat olla tietokoneita, puhelimia, palvelimia, jonkinlaisia ​​päätteitä tai ohuita asiakkaita, televisioita.

2) Välilaitteet: Nämä ovat laitteita, jotka yhdistävät päätysolmut toisiinsa. Tämä sisältää kytkimet, keskittimet, modeemit, reitittimet ja Wi-Fi-tukiasemat.

3) Verkkoympäristöt: Nämä ovat ympäristöjä, joissa tapahtuu suoraa tiedonsiirtoa. Tämä sisältää kaapelit, verkkokortit, erityyppiset liittimet ja ilmassa kulkevat tiedonsiirtovälineet. Jos se on kuparikaapeli, tiedonsiirto tapahtuu sähköisten signaalien avulla. Valokuitukaapeleissa valopulsseja käyttäen. Hyvin langattomat laitteet, käyttämällä radioaaltoja.

Katsotaanpa kaikki kuvassa:

Päällä Tämä hetki sinun tarvitsee vain ymmärtää ero. Yksityiskohtaisista eroista keskustellaan myöhemmin.

Nyt mielestäni pääkysymys on: Mihin käytämme verkkoja? Tähän kysymykseen on monia vastauksia, mutta nostan esiin suosituimmat, joita käytetään jokapäiväisessä elämässä:

1) Sovellukset: Sovellusten avulla lähetämme erilaisia ​​tietoja laitteiden välillä ja avoimen pääsyn yhteisiin resursseihin. Nämä voivat olla joko konsolisovelluksia tai GUI-sovelluksia.

2) Verkkoresurssit: Tämä verkkotulostimet, joita käytetään esimerkiksi toimisto- tai verkkokameroissa, joita turvallisuus tarkkailee syrjäisellä alueella.

3) Varastointi: Verkkoon yhdistetyn palvelimen tai työaseman avulla luodaan tallennustilaa, joka on muiden käytettävissä. Monet ihmiset julkaisevat tiedostonsa, videonsa, kuvansa sinne ja avaavat yleinen pääsy niille muille käyttäjille. Yksi esimerkki tulee mieleen Google asema, Yandex-levy ja vastaavat palvelut.

4) Varmuuskopiointi: Usein suuret yritykset käyttävät keskuspalvelinta, jonne kaikki tietokoneet kopioivat tärkeitä tiedostoja varmuuskopiointia varten. Tämä on tarpeen myöhempää tietojen palauttamista varten, jos alkuperäinen poistetaan tai vahingoittuu. Kopiointimenetelmiä on valtava määrä: alustavalla pakkauksella, koodauksella ja niin edelleen.

5) VoIP: Puhelu IP-protokollaa käyttäen. Sitä käytetään nyt kaikkialla, koska se on yksinkertaisempi ja halvempi perinteinen puhelin ja joka vuosi se syrjäyttää sen.

Koko luettelosta useimmat työskentelivät sovellusten kanssa. Siksi analysoimme niitä yksityiskohtaisemmin. Valitsen huolellisesti vain ne sovellukset, jotka on jollain tavalla kytketty verkkoon. Siksi en ota huomioon sovelluksia, kuten laskinta tai muistilehtiötä.

1) Kuormaajat. Tämä tiedostonhallinnasta, toimii FTP:n, TFTP-protokollan kautta. Triviaali esimerkki on elokuvan, musiikin, kuvien lataaminen tiedostopalveluista tai muista lähteistä. Tämä luokka sisältää myös varmuuskopiot, jotka palvelin tekee automaattisesti joka ilta. Eli ne ovat sisäänrakennettuja tai kolmannen osapuolen ohjelmia ja apuohjelmat, jotka suorittavat kopioinnin ja lataamisen. Tämä tyyppi sovellukset eivät vaadi suoraa ihmisen väliintuloa. Riittää, kun ilmoitat tallennuspaikan ja lataus alkaa ja päättyy.

