Суэб ивт со ран

Современные технологии компьютерных сетей: принципы работы и протоколы

Сети, исходя из методов организации, бывают искусственными и реальными.

В искусственных компьютеры соединяются методом параллельных либо последовательных портов. Никакое дополнительное оборудование для этого не нужно. Когда нужно передать данные с одного компьютерного устройства на другое, то используется искусственная сеть. Ее главный минус в том, что передаточная скорость недостаточна, а в процессе соединения участвуют всего два компьютера.

Реальным сетям для коммуникации нужно особенное оборудование.

Сети современного поколения разделяют по нескольким критериям. По территориальному распространению отличают: глобальные, локальные, региональные сети. Локальные охватывают площадь примерно в 10 метров квадратных. Региональные обычно не выходят за границы города либо области. Глобальные сети действуют на территории страны или группы стран.

Также есть сети «LAN» и «WAN». Первое обозначает локальную сеть замкнутого типа. Это может быть небольшая офисная сеть или же сеть предприятия либо завода. По зарубежным источникам радиус ее действия не превышает 10 км.

WAN же – это глобальная сеть, покрытие которой достигает размера нескольких областей. В локальные сети войти могут только те пользователи, которые имеют соответствующий доступ.

По скорости бывают: высоко-, средне-, низкоскоростные сети.

Исходя из взаимосвязи между компьютерами, существуют одноранговые сети и те, в которых есть обозначенный сервер (иерархические). В первом случае компьютеры равны. Это значит, что каждый пользователь свободно может получить набор необходимой информации с любого компьютера. Одноранговые сети организовываются при помощи операционных систем windows’3.11, Novell Netware Lite или LANtastic.

Среди сильных сторон одноранговых сетей можно выделить:

• простоту при установке и дальнейшем использовании;
• современные ОС Windows или DOS оборудованы необходимым набором инструментов, которые позволят построить одноранговую сеть.

Основным недостатком считается проблема с организацией защиты информации. Поэтому одноранговые сети подходят для небольшого помещения с малым количеством компьютеров, где вопрос защиты не стоит на первом месте.

В иерархической сети в ходе установки преимущество в разграничении данных отдается одному либо нескольким компьютерам, которые называют серверами. Сервер считается банком ресурсов. Обычно подобные компьютеры оснащены суперпроизводительными процессорами, жесткими дисками повышенной емкости и скоростной сетевой картой. Главным преимуществом считается высокий уровень безопасности при защите данных.

Сетевые протоколы, типы современных сетей

Для связи между компьютерами в сети необходимо специализированное оборудование. Сетевые структуры различаются по некоторым критериям, по территориальному признаку, например, выделяют:

• Локальные – площадь чаще всего не превышает границ одного офиса или предприятия.
• Региональные – ограничены территорией города, района, области.
• Глобальные – территория одной или нескольких стран.

Отличаются сети и по скорости передачи данных, существуют низко-, средне- и высокочастотные. В одноранговых сетях все компьютеры обмениваются информацией на равных правах. Недостаток таких структур – проблематичность создания качественной защиты данных. Гораздо более высокая степень безопасности обеспечивается при наличии в сетевой цепи одного или нескольких серверов – более мощных, производительных компьютеров.

Передача данных на всех уровнях, от физического до прикладного, происходит по определённым наборам правил и алгоритмов – сетевым протоколам. Например, на транспортном уровне в современных сетях, с учетом подключения к интернету, используется протокол TCP/IP, он отвечает за механизм передачи информации, определяет характер разделения передаваемых данных на блоки.

Технологии передачи и защиты данных

По каналам связи между сетевыми устройствами данные передаются по цепочке разбитыми на пакеты битами. Каждый такой пакет, кроме самих данных, содержит идентификаторы отправителя, адресата, контрольный бит. Комплексная защита сетевой информации включает физические средства (защиту кабельной системы) и средства архивации – дублирования данных в сжатом виде на встроенных дисках или отдельных серверах.

В современных сетях, использующих доступ к интернету, защита информации приобретает особый смысл. В создании системы сетевой безопасности используются файерволы, антивирусы, шифрование, многоуровневый пользовательский доступ, специализированное защитное ПО.

Организация, монтаж и обслуживание сетей

Для организации сети необходимо специализированное программное обеспечение, среда для передачи информации (кабели, сетевые службы), коммуникационное оборудование (хабы, маршрутизаторы, коммутаторы). Сложность и стоимость монтажа и обслуживания сети зависит непосредственно от требований к физической среде передачи данных. Современная сеть должна быть открытой, гибкой – для бесперебойной работы и эффективной, когда максимальная производительность достигается минимальными ресурсами.

