На рисунке видно, что все пакеты следуют по маршруту ACE, а не по маршруту ABDE или ACDE. В некоторых сетях маршрут всех пакетов конкретного сообщения точно определен. В других сетях маршрут пакетов может определяться независимо.
Курс по основам компьютерных сетей на базе оборудования Cisco. Этот курс поможет вам подготовиться к экзаменам CCENT/CCNA, так как за его основу взят курс Cisco ICND1.
Здравствуйте, посетители сайта ZametkiNaPolyah.ru! В продолжение основ компьютерного неворка, позвольте напомнить, что эти статьи основаны на Cisco ICND1 и помогут вам подготовиться к экзамену CCENT/CCNA. В этой теме мы попытаемся классифицировать компьютерные сети на основе их охвата, в нашем случае мы выделим шесть типов сетей передачи данных, а именно: BAN, PAN, LAN, CAN, MAN, WAN .
Следует отметить, что в будущем мы не будем интересоваться PAN и BAN и технологиями, используемыми в этих сетях, а сосредоточимся на компьютерных сетях LAN, т.е. небольших локальных компьютерные сети и их технологии и протоколы, которые также используются в сетях CAN, MAN и даже WAN.
Прежде чем мы начнем, напомню, что опубликованный материал первой части этого курса можно найти здесь: «Основы компьютерных сетей.
1.21.1 Введение
Мы уже познакомились с принципами построения сетей, которые лежат в основе всех компьютерных сетей, действующих сегодня по всему миру. Давайте теперь попробуем классифицировать компьютерные сети, разделив их в зависимости от масштаба и технологии, лежащей в основе этих сетей. Всего выделяют шесть типов сетей, а именно BAN, PAN, LAN, CAN, MAN, WAN, причем от самых маленьких до самых больших.
Сразу следует отметить, что с изменением типа сети меняется и технология и оборудование, используемое для реализации этих сетей. Конечно, мы не будем здесь вдаваться во все тонкости, а дадим лишь краткое описание. Причина этого довольно проста: сама компания Cisco создала два курса для изучения технологий, используемых в сетях LAN.
Эти сети различаются по масштабу, но могут быть описаны с помощью моделей передачи данных, которые мы уже обсуждали: модель OSI и стек протоколов TCP/IP. Во всех следующих случаях передача данных решается путем декомпозиции, и данные в этих сетях инкапсулируются. Это ясно, что характеристики компьютерные сети и их требования зависят от размера, но мы не будем сейчас углубляться в эти детали.
1.21.2 BAN или Body Area Network (нательная компьютерная сеть)
Термин BAN является относительно новым явлением. BAN или Body Area Networks — это набор взаимодействующих устройств, которые могут быть встроены/имплантированы в тело человека или прикреплены к его поверхности. Эти устройства имеют небольшие размеры и низкое энергопотребление. Ожидается, что устройства класса BAN получат широкое распространение в медицине: Небольшие датчики имплантируются в тело человека и передают информацию на смартфон или другое устройство с достаточным объемом памяти и доступом в Интернет, что позволяет отслеживать состояние конкретного пациента в течение длительного времени и предоставлять актуальную и достоверную информацию о состоянии здоровья.
Как следует из описания, радиус действия BAN ограничен 1-2 метрами. Датчики, которые получают измерения, в терминологии BAN называются BSU. Эти датчики управляются специальным устройством BCU, которое может взаимодействовать со смартфоном или ноутбуком пользователя.
This article has 3 comments
И если не принимать во внимание фактор размера компьютерной сети. на какие виды или типы можно даже разделить на и как классифицировать?
Я с нетерпением жду вашего следующего поста о компьютерных сетях, не сомневайтесь!
Спасибо за статью, ее стоит добавить, каким сети могут соединяться и общаться друг с другом.
Например, корпоративные локальные сети могут быть подключены к маршрутизаторам и VPN через Интернет с помощью выделенных каналов мультиплексора SDH, таких как raisecom.su/equipment/multiservice_sdh/ ,.
Каналы L2VPN/L3VPN, арендуемые у операторов, также могут использоваться для подключения к локальной сети.
