 |
Статьи : Передача данных /Вычислительные сетиДобавлено пользователем RN6LMR 03.09.2024 в 08:00.
|
Классификация сетейСуществуют способы классифицировать сеть. Основным критерием классификации принято считать способ администрирования. То есть в зависимости от того, как организована сеть и как она управляется, её можно отнести к локальной, распределённой, городской или глобальной сети. Управляет сетью или её сегментом сетевой администратор. В случае сложных сетей их права и обязанности строго распределены, ведётся документация и журналирование действий команды администраторов.Компьютеры могут соединяться между собой, используя различные среды доступа: медные проводники (витая пара), оптические проводники (оптические кабели) и через радиоканал (беспроводные технологии). Проводные, оптические связи устанавливаются через Ethernet и прочие средства. По территориальному признаку сети классифицируют следующим образом:
Глобальные сетиГлобальная вычислительная сеть, ГВС (англ. Wide Area Network, WAN) — компьютерная сеть, охватывающая большие территории и включающая большое число узлов, возможно находящиеся в различных городах и странах.Глобальные вычислительные сети служат для объединения разрозненных сетей так, чтобы пользователи и компьютеры, где бы они ни находились, могли взаимодействовать со всеми остальными участниками глобальной сети. Именно при построении глобальных сетей были впервые предложены и отработаны многие основные идеи, лежащие в основе современных вычислительных сетей. Такие, например, как многоуровневое построение коммуникационных протоколов, концепции коммутации и маршрутизации пакетов. Глобальные компьютерные сети очень многое унаследовали от других, гораздо более старых и распространенных глобальных сетей — телефонных. Главное технологическое новшество, которое привнесли с собой первые глобальные компьютерные сети, состояло в отказе от принципа коммутации каналов, на протяжении многих десятков лет успешно использовавшегося в телефонных сетях. Некоторые глобальные вычислительные сети построены исключительно для организаций, другие являются средством коммуникации корпоративных вычислительных сетей с сетью Интернет или посредством Интернет с удалёнными сетями, входящими в состав корпоративных. Чаще всего глобальная вычислительная сеть опирается на выделенные линии, на одном конце которых маршрутизатор подключается к локальной вычислительной сети, а на другом коммутатор связывается с остальными частями глобальной вычислительной сети. Городские сетиГородская вычислительная сеть (англ. Metropolitan Area Network, MAN) — компьютерная сеть, объединяющая компьютеры в пределах города, представляет собой сеть, по размерам меньшую, чем WAN, но большую, чем LAN.Городская сеть применяется для объединения в одну сеть группы сетей, расположенных в разных зданиях. В диаметре такая сеть может составлять от 5 до 50 километров. Примером городской сети может служить опорная сеть провайдера, то есть точки, связанные скоростными каналами. Расстояние — от 1 до 10 км. Как правило, соединительные элементы и прочее оборудование городской сети принадлежат группе пользователей или же провайдеру, кто берёт плату за обслуживание. Об уровне обслуживания заранее договариваются и обсуждают некоторые гарантийные обязательства. Городская вычислительная сеть часто действует как высокоскоростная сеть, чтобы позволить совместно использовать региональные ресурсы (подобно большой LAN). Это также часто используется, чтобы обеспечить общедоступное подключение к другим сетям, используя связь с глобальной сетью. Беспроводные городские сетиБеспроводные городские сети (англ. Wireless Metropolitan Area Networks, WMAN) — беспроводные сети масштаба города. Предоставляют широкополосный доступ к сети через радиоканал.Стандарт IEEE 802.16, опубликованный в апреле 2002 года, описывает wireless MAN Air Interface. 