Объединение компьютеров в локальную компьютерную сеть. Объединение компьютеров в локальную сеть

Глобальная сеть строится таким образом, что процессы передачи данных, процедуры управления и административные службы отдельных подсетей не изменяются существенно. Каждая из подсетей сохраняет свою автономность, хотя требования к сетевому управлению и контролю ожесточаются.

Локальная сеть проектируется как единая распределительная система, в которой приоритет отдается требовани­ям стандартности протоколов и эффективности общесетевых процедур управления.

При первом подходе объединение подсетей концентрируется в шлю­зовых (межсетевых) устройствах. Сеть становится единой прежде всего с точки зрения пользователя. Такому подходу более всего соот­ветствует глобальная сеть Интернет, реализованная механизмом вир­туальных сетевых адресов компьютеров-клиентов.

Второй подход реализуется на практике в тех случаях, когда сеть физически соединяет компьютеры пользователей между собой и управ­ляет ими на основе сервера. Совокупность компьютеров, обладающих возможностью информационного общения друг с другом, принято на­зывать локальной компьютерной (вычислительной) сетью или ЛВС (LAN - Local Area Network). Самой распространенной технологией локальной компьютерной сети с середины 1990-х гг. стал Ethernet. Рассмотрим общую структуру ЛВС.

Состав ЛВС:

компьютеры ;

кабели ;

узловые устройства .

Локальные вычислительные сети бывают одно- и двухранговыми (иерархическими).

В крупных сетях с большим числом компью­теров организовывают двухранговую (иерархическую) локальную сеть с выделенным более мощным компьютером, который называется сер­вером. Сервер должен быть настроен таким образом, чтобы иметь возмож­ность получить от клиентского компьютера запросы на сетевые ресурсы, выяснить полномочия клиента на выполнение того или иного запроса и, если клиент имеет полномочия, выполнить его запрос и передать ему результат выполнения этого запроса. Для решения всех этих задач и на клиентском компьютере, и на сервере должна быть установлена сетевая операционная система.

Составные элементы локальной сети.

Рабочая станция - это ПК, включенный и локальную сеть для осуществления обмена информацией.

Сервер это специально выделенный компьютер для обработки запросов, поступающих от рабочих станций, который предоставляет рабочим станциям (клиентам) свои ресурсы (например, «жесткие» диски, прикладное ПО). Файловый сервер, сервер прикладных программ, сервер базы данных, сервер удаленного доступа, сервер печати, сервер резервного копирования.

Кабели предназначены для передачи информации по проводным каналам связи.

При подключении компьютеров к ЛВС могут применяться устрой­ства беспроводной связи. В этом случае отпадает необходимость про­кладывать кабельные сети.

Одной из тенденций развития внутри­корпоративных сетей является беспроводная технология Wi-Fi (Wireless Fidelity - беспроводная точность). В этом случае любая точка досту­па включает в себя Wi-Fi-антенну для передачи радиосигнала, специ­альное Wi-Fi-оборудование - сетевой адаптер (беспроводная сетевая плата), беспроводные точки доступа (маршрутизаторы) и различные коммутационные устройства.

Bluetooth также является технологией беспроводных сетей. Физи­чески типичное Bluetooth-устройство представляет собой радиопри­емник и радиопередатчик, работающие на определенных частотах.

Каждый компьютер, подключаемый к сети, должен быть оснащен сетевым адаптером (или сетевой платой). Самыми известными явля­ются адаптеры следующих типов: Arc-Net, Token Ring, Ethernet. Из них последний используется в России наиболее широко.

Для объединения компьютеров в сеть, состоя­щую более чем из двух компьютеров по физической топологии «звез­да», необходимо устройство, исполняющее роль центра «звезды». Та­ким устройством чаще всего является концентратор, или хаб (от англ. hub - ступица).

Маршрутизатор (router) представляет собой устройство для раз­деления или объединения нескольких компьютерных сетей. Способ организации связи компьютеров ЛВС между собой назы­вается топологией локальной сети (архитектурой, конфигурацией). Существует три основные топологии, входящие в состав ЛВС: «шина», «кольцо» и «звезда».

Для пересылки данных от одного компьютера на другой необходи­мо знать и указать его адрес. В современных сетях используются три типа адресов: физические, числовые и символьные.

Каждый сетевой адаптер, мост, маршрутизатор и другое сетевое оборудование имеет уникальный цифровой аппаратный адрес, назы­ваемый физическим, который и используется для адресации в локаль­ной сети. Такой адрес получил название МАС-адреса (Media Access Control - управление доступом к среде). МАС-адрес устройства мож­но видеть на его тыльной стороне. Использование числовых адресов связано с работой TCP/IP, кото­рый является одним из основных протоколов, обеспечивающих до­ставку информации от источника к адресату.

Задание: законспектировать тему.

Описание презентации по отдельным слайдам:

1 слайд

Описание слайда:

Тема: Объединение компьютеров в локальную компьютерную сеть. Организация работы пользователей в локальных компьютерных сетях. Составитель: преподаватель СМТ ФГБОУ ВО «Керченского государственного морского технологического университета» Шаратова Наталья Владимировна

2 слайд

Описание слайда:

Компьютерная сеть – это совокупность компьютеров, соединенных между собой при помощи специальной аппаратуры, обеспечивающий обмен информацией между компьютерами данной группы и оснащенных специальным коммуникационным ПО.

3 слайд

Описание слайда:

4 слайд

Описание слайда:

Сети предоставляют пользователям возможность не только быстрого обмена информацией, но и совместной работы на принтерах и других периферийных устройствах, и даже одновременной обработки документов.

5 слайд

Описание слайда:

К основным характеристикам сетей относятся: Пропускная способность – максимальный объем данных, передаваемых сетью в единицу времени. Пропускная способность измеряется в Мбит/с. Время реакции сети - время, затрачиваемое программным обеспечением и устройствами сети на подготовку к передаче информации по данному каналу. Время реакции сети измеряется миллисекундах.