Маршрутизаторы — это компьютеры, оснащенные двумя или более сетевыми картами. Они соединяют два сегмента сети, передавая между ними сигналы.
Что такое локальная сеть
Передача информации между компьютерами существует практически с самого начала их использования.
Совместное использование нескольких устройств позволяет им объединять или совместно использовать ресурсы. вычислительных Устройства позволяют объединить их ресурсы или распределить между ними определенные функции, что делает вашу технику более производительной. вычислительной Технология.
Локальные сети могут включать в себя от двух или нескольких компьютеров до сотен компьютеров, соединенных вместе.
Сотрудничество повышает эффективность и может помочь улучшить вычислительной Технология.
Классификация локальных вычислительных сетей
В зависимости от того, как используются сегменты связи между отдельными компьютерами, вычислительные Устройства можно разделить на следующие категории:
использование двухточечных соединений,
многоточечная связь между компьютерами.
В первом случае каждое устройство подключено к одному соседу. При многоточечном соединении каждый из них имеет сегмент кабеля для подключения к другому.
В разных случаях для связи между компьютерами могут использоваться различные методы:
специально проложенные кабели,
Существующие кабели телефонной сети,
соединения посредством беспроводной связи,
Смешанные растворы, определение их характеристик зависит от ситуации.
Уровень использования можно определить следующим образом:
Непригодны для использования. В этом случае каждый из компьютеров имеет право сотрудничать с любым другим компьютером.
Соединение может быть установлено с компьютером с таким же или более низким приоритетом.
Последний метод обеспечивает более высокий уровень безопасности при подключении к Интернету.
Структура локальной вычислительной сети
В компьютерной науке их можно разделить в зависимости от типа связи между компьютерами. Поэтому мы можем говорить о двух категориях локальных сетей:
Характеристики однорангового соединения локальной сети:
Компьютеры-участники имеют одинаковые права.
Каждый компьютер имеет уникальный идентификатор.
В данном типе сетевого дизайна не используются выделенные серверы, поэтому любое из устройств, входящих в одноранговую сеть, в некоторых случаях может работать одновременно. в структуру В определенных ситуациях могут использоваться единицы. как клиент или сервер.
Такие сети дешевле в обслуживании. Их легче поддерживать, чем иерархическую форму. Они часто используются для небольших домашних или офисных сетей.
Благодаря компьютерам доступ к информации практически неограничен. С любого из этих компьютеров можно просматривать данные другого компьютера.
Еще одним недостатком этого типа является то, что производительность не оптимизирована и очень низкая.
Характеристики иерархической сети:
Наличие одного или нескольких выделенных серверов. Они используются для хранения приложений и данных для доступа других компьютеров.
В этом случае уровень безопасности намного выше, чем в одноранговой сети.
Сервер может быть частью иерархической сети более высокого уровня.
То, как компьютеры соединены друг с другом, называется топологией сети. Наиболее известными вариантами являются:
2. второй случай. в локальной К сети подключено несколько устройств, но вы не приобрели белый IP-адрес у своего провайдера.
Основные задачи локальных вычислительных сетей
Общее назначение локальной сети уже было описано выше, но для описания полной функциональности эти моменты необходимо рассмотреть более подробно:
- Объединять активные сетевые устройства в кластер для организации общего доступа к ресурсам. Примером может служить корпоративный документооборот через общую папку (в широком смысле – файловый сервер), который позволяет сотрудникам эффективно обмениваться файлами в пределах ЛВС организации. Также можно сделать общедоступными многофункциональные устройства (принтеры и сканеры), обеспечив офисы собственными серверами печати.
- Создание сервера приложений или игр. Еще одна полезная функция ЛВС – это снижение количества используемой вычислительной мощности на стороне клиента. При этом программа или игра установлены на сервере, а на пользовательском устройстве запускаются лишь оболочки.
- Использование баз данных. Также для ускорения работы некоторых приложений используются специальные серверы в составе ЛВС для организации информации в виде упорядоченных блоков (например, MSSQL). Наряду с быстрым доступом, это обеспечивает дополнительную безопасность.
