Структура локальной сети: Локальная сеть. Что это? Виды локальных сетей

Структура локальной сети — Энциклопедия современных знаний

Лабораторная работа №4

  1. Цель работы

Целью работы является создание и настройка виртуальной ЛВС на базе имеющейся ЛВС, с использованием платформы виртуализации VMware Server.

  1. Общие теоретические сведения

Структура локальной сети

Для начала уточним терминологию предметной области.

Локальная вычислительная сеть– (ЛВС, локальная сеть, Local Area Network, LAN) – компьютерная сеть, покрывающая обычно относительно небольшую территорию или небольшую группу зданий (дом, офис, фирму, институт). Также существуют локальные сети, узлы которых разнесены географически на расстояния более 12 500 км (космические станции и орбитальные центры). Несмотря на такие расстояния, подобные сети всё равно относят к локальным.

Различают топологию физических связей (физическую структуру сети) и топологию логических связей сети (логическую структуру сети).

Физическая структура сети определяется электрическими соединениями компьютеров и может быть представлена в виде графа, узлами которого являются компьютеры и коммуникационное оборудование, а ребра соответствуют отрезкам кабеля, связывающим пары узлов.

Логическая структура сети представляет собой пути прохождения информационных потоков по сети; они образуются путем соответствующей настройки коммуникационного оборудования.

В некоторых случаях физическая и логическая топологии сети совпадают. Например, сеть, представленная на рисунке 1, а, имеет физическую кольцевую топологию. Пусть компьютеры этой сети используют метод детерминированного доступа. Причем токен всегда передается последовательно от компьютера к компьютеру в том же порядке, в котором компьютеры образуют физическое кольцо: то есть компьютер A передает токен компьютеру B, компьютер B – компьютеру C и т.д. В этом случае логическая топология сети также является кольцом.

Рис. 1. Логическая и физическая топология сети

Сеть, показанная на рисунке 1, б, являет собой пример несовпадения физической и логической топологий. Физически компьютеры соединены по топологии общая шина (звезда). Доступ же к шине происходит не по алгоритму случайного доступа, а путем передачи токена в кольцевом порядке: от компьютера A – компьютеру B, от компьютера B – компьютеру C и т. д. Здесь порядок передачи токена уже не повторяет физические связи, а определяется логическим конфигурированием драйверов сетевых адаптеров. Ничто не мешает настроить сетевые адаптеры и их драйверы так, чтобы компьютеры образовали кольцо в другом порядке, например: B, A, C… При этом физическая структура сети никак не меняется.

Цель физической структуризации – обеспечить построение сети не из одного, а из нескольких физических отрезков кабеля. Причем эти различные в физическом отношении отрезки должны были по-прежнему работать как единая разделяемая среда.

Основными средствами физической структуризации локальных сетей являются повторители (repeater) и концентраторы (concentrator), или хабы (hub).

Основная функция повторителя, как это следует из его названия – повторение сигналов, поступающих на один из его портов, на всех остальных портах (Ethernet) или на следующем в логическом кольце порте (Token Ring, FDDI) синхронно с сигналами-оригиналами. Повторитель улучшает электрические характеристики сигналов и их синхронность, и за счет этого появляется возможность увеличивать общую длину кабеля между самыми удаленными в сети станциями.

Многопортовый повторитель часто называют концентратором (hub, concentrator), что отражает тот факт, что данное устройство реализует не только функцию повторения сигналов, но и концентрирует в одном центральном устройстве функции объединения компьютеров в сеть. Практически во всех современных сетевых стандартах концентратор является необходимым элементом сети, соединяющим отдельные компьютеры в сеть.

Отрезки кабеля, соединяющие два компьютера или какие либо два других сетевых устройства называются физическими сегментам. Таким образом, концентраторы и повторители, которые используются для добавления новых физических сегментов, являются средством физической структуризации сети.

Концентраторы образуют из отдельных физических отрезков кабеля общую среду передачи данных – логический сегмент (рис. 2). Логический сегмент также называют доменом коллизий, поскольку при попытке одновременной передачи данных любых двух компьютеров этого сегмента, хотя бы и принадлежащих разным физическим сегментам, возникает блокировка передающей среды. Следует особо подчеркнуть, что какую бы сложную структуру не образовывали концентраторы, например, путем иерархического соединения (рис. 3), все компьютеры, подключенные к ним, образуют единый логический сегмент, в котором любая пара взаимодействующих компьютеров полностью блокирует возможность обмена данными для других компьютеров.