Latausnopeus riippuu kaistanleveys. varten tämän tyyppistä sovelluksissa tämä ei ole täysin kriittinen. Jos esimerkiksi tiedoston lataaminen kestää 10 minuuttia, se on vain ajan kysymys, eikä se vaikuta tiedoston eheyteen millään tavalla. Vaikeuksia voi syntyä vain, kun meidän on tehtävä jotain parissa tunnissa varmuuskopio järjestelmässä, ja huonon kanavan ja vastaavasti pienen kaistanleveyden vuoksi se kestää useita päiviä. Alla on kuvaukset tämän ryhmän suosituimmista protokollista:

FTP Se on standardi yhteyssuuntautunut tiedonsiirtoprotokolla. Se toimii käyttämällä TCP-protokollaa (tätä protokollaa käsitellään yksityiskohtaisesti myöhemmin). Vakioporttinumero on 21. Useimmiten käytetään sivuston lataamiseen web-hosting-palveluun ja sen lataamiseen. Eniten suosittu sovellus, tämän protokollan parissa työskentelee Filezilla. Itse sovellus näyttää tältä:


TFTP- Tämä on yksinkertaistettu versio FTP-protokollasta, joka toimii ilman yhteyttä UDP-protokollaa käyttäen. Käytetään kuvan lataamiseen levyttomille työasemille. Cisco-laitteet käyttävät sitä erityisen laajalti samoihin kuvien lataamiseen ja varmuuskopiointiin.

Interaktiiviset sovellukset. Sovellukset, jotka mahdollistavat interaktiivisen vaihdon. Esimerkiksi "henkilöltä ihmiselle" -malli. Kun kaksi ihmistä kommunikoi keskenään tai käyttäytyy interaktiivisten sovellusten avulla yleistä työtä. Tämä sisältää: ICQ, Sähköposti, foorumi, jossa useat asiantuntijat auttavat ihmisiä ongelmissa. Tai "ihminen-kone" -malli. Kun henkilö kommunikoi suoraan tietokoneen kanssa. Tämä voi olla tietokannan etämääritys tai verkkolaitteen konfigurointi. Tässä, toisin kuin käynnistyslataajat, jatkuva ihmisen väliintulo on tärkeää. Eli ainakin yksi henkilö toimii aloitteentekijänä. Kaistanleveys on jo herkempi latenssille kuin lataussovellukset. Esimerkiksi kun verkkolaitetta määritetään etänä, sen määrittäminen on vaikeaa, jos komennon vastaus kestää 30 sekuntia.

Reaaliaikaiset sovellukset. Sovellukset, joiden avulla voit lähettää tietoja reaaliajassa. Tähän ryhmään kuuluvat IP-puhelut, suoratoistojärjestelmät ja videoneuvottelut. Latenssi- ja kaistanleveysherkimmät sovellukset. Kuvittele, että puhut puhelimessa ja mitä sanot, keskustelukumppani kuulee 2 sekunnissa ja päinvastoin, kuulet keskustelukumppanin samalla aikavälillä. Tällainen viestintä johtaa myös siihen, että äänet katoavat ja keskustelua on vaikea erottaa, ja videoneuvottelu muuttuu sossiksi. Keskimäärin viive ei saa ylittää 300 ms. Tähän luokkaan kuuluvat Skype, Lync, Viber (kun soitamme).

Puhutaanpa nyt niin tärkeästä asiasta kuin topologia. Se on jaettu 2 suureen luokkaan: fyysistä Ja looginen. On erittäin tärkeää ymmärtää niiden ero. Niin, fyysistä topologia on miltä verkkomme näyttää. Missä solmut sijaitsevat, mitä verkon välilaitteita käytetään ja missä ne sijaitsevat, mitä verkkokaapeleita käytetään, miten ne reititetään ja mihin porttiin ne on kytketty. Looginen topologia on se, mihin suuntaan paketit kulkevat fyysisessä topologiassamme. Toisin sanoen fyysinen on se, kuinka sijoitimme laitteet, ja looginen on se, minkä laitteiden läpi paketit kulkevat.