- Объединение в группы и использование политик безопасности. Эта функция возможна только благодаря ЛВС, она позволяет централизованно определять принадлежность пользователей к заданному сегменту, а также назначать им права доступа к общим ресурсам без внесения изменений в систему на клиентском ПК.
- Проксирование трафика. Обычно в любой ЛВС, которая имеет доступ к Интернету, установлен прокси-сервер (прозрачный или непрозрачный). Это необходимо, чтобы контролировать исходящие от пользователей соединения и отклонять пакеты данных, которые по какой-либо причине являются запрещенными.
Главные составляющие локальной Сети
Локальные вычислительные Сети кратко подразделяются на две основные составляющие:
Первые снова подразделяются на подтипы:
- Автоматизированное рабочее место. Включает в себя все вычислительные устройства, в роли которых могут выступать ПК, серверы, принтеры и сканеры с собственным сервером печати и т. д.
- Активное сетевое оборудование. Включает в себя концентраторы, коммутаторы, маршрутизаторы, сетевые мосты и интерфейсы.
- Пассивное сетевое оборудование. Состоит из кабелей, разъемов и прочих вспомогательных комплектующих.
Программная часть локальной сети обязательно включает в себя операционную систему (которых сегодня существует множество), которая должна иметь минимальный набор сервисов:
- драйвер сетевого интерфейса;
- сетевой протокол;
- общий доступ к файлам и принтерам;
- удаленный доступ;
- сетевые и локальные политики безопасности.
Преимущества пользования локальной Сетью
К основным Преимущества локальной сети включают следующие особенности:
- Организация распределенного доступа к общим ресурсам, таким как файлы, документы, принтеры, сканеры и даже программное обеспечение.
- Оптимизация всех этапов электронного документооборота за счет увеличения скорости коммуникации между пользователями ЛВС.
- Гибкое распределение доступа к Интернету между клиентами ЛВС с назначением выделенной скорости, объема трафика и времени работы.
Именно потому, что UDP не гарантирует абсолютной передачи данных и целостности передаваемых пакетов, при общении через Интернет часто возникают проблемы. К ним относятся прерывание голоса, гистерезис, эхо или роботизированные голоса.
Типы компьютерных сетей (классификация компьютерных сетей)
Компьютерные сети обычно классифицируются по типу передачи данных (широковещательные, от узла к узлу) и размеру (локальные, коммунальные и глобальные сети). Более подробно эти типы сетей рассматриваются ниже.
В целом, существует два типа методов передачи данных:
- широковещательные сети;
- сети с передачей от узла к узлу.
Широковещательные сети
Широковещательные сети имеют один канал связи, который совместно используется всеми компьютерами в сети. Короткие сообщения, иногда называемые пакетами, отправленные одним компьютером, принимаются всеми компьютерами. Поле адреса в пакете указывает, кому отправляется сообщение. Когда компьютер получает пакет, он проверяет поле адреса. Если пакет адресован этому компьютеру, он обрабатывает его. Пакеты, адресованные другим компьютерам, игнорируются.
Например, представьте себе человека, стоящего в конце коридора с множеством комнат и кричащего: «Ватсон, иди сюда. Ты мне нужен». Хотя это послание может быть получено (услышано) многими людьми, только Ватсон откликнется на него. Остальным будет просто все равно. Другим примером может быть объявление в аэропорту, просящее всех пассажиров рейса 644 пройти к выходу 12.
Широковещательные сети также позволяют адресовать пакет одновременно всем компьютерам с помощью специального кода в поле адреса. Когда пакет передается с таким кодом, он принимается и обрабатывается всеми компьютерами в сети. Этот процесс называется передачей. Некоторые широковещательные системы также предлагают возможность отправки сообщений на подмножество компьютеров, что называется многоадресной рассылкой. Одна из возможных схем реализации заключается в резервировании одного бита для многоадресного сигнала. Оставшиеся n-1 битов адреса могут содержать номер группы. Каждый хост может быть «подписан» на одну, несколько или все группы. Когда пакет отправляется в определенную группу, он доставляется на все узлы, входящие в эту группу.
