Использование компьютерных сетей

За последние 15-20 лет миллионы компьютеров в мире были объединены в сети и миллиарды пользователей получили возможность взаимодействовать друг с другом. Сейчас можно с уверенностью сказать, что компьютерные сети стали неотъемлемой частью нашей жизни, а область их применения охватывает буквально все сферы человеческой деятельности. Сети позволяют объединять компьютеры и пользователей этих компьютеров, совместно использовать аппаратные ресурсы и данные большому количеству людей, быстро обмениваться важной информацией, используя, например, электронную почту, ICQ или сервисы социальных сетей. С помощью сетей появилась возможность искать информацию, используя поисковые системы, организовывать видеонаблюдение за удаленными объектами, заниматься электронной коммерцией, получать образование или просто развлекаться, играя, например, с друзьями в сетевые игры или просматривая ролики на YouTube.

Основные понятия в области компьютерных сетей

Прежде чем приступить к изучению технологий и принципов работы сетей, необходимо познакомиться с основными понятиями, которые будут использоваться в курсе.

Компьютерная сеть (сеть передачи данных) представляет собой совокупность узлов (компьютеров, сетевых принтеров, IP-камер, IP-телефонов, дисковых массивов), объединенных с помощью каналов связи (кабельных или беспроводных) и сетеобразующего телекоммуникационного оборудования (коммутаторов, маршрутизаторов, модемов, точек доступа и т.д.) в единую систему для обмена сообщениями и доступа пользователей к программным, техническим, информационным и организационным ресурсам сети.

Ресурсы – программы, файлы данных, совместно используемые периферийные сетевые устройства (принтеры, дисковые массивы, многофункциональные устройства и т.д.).

Среда передачи (канал связи, линия связи) – физическая среда распространения сигналов (электрических, оптических или электромагнитного излучения) от источника к приемнику.

Компьютерную сеть, как правило, представляют как совокупность узлов.

Рис. 1.4 Компьютерная сеть

Узел (абонент, хост) – оконечное устройство (компьютер, сетевой принтер, IP-камера, IP-телефон, дисковый массив), непосредственно подключенное к сетеобразующему телекоммуникационному оборудованию.

Компьютерные сети бывают одноранговыми, т.е. такими, где все компьютеры равноправны (каждый компьютер выполняет функции клиента и сервера) и сети с выделенным сервером (клиент-серверные).

Сервер – специально выделенный высокопроизводительный компьютер, оснащенный соответствующим программным обеспечением, централизованно управляющий работой сети и/или предоставляющий другим компьютерам свои ресурсы (файлы данных, накопители, процессорное время и т.д.).

Клиентский компьютер (клиент, рабочая станция) – компьютер пользователя сети, получающий доступ к ресурсам сервера(ов).

Одной из важных характеристик сети является скорость передачи данных. Максимально возможную скорость передачи данных по линии связи характеризует пропускная способность (throughput). Пропускная способность измеряется в битах в секунду (бит/с), а также производных единицах, таких как килобит в секунду (Кбит/с), мегабит в секунду (Мбит/с), гигабит в секунду (Гбит/с) и т.д. Обращаем внимание, что в отличие от компьютеров, где данные ассоциируются с потоком байтов, в компьютерных сетях данные рассматриваются как поток битов.

На максимально возможную скорость передачи информации по линии связи влияет ее полоса пропускания (bandwidth), которая определяет частотный диапазон сигналов, пропускаемых линией связи без значительных искажений.

При большом количестве компьютеров в сети возникает задача ее сегментации, т.е. разделения сети на сегменты с целью уменьшения в них количества узлов, увеличения пропускной способности в расчете на один узел и повышения безопасности.

Сегмент сети – логически или физически обособленная часть сети. Управляет сетью или ее сегментом системный администратор.

Системный администратор (администратор сети) – должностное лицо, ответственное за работу локальной сети или ее части. В его обязанности входит администрирование сети.

Администрирование сети – решение целого комплекса задач по управлению и настройке компьютеров и сетевого оборудования, управлению доступом пользователей к ресурсам сети, защите данных, установке и модернизации системного и прикладного программного обеспечения, что позволяет поддерживать стабильную работу сети. Управлением сложноструктурированных сетей занимаются группы администраторов.