Nyt tarkastellaan ja analysoidaan topologian tyyppejä:

1) Topologia yhteisellä väylällä (englanninkielinen väylätopologia)


Yksi ensimmäisistä fyysisistä topologioista. Ajatuksena oli, että kaikki laitteet liitettiin yhteen pitkään kaapeliin ja järjestettiin paikallinen verkko. Kaapelin päihin vaadittiin päätteitä. Tämä oli pääsääntöisesti 50 ohmin vastus, jolla varmistettiin, ettei signaali heijastu kaapeliin. Sen ainoa etu oli asennuksen helppous. Suorituskyvyn näkökulmasta se oli erittäin epävakaa. Jos jossain kaapelissa oli katkos, koko verkko halvaantui, kunnes kaapeli vaihdettiin.

2) Rengastopologia


Tässä topologiassa jokainen laite on kytketty kahteen viereiseen. Näin syntyy rengas. Logiikka tässä on, että toisessa päässä tietokone vain vastaanottaa ja toisessa vain lähettää. Eli saadaan rengaslähetys ja seuraava tietokone toimii signaalin toistimena. Tämän seurauksena terminaattorien tarve katosi. Näin ollen, jos kaapeli vaurioitui jossain, rengas avautui ja verkko muuttui käyttökelvottomaksi. Vikasietokyvyn lisäämiseksi käytetään kaksoisrengasta, eli jokainen laite vastaanottaa kaksi kaapelia, ei yhtä. Näin ollen, jos yksi kaapeli epäonnistuu, varakaapeli pysyy toimintakunnossa.

3) Tähtitopologia


Kaikki laitteet on kytketty keskussolmuun, joka on jo toistin. Nykyään tätä mallia käytetään paikallisissa verkoissa, kun yhteen kytkimeen on kytketty useita laitteita, ja se toimii välittäjänä tiedonsiirrossa. Tässä vikasietokyky on paljon korkeampi kuin kahdessa edellisessä. Jos jokin kaapeli katkeaa, vain yksi laite putoaa verkosta. Kaikki muut jatkavat työtään hiljaa. Jos keskuslinkki kuitenkin epäonnistuu, verkko lakkaa toimimasta.

4) Full-Mesh-topologia


Kaikki laitteet on kytketty suoraan toisiinsa. Eli jokaisesta jokaiselle. Tämä malli on ehkä vikasietoisin, koska se ei ole riippuvainen muista. Mutta verkkojen rakentaminen tällaiselle mallille on vaikeaa ja kallista. Koska verkossa, jossa on vähintään 1000 tietokonetta, jokaiseen tietokoneeseen on liitettävä 1000 kaapelia.

5) Partial-Mesh-topologia


Yleensä vaihtoehtoja on useita. Se on rakenteeltaan samanlainen kuin täysin yhdistetty topologia. Yhteyttä ei kuitenkaan rakenneta jokaisesta jokaiseen, vaan lisäsolmujen kautta. Eli solmu A on kytketty suoraan vain solmuun B ja solmu B on yhdistetty sekä solmuun A että solmuun C. Joten jotta solmu A voisi lähettää viestin solmulle C, sen on ensin lähetettävä solmulle B, ja solmu B puolestaan ​​lähettää tämän viestin solmulle C. Periaatteessa reitittimet toimivat tällä topologialla. Annan esimerkin kohteesta kotiverkko. Kun siirryt verkkoon kotoa, sinulla ei ole suoraa kaapelia kaikkiin solmuihin, vaan lähetät tiedot palveluntarjoajalle, joka tietää jo, mihin nämä tiedot on lähetettävä.

6) Sekoitettu topologia (englanninkielinen hybriditopologia)


Suosituin topologia, joka yhdistää kaikki yllä olevat topologiat itseensä. Se on puurakenne, joka yhdistää kaikki topologiat. Yksi vikasietoisimmista topologioista, koska jos katkos tapahtuu kahdessa paikassa, vain niiden välinen yhteys halvaantuu ja kaikki muut yhdistetyt sivustot toimivat moitteettomasti. Nykyään tätä topologiaa käytetään kaikissa keskisuurissa ja suurissa yrityksissä.