Сети интернет: технологии подключения, доступа, поиска информации

Для того чтобы использовать интернет необходимо применить один из существующих типов подключения:

1. Кабельное подключение – является одним из самых распространенных видов. Подключения заключается в том, что интернет-сигнал поступает по кабелю.
2. Локальная сеть – для того чтобы пользоваться интернетом в этом случае необходимо заключить договор с провайдером, который присвоит клиенту отдельный IP-адрес. При работе применяются два вида доступа динамический и статический IP.
3. Виртуальная сеть – подключение к интернету по такой технологии осуществляется методом зашифровывания обмена данными между сервером и абонентом.
4. Телефонная линия – в основном эта технология применяется, если по каким-то причинам использование отдельной интернет-линии невозможно или экономически невыгодно. В данном случае подключение осуществляется по двум технологиям ADSL b Dial-Up.
5. Телевизионный кабель – услуги связи предоставляются с помощью кабеля, который заводится в помещение и сплиттера, который распределяет сигнал.
6. Мобильный интернет – эта технология подключения в последнее время становится очень популярной, так как дает возможность пользоваться услугами совершенно в любом месте.
7. Спутниковый интернет – эта технология подключения считается самой дорогой. Но несмотря на свою стоимость, такой интернет можно использовать вдали от коммуникаций.
8. WiMax и Wi-Fi – этот способы передачи цифровых данных по радиоканалам. Технологии этого вида считается самым популярным. Wi-Fi применяется для домашних сетей, а WiMax предназначена для общественных мест.

Технологии защиты информации данных в компьютерных сетях

Перед тем, как настраивать и устанавливать сеть, следует подумать о кабельной системе, которая считается слабым местом сетей (особенно локальных).

Чтобы не переживать по поводу небрежно проложенного кабеля, лучше использовать структурированные кабельные системы.

Предыдущий метод структурированных кабельных систем называется физическим, поскольку предусматривает лишь защиту самих проводов от повреждений. Но сохранность данных сети можно обеспечить и путем правильной организации архивации. В сетях, в которых лишь 2 сервера, систему архивирования устанавливают в свободные слоты серверов. Крупные компании для этого приобретают специально разработанный сервер с копиями данных.

Технологии глобальных сетей

Глобальные сети необходимы для предоставления информации и своих сервисов огромному количеству абонентов, которые находятся в пределах большой территории. Такими абонентами являются как отдельные компьютеры, так и локальные сети. У каждой глобальной сети есть оператор и поставщик услуг.

Услуги, предоставляемые глобальной сетью, заключаются в передаче пакетов локальной сети и компьютеров, трафика и многого другого.

Для передачи информации в глобальных сетях используются определенные виды коммутации:

• пакетов – используется для передачи данных для видео- и аудиоинформации;
• каналов – в этом виде коммутация используется для передачи аудиоинформации по телефонным линиям;
• сообщений – используется для электронной передачи новостей или телеконференций.

Одной из самых распространенных считается глобальная сеть интернет, которая способна объединять огромное количество сетей и отдельных компьютеров для обеспечения обмена информацией по каналам общественных телекоммуникаций.

В процессе пользования интернетом происходит обмен информацией между серверами с помощью высокоскоростных каналов и магистралей.

К магистралям относятся:

• телефонные линии;
• цифровые линии;
• оптические каналы связи;
• радиоканалы;
• спутниковые линии связи.

За счет этого все услуги интернета работают по принципу клиент-сервер.

Словарные статьи в коллекции: (public_cat = Thesaurus of Information Technology: Dictionary Articles )

Сетевая технология

Синонимы:

Сетевая технология; Сетевые технологии;

Сетевая технология — это согласованный набор стандартных протоколов и реализующих их программно-аппаратных средств (например, сетевых адаптеров, драйверов, кабелей и разъемов), достаточный для построения вычислительной сети.