Сети с передачей от узла к узлу
В отличие от этого, сети «узел в узел» состоят из большого количества соединенных пар машин. В сети этого типа пакет должен пройти через несколько промежуточных машин, чтобы достичь пункта назначения. Поскольку часто существует несколько возможных путей от источника к месту назначения, алгоритмы расчета пути играют очень важную роль в сетях «узел-узел». Обычно (хотя есть и исключения) небольшие, географически ограниченные сети используют широковещание, в то время как как В более крупных сетях используется широковещательная передача от узла к узлу. В последнем случае есть один отправитель и один получатель, и такая система иногда называется односторонней передачей.
Классификация компьютерных сетей по размеру
Другим признаком классификации Основное различие между сетями заключается в их размере. На следующем рисунке показано классификация многопроцессорные системы в зависимости от их размера. В верхней строке таблицы представлены личные сети, т.е. сети, предназначенные для одного человека. Примером может служить беспроводная сеть, соединяющая компьютер, мышь, клавиатуру и принтер. Устройство типа КПК, которое управляет работой слухового аппарата или является кардиостимулятором, также попадает в эту категорию. Наиболее полные сети перечислены в таблице ниже. Их можно разделить на следующие типы: локальные, коммунальные и глобальные сети. А завершается таблица соединением двух или более сетей. Известным примером такой взаимосвязи является интернет. Размер сетей является очень важным фактором классификационнРазмер сети является очень важным фактором, поскольку в сетях разного размера используются разные методы.
Классификация многопроцессорных систем по размеру
Локальные сети
Локальные вычислительные сети (ЛВС) — это частные сети, которые обычно расположены в одном здании или районе, как Сети обычно располагаются в одном здании или на одном участке. какой-или организация с площадью до нескольких квадратных километров. Они часто используются для соединения компьютеров и рабочих станций в компаниях или деловых помещениях для совместного использования ресурсов (например, принтеров) и обмена информацией. Локальные вычислительные сети отличаются от других сетей по трем признакам характеристиками:
- размерами,
- технологией передачи данных,
- топологией.
Локальные сети имеют ограниченный размер — это означает, что существует верхний предел времени, в течение которого пакеты могут быть пересланы, и этот предел известен заранее. Знание этого предела позволяет осуществлять некоторые виды развертывания, которые иначе были бы невозможны. Это также облегчает управление локальной сетью.
Локальная сеть на основе дистрибьюторов
Локальная сеть создается для:
- функционировать в ограниченной географической области;
- обеспечить доступ многих пользователей к передающей среде с широкой полосой пропускания;
- обеспечить постоянную доступность удаленных ресурсов, подсоединенных к локальным службам;
- обеспечить физическое соединение смежных сетевых устройств.
Стандартные технологии для локальных Типичные технологии, используемые в сетях, следующие:
В локальных В сетях часто используется технология передачи данных, состоящая из одного кабеля, к которому подключены все устройства. Это можно сравнить с тем, как как Это похоже на то, как телефонные линии использовались в сельской местности. Традиционный локальные Сети имеют пропускную способность от 10 до 100 Мбит/с, низкую задержку (десятые доли секунды) и очень малое количество ошибок. Самый передовой локальные сети рассчитаны на более высокую скорость передачи данных — до 10 Гбит/с.
В широковещательных локальных В сетях могут использоваться различные топологии. структуры. На следующем рисунке показаны два из них. В сети с общей шиной (магистральным кабелем) одна из машин в определенный момент времени является хозяином шины и имеет право на передачу.
Коммутатор не знает, как перенаправить сеть как Он не даст вашей машине IP-адрес и без помощи маршрутизатора не сможет пустить вас в Интернет.
Принцип работы, как устроена локальная сеть
Как правило, сеть состоит не только из компьютеров и кабелей. Она обязательно включает узлы или коммутаторы, которые соединяют группы компьютеров, принтеры для печати документов, файловые серверы и сам сервер.
Чтобы обеспечить согласованность, устройства «общаются» друг с другом в соответствии с определенными правилами. Это протоколы локальных Сети. Такое большое разнообразие обусловлено различными операционными системами, которые используются на в локальных сети. Но их способность подготавливать данные к передаче, собственно передача, прием и обработка присущи каждому из протоколов.