Ja viimeinen asia, joka on selvitettävä, ovat verkkomallit. Tietokoneiden alkuvaiheessa verkoilla ei ollut yhtenäisiä standardeja. Jokainen toimittaja käytti omia ratkaisujaan, jotka eivät toimineet muiden valmistajien teknologioiden kanssa. Tietysti sitä oli mahdotonta jättää sellaiseksi, ja se oli välttämätöntä keksiä yhteinen päätös. Tämän tehtävän otti Kansainvälinen standardointijärjestö (ISO - International Organization for Standardization). He tutkivat monia tuolloin käytettyjä malleja ja päätyivät tulokseen OSI malli, joka julkaistiin vuonna 1984. Ainoa ongelma oli, että sen kehittäminen kesti noin 7 vuotta. Samaan aikaan kun asiantuntijat kiistivät siitä, miten se olisi parasta valmistaa, muita malleja modernisoitiin ja ne nousivat vauhtiin. Tällä hetkellä OSI-mallia ei käytetä. Sitä käytetään vain verkkokoulutuksena. Henkilökohtainen mielipiteeni on, että jokaisen itseään kunnioittavan ylläpitäjän pitäisi tuntea OSI-malli kuin kertotaulukko. Vaikka sitä ei käytetä siinä muodossa, missä se on, kaikkien mallien toimintaperiaatteet ovat samanlaisia.

Se koostuu 7 tasosta ja jokainen taso suorittaa tietyn roolin ja tehtävän. Katsotaanpa, mitä kukin taso tekee alhaalta ylös:

1) Fyysinen kerros: määrittää tiedonsiirtomenetelmän, käytetyn välineen (sähkösignaalien, valopulssien tai radioilman siirto), jännitetason ja binäärisignaalien koodaustavan.

2) Tietolinkkikerros: se ottaa osoitteen paikallisverkon sisällä, havaitsee virheet ja tarkistaa tietojen eheyden. Jos olet kuullut MAC-osoitteista ja Ethernet-protokollasta, ne sijaitsevat tällä tasolla.

3) Verkkokerros: tämä taso huolehtii verkkoosien yhdistämisestä ja optimaalisen polun (eli reitityksen) valinnasta. Jokaisella verkkolaitteella on oltava yksilöllinen verkko-osoite verkossa. Luulen, että monet ovat kuulleet IPv4- ja IPv6-protokollista. Nämä protokollat ​​toimivat tällä tasolla.

4) Kuljetuskerros: Tämä taso ottaa liikenteen tehtävän. Kun esimerkiksi lataat tiedoston Internetistä, tiedosto lähetetään osissa tietokoneellesi. Se esittelee myös porttien käsitteet, joita tarvitaan osoittamaan määränpää tietylle palvelulle. TCP (yhteyssuuntautunut) ja UDP (yhteydetön) protokollat ​​toimivat tällä tasolla.

5) Istuntokerros: Tämän kerroksen tehtävänä on luoda, hallita ja katkaista yhteyksiä kahden isännän välillä. Kun esimerkiksi avaat sivun verkkopalvelimella, et ole sen ainoa vierailija. Ja istuntojen ylläpitämiseksi kaikkien käyttäjien kanssa tarvitaan istuntokerros.

6) Esityskerros: Se jäsentää tiedot luettavassa muodossa sovelluskerrosta varten. Esimerkiksi monet tietokoneet käyttävät ASCII-koodaustaulukkoa tulostukseen tekstitietoa tai jpeg-muodossa grafiikkaa varten.

7) Sovelluskerros: Tämä on luultavasti kaikille ymmärrettävin taso. Juuri tällä tasolla toimivat meille tutut sovellukset - sähköposti, HTTP-protokollaa käyttävät selaimet, FTP ja muut.