6 слайд

Описание слайда:

Компьютеры могут сообщаться друг с другом, потому что существуют наборы правил, или протоколы, которые помогают компьютерам понимать друг друга. Протоколы необходимы для того, чтобы процесс связи проходил без ошибок. Протоколы помогают определить, как отправляется информация и как ее получить. Сетевой протокол – это набор правил для организации работы в компьютерной сети.

7 слайд

Описание слайда:

8 слайд

Описание слайда:

Локальная сеть (LAN - Local Area Network) - сеть в пределах предприятия, учреждения, одной организации. Региональная сеть (MAN - Metropolitan Area Network) - сеть в пределах города или области. Глобальная сеть (WAN - Wide Area Network) – сеть на территории государства или группы государств.

9 слайд

Описание слайда:

Рабочая станция (клиентская-машина, рабочее место, абонентский пункт, терминал) - это компьютер, за которым непосредственно работает абонент компьютерной сети. Сеть рабочих станций представлена совокупностью рабочих станций и средств связи, обеспечивающих взаимодействие рабочих станций с сервером и между собой.

10 слайд

Описание слайда:

Сервер - это компьютер, выполняющий общие задачи компьютерной сети и предоставляющий услуги рабочим станциям. Сеть серверов - это совокупность серверов и средств связи, обеспечивающих подключение серверов к базовой сети передачи данных.

11 слайд

Описание слайда:

Базовая сеть передачи данных - это совокупность средств передачи данных между серверами. Она состоит из каналов связи и узлов связи.

12 слайд

Описание слайда:

Узел связи - это совокупность средств коммутации и передачи данных в одном пункте. Узел, связи принимает данные, поступающие по каналам связи, и передает данные в каналы, ведущие к абонентам.

13 слайд

Описание слайда:

Локальная сеть – это система взаимосвязанных компьютеров, работающих в пределах одного помещения, здания, одной организации. Локальные компьютерные сети

14 слайд

Описание слайда:

быстрый обмен информацией совместное использование периферийных устройств (принтер, сканер, модем и пр.) одновременная работа с документами По признаку распределения функций локальные компьютерные сети делятся на одноранговые и многоранговые

15 слайд

Описание слайда:

В одноранговой сети все компьютеры равноправны. Одноранговые сети называют также рабочими группами. Рабочая группа - это небольшой коллектив, поэтому в одноранговых сетях чаще всего не более 10 компьютеров. Типы локальных сетей Выделенным называется такой сервер, который функционирует только как сервер (исключая функции клиента или рабочей станции). Одноранговая сеть Сеть с выделенным сервером

16 слайд

Описание слайда:

одноранговая на основе сервера Компьютеры равноправны. Пользователи самостоятельно решают какие ресурсы компьютера сделать общедоступными. Компьютер, используемый как хранилище общих информационных ресурсов и позволяющих подключаться к техническим устройствам общего доступа. Локальная сеть

17 слайд

Описание слайда:

Одноранговая сеть Компьютеры в такой сети равноправны по отношению друг к другу. Каждый пользователь в сети решает сам, какие ресурсы своего компьютера он предоставит в общее пользование. Компьютер выступает и в роли клиента, и в роли сервера.

18 слайд

Описание слайда:

Сервер (от англ. server - обслуживающее устройство) - компьютер, распределяющий ресурсы между пользователями сети, используемый как хранилище общих информационных ресурсов и позволяющих подключаться к техническим устройствам общего доступа.

19 слайд

Описание слайда:

 Сервер может предоставлять различные сервисы, из которых наиболее известны следующие: хранение и предоставление файлов (файловый сервер); вывод на принтер (сервер печати); получение и пересылка факсимильных сообщений (факс-сервер); получение, хранение и передача сообщений электронной почты (почтовый сервер); размещение сайтов (web-сервер).

20 слайд

Описание слайда:

21 слайд

Описание слайда:

Топология «Шина» Используется один кабель вдоль которого подключены все компьютеры сети. Терминатор необходим для поглощения передаваемого сигнала на концах. Простота При выходе одного компьютера из строя это не скажется на работе остальных В каждый момент времени только один компьютер может вести передачу данных Разрыв кабеля приводит к прекращению работы сети При большом количестве компьютеров сеть работает медленно терминатор терминатор

22 слайд

Описание слайда:

Шина. Канал связи, объединяющий узлы в сеть, образует ломаную линию - шину. Любой узел может принимать информацию в любое время, а передавать - только тогда, когда шина свободна. Данные (сигналы) передаются компьютером на шину. Каждый компьютер проверяет их, определяя, кому адресована информация, и принимает данные, если они посланы ему, либо игнорирует. Если компьютеры расположены близко друг друга, то организация КС с шинной топологией недорога и проста - необходимо просто проложить кабель от одного компьютера к другому. Затухание сигнала с увеличением расстояния ограничивает длину шины и, следовательно, число компьютеров, подключенных к ней. Проблемы шинной топологи возникают, -когда происходит разрыв(нарушение контактов) в любой точке страны; сетевой адаптер одного из компьютеров выходит из строя и начинает передавать на шину сигналы с помехами; необходимо подключить новый компьютер.

23 слайд

Описание слайда:

Топология «Кольцо» Сигналы передаются по кольцу в одном направлении и проходят через каждый компьютер (замкнутая сеть). У кабеля нет свободного конца и поэтому не нужен терминатор Каждый компьютер усиливает сигналы передавая их следующему компьютеру При выходе из строя одного компьютера прекращает функционировать вся сеть

24 слайд

Описание слайда:

Кольцо. Узлы объединены в сеть замкнутой кривой. Передача данных осуществляется только в одном направлении. Каждый узел помимо всего прочего реализует функции ретранслятора. Он принимает и передает сообщения, а воспринимает только обращенные к нему. Используя кольцевую топологию, можно присоединить к сети большое количество узлов, решив проблемы помех и затухания сигнала средствами сетевой платы каждого узла. Недостатки кольцевой организации: разрыв в любом месте кольца прекращает работу всей сети; время передачи сообщения определяется временем последовательного срабатывания каждого узла, находящегося между отправителем и получателем сообщения; из-за прохождения данных через каждый узел существует возможность непреднамеренного искажения информации.