Прежде чем мы начнем, напомню, что опубликованный материал первой части этого курса можно найти здесь: «Основы компьютерных сетей.
Устройства маршрутизации сети (маршрутизатор, коммутатор, свитч, хаб)
Удивительно, но факт: компьютерные новички (а иногда и системные администраторы) не знают или путают следующие понятия. как Маршрутизатор, коммутатор, переключатель, шлюз и концентратор .
Я думаю, что причина этой путаницы заключается в распространении синонимов и сленга в названиях сетевых устройств и теперь сбивает с толку многих неопытных инженеров.
α) Маршрутизатор, роутер и шлюз
Все знают, что такое маршрутизатор. Это устройство, которое раздает интернет в доме и подключается интернет-провайдером.
Таким образом, маршрутизатор и сетевой шлюз — это роутер.
Это устройство является основным устройство в сетевой организации. В технических кругах наиболее распространенным названием является «маршрутизатор».
Маршрутизатор может быть не только маршрутизатором, но и коробкой на компьютере, если добавить еще одну сетевую карту и установить, например, RouterOS Mikrotik. Тогда вы сможете управлять сетью на нескольких устройствах с помощью одного коммутатора.
b) Что такое коммутатор и чем он отличается от коммутатора и концентратора?
Коммутатор и концентратор — это синонимы. С другой стороны, концентратор — это несколько иное устройство. Более подробную информацию см. в следующем разделе c).
Для ответвления используется переключатель локальной Сеть. Он похож на Т-образную розетку или сетевой фильтр, к которому вы подключаете свои устройства, чтобы получить питание от розетки.
Коммутатор не знает, как перенаправить сеть как Он не даст вашей машине IP-адрес и без помощи маршрутизатора не сможет пустить вас в Интернет.
Типичный маршрутизатор обычно имеет 4-5 портов для подключения устройств. Если ваши устройства являются проводными и их количество превышает количество портов маршрутизатора, вам понадобится коммутатор. Вы можете подключить 24-портовый коммутатор к порту маршрутизатора и легко создать сеть из 24 устройств. локальную Вы можете подключить коммутатор на порт маршрутизатора к маршрутизатору с 24 портами, чтобы создать сеть с 24 устройствами.
Если у вас другой маршрутизатор, вы можете переключиться в режим коммутатора на его веб-интерфейсе, и вы также можете как свитч.
в) концентратор
Концентратор выполняет те же функции, что и коммутатор. Но его технология распространения очень деревянная и уже устарела.
Концентратор случайным образом распределяет пакеты, приходящие от маршрутизатора, по всем подключенным устройствам, а устройства должны различать, пришел пакет от них или нет.
Коммутатор имеет таблицу MAC и поэтому направляет входящие пакеты конкретному устройству, запросившему пакет. Следовательно, передача данных с коммутатора происходит быстрее и эффективнее.
В настоящее время концентратор встречается редко, но мы должны быть готовы и предложить пользователю заменить концентратор коммутатором.
Основные команды для анализа сети
α) Команда Ping
Вы можете пропинговать устройство, чтобы узнать, активен ли его IP-адрес или само устройство. Для этого введите ping » ip адрес » в командной строке.
Здесь мы пингуем DNS-сервер Google и, как видим, сервер активен (ответ ping также составляет 83 мс).
Если получатель недоступен или конкретный IP-адрес не существует, значит, мы провели пинг.видим такую картину:
То есть мы не получаем ответа на запрос ping.
Но ping гораздо полезнее, если использовать клавиши: -t — «пингует» непрерывно (чтобы остановить, нажмите Ctrl+C) -a — показывает имя узла (сайта/устройства/сервера), который «пингуется».
Под ключом «-a» показано, что имя пингуемого узла — «dns.google». Благодаря ключу » -t» пинг продолжался без перерыва, я завершил его, нажав Ctrl+C.
Если пинг идет непрерывно, можно yвидетпинг запрашиваемого узла и приблизительное качество интернет-канала.
Как видим Из скриншота видно, что периодически возникают задержки в приеме пакетов до 418 мс, что является довольно критичным, так как скачок с 83 мс до 418 мс отражает на видеоСоединение с изображением становится медленнее/медленнее или, в случае IP-телефонии, ухудшается качество голоса.