802.16 — так называемая технология «последней мили», использующая диапазон частот от 10 до 66 ГГц. Так как это сантиметровый и миллиметровый диапазон, то необходимым условием является прямая видимость между антеннами приёмопередающих устройств. Стандарт поддерживает топологию point-to-multipoint, технологии frequency division duplex (FDD) и time division duplex (TDD), с поддержкой quality of service (QoS). Возможна передача звука и видео. Стандарт определяет пропускную способность 120 Мбит/с на каждый канал в 25 МГц. Для соединения базовой станции с абонентской используется высокочастотный диапазон радиоволн 1,5 до 11 ГГц. В идеальных условиях скорость обмена данными может достигать 70 Мбит/с, при этом не требуется обеспечения прямой видимости между базовой станцией и приемником. Стандарт 802.16a последовал за стандартом 802.16. Он был опубликован в апреле 2003 и использует диапазон частот от 2 до 11 ГГц. Стандарт поддерживает ячеистую топологию (mesh networking) и не требует прямой видимости. Примером WMAN можно считать технологию WiMAX (англ. Worldwide Interoperability for Microwave Access) — телекоммуникационная технология, разработанная с целью предоставления универсальной беспроводной связи на больших расстояниях для широкого спектра устройств (от рабочих станций и портативных компьютеров до мобильных телефонов). Основана на стандарте IEEE 802.16, который также называют Wireless MAN (WiMAX следует считать жаргонным названием, так как это не технология, а название форума, на котором Wireless MAN был согласован). Максимальная скорость — до 1 Гбит/с на ячейку. Корпоративные сетиКорпоративные сети (англ. Enterprise Wide Networks, EWN) — сети организаций, предприятий. Корпоративные сети объединяют большое количество компьютеров в территориально распределенных филиалах отдельного предприятия. Корпоративные сети могут быть сложно связаны и покрывать город, регион или даже континент.Локальные сетиОбщие сведенияЛокальная вычислительная сеть, ЛВС (англ. Local Area Network, LAN) — компьютерная сеть, покрывающая обычно относительно небольшую территорию (обычно в радиусе 1—2 км) или небольшую группу зданий (дом, офис, фирму, институт). В общем случае локальная сеть представляет собой коммуникационную систему, принадлежащую одной организации.Отдельная локальная вычислительная сеть может иметь связь с другими локальными сетями через шлюзы, а также быть частью глобальной вычислительной сети (например, Интернет) или иметь подключение к ней. Чаще всего локальные сети построены на технологиях Ethernet. Для построения простой локальной сети используются маршрутизаторы, коммутаторы, точки беспроводного доступа, беспроводные маршрутизаторы, модемы и сетевые адаптеры. Реже используются преобразователи (конвертеры) среды, усилители сигнала (повторители разного рода) и специальные антенны. Маршрутизация в локальных сетях используется примитивная, если она вообще необходима. Чаще всего это статическая либо динамическая маршрутизация (основанная на протоколе RIP). Иногда в локальной сети организуются рабочие группы — формальное объединение нескольких компьютеров в группу с единым названием. АдресацияВ локальных сетях, основанных на протоколе IPv4, могут использоваться специальные адреса, назначенные IANA:
В различных непересекающихся локальных сетях адреса могут повторяться, и это не является проблемой, так как доступ в другие сети происходит с применением технологий, подменяющих или скрывающих адрес внутреннего узла сети за её пределами — NAT (от англ. Network Address Translation — «преобразование сетевых адресов» — это механизм в сетях TCP/IP, позволяющий преобразовывать IP-адреса транзитных пакетов) или прокси дают возможность подключить локальную сеть к глобальной сети. Для обеспечения связи локальных сетей с глобальными применяются маршрутизаторы (в роли шлюзов и файрволов). Конфликт IP адресов — распространённая ситуация в сети, при которой в одной IP-подсети оказываются два или более компьютеров с одинаковыми IP-адресами. Для предотвращения таких ситуаций и облегчения работы сетевых администраторов применяется протокол DHCP, позволяющий компьютерам автоматически получать IP-адрес и другие параметры, необходимые для работы в сети TCP/IP. Беспроводные локальные сетиБеспроводная локальная сеть (англ. Wireless Local Area Network, WLAN) — локальная сеть, построенная на основе беспроводных технологий. При таком способе построения сетей передача данных осуществляется через радиоэфир; объединение устройств в сеть происходит без использования кабельных соединений.