Сетевая технология – это набор стандартов, определяющий минимальный состав программно-аппаратных средств, достаточный для организации взаимодействия компьютеров в сети. Как правило, сетевая технология определяет топологию сети, а также протокол канального уровня (формат кадра, порядок обмена кадрами, MTU).В настоящее время существует большое количество сетевых технологий и, соответственно, определяемых ими протоколов канального уровня. Рассмотрим для примера одну из наиболее популярных в настоящее время технологий – технологию локальных сетей Ethernet. Эта технология предполагает, что сеть должна строиться на основе физических топологий «шина», если используется коаксиальный кабель, или «звезда», если используется кабель типа «витая пара». В зависимости от типа используемого кабеля скорость передачи данных лежит в диапазоне 10-100 Мбит/с. В качестве метода доступа к среде передачи используется метод обнаружения коллизий (CSMA/CD). Что касается формата кадра, то в настоящее время на практике используются 4 варианта кадров Ethernet, отличающихся друг от друга, но все они согласуются с общими положениями, изложенными ранее. Максимальный объем данных, передаваемых в одном кадре (MTU), в технологии Ethernet не может превышать 1500 байт. Помимо технологии Ethernet в настоящее время в локальных сетях широко используются технологии AppleTalk, FDDI и ATM. В глобальных сетях широко распространены технологии ATM, FrameRelay, ISDN и SMDS.Существует также ряд технологий, использующихся для организации беспроводных сетей. Наиболее популярной технологией, применяемой при построении локальных сетей, в настоящее время является технология RadioEthernet. Она предполагает передачу данных в двух УКВ-диапазонах: около 915 МГЦ и 2400-2483,5 МГц, а также в инфракрасном спектре. Диапазон 915 МГц в России и Европе достаточно сильно загружен средствами связи (сотовая телефония), поэтому он используется, как правило, для организации сетей внутри зданий, хотя технически позволяет осуществлять передачу на значительные расстояния. Это же ограничение распространяется и на инфракрасный диапазон, поскольку инфракрасные лучи чувствительны к погодным условиям. В зависимости от того, какой режим передачи используется, сети RadioEthernet позволяют осуществлять передачу данных со скоростью 2 — 10 Мбит/с. Технология RadioEthernet предполагает построение сетей на базе топологий «точка-точка» и «звезда». В качестве метода доступа используется метод предупреждения коллизий (CSMA/CA).Наряду с кабельными и беспроводными технологиями существуют также технологии, предполагающие комбинирование различных типов физической среды передачи. Обычно они применяются для построения асимметричных сетей: небольшие по объему запросы пользовательских компьютеров передаются по кабельным каналам, например, с использованием телефонных линий и модемов, а прием осуществляется через спутниковый радиоканал.

Ключевые термины, связанные с термином : «Сетевая технология»:

1. Беспроводные технологии

Ключевые термины публикации:

  Технологии Ethernet;   Беспроводные технологии;   Технологии AppleTalk;   Ethernet;   Token-Ring;   Arcnet;   FDDI;

|Список терминов||Терминдер тізімі||Directory of Terms|

2013-2023, Евразийский национальный университет им. Л.Н.Гумилева, Астана 2007-2023, Новосибирский государственный университет, Новосибирск 1998-2023, Институт вычислительных технологий СО РАН, Новосибирск 1998-2023, Федотов А.М.

ФИТ НГУ       НГУ ЕНУ им.Гумилева ИВТ СО РАН

    Дата последней модификации: 02.03.2015

Общие принципы построения сетей

Со временем основной целью компьютерных развития сетей (помимо передачи информации) стала цель распределенного использования информационных ресурсов:

1. Периферийных устройств: принтеры, сканеры и т. д.
2. Данных хранящихся в оперативной памяти устройств.
3. Вычислительных мощностей.

Достичь эту цель помогали сетевые интерфейсы. Сетевые интерфейсы это определенная логическая и/или физическая граница между взаимодействующими независимыми объектами.

Сетевые интерфейсы разделяются на:

• Физические интерфейсы (порты).
• Логические интерфейсы (протоколы).

Порт

Из определения обычно ничего не ясно. Порт и порт, а что порт?

Начнем с того что порт это цифра. Например 21, 25, 80.

Это число записывается в заголовках протоколов транспортного уровня (об этом ниже). Порт указывает для какой программы предназначен тот или иной пакет (грубо говоря та или иная информация). Например, http-сервер работает через порт 80. Когда вы открываете браузер, вы отправляете запрос на веб-сервер через 80 порт и сервер понимает что это http запрос и вам нужен сервер который передаст вам страницу в формате html (ответ сервера).

Протокол

Протокол, например TCP/IP это адрес узла (компьютера) с указанием порта и передаваемых данных. Например что бы передать информацию по протоколу TCP/IP нужно указать следующие данные:

Адрес отправителя (Source address):
IP: 82.146.49.11
Port: 2049
Адрес получателя (Destination address):
IP: 195.34.32.111
Port: 53
Данные пакета:
…
Благодаря этим данным информация будет передана на нужный узел.