Tärkeintä on muistaa, että et voi hypätä tasolta toiselle (esimerkiksi sovelluksesta kanavalle tai fyysisestä kuljetukseen). Koko polun tulee kulkea tiukasti ylhäältä alas ja alhaalta ylös. Tällaisia ​​prosesseja kutsutaan kapselointi(ylhäältä alas) ja kapselin purkaminen(alhaalta ylempään). On myös syytä mainita, että kullakin tasolla lähetettävää tietoa kutsutaan eri tavalla.

Sovellus-, esitys- ja istuntotasolla lähetetyt tiedot nimetään PDU:ksi (Protocol Data Units). Venäjällä niitä kutsutaan myös tietolohkoiksi, vaikka minun piirissäni niitä kutsutaan yksinkertaisesti dataksi).

Kuljetuskerroksen tietoja kutsutaan segmenteiksi. Vaikka segmenttien käsite pätee vain TCP-protokollaan. UDP-protokollassa käytetään datagrammin käsitettä. Mutta yleensä ihmiset sulkevat silmänsä tälle erolle.
Verkkotasolla niitä kutsutaan IP-paketteiksi tai yksinkertaisesti paketeiksi.

Ja linkitasolla - kehykset. Toisaalta tämä kaikki on terminologiaa, eikä sillä ole tärkeätä roolia siinä, miten lähetettyjä tietoja kutsutaan, mutta tenttiä varten on parempi tietää nämä käsitteet. Joten annan sinulle suosikkiesimerkkini, joka auttoi minua aikanani ymmärtämään kapseloinnin ja kapselin purkamisen:

1) Kuvittele tilanne, jossa istut kotona tietokoneesi ääressä ja viereisessä huoneessa sinulla on oma paikallinen verkkopalvelin. Ja nyt sinun on ladattava tiedosto siitä. Kirjoitat verkkosivusi osoitteen. Nyt käytät HTTP-protokollaa, joka toimii sovelluskerroksessa. Tiedot pakataan ja lähetetään seuraavalle tasolle.

2) Vastaanotetut tiedot lähetetään esitystasolle. Täällä nämä tiedot jäsennetään ja laitetaan muotoon, joka voidaan lukea palvelimella. Pakattu ylös ja laskettu alas.

3) Tällä tasolla tietokoneen ja palvelimen välille luodaan istunto.

4) Koska tämä on web-palvelin ja luotettava yhteyden muodostaminen ja vastaanotetun tiedon hallinta vaaditaan, käytetään TCP-protokollaa. Tässä osoitamme portin, johon koputamme, ja lähdeportin, jotta palvelin tietää, mihin vastaus lähetetään. Tämä on tarpeen, jotta palvelin ymmärtää, että haluamme päästä verkkopalvelimelle (standardi on portti 80), eikä sähköpostipalvelin. Pakkaamme ja jatkamme matkaa.

5) Tässä on määritettävä, mihin osoitteeseen paketti lähetetään. Sen mukaisesti ilmoitamme kohdeosoitteen (olkoon palvelimen osoite 192.168.1.2) ja lähdeosoitteen (tietokoneen osoite 192.168.1.1). Käännämme sen ympäri ja menemme alas.

6) IP-paketti laskee ja tässä linkkikerros alkaa toimia. Se lisää fyysiset lähde- ja kohdeosoitteet, joista keskustellaan yksityiskohtaisesti seuraavassa artikkelissa. Koska meillä on tietokone ja palvelin paikallisessa ympäristössä, lähdeosoite on tietokoneen MAC-osoite ja kohdeosoite palvelimen MAC-osoite (jos tietokone ja palvelin olisivat eri verkoissa, osoitus toimisi eri tavalla) . Jos ylemmille tasoille lisättiin joka kerta otsikko, niin tähän lisätään myös traileri, joka ilmaisee kehyksen päättymisen ja kaiken kerätyn datan valmiuden lähetettäväksi.