25 слайд

Описание слайда:

Топология «Звезда» Сервер Управление сетью централизовано (имеется специальное центральное устройство (хаб), от которого идут «лучи» к каждому компьютеру, т.е. каждый компьютер подключен к своему кабелю). При выходе из строя одного компьютера сеть остается работоспособной Для больших сетей значительно увеличивается расход кабеля При выходе из строя сервера сеть прекращает функционировать

26 слайд

Описание слайда:

Звезда. Узлы сети объединены с центром лучами. Вся информация передается через центр, что позволяет относительно просто выполнять поиск неисправностей и добавлять новые узлы без прерывания работы сети. Однако расходы на организацию каналов связи здесь обычно выше, чем у шины и кольца.

27 слайд

Описание слайда:

Топология «Дерево» Иерархическое соединение узлов, исходящее из общего узла-корня. Между двумя любыми узлами существует только один маршрут. высокая эффективность использования; выход из строя одной станции или кабеля не повлияет на работу других; экономия рабочего времени. требуется большое количество кабеля; надежность и производительность определяется центральным узлом.

28 слайд

Описание слайда:

Комбинация базовых топологий - гибридная топология - обеспечивает получение широкого спектра решений, аккумулирующих достоинства и недостатки базовых. Кроме проблем создания локальных вычислительных сетей имеется также проблема расширения (объединения) компьютерных сетей. Дело в том, что созданная на определенном этапе развития информационной системы вычислительная сеть со временем может перестать удовлетворять потребности всех пользователей. В то же время физические свойства сигнала, каналов передачи данных и конструктивные особенности сетевых компонент накладывают жесткие ограничения на количество узлов и геометрические размеры сети.

29 слайд

Описание слайда:

Аппаратное обеспечение сети Для организации локальной сети необходимо установить в каждый ПК сетевую плату и соединить все компьютеры с помощью специального кабеля.

30 слайд

Описание слайда:

Сетевой адаптер – это устройство необходимое для подключения компьютера к локальной сети. Каждый сетевой адаптер имеет уникальный внутренний номер, так называемый MAC-адрес, позволяющий однозначно идентифицировать источник информации в сетевой среде.

31 слайд

Описание слайда:

Сетевые платы характеризуются: Разрядностью: 8 бит, 16 бит и 32 бита. Шиной данных, по которой идет обмен информацией между материнской платой и сетевой картой: ISA, EISA, VL-Bus, PCI и др. Микросхемой контроллера, на котором данная плата изготовлена. Поддерживаемой сетевой средой передачи. Скоростью работы: Ethernet 10Mbit и/или Fast Ethernet 100Mbit, Gigabit Ethernet 1000Base-Т. MAC- адресом

32 слайд

Описание слайда:

33 слайд

Описание слайда:

Сетевой адаптер присоединяется к кабелю с помощью специальных коннекторов, тип которых зависит от типа кабеля. Например, для кабеля типа витая пара используется коннектор типа RG-45, внешне напоминающий разъем для подключения телефона. Существуют сетевые адаптеры, использующие беспроводной принцип взаимодействия. В настоящее время тремя главными типами беспроводной передачи данных являются радиосвязь, связь в микроволновом диапазоне и инфракрасная связь. Наиболее распространенным, в настоящее время, вариантом организации беспроводной локальной сети является использование WiFi оборудования.

34 слайд

Описание слайда:

Каждый сетевой адаптер имеет уникальный внутренний номер, так называемый MAC-адрес, позволяющий однозначно идентифицировать источник информации в сетевой среде.

35 слайд

Описание слайда:

Аппаратное оборудование компьютерных сетей Среда передачи Передать информацию можно с помощью физических сигналов различной природы. Это могут быть электрические сигналы, электромагнитное излучение, оптические сигналы. В зависимости от вида сигнала используют различные среды передачи - проводные или беспроводные. Среда передачи - это физическая среда, в котором возможна передача информационных сигналов в виде электрических, световых и других импульсов.

36 слайд

Описание слайда:

Безпроводная среда Проводная среда В проводных средах компьютеры и другие устройства сети соединены кабелями, в частности медными (витая пара, коаксиальный кабель) или оптоволоконными. Данные передают в виде электрических или оптических сигналов. теле- и радиоэфир спутниковая связь

37 слайд

Описание слайда:

Коаксиальный кабель – скорость передачи до 10 Мбит/с Витая пара - скорость передачи до 100 Мбит/с Типы кабелей Оптоволоконный кабель - передача информации на бо́льшие расстояния

38 слайд

Описание слайда:

Сетевые кабели Витая пара - один из компонентов современных структурированных кабельных систем. Используется в телекоммуникационных и компьютерных сетях в качестве физической среды передачи сигнала во многих технологиях, таких как Ethernet, Arcnet и Token ring. В настоящее время, благодаря своей дешевизне и легкости в монтаже, является самым распространенным решением для построения проводных (кабельных) локальных сетей.