Краткая история развития компьютерных сетей

Компьютерные сети появились в результате развития телекоммуникационных технологий и компьютерной техники. То есть появились компьютеры. Они развивались. Были телекоммуникационные системы, телеграф, телефон, то есть связь. И вот люди думали, хорошо было бы если бы компьютеры могли обмениваться информацией между собой. Эта идея стала основополагающей идеей благодаря которой появились компьютерные сети.

50-е годы: мейнфреймы

В 50-х года 20-го века появились первые «компьютеры» — мейнфреймы. Это были большие вычислительные машины которые могли занимать по площади современный спортивный зал.  Вычислительные мощности были не большие, но факт в том что вычисления уже производила машина.

Начало 60-х годов: многотерминальные системы

В дальнейшем к одному мейнфрейму стали подключать несколько устройств ввода-вывода, появился прообраз нынешних терминальных систем да и сетей в целом.

70-е годы: первые компьютерные сети

?0-е годы, время холодной войны. СССР и США сидели возле своих ракет и думали кто же атакует (или не атакует) первым. Центры управления ракетами США располагались в разных местах удаленных друг от друга. Если в одном центре производится запуск ракет, после которого в центр попадает ракета врага, то вся информация в этом центре — утеряна. Управление перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США (Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA)) ставит перед учеными задачу — разработать технологию которая позволяла бы передавать информацию из одного стратегического центра в другой на случай его уничтожения.

В 1969 году появляется ARPANET (от англ. Advanced Research Projects Agency Network) — первая компьютерная сеть созданная на основе протокола IP который используется и по сей день. За 11 лет ARPANET развивается до сети способной обеспечить связь между стратегическими объектами вооруженных сил США.

Середина 70-х годов: большие интегральные схемы

На основе интегральных схем появляются «мини компьютеры». Они  начинают выходить за пределы министерства обороны и постепенно внедряются в повседневную жизнь. За компьютерами начинают работать бухгалтера, менеджеры, компьютеры начинают управлять производством. Появляются первые локальные сети.

В период с 80-х до начала 90-х годов появились и прочно вошли в нашу жизнь:

1. Ethernet.
2. Token Ring.
3. Arcnet.
4. FDDI (Fiber Distributed Data Interface) — волоконнооптический интерфейс передачи данных.
5. TCP/IP используется в ARPANET.
6. Ethernet становится лидером среди сетевых технологий.
7. В 1991 году появился интернет World Wide Web.

Компании-разработчики новых видов сетей

За последнее время появилось огромное количество различных фирм, которые занимаются разработкой программного обеспечения:

• «Ростелеком» – эта российская компания предоставляет услуги широкополосного доступа в интернет, а также дальней и местной телефонии и цифрового телевидения.
• «Энлинк» – считается одной из активно развивающихся операторов связи. Компания развивает собственное оптоволокно с использованием самых продвинутых технологий, таких как Cisco Systems, Juniper и Ericsson.
• «ЭР-Телеком» – оказывает услуги кабельного телевидения и широкополосного интернета.

Современные технологии локальных, глобальных, компьютерных, нейронных, телекоммуникационных сетей демонстрируются на ежегодной выставке «Связь».

Технологии локальных сетейТехнологии сетей доступа

Заключение

Сетевые технологии — это ключевой инструмент для организации эффективной работы компьютерных систем. Они позволяют обмениваться данными и ресурсами между различными устройствами, управлять их работой и обеспечивать доступ к различным ресурсам. С помощью сетевых технологий мы можем быстро и эффективно выполнять различные задачи, общаться с другими людьми и получать доступ к огромному количеству информации и ресурсов

Кроме того, сетевые технологии обеспечивают высокую степень защиты данных и сети в целом, что особенно важно в условиях современного информационного общества

Сетевые технологии продолжают развиваться и улучшаться, предоставляя нам все новые возможности и ресурсы. Например, благодаря развитию мобильных сетей мы можем подключаться к интернету в любой точке мира и использовать множество приложений и сервисов, доступных только онлайн.

Однако, как и любая другая технология, сетевые технологии могут использоваться не только для полезных целей, но и для злоупотреблений и преступлений

Поэтому очень важно следить за безопасностью своей сети и использовать только проверенные и надежные программы и устройства

В целом, сетевые технологии являются важным инструментом для эффективной работы компьютерных систем и обеспечения коммуникаций. Они позволяют нам быстро и эффективно выполнять различные задачи, общаться с другими людьми и получать доступ к огромному количеству информации и ресурсов. Однако необходимо помнить о возможных угрозах и рисках и следить за безопасностью своей сети.