7) Ja fyysinen kerros muuntaa vastaanotetun bitteiksi ja sähköisten signaalien avulla (jos se on kierretty parikaapeli) lähettää sen palvelimelle.

Kapselin purkuprosessi on samanlainen, mutta käänteisessä järjestyksessä:

1) Fyysisellä tasolla ne hyväksytään sähköiset signaalit ja ne muunnetaan ymmärrettäväksi bittisekvenssiksi linkkikerrokseen.

2) Linkkikerroksessa kohde-MAC-osoite tarkistetaan (onko se osoitettu sille). Jos kyllä, kehyksen eheys ja virheettömyys tarkistetaan, jos kaikki on kunnossa ja tiedot ovat ehjät, se siirtää sen korkeammalle tasolle.

3) Verkkotasolla kohteen IP-osoite tarkistetaan. Ja jos se on oikein, data nousee korkeammalle. Nyt ei tarvitse mennä yksityiskohtiin siitä, miksi meillä on yhteys linkki- ja verkkotasolla. Tämä aihe vaatii erityistä huomiota, ja selitän niiden erot yksityiskohtaisesti myöhemmin. Tärkeintä on nyt ymmärtää, kuinka tiedot pakataan ja puretaan.

4) Päällä kuljetuskerros Kohdeportti (ei osoite) tarkistetaan. Ja portin numerosta käy selväksi, mihin sovellukseen tai palveluun tiedot on osoitettu. Meille tämä on verkkopalvelin ja portin numero on 80.

5) Tällä tasolla tietokoneen ja palvelimen välille muodostetaan istunto.

6) Esityskerros näkee, miten kaiken pitäisi olla jäsennelty ja tekee tiedosta luettavaa.

7) Ja tällä tasolla sovellukset tai palvelut ymmärtävät, mitä on tehtävä.

OSI-mallista on kirjoitettu paljon. Vaikka yritin olla mahdollisimman lyhyt ja kattaa tärkeimmät asiat. Itse asiassa tästä mallista on kirjoitettu paljon yksityiskohtaisesti Internetissä ja kirjoissa, mutta aloittelijoille ja CCNA:han valmistautuville tämä riittää. Tämän mallin kokeessa voi olla 2 kysymystä. Tämä on kerrosten oikea järjestely ja millä tasolla tietty protokolla toimii.

Kuten edellä on kirjoitettu, OSI-mallia ei käytetä nykyään. Samalla kun tätä mallia kehitettiin, TCP/IP-protokollapino oli tulossa yhä suositummaksi. Se oli paljon yksinkertaisempi ja sai nopeasti suosion.
Pino näyttää tältä:


Kuten näette, se eroaa OSI:sta ja jopa muutti joidenkin tasojen nimeä. Pohjimmiltaan sen periaate on sama kuin OSI:n. Mutta vain kolme ylempää OSI-kerrosta: sovellus, esitys ja istunto yhdistetään yhdeksi TCP/IP:ssä, jota kutsutaan sovellukseksi. Verkkokerros on vaihtanut nimensä ja sitä kutsutaan Internetiksi. Kuljetusyksikkö pysyi samana ja samalla nimellä. Ja kaksi alempaa OSI-kerrosta: kanava ja fyysinen yhdistetään TCP/IP:ssä yhdeksi, jota kutsutaan verkkopääsykerrokseksi. Joissakin lähteissä TCP/IP-pinoa kutsutaan myös DoD-malliksi (Department of Defense). Wikipedian mukaan sen on kehittänyt Yhdysvaltain puolustusministeriö. Törmäsin tähän kysymykseen kokeessa, enkä ollut ennen sitä kuullut hänestä mitään. Vastaavasti kysymys: "Mikä on nimi verkkokerros DoD-mallissa?”, sai minut hämmentymään. Siksi on hyödyllistä tietää tämä.

