Глава 7. Локальные вычислительные сети и Интернет.
7.1. Аппаратное обеспечение компьютерных сетей.
Компьютеры могут быть объединены в локальные вычислительные сети (ЛВС). Это необходимо для совместной работы с нескольких ПК с общими ресурсами. Например, Интернет, базы данных, текстовые документы. Для работы с вычислительными сетями в ПК должна быть сетевая карта (плата). Для соединения с сетью может использоваться кабель и радиоканал. Большинство настольных ПК комплектуется сетевыми картами для кабельного соединения. Часто такие карты встроены в материнскую плату. Современные ноутбуки, как правило, оборудованы Wi-Fi. Wi-Fi – это протокол работы с ЛВС через радиоканал.
Кабели, подключённые к сетевым картам ПК соединяются между собой при помощи коммутаторов. Кроме того, к коммутаторам подключается всё остальное сетевое оборудование. Например, точки радиодоступа, которые принимают радиосигнал от ПК, подключённых к ЛВС по протоколу Wi-Fi. Конфигурация сети может быть произвольной. Например, все ПК кабелем соединены с центральным коммутатором. Потом можно нарастить сеть. Вместо любого ПК поставить коммутатор и к нему подсоединить несколько ПК и т.д.
Компьютеры в ЛВС и другое оборудование имеют уникальные IP-адреса. При помощи этих адресов компьютеры узнают друг друга. IP-адрес представляет собой четыре трёхзначные цифры, разделённые точками. Например, 198.132.32.1.
Маршрутизаторы (роутеры) – сетевое оборудование, основное назначение которого – сделать независимыми IP-адреса различных сетей. Это так называемые межсетевые экраны. Маршрутизаторы преобразуют адреса одной сети в адреса другой. Например, если ЛВС подключена через одну точку доступа к Интернет, то маршрутизатор запомнит запрос конкретного ПК к Интернет-ресурсу и отправит его в Интернет. Ответ придёт на IP-адрес маршрутизатора в сети Интернет. Маршрутизатор перешлёт ответ по внутреннему IP-адресу ПК, приславшему этот запрос. Возможности маршрутизаторов позволяют защищать ЛВС от хакерских атак из Интернет и других ЛВС. Например, может быть ЛВС офиса и связанная с ней ЛВС бухгалтерии. Проникнуть из одной сети в другую сложно из-за того, что они разделены маршрутизатором.
Доступ в Интернет обеспечивается классом устройств, называемых модемами.
Каждому виду доступа соответствует свой вид модемов.
DialUp-модем предназначен для доступа через телефонную линию. Модем «дозванивается» провайдеру и устанавливает связь. Это самый медленный и самый дешёвый тип доступа в Интернет. Телефонная линия занята.
ADSL-модем тоже использует телефонную линию. Но он работает на других частотах, чем телефон. Это позволяет не отключать телефон во время связи с Интернет. Совместно с ADSL-модемом используется сплитер. Сплитер – это фильтр, убирающий помехи от ADSL-модема из телефонной линии.
Доступ в Интернет может осуществляться по радиоканалу. Для этого необходимо иметь специальную антенну на расстоянии прямой видимости от антенны провайдера. Радиодоступ часто имеет более высокую скорость, чем ADSL. Но это отличие возможностей не очень велико. Кроме того, радиодоступ зависит от погоды. В туман и дождь его скорость становится ниже, чаще случаются обрывы связи. Как правило, такой вид доступа сейчас чаще используется организациями, чем для домашнего Интернета. Это не относится к радиодоступу, предоставляемому операторами сотовой связи.
Разновидностью радиодоступа является спутниковый Интернет. Преимущество спутникового доступа – широкий охват территории и высокая скорость. В большинстве случаев спутниковый доступ является односторонним. Запрос информации поступает другими каналами. Например, через сотовую связь. А ответ поступает через спутник.
Выделенная линия – отдельный кабель, проведенный от потребителя к провайдеру. Это самый помехозащищённый канал связи с Интернет. Используется либо металлический проводник, либо оптоволокно. Скорость связи достигается высокая, особенно по оптоволоконным линиям. Однако стоимость прокладки – тоже самая высокая.
Коммутаторы, маршрутизаторы, модемы и точки доступа Wi-Fi выпускаются как в виде отдельных устройств, так и объединённые. Например, коммутатор, маршрутизатор, ADSL-модем и точка доступа в одном корпусе.