39 слайд

Описание слайда:

Простейшая конструкция коаксиального кабеля включает в себя медную жилу, заключенную в изоляцию, металлическую экранирующую оплетку и внешнюю оболочку. В некоторых модификациях дополнительно присутствует слой фольги, что означает двойную экранизацию. Наиболее сильные помехи преодолеваются кабелями, содержащими четыре экранизации, включающей два слоя фольги и два слоя металлической оплетки. Сетевые кабели

40 слайд

Описание слайда:

Оптоволоконным кабель. В оптоволоконном кабеле цифровые данные распространяются оптическими волокнами в виде модулированных световых импульсов. Это относительно защищенный способ передачи, поскольку при нем не используются электрические сигналы. Итак, к оптоволоконному кабелю невозможно подключиться, не разрушая его, и перехватывать данные, от чего не застрахован любой кабель, проводящий электрические сигналы. Оптоволоконные линии предназначены для передачи больших объемов данных на очень высоких скоростях, поскольку сигнал в них практически не затухает и не искажается. Оптическое волокно - чрезвычайно тонкий стеклянный цилиндр, называемый жилой (core). Он покрыт слоем стекла (оболочкой) с другим, чем у жилы, коэффициентом преломления. Иногда оптоволокно проводят из пластика. Пластик проще в монтаже, но он передает световые импульсы на меньшие расстояния по сравнению со стеклянным оптоволокном. Каждое оптоволокно передает сигналы только в одном направлении, поэтому кабель состоит из двух волокон с самостоятельными коннекторами. Одно из них служит для передачи, а другое - для приема. Жесткость кабеля увеличена покрытием из пластика, а прочность - волокнами из кевларов. Сетевые кабели

41 слайд

Описание слайда:

Среда передачи Беспроводная среда Характеристики среды передачи В беспроводных средах кабели не используют, а данные передаются через эфир, обычно в виде радиосигналов. Одна из основных характеристик среды передачи - скорость передачи данных, которую измеряют в: битах в секунду (бит/с), килобитах в секунду (Кбит/ с), мегабитах в секунду (Мбит/ с) и гигабит в секунду (Гбит/ с). Скорость передачи данных в компьютерных сетях определяется как количество двоичных разрядов, передаваемых через определенную среду за единицу времени.

42 слайд

Описание слайда:

Беспроводное соединение Использует воздушный радиоканал; это удобно, так как не требуется прокладки проводов, но дороже, чем проводные соединения Беспроводное соединение

43 слайд

Описание слайда:

Сетевые интерфейсы Для того чтобы компьютер или другое устройство можно было подключить к локальной сети, необходимо чтобы он был оснащен сетевым интерфейсом (сетевой картой), к которому подключается сетевой кабель или который обеспечит связь через радиоканал. Сетевые интерфейсы изготавливают в виде плат. Сетевой интерфейс - это оборудование, предназначенное для подключения компьютера или другого устройства в локальной сети

44 слайд

Описание слайда:

45 слайд

Описание слайда:

Модемы Модем – это устройство, применяемое для подключения компьютеров к глобальным сетям Для подключения отдельных компьютеров и локальных сетей к всемирной глобальной сети Интернет можно применять телефонную связь, кабельные телевизионные сети, а также спутниковую мобильную связь. Параметры сигналов, передаваемых этими каналами связи и сигналов, применяемых в локальных сетях и в самом компьютере, отличаются. Поэтому для подключения к глобальной сети требуется специальное устройство– модем. В зависимости от того, для какого канала связи назначен модем, различают модемы для телефонных линий, телевизионных кабельных линий, спутниковые модемы, модемы для мобильной связи. Модемы выпускаются в виде отдельных устройств и в виде плат, которые вставляются в слоты на материнской плате.

46 слайд

Описание слайда:

* Модемы аналоговые сигналы цифровые коды цифровые коды 101001101 Модем – устройство для связи двух компьютеров с помощью телефонной линии. Модем (модулятор/демодулятор) – устройство для преобразования аналогового сигнала в цифровой код и наоборот. Скорость обмена (бит в секунду): прием до 56 Кбит/c передача до 33 Кбит/c 101001101 модем модем

47 слайд

Описание слайда:

48 слайд

Описание слайда:

Модемы Модем CMOTECH Беспроводной скоростной модем Один из первых usb-модемов для пользования мобильным Интернетом.

49 слайд

Описание слайда:

Модемы Спутниковый модем Thrane Thrane Explorer 700 Модемы для телевизионных кабельных линий

50 слайд

Описание слайда:

Модемы Модеми для мобільного зв"язку Модемы для телефонных линий

51 слайд

Описание слайда:

Простая локальная сеть (LAN - Local Area Network) с выходом в интернет состоит из сетевых адаптеров (установлены в компьютерах), которые подключены к концентратору или коммутатору, тот в свою очередь подсоединен к маршрутизатору. В настоящее время для построения LAN-сетей в офисе или дома в подавляющем большинстве случаев используется технология Ethernet, а сетевым кабелем служит витая пара.

52 слайд

Описание слайда:

Концентраторы, комутаторы и точки беспроводного доступа Для реализации сетевой топологии "звезда" необходимо устройство, к которому будут подключаться все компьютеры сети и который будет обеспечивать обмен данными между ними. Функцию таких "центральных" устройств могут выполнять концентраторы и коммутаторы. Концентратор - устройство, которое передает полученные данные всем подключенным к нему устройствам. Коммутатор - устройство, которое определяет, кому именно адресованы полученные данные, а потому направляет их не всем устройствам, а только получателю. Для создания беспроводных сетей используют точки беспроводного доступа, которые функционируют так же, как концентраторы.

Зачем нужны локальные сети, и какими они бывают? Как подключить к одному интернет-каналу сразу несколько компьютерных устройств? Какое оборудование требуется для построения домашней сети? На все эти и другие не менее важные вопросы вы получите ответы в этом материале.

Вступление

Перед тем как вы научитесь самостоятельно конструировать и настраивать домашние локальные сети, давайте сразу ответим на самый главный вопрос: «А зачем они нужны?».

Само по себе понятие локальной сети означает объединение нескольких компьютеров или компьютерных устройств в единую систему для обмена информацией между ними, а так же совместного использования их вычислительных ресурсов и периферийного оборудования. Таким образом, локальные сети позволяют:

Обмениваться данными (фильмами, музыкой, программами, играми и прочим) между членами сети. При этом для просмотра фильмов или прослушивания музыки совершенно не обязательно записывать их к себе на жесткий диск. Скорости современных сетей позволяют это делать прямо с удаленного компьютера или мультимедийного устройства.