Oli useita muita verkkomalleja, jotka kestivät jonkin aikaa. Tämä oli IPX/SPX-protokollapino. Käytetty 80-luvun puolivälistä lähtien ja kesti 90-luvun lopulle, jolloin sen korvasi TCP/IP. Sen toteutti Novell, ja se oli päivitetty versio Xeroxin Xerox Network Services -protokollapinosta. Käytetty paikallisissa verkoissa pitkään. Ensimmäisen kerran näin IPX/SPX:n pelissä Cossacks. Verkkopeliä valittaessa valittavana oli useita pinoja. Ja vaikka tämä peli julkaistiin jossain vuonna 2001, tämä osoitti, että IPX/SPX löytyi edelleen paikallisista verkoista.

Toinen mainitsemisen arvoinen pino on AppleTalk. Kuten nimestä voi päätellä, sen keksi Apple. Se luotiin samana vuonna, jolloin OSI-malli julkaistiin, eli vuonna 1984. Se ei kestänyt kauan, ja Apple päätti käyttää sen sijaan TCP/IP:tä.

Haluan myös korostaa yhtä tärkeää asiaa. Token Ring ja FDDI eivät ole verkkomalleja! Token Ring on linkkikerroksen protokolla ja FDDI on tiedonsiirtostandardi, joka perustuu Token Ring -protokollaan. Tämä ei ole kaikkein eniten tärkeää tietoa, koska näitä käsitteitä ei löydy nyt. Mutta tärkeintä on muistaa, että nämä eivät ole verkkomalleja.

Joten artikkeli ensimmäisestä aiheesta on päättynyt. Vaikka pintapuolisestikin, monia käsitteitä pohdittiin. Tärkeimpiä käsitellään tarkemmin seuraavissa artikkeleissa. Toivon, että nyt verkot eivät enää näytä mahdottomalta ja pelottavalta, ja älykkäiden kirjojen lukeminen on helpompaa). Jos unohdin mainita jotain, sinulla on lisäkysymyksiä tai jos jollain on jotain lisättävää tähän artikkeliin, jätä kommentteja tai kysy henkilökohtaisesti. Kiitos kun luit. Valmistelen seuraavaa aihetta.

Lisää tageja

Siitä, että kaikki moderni maailma on jättimäinen virtuaalinen verkko, jonka kenties jokainen koululainen tuntee. Ajat, jolloin tiedonvaihto tapahtui "kädestä käteen" -periaatteella ja pääasiallinen tietoväline oli leimattu paperikansio, ovat kaukaisessa menneisyydessä, mutta nyt lukemattomat virtuaaliset valtatiet yhdistävät planeetan kaikki pisteet yksittäinen tietojärjestelmä– tietokoneen tiedonsiirtoverkko.

Mikä on tietokoneverkko?

Yleisessä mielessä tietokonetietoverkko on viestintäjärjestelmä erilaisille tietokonelaitteille (mukaan lukien PC:t ja käyttäjien toimistolaitteet), jotka ovat välttämättömiä automaattiseen tiedonvaihtoon loppukäyttäjien välillä, sekä kaukosäädin toiminnallisia yksiköitä Ja ohjelmisto tämä verkko.

On olemassa monia tapoja luokitella tietokoneverkkoja (arkkitehtuurin, siirtovälinetyypin, verkon mukaan käyttöjärjestelmät jne.), emme kuitenkaan sukeltaa verkkoteknologioiden teorian viidakkoon: erityisen uteliaat käyttäjät voivat aina löytää Tämä informaatio opetuskirjallisuudessa. Tässä rajoitamme itsemme yksinkertaisimpaan verkkojen luokitukseen niiden pituuden mukaan.

Joten tietokoneverkot jaetaan alueellisesti paikallisiin ja globaaleihin:

Maailmanlaajuinen tietokoneverkko on tiedonsiirtoverkko, joka kattaa koko maailman (tai yksittäisiä suuria alueita) ja yhdistää rajattoman määrän liittymättömiä tilaajia.