Рис. 2. Повторитель Ethernet синхронно повторяет биты кадра на всех своих портах

Рис. 3. Логический сегмент, построенный с использованием концентраторов

Подсеть – способ получить отдельный IP адрес и локальное разбиение его так, чтобы он мог использоваться на нескольких связанных локальных сетях. Помните, что отдельный IP адрес может использоваться только на одной сети.

Важное слово здесь – локальное: люди обеспокоены, чтобы деление на локальные сети оставляло все в том виде, как было – сеть оставалась отдельной. Важно, что организация подсетей имеет локальную конфигурацию, она невидима для остального мира.

Адресация

Каждый компьютер в сети TCP/IP имеет адреса трех уровней:

1. Локальный адрес узла, определяемый технологией, с помощью которой построена отдельная сеть, в которую входит данный узел. Для узлов, входящих в локальные сети — это МАС-адрес сетевого адаптера или порта маршрутизатора, например, 11-А0-17-3D-BC-01. Эти адреса назначаются производителями оборудования и являются уникальными адресами, так как управляются централизовано. Для всех существующих технологий локальных сетей МАС-адрес имеет формат 6 байтов: старшие 3 байта — идентификатор фирмы производителя, а младшие 3 байта назначаются уникальным образом самим производителем. Для узлов, входящих в глобальные сети, такие как Х.25 или frame relay, локальный адрес назначается администратором глобальной сети.

2. IP-адрес, состоящий из 4 байт, например, 109.26.17.100. Этот адрес используется на сетевом уровне. Он назначается администратором во время конфигурирования компьютеров и маршрутизаторов. IP-адрес состоит из двух частей: номера сети и номера узла. Номер сети может быть выбран администратором произвольно, либо назначен по рекомендации специального подразделения Internet (Network Information Center, NIC), если сеть должна работать как составная часть Internet. Обычно провайдеры услуг Internet получают диапазоны адресов у подразделений NIC, а затем распределяют их между своими абонентами.

Номер узла в протоколе IP назначается независимо от локального адреса узла. Деление IP-адреса на поле номера сети и номера узла – гибкое, и граница между этими полями может устанавливаться весьма произвольно. Узел может входить в несколько IP-сетей. В этом случае узел должен иметь несколько IP-адресов, по числу сетевых связей. Таким образом IP-адрес характеризует не отдельный компьютер или маршрутизатор, а одно сетевое соединение.

1. Символьный идентификатор-имя, например, SERV1.IBM.COM. Этот адрес назначается администратором и состоит из нескольких частей, например, имени машины, имени организации, имени домена. Такой адрес, называемый также DNS-именем, используется на прикладном уровне, например, в протоколах FTP или telnet.

Что такое локальная сеть


Похожие статьи.

  • Устройство локальной сети

  • Конфигурации локальных сетей и организация обмена информацией

  • Определение локальной сети

  • Локальная вычислительная сеть

Структура и ресурсы локальной сети факультета МИФ

Все компьютеры учебных классов, кафедр и лабораторий факультета математики, информатики и физики ВГСПУ подключены к единой локальной сети. Локальная сеть обеспечивает:

  • доступ к ресурсам сети Интернет;
  • работу с локальным файловым сервером;
  • доступ к информационным службам университета;
  • работу с локальными веб-ресурсами факультета и университета.

Работать с ресурсами локальной сети можно как на компьютерах факультета, так и на своих собственных компьютерах, подключенных к беспроводной сети Wi-Fi (в учебном корпусе), или к локальной сети через удалённый VPN-доступ (с домашних компьютеров).

 

Учётная запись локальной сети

Чтобы использовать все возможности локальной сети, вам нужно пройти регистрацию и получить учётную запись. Регистрацию можно пройти только со стационарного компьютера локальной сети.

Во время прохождения регистрации вы получаете:

  • Свой логин и пароль. Вы можете их использовать, начиная работу на любом компьютере локальной сети (вход в домен FIZMAT). Это позволит вам использовать свои настройки, работать с ресурсами сервера, безопасно хранить файлы, подключаться к сети при помощи WiFi или VPN.
  • Персональную (домашнюю) папку на файловом сервере. Здесь вы можете хранить свои файлы, использовать их на любом компьютере локальной сети, делиться файлами с другими пользователями.

Если вы прошли регистрацию, но забыли пароль, то попробуйте воспользоваться службой восстановления пароля.