Подключать одновременно сразу несколько устройств к глобальной сети Интернет через один канал доступа. Наверное, это одна из самых востребованных функций локальных сетей, ведь в наши дни список оборудования, в котором может использоваться соединение с всемирной паутиной, очень велик. Помимо всевозможной компьютерной техники и мобильных устройств, теперь полноправными участниками сети стали телевизоры, DVD/Blu-Ray проигрыватели, мультимедиа плееры и даже всевозможная бытовая техника, начиная от холодильников и заканчивая кофеварками.

Совместно использовать компьютерное периферийное оборудование , такое как принтеры, МФУ, сканеры и сетевые хранилища данных (NAS).

Совместно использовать вычислительные мощности компьютеров участников сети. При работе с программами, требующих сложных вычислений, например как 3D-визуализация, для увеличения производительности и ускорения обработки данных, можно задействовать свободные ресурсы других компьютеров состоящих в сети. Таким образом, имея несколько слабых машин объединённых в локальную сеть, можно использовать их суммарную производительность для выполнения ресурсоемких задач.

Как видите, создание локальной сети даже в рамках одной квартиры, может принести немало пользы. Тем боле, что наличие дома сразу нескольких устройств, требующих подключения к интернету, уже давно не редкость и объединение их в общую сеть, является актуальной задачей для большинства пользователей.

Основные принципы построения локальной сети

Чаще всего в локальных сетях используются два основных типа передачи данных между компьютерами - по проводам, такие сети называются кабельными и используют технологию Ethernet, а так же с помощью радиосигнала по беспроводным сетям, построенных на базе стандарта IEEE 802.11, который более известен пользователям под названием Wi-Fi.

На сегодняшний день проводные сети до сих пор обеспечивают самую высокую пропускную способность, позволяя пользователям обмениваться информацией со скоростью до 100 Мбит/c (12 Мб/c) или до 1 Гбит/с (128 Мб/с) в зависимости от используемого оборудования (Fast Ethernet или Gigabit Ethernet). И хотя современные беспроводные технологии чисто теоретически тоже могут обеспечить передачу данных до 1.3 Гбит/c (стандарт Wi-Fi 802.11ac), на практике эта цифра выглядит гораздо скромнее и в большинстве случаев не превышает величину 150 - 300 Мбит/с. Виной тому служит дороговизна высокоскоростного Wi-Fi оборудования и низкий уровень его использования в нынешних мобильных устройствах.

Как правило, все современные домашние сети устроены по одному принципу: компьютеры пользователей (рабочие станции), оборудованные сетевыми адаптерами, соединяются между собой через специальные коммутационные устройства, в качестве которых могут выступать: маршрутизаторы (роутеры), коммутаторы (хабы или свитчи), точки доступа или модемы. Более подробно об их отличиях и назначениях мы поговорим ниже, а сейчас просто знайте, что без этих электронных коробочек, объединить сразу несколько компьютеров в одну систему не получится. Максимум чего можно добиться, это создать мини-сеть из двух ПК, соединив их, друг с другом.

В самом начале необходимо определить основные требования к вашей будущей сети и ее масштаб. Ведь от количества устройств, их физического размещения и возможных способов подключения, напрямую будет зависеть выбор необходимого оборудования. Чаще всего домашняя локальная сеть является комбинированной и в ее состав может входить сразу несколько типов коммутационных устройств. Например, стационарные компьютеры могут быть подключены к сети с помощью проводов, а различные мобильные устройства (ноутбуки, планшеты, смартфоны) - через Wi-Fi.

Для примера рассмотрим схему одного из возможных вариантов домашней локальной сети. В нем будут участвовать электронные устройства, предназначенные для различных целей и задач, а так же использующих разный тип подключения.

Как видно из рисунка, в единую сеть могут объединяться сразу несколько настольных компьютеров, ноутбуков, смартфонов, телевизионных приставок (IPTV), планшетов и медиаплееров и прочих устройств. Теперь давайте разбираться, какое же оборудование вам понадобится, для построения собственной сети.

Сетевая карта

Сетевая плата является устройством, позволяющим компьютерам связываться друг с другом и обмениваться данными в сети. Все сетевые адаптеры по типу можно разделить на две большие группы - проводные и беспроводные. Проводные сетевые платы позволяют подключать электронные устройства к сети с использованием технологии Ethernet при помощи кабеля, а в беспроводных сетевых адаптерах используется радио технология Wi-Fi.

Как правило, все современные настольные компьютеры уже оснащены встроенными в материнскую плату сетевыми картами Ethernet, а все мобильные устройства (смартфоны, планшеты) - сетевыми адаптерами Wi-Fi. При этом ноутбуки и ультрабуки в большинстве своем оснащаются обоими сетевыми интерфейсами сразу.

Несмотря на то, что в подавляющем большинстве случаев, компьютерные устройства имеют встроенные сетевые интерфейсы, иногда возникает необходимость в приобретении дополнительных плат, например, для оснащения системного блока беспроводным модулем связи Wi-Fi.

По своей конструктивной реализации отдельные сетевые карты делятся на две группы - внутренние и внешние. Внутренние карты предназначены для установки в настольные компьютеры с помощью интерфейсов и соответствующих им разъемов PCI и PCIe. Внешние платы подключаются через разъемы USB или устаревающие PCMCIA (только ноутбуки).

Маршрутизатор (Роутер)

Основным и самым главным компонентом домашней локальной сети является роутер или маршрутизатор - специальная коробочка, которая позволяет объединять несколько электронных устройств в единую сеть и подключать их к Интернету через один единственный канал, предоставляемый вам провайдером.