В моем случае более вероятно, что мой домашний интернет штурмуют. Однако для более точного определения причины необходимо сделать сброс. Это тема для целой статьи.
Внимание: иногда маршрутизаторы отключают отправку ICMP-пакетов (некоторые отключают ее намеренно, другие не включают ее по умолчанию), поэтому данный узел не будет отвечать на «пинги», даже если он активен и нормально функционирует в сети.
Другой способ «пингования» заключается в том, чтобы выяснить. какой IP-адрес скрыт за доменом веб-сайта, на каком сервер, на котором размещен веб-сайт.
Для этого просто напишите местоположение вместо IP-адреса:
Как видитhubr имеет IP-адрес, например, 178.248.237.68.
б) Следы.
Иногда очень важно увидеть каким Отслеживая пакет до определенного устройства. Возможно, произошел разрыв, и пакет не достиг места назначения. Таким образом, утилита traceroute помогает определить на каком в этот момент пакет застревает.
В Windows эта утилита вызывается командой «tracert» ip-адрес или домен:
Здесь мы увидели через какие Узлы пропускают наш запрос, прежде чем он достигнет сервера ya.ru.
В Linux эта утилита вызывается командой «traceroute».
Некоторые устройства, маршрутизаторы или VoIP-шлюзы также имеют утилиту traceroute.
c) Утилита Whois
Эта утилита позволяет узнать любую информацию об IP-адресе или регистраторе домена.
Например, проверим IP-адрес 145.255.1.71. Для этого я ввожу в терминале команду whois 145.255.1.71
Транспортные протоколы TCP и UDP
Все передачи запросов и получение ответов между устройствами в сети происходят через транспортные протоколы TCP и UDP.
TCP обеспечивает доставку запроса и целостность передачи. Перед отправкой пакета он заранее проверяет, доступен ли узел. А если целостность пакета нарушается во время передачи, TCP восполняет недостающие элементы.
В целом, это протокол, который делает все для того, чтобы ваш запрос правильно дошел до адресата.
По этой причине TCP является наиболее широко используемым транспортным протоколом. Он используется, когда пользователь работает в Интернете, вызывает веб-сайты, сервисы, социальные сети и т. д.
UDP не так надежен для передачи данных, как TCP не проверяет доступность узла назначения перед отправкой и не получает пакет, если он нарушен. Если какой-один или несколько пакетов теряются в пути, сообщение доходит до получателя в неполном виде виде.
Почему тогда UDP?
Это факт, что данный транспортный протокол имеет большое преимущество перед TCP в плане скорости передачи данных. По этой причине UDP часто используется для отправки и видео пакеты в режиме реального времени. Особенно для IP-телефонии. и видео Звонки. Например, каждый звонок через WhatsApp или Viber использует транспортный протокол UDP. при видео Звонки, например, через Skype или те же сообщения WhatsApp и Viber.
Именно потому, что UDP не гарантирует абсолютной передачи данных и целостности передаваемых пакетов, при общении через Интернет часто возникают проблемы. К ним относятся прерывание голоса, гистерезис, эхо или роботизированные голоса.
Эта проблема возникает из-за загруженности интернет-канала, двойного NAT или радиосоединения.
В таких случаях хорошо использовать TCP, но, к сожалению, передача голоса требует немедленной передачи полных пакетов, и UDP идеально подходит для этой цели.
Чтобы избежать проблем с UDP, необходимо настроить качественный канал. Вам необходимо настроить выделенную полосу пропускания для UDP на маршрутизаторе, чтобы нагрузка от других устройств, использующих TCP, не влияла на работу транспортного протокола UDP.
Вот и все.
Я не хотел нагружать статью научными определениями используемых терминов, которые можно найти здесь.
Я попытался обобщить 7 наиболее важных, на мой взгляд, моментов, знание которых поможет начинающему «айтишнику» пройти первые этапы собеседования на «айтишные» вакансии, или, по крайней мере, дать понять работодателю, что вы явно знаете больше, чем среднестатистический пользователь.