Наиболее распространённым на сегодняшний день способом построения является Wi-Fi. Wi-Fi (англ. Wireless Fidelity — «беспроводная верность») — технология беспроводной локальной сети с устройствами на основе стандартов IEEE 802.11. Основными диапазонами Wi-Fi считаются 2,4 ГГц (2412—2472 МГц), 5 ГГц (5160-5825 МГц) и 6 ГГц (5955-7115 МГц). Сигнал Wi-Fi может передаваться на километры даже при низкой мощности передачи, но для приема Wi-Fi-сигнала с обычного Wi-Fi-маршрутизатора на большом расстоянии нужна антенна с высоким коэффициентом усиления (например, параболическая антенна или WiFi-Пушка). Wi-Fi был создан в 1997 году в лаборатории радиоастрономии CSIRO (Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization) в Канберре, Австралия. Изначальным был стандарт 802.11 со скоростью передачи жданных 1 Мбит/с. В 2023 году вышел стандарт 802.11be, поддерживающий максимальную скорость до 30 Гбит/с. Персональные сетиПерсональная сеть (англ. Personal Area Network, PAN) — это сеть, построенная «вокруг» человека. Персональная сеть представляет собой компьютерную сеть, которая используется для передачи данных между устройствами, такими как компьютеры, телефоны, планшеты и персональные карманные компьютеры (КПК). Персональные сети могут использоваться как для информационного взаимодействия отдельных устройств между собой (интерперсональная коммуникация), так и для соединения их с сетями более высокого уровня, например, глобальной сети Интернет (восходящая линия связи), где одно "первичное" устройство берет на себя роль интернет-маршрутизатора. К персональным сетям относятся сети, предназначенные для взаимодействия устройств, принадлежащих одному владельцу на небольшом расстоянии. PAN также может организовываться с использованием проводных компьютерных шин, таких как USB и FireWire.Беспроводные персональные сетиБеспроводная персональная сеть (англ. Wireless Personal Area Network, WPAN) является маломощной PAN, которая организуется на небольшом расстоянии с использованием беспроводных сетевых технологий, таких как:
Виртуальные сетиСвязь с удалённой локальной сетью, подключенной к глобальной сети, из дома, удалённого офиса, гостиницы, кафе и т.д. часто реализуется через VPN (англ. virtual private network — «виртуальная частная сеть»). При этом устанавливается VPN-подключение к пограничному маршрутизатору.VPN — обобщённое название технологий, позволяющих обеспечить одно или несколько сетевых соединений поверх чьей-либо другой сети. Несмотря на то, что для коммуникации используются сети с меньшим или неизвестным уровнем доверия (например, публичные сети), уровень доверия к построенной логической сети не зависит от уровня доверия к базовым сетям благодаря использованию средств криптографии (шифрования, аутентификации, инфраструктуры открытых ключей, средств защиты от повторов и изменений передаваемых по логической сети сообщений). В зависимости от применяемых протоколов и назначения VPN может обеспечивать соединения трёх видов: узел-узел, узел-сеть и сеть-сеть. Особенно популярен следующий способ организации удалённого доступа к локальной сети:
В среде Microsoft Windows термином VPN обозначается одна из реализаций виртуальной сети — PPTP, причём, используемую зачастую не для создания частных сетей. Чаще всего для создания виртуальной сети используется инкапсуляция протокола PPP (англ. Point-to-Point Protocol — двухточечный протокол канального уровня сетевой модели OSI) в какой-нибудь другой протокол — IP (такой способ использует реализация PPTP — англ. Point-to-Point Tunneling Protocol) или Ethernet (PPPoE — англ. Point-to-Point Protocol over Ethernet — сетевой протокол канального уровня (второй уровень сетевой модели OSI) передачи кадров PPP через Ethernet. В основном используется xDSL-сервисами. Предоставляет дополнительные возможности (аутентификация, сжатие данных, шифрование)), хотя и они имеют различия. Технология VPN в последнее время используется не только для создания собственно частных сетей, но и некоторыми провайдерами «последней мили» на постсоветском пространстве для предоставления выхода в Интернет. При должном уровне реализации и использовании специального программного обеспечения сеть VPN может обеспечить высокий уровень шифрования передаваемой информации. Литература[ Все статьи ]
|