Роутер - это многофункциональное устройство или даже миникомпьютер со своей встроенной операционной системой, имеющий не менее двух сетевых интерфейсов. Первый из них - LAN (Local Area Network) или ЛВС (Локальная Вычислительная Сеть) служит для создания внутренней (домашней) сети, которая состоит из ваших компьютерных устройств. Второй - WAN (Wide Area Network) или ГВС (Глобальная Вычислительная Сеть) служит для подключения локальной сети (LAN) к другим сетям и всемирной глобальной паутине - Интернету.

Основным назначением устройств подобного типа является определение путей следования (составление маршрутов) пакетов с данными, которые пользователь посылает в другие, более крупные сети или запрашивает из них. Именно с помощью маршрутизаторов, огромные сети разбиваются на множество логических сегментов (подсети), одним из которых является домашняя локальная сеть. Таким образом, в домашних условиях основной функцией роутера можно назвать организацию перехода информации из локальной сети в глобальную, и обратно.

Еще одна важная задача маршрутизатора - ограничить доступ к вашей домашней сети из всемирной паутины. Наверняка вы вряд будете довольны, если любой желающий сможет подключаться к вашим компьютерам и брать или удалять из них все что ему заблагорассудится. Что бы этого не происходило, поток данных, предназначенный для устройств, относящихся к определенной подсети, не должен выходить за ее пределы. Поэтому, маршрутизатор из общего внутреннего трафика, создаваемого участниками локальной сети, выделяет и направляет в глобальную сеть только ту информацию, которая предназначена для других внешних подсетей. Таким образом, обеспечивается безопасность внутренних данных и сберегается общая пропускная способность сети.

Главный механизм, который позволяет роутеру ограничить или предотвратить обращение из общей сети (снаружи) к устройствам в вашей локальной сети получил название NAT (Network Address Translation). Он же обеспечивает всем пользователям домашней сети доступ к Интернету, благодаря преобразованию несколько внутренних адресов устройств в один публичный внешний адрес, который предоставляет вам поставщик услуг интернета. Все это дает возможность компьютерам домашней сети спокойно обмениваться информацией между собой и получать ее из других сетей. В то же время, данные хранящиеся в них остаются недоступными для внешних пользователей, хотя в любой момент доступ к ним может быть предоставлен по вашему желанию.

В общем, маршрутизаторы можно разделить на две большие группы - проводные и беспроводные. Уже по названиям видно, что к первым все устройства подключаются только с помощью кабелей, а ко вторым, как с помощью проводов, так и без них с использованием технологии Wi-Fi. Поэтому, в домашних условиях, чаще всего используются именно беспроводные маршрутизаторы, позволяющие обеспечивать интернетом и объединять в сеть компьютерное оборудование, использующее различные технологии связи.

Для подключения компьютерных устройств с помощью кабелей, роутер имеет специальные гнезда, называемые портами. В большинстве случаев на маршрутизаторе имеется четыре порта LAN для подсоединения ваших устройств и один WAN-порт для подключения кабеля провайдера.

Чтобы не перегружать статью избыточной информацией, детально рассматривать основные технические характеристики роутеров в этой главе мы не будем, о них я расскажу в отдельном материале, посещённому выбору маршрутизатора.

Во многих случаях, роутер может оказаться единственным компонентом, необходимым для построения собственной локальной сети, так как в остальных попросту не будет нужды. Как мы уже говорили, даже самый простой маршрутизатор позволяет при помощи проводов подключить до четырех компьютерных устройств. Ну а количество оборудования, получающего одновременный доступ к сети с помощью технологии Wi-Fi, может и вовсе исчисляться десятками, а то и сотнями.

Если все же в какой-то момент количества LAN-портов роутера перестанет хватать, то для расширения кабельной сети к маршрутизатору можно подсоединить один или несколько коммутаторов (речь о них пойдет ниже), выполняющих функции разветвителей.

Модем

В современных компьютерных сетях модемом называют устройство обеспечивающее выход в интернет или доступ к другим сетям через обычные проводные телефонные линии (класс xDSL) или с помощью беспроводных мобильных технологий (класс 3G).

Условно модемы можно разделить на две группы. К первой относятся те, которые соединяются с компьютером через интерфейс USB и обеспечивают выходом в сеть только один конкретный ПК, к которому непосредственно происходит подключение модема. Во второй группе для соединения с компьютером используется уже знакомые нам LAN и/или Wi-Fi интерфейсы. Их наличие говорит о том, что модем имеет встроенный маршрутизатор. Такие устройства часто называют комбинированными, и именно их следует использовать для построения локальной сети.

При выборе DSL-оборудования пользователи могут столкнуться с определенными трудностями, вызванными путаницей в его названиях. Дело в том, что зачастую в ассортименте компьютерных магазинов, соседствуют сразу два очень похожих класса устройств: модемы со встроенными роутерами и роутеры со встроенными модемами. В чем же у них разница?

Каких-либо ключевых отличий эти две группы устройств практически не имеют. Сами производители позиционируют маршрутизатор со встроенным модемом как более продвинутый вариант, наделенный большим количеством дополнительных функций и обладающий улучшенной производительностью. Но если вас интересуют только базовые возможности, например, такие как, подключение к интернету всех компьютеров домашней сети, то особой разницы между модемами-маршрутизаторами и маршрутизаторами где, в качестве внешнего сетевого интерфейса используется DSL-модем, нет.

Итак, подытожим, современный модем, с помощью которого можно построить локальную сеть - это, по сути, маршрутизатор, у которого в качестве внешнего сетевого интерфейса выступает xDSL или 3G-модем.

Коммутатор или свитч (switch) служит для соединения между собой различных узлов компьютерной сети и обмена данными между ними по кабелям. В роли этих узлов могут выступать как отдельные устройства, например настольный ПК, так уже и объединенные в самостоятельный сегмент сети целые группы устройств. В отличие от роутера, коммутатор имеет только один сетевой интерфейс - LAN и используется в домашних условиях в качестве вспомогательного устройства преимущественно для масштабирования локальных сетей.