 

Домашняя папка

Домашняя папка создается на сервере локальной сети. Её имя совпадает с вашим логином. В структуре этой папки есть три раздела:

  • Private
    Эта папка, которая доступна только вам. Сохраняйте в ней все ваши файлы, которые должны быть закрыты от постороннего доступа, но с которыми вы сами хотите работать на любом компьютере локальной сети.
  • Shared
    В этой папке файлы открыты для чтения всем пользователям локальной сети, но изменять и удалять их можете только вы. Используйте эту папку, если хотите какие-то файлы открыть для чтения другим пользователям локальной сети.
  • Public
    Эта папка открыта всем пользователям для чтения и записи. Используйте её не для хранения своих файлов, а для получения нужных вам файлов от других пользователей.

 

Как получить доступ к домашней папке и другим ресурсам сети

Если при включении компьютера вы используете свой логин и пароль (вход в домен FIZMAT), то для вас будут подключены сетевые диски:

Z:
Это ваша домашняя папка. Содержит папки private, public и shared (см. выше).

X:
Это сетевая папка, которая объединяет различные ресурсы локальной сети. Наиболее важными из них являются:

  • Homes
    Каталог домашних папок. Здесь вы сможете найти свою домашнюю папку, а также папки других пользователей.
  • Public
    Эта папка для временного хранения файлов и их копирования между компьютерами локальной сети. Файлы из этой папки перед каждым новым семестром автоматически удаляются. Сохранность файлов в этой папке не гарантируется.
  • Media
    В этой папке собраны коллекции рисунков, презентаций, звуковых файлов, электронных учебников, которые можно использовать на занятиях. Если у вас есть желание пополнить эти коллекции, то свяжитесь со службой технической поддержки.
  • Tutorial
    В этой папке собраны учебные материалы по различным предметам, которые вы можете использовать на занятиях или при выполнении самостоятельной работы.
  • Install
    В этой папке собраны дистрибутивы программ и драйверов, используемые на компьютерах факультета. Всё программное обеспечение в этой папке является бесплатным или распространяется по свободной лицензии.
  • Workgroup
    В этом каталоге собраны ссылки на домашние папки кафедр и лабораторий факультета.

Данные ресурсы вы можете использовать и без подключения сетевых дисков, обращаясь к ним напрямую по адресу \\fizmat\dfs

 

Удалённый доступ и беспроводная сеть

С ресурсами локальной сети вы можете работать и на своих личных компьютерах. Для этого есть две возможности: беспроводная сеть и удалённый доступ .

Беспроводная сеть

Если вы используете свой ноутбук или мобильное устройство, то можете настроить подключение к сети Wi-Fi, чтобы работать с Интернетом или ресурсами локальной сети. Точки беспроводного доступа установлены в ключевых аудиториях, библиотеке, актовом зале, холлах учебного корпуса факультета математики, информатики и физики ВГСПУ.

Удалённый доступ

Если ваш компьютер подключён к Интернету (например, дома или в другом учебном корпусе), то настроив VPN-подключение, вы можете получить доступ к своей домашней папке и другим ресурсам локальной сети факультета. Ознакомьтесь с информацией о настройке удалённого доступа к локальной сети, если хотите воспользоваться таким способом подключения.

Удаленное VPN-подключение, а также беспроводной доступ через сети учебных классов осуществляется на основе учётных записей локальной сети (см. выше). Чтобы такое подключение работало, вам надо оформить заявку на подключение и дождаться её утверждения администратором сети.

Беспроводной доступ через общедоступное подключение (сеть fizmat) вы можете настроить и без заявки. Пароль доступа вам сообщат в любом компьютерном классе.

 

Все разделы справочной системы

  • Структура и ресурсы локальной сети

  • Сеть Wi-Fi на факультете

  • Удалённый доступ к локальной сети

Объяснение локальной вычислительной сети (Что такое локальная сеть?)

Рекламные объявления

LAN (локальная вычислительная сеть)

Локальная вычислительная сеть (LAN) — это группа компьютеров и связанных устройств, которые совместно используют общую линию связи или беспроводную связь. на сервер. В локальной сети есть сетевое оборудование или компьютеры, расположенные в непосредственной близости друг от друга, способные обмениваться данными, обмениваться ресурсами и информацией. Например, большинство домашних и рабочих сетей находятся в локальной сети. Компьютеры и другие мобильные устройства используют подключение к локальной сети для совместного использования таких ресурсов, как принтер или сетевое хранилище.