Paikallinen tietokoneverkko on kokoelma tietokoneita ja verkkolaitteita, jotka on yhdistetty tietoliikennekanaviin ja jotka on suunniteltu siirtämään dataa rajalliselle määrälle käyttäjiä. Muuten, termi "paikallinen verkko" määritettiin järjestelmään aikana, jolloin laitteiden ominaisuudet eivät mahdollistaneet tällaisen viestinnän järjestämistä tilaajille, jotka ovat etäetäisyyksillä, mutta nyt paikallisia tietokoneverkkoja käytetään sekä paikallisen viestinnän järjestämiseen ( yhdessä rakennuksessa tai organisaatiossa), Tämä kattaa kokonaisia ​​kaupunkeja, alueita ja jopa maita.

Tietokoneverkkojen tyypit

Tilaajien välisen viestinnän järjestämismenetelmän mukaan tietokoneverkkojen topologia erottaa seuraavat paikallisverkkomallit:

Missä verkon solmuja ovat tietokoneet, toimistolaitteet ja erilaiset verkkolaitteet.

Monimutkaisempia topologioita (kuten puuverkko, mesh-verkko jne.) rakennetaan paikallisverkon kolmen perustyypin erilaisilla yhteyksillä.

Paikallisverkon toiminnot

Emme puhu globaalien verkkojen tarkoituksesta ja Internetin hyödyistä maailmalle: World Wide Webin päätoiminnot ovat jo hyvin tuttuja jokaiselle käyttäjälle, ja Yksityiskohtainen kuvaus Kaikille verkoston mahdollisuuksille voisi olla omistettu useampi kuin yksi kirja.

Samaan aikaan kotiverkot jäävät epäoikeudenmukaisesti tietohuollon ulkopuolelle, eivätkä monet käyttäjät ymmärrä, miksi he ylipäätään tarvitsevat paikallisverkkoa.

Joten paikallisen verkon päätoiminnot:

  • - Työnkulun optimointi. Siten esimerkiksi toimistoon järjestetty kotipaikallinen verkko tarjoaa kaikille työntekijöilleen mahdollisuuden tietojen etävaihtoon sekä kaikenlaisten toimistolaitteiden käytön jakamiseen;
  • - Viestintä. Paikalliset verkot eivät tietenkään pysty korvaamaan "Internet-yhteyttä" kokonaan, mutta tapauksissa, joissa on tarpeen järjestää oma viestintäkanava, joka on suljettu ulkoisilta käyttäjiltä (esimerkiksi yritysten työntekijöiden foorumi), paikalliset verkot ovat yksinkertaisesti korvaamaton;
  • - Mahdollisuus etähallintaan. Siten yrityksen paikallisverkko mahdollistaa yhden asiantuntijan tarjoamisen tekninen tuki useita kymmeniä erilaisia ​​laitteita;
  • - Tallentaa. Hyväksy, on loogisempaa maksaa Internet-yhteydestä kerran ja tarjota kaikille organisaation työntekijöille (käyttäjälaitteille) mahdollisuus vapaaseen käyttöön kuin maksaa pääsystä maailman laajuinen verkko jokainen työntekijä (gadget) erikseen;
  • - Pelit, tiedonsiirron turvallisuus, käyttömukavuus ja paljon muuta.

Siten paikallinen verkko on hyvin, hyvin hyödyllinen työkalu millä tahansa toimialalla. Itse asiassa paikalliset verkot korvasivat tunnetun " kyyhkynen posti"sekä missä tahansa yrityksessä että ystävien kesken (tämä on loppujen lopuksi paljon toimivampi vaihtoehto akun naputtelulle ja "kaktus"-signaaleille ikkunalaudalla). Ja oppituntimme auttavat sinua paitsi luomaan paikallisen verkon tyhjästä omilla käsilläsi, myös ratkaisemaan paljon monimutkaisempia yritysverkkojen hallintaan ja erilaisten verkkolaitteiden asentamiseen liittyviä kysymyksiä.