Для подключения компьютеров с помощью проводов, как и маршрутизаторы, коммутаторы так же имеют специальные гнезда-порты. В моделях, ориентированных на домашнее использование, обычно их количество равняется пяти или восьми. Если в какой-то момент для подключения всех устройств количества портов коммутатора перестанет хватать, к нему можно подсоединить еще один свитч. Таким образом, можно расширять домашнюю сеть сколько угодно.

Коммутаторы разделяют на две группы: управляемые и неуправляемые. Первые, что следует из названия, могут управляться из сети с помощью специального программного обеспечения. Имея продвинутые функциональные возможности, они дороги и не используются в домашних условиях. Неуправляемые свитчи распределяют трафик и регулируют скорость обмена данными между всеми клиентами сети в автоматическом режиме. Именно эти устройства являются идеальными решениями для построения малых и средних локальных сетей, где количество участников обмена информацией невелико.

В зависимости от модели, коммутаторы могут обеспечить максимальную скорость передачи данных равную либо 100 Мбит/с (Fast Ethernet), либо 1000 Мбит/c (Gigabit Ethernet). Гигабитные свитчи лучше использовать для построения домашних сетей, в которых планируется часто передавать файлы большого размера между локальными устройствами.

Беспроводная точка доступа

Для обеспечения беспроводного доступа к интернету или ресурсам локальной сети, помимо беспроводного маршрутизатора можно использовать и другое устройство, называемое беспроводной точкой доступа. В отличие от роутера, данная станция не имеет внешнего сетевого интерфейса WAN и оснащается в большинстве случаев только одним портом LAN для подключения к роутеру или коммутатору. Таким образом, точка доступа вам понадобится в том случае, если в вашей локальной сети используется обычный маршрутизатор или модем без поддержки Wi-Fi.

Использование же дополнительных точек доступа в сети с беспроводным маршрутизатором может быть оправдано в тех случаях, когда требуется большая зона покрытия Wi-Fi. Например, мощности сигнала одного лишь беспроводного роутера может не хватить, что бы покрыть полностью всю площадь в крупном офисе или многоэтажном загородном доме.

Так же точки доступа можно использовать для организации беспроводных мостов, позволяющих соединять между собой с помощью радиосигнала отдельные устройства, сегменты сети или целые сети в тех местах, где прокладка кабелей нежелательна или затруднительна.

Сетевой кабель, коннекторы, розетки

Несмотря на бурное развитие беспроводных технологий, до сих пор многие локальные сети строятся с помощью проводов. Такие системы имеют высокую надежность, отличную пропускную способность и сводят к минимуму возможность несанкционированного подключения к вашей сети извне.

Для создания проводной локальной сети в домашних и офисных условиях используется технология Ethernet, где сигнал передается по так называемой «витой паре» (TP- Twisted Pair) - кабелю, состоящему из четырех медных свитых друг с другом (для уменьшения помех) пар проводов.

При построении компьютерных сетей используется преимущественно неэкранированный кабель категории CAT5, а чаще его усовершенствованная версия CAT5e. Кабели подобной категории позволяют передавать сигнал со скоростью 100 Мбит/c при использовании только двух пар (половины) проводов, и 1000 Мбит/с при использовании всех четырех пар.

Для подключения к устройствам (маршрутизаторам, коммутаторам, сетевым картам и так далее) на концах витой пары используются 8-контактные модульные коннекторы, повсеместно называемые RJ-45 (хотя их правильное название - 8P8C).

В зависимости от вашего желания, вы можете, либо купить в любом компьютерном магазине уже готовые (с обжатыми разъемами) сетевые кабели определённой длинны, называемые «патч-кордами», либо по отдельности приобрести витую пару и разъемы, а затем самостоятельно изготовить кабели необходимого размера в нужном количестве. О том, как это делается, вы узнаете из отдельного материала.

Используя кабели для объединения компьютеров в сеть, конечно можно подключать их напрямую от коммутаторов или маршрутизаторов к разъемам на сетевых картах ПК, но существует и другой вариант - использование сетевых розеток. В этом случае, один конец кабеля соединяется с портом коммутатора, а другой с внутренними контактами розетки, во внешний разъем которой впоследствии можно уже подключать компьютерные или сетевые устройства.

Сетевые розетки могут быть как встраиваемыми в стену, так и монтируемыми снаружи. Применение розеток вместо торчащих концов кабелей придаст более эстетичный вид вашему рабочему месту. Так же розетки удобно использовать в качестве опорных точек различных сегментов сети. Например, можно установить коммутатор или маршрутизатор в коридоре квартиры, а затем от него капитально развести кабели к розеткам, размещенным во всех необходимых помещениях. Таким образом, вы получите несколько точек, расположенных в разных частях квартиры, к которым можно будет в любой момент подключать не только компьютеры, но и любые сетевые устройства, например, дополнительные коммутаторы для расширения вашей домашней или офисной сети.

Еще одной мелочью, которая вам может понадобиться при построении кабельной сети является удлинитель, который можно использовать для соединения двух витых пар с уже обжатыми разъемами RJ-45.

Помимо прямого назначения, удлинители удобно применять в тех случаях, когда конец кабеля заканчивается не одним разъемом, а двумя. Такой вариант возможен при построении сетей с пропускной способностью 100 Мбит/c, где для передачи сигнала достаточно использования только двух пар проводов.

Так же для подключения к одному кабелю сразу двух компьютеров без использования коммутатора можно использовать сетевой разветвитель. Но опять же стоит помнить, что в этом случае максимальная скорость обмена данными будет ограничена 100 Мбит/c.

Более подробно об обжимке витой пары, подключения розеток и характеристиках сетевых кабелей читайте в специальном материале.