Связанные- Вопросы для собеседования по локальной сети

Компьютеры, подключенные к сети, широко классифицируются как серверы или рабочие станции. Серверы, как правило, не используются людьми напрямую, а работают непрерывно, предоставляя «услуги» другим компьютерам (и их пользователям-людям) в сети. Предоставляемые услуги могут включать в себя печать и отправку факсов, хостинг программного обеспечения, хранение и совместное использование файлов, обмен сообщениями, хранение и извлечение данных, полный контроль доступа (безопасность) к сетевым ресурсам и многие другие.

 

Наиболее распространенными типами физических топологий, которые мы собираемся проанализировать, являются

(1) Шина

(2) Кольцевая топология и

(3) Топология звезда

ШИНА ТОПОЛОГИЯ:

5 — Настройка коммутатора для поддержки пробуждения по локальной сети (WOL)

A  Шинная сеть — это устройство в локальной сети (LAN), в котором каждый узел (рабочая станция или другие устройства) подключен к основному кабелю или каналу, называемому автобус. На рисунке показана шинная сеть с четырьмя узлами.
Если две или более машины хотят передавать одновременно, то для разрешения конфликта необходимо использовать механизм арбитража. Возможен механизм арбитража централизованного или распределенного типа.
Наиболее популярным примером топологии шины является Ethernet (IEEE 802.3). Он имеет децентрализованное управление и работает на скорости 10 или 100 Мбит/с.
Компьютеры в сети Ethernet могут передавать данные в любое время. Если происходит коллизия их пакетов, то они выжидают случайное время и повторно передают свои пакеты.

 

КОЛЬЦЕВАЯ ТОПОЛОГИЯ:

Это еще одна широковещательная топология. На приведенной выше схеме показано, как устройства подключаются в кольцевой топологии.
В кольце каждый бит распространяется сам по себе, не дожидаясь остальной части пакета, которому он принадлежит.
Поскольку это широковещательная система, для арбитража одновременного доступа к кольцу необходимы некоторые правила.

Примером локальной сети на основе кольца является IEEE 802.5 (токен-кольцо IBM), работающий на скоростях 4 и 16 Мбит/с.

 

ТОПОЛОГИЯ «ЗВЕЗДА»:

Топология «звезда» или «концентратор» — одна из наиболее распространенных сетевых топологий, используемых в большинстве офисных и домашних сетей. Он стал очень популярным в отличие от автобусного типа (о котором мы только что говорили) из-за стоимости и простоты устранения неполадок. Как правило, сетевая карта – это интерфейс между кабелем локальной сети и компьютером или ПК для связи с другими устройствами в топологии STAR или HUB.
Преимущество топологии «звезда» заключается в том, что если один компьютер в топологии «звезда» выходит из строя, то только отказавший компьютер не может отправлять или получать данные. В остальном сеть работает нормально.
Недостаток использования этой топологии заключается в том, что, поскольку каждый компьютер подключен к центральному концентратору или коммутатору, в случае отказа этого устройства вся сеть выходит из строя!
Классическим примером топологии этого типа является UTP (10 base T), который обычно имеет синий цвет. Лично мне это кажется скучным, поэтому я решил пойти и купить себе зеленые, красные и желтые цвета.

Компоненты локальной сети (LAN)

Локальная сеть (LAN) — это группа компьютеров и связанных устройств, которые совместно используют общую линию связи или беспроводную связь. Как правило, подключенные устройства совместно используют ресурсы одного процессора или сервера в пределах небольшой географической области. Локальная сеть полезна для совместного использования таких ресурсов, как файлы, принтеры, игры или другие приложения. Локальная сеть, в свою очередь, часто подключается к другим локальным сетям, а также к Интернету или другой глобальной сети.

Компоненты локальной сети:

ЛВС состоит из трех основных элементов:

  • A. Аппаратное обеспечение, которое подключается к локальной сети.
  • B. Программное обеспечение (или программы), доступ к которому осуществляется через локальную сеть.
  • C. Пользователи, которые создают, работают с различными файлами и управляют ими.

Каждый из этих элементов можно разделить на несколько компонентов.

A. Аппаратные компоненты:

ЛВС можно рассматривать как систему, состоящую из ряда строительных блоков. Эти блоки можно добавлять и настраивать по мере необходимости. Некоторые из основных аппаратных компонентов локальных сетей:

1. Сетевая интерфейсная карта (NIC):

Сетевая интерфейсная карта (NIC) — это печатная плата или плата, устанавливаемая в компьютер для подключения к сети. Каждое сетевое устройство содержит карту сетевого интерфейса. Сетевая карта может быть отдельной платой, устанавливаемой в слот компьютера, или может быть встроена в материнскую плату.
2. Сервер:

Сетевой сервер — это компьютер, предназначенный для обработки запросов и доставки данных другим (клиентским) компьютерам по локальной сети или через Интернет. Сервер может быть трех типов:

  • Файловый сервер: Файловый сервер — это компьютер, который хранит файлы, подключен к сети и обеспечивает общий доступ к этим файлам для нескольких рабочих станций.
  • Сервер печати: Сервер печати — это устройство, которое подключает принтеры к клиентским компьютерам по сети. Он принимает запросы на печать от компьютеров и отправляет задания на соответствующие принтеры по локальной сети.
  • Коммуникационный сервер: Коммуникационный сервер — это компьютерная система, предназначенная для работы с широким спектром коммуникационных приложений.

3. Станция:

Станция — это компьютер, который соединен с сервером через локальную сеть и обменивается данными с другими подключенными к нему устройствами.

 

4. HUB:

Общая точка подключения устройств в сети. Концентраторы обычно используются для соединения сегментов локальной сети. Концентратор содержит несколько портов. Когда пакет поступает на один порт, он копируется на другие порты, чтобы все сегменты локальной сети могли видеть все пакеты.

5. Коммутатор:

Коммутатор похож на концентратор в том, что он является центральной точкой для подключения сетевых кабелей; однако коммутатор может получить пакет и передать его только на компьютер назначения.

6. ​​Маршрутизатор:

Маршрутизаторы обеспечивают подключение к Интернету для локальных сетей. Они используют таблицу конфигурации, чтобы решить, куда должны идти пакеты.

7. Точка доступа:

Аппаратное устройство или программное обеспечение компьютера, которое действует как коммуникационный центр для пользователей беспроводного устройства для подключения к проводной локальной сети.

8. Блок питания:

Источник питания требуется как для проводных, так и для беспроводных сетей. Беспроводная сеть использует ток для генерации радиоволн. Кабельная сеть отправляет данные, интерпретируемые как электронный импульс.

9. Соединитель:

Сетевой соединитель относится к любому устройству, которое используется для соединения многих соединений локальной сети с аппаратным обеспечением компьютера.

10. Общее периферийное устройство:

Периферийное устройство — это любое устройство, такое как принтер, жесткий диск, привод CD-ROM или модем, которое подключено к компьютеру и управляется им. Любое или все эти устройства могут быть доступны нескольким пользователям при правильном подключении к локальной сети.

B. Программное обеспечение LAN:

После того, как физические строительные блоки LAN установлены, следующим шагом будет приведение их в рабочее состояние. Программное обеспечение необходимо для совместной и эффективной работы устройств в локальной сети. В локальной сети можно найти три категории программного обеспечения:

  • Операционная система каждого подключенного сервера: Операционная система сервера считается мозгом сети:
  • Операционная система каждой подключенной станции: Для работы всех ПК требуется операционная система.
  • Прикладное программное обеспечение, к которому имеют доступ пользователи локальной сети: Прикладное программное обеспечение — это программное обеспечение, которое используется для выполнения определенной задачи. Наиболее распространенными бизнес-приложениями являются обработка текстов, анализ электронных таблиц и управление базами данных.

Программное обеспечение для групповой работы: Второй тип прикладного программного обеспечения был представлен для среды LAN — групповое программное обеспечение. Программное обеспечение для совместной работы относится к программам, которые помогают людям работать вместе, находясь удаленно друг от друга.

Вычисления клиент/сервер: В вычислениях клиент/сервер прикладное программное обеспечение создается и продается для использования исключительно в локальной сети. Программное обеспечение клиент/сервер состоит из двух отдельных частей: клиентской, работающей на пользовательской станции, и серверной, устанавливаемой на файловом сервере.

C. Люди:

Одним из наиболее важных элементов локальной сети являются люди. Цель локальной сети — разрешить совместное использование ресурсов. Этот обмен осуществляется людьми, что делает их неотъемлемой частью структуры.

В любой локальной сети участвуют две группы людей — те, кто использует ресурсы, и те, кто ими управляет.

  • Пользователи: Пользователь определяется как лицо, использующее сетевые ресурсы.
  • Сетевой администратор: Сетевой администратор — это лицо, ответственное за обслуживание локальной сети.