Теперь, когда мы познакомились с основными компонентами локальной сети, пришло время поговорить о топологии. Если говорить простым языком, то сетевая топология - это схема, описывающая месторасположения и способы подключения сетевых устройств.

Существует три основных вида топологии сети: Шина, Кольцо и Звезда. При шинной топологии все компьютеры сети подключаются к одному общему кабелю. Для объединения ПК в единую сеть с помощью топологии «Кольцо», осуществляется их последовательное соединение между собой, при этом последний компьютер подключается к первому. При топологии «Звезда» каждое устройство подсоединяется к сети через специальный концентратор с помощью отдельного кабеля.

Наверное, внимательный читатель уже догадался, что для построения домашней или небольшой офисной сети преимущественно используется топология «Звезда», где в качестве устройств-концентраторов используются маршрутизаторы и коммутаторы.

Создание сети с применением топологии «Звезда» не требует глубоких технических знаний и больших финансовых вливаний. Например, с помощью коммутатора, стоимостью 250 рублей можно за несколько минут объединить в сеть 5 компьютеров, а при помощи маршрутизатора за пару тысяч рублей и вовсе построить домашнюю сеть, обеспечив несколько десятков устройств доступом к интернету и локальным ресурсам.

Еще одними несомненными преимуществами данной топологии являются хорошая расширяемость и простота модернизации. Так, ветвление и масштабирование сети достигается путем простого добавления дополнительных концентраторов с необходимыми функциональными возможностями. Так же в любой момент можно изменять физическое месторасположение сетевых устройств или менять их местами, чтобы добиться более практичного использования оборудования и уменьшить количество, а так же длину соединительных проводов.

Несмотря на то, что топология «Звезда» позволяет достаточно быстро изменять сетевую структуру, расположения маршрутизатора, коммутаторов и других необходимых элементов необходимо продумать заранее, сообразуясь с планировкой помещения, количеством объединяемых устройств и способами их подключения к сети. Это позволит минимизировать риски, связанные с покупкой неподходящего или избыточного оборудования и оптимизировать сумму ваших финансовых затрат.

Заключение

В этом материале мы рассмотрели общие принципы построения локальных сетей, основное оборудование, которое при этом используется и его назначение. Теперь вы знаете, что главный элементом практически любой домашней сети является маршрутизатор, который позволяет объединять в сеть множество устройств, использующих как проводные (Ethernet), так и беспроводные (Wi-Fi) технологии, при этом обеспечивая всем им подключение к интернету через один единственный канал.

В качестве вспомогательного оборудования для расширения точек подключения к локальной сети с помощью кабелей, используются коммутаторы, по сути, являющиеся разветвителями. Для организации же беспроводных соединений служат точки доступа, позволяющие с помощью технологии Wi-Fi не только подключать без проводов к сети всевозможные устройства, но и режиме «моста» соединять между собой целые сегменты локальной сети.

Что бы точно понимать, сколько и какого оборудования вам необходимо будет приобрести для создания будущей домашней сети, обязательно сначала составьте ее топологию. Нарисуйте схему расположения всех устройств-участников сети, которым потребуется кабельное подключение. В зависимости от этого выберите оптимальную точку размещения маршрутизатора и при необходимости, дополнительных коммутаторов. Каких-либо единых правил здесь нет, так как физическое расположение роутера и свитчей зависит от многих факторов: количества и типа устройств, а так же задач, которые на них будут возложены; планировки и размера помещения; требований к эстетичности вида коммутационных узлов; возможностей прокладки кабелей и прочих.

Итак, как только у вас появится подробный план вашей будущей сети, можно начинать переходить к подбору и покупке необходимого оборудования, его монтажу и настройке. Но на эти темы мы поговорим уже в наших следующих материалах.

1. Виды компьютерных сетей

Одним из самых значительных достижений прошлого века считается развитие информационных технологий - компьютерных технологий хранения, преобразования и передачи информации. Важнейшую роль в информационном скачке человечества сыграло создание коммуникационных компьютерных сетей.
Совокупность компьютеров, взаимосвязанных между собой каналами передачи информации и распределенных по некоторой территории, называется компьютерной сетью. Существующие в настоящий момент многочисленные компьютерные сети принято делить по так называемому территориальному признаку. Согласно этой градации, сети бывают:
GAN (Global Area Network – глобальная сеть), общее планетное соединение компьютерных сетей - Интернет;
WAN (Wide Area Network – широкомасштабная сеть), континентальное на уровне государства объединение компьютерных сетей;
MAN (Metropolitan Area Network – междугородняя сеть), междугороднее и областное объединение компьютерных сетей;
LAN (Local Area Network – локальная сеть) сетевое соединение, функционирующее обычно в стенах одной организации.
WAN и MAN – региональные сети. Деление на WAN и MAN компьютерные сети в настоящее время является весьма условным, поскольку сейчас каждая региональная сеть представляет собой, как правило, часть какой-нибудь глобальной сети.
Многие организации, заинтересованные в защите информации от несанкционированного доступа (например, военные, банковские и пр.), создают собственные, так называемые корпоративные сети. Корпоративная сеть может объединять тысячи и десятки тысяч компьютеров, размещенных в различных странах и городах (в качестве примера можно привести сеть корпорации Microsoft, MSN).

2. Локальная компьютерная сеть

Важной отличительной особенностью любой локальной сети является то, что для соединения компьютеров в такой сети не нужно использовать телефонную сеть - компьютеры расположены достаточно близко друг от друга и соединяются кабелем. Локальные сети в производственной практике играют очень большую роль. Посредством ЛС в систему объединяются персональные компьютеры, расположенные на многих удаленных рабочих станциях, которые используют совместно оборудование, программные средства и информацию. Рабочие места сотрудников перестают быть изолированными и объединяются в единую систему. Рассмотрим преимущества, получаемые при сетевом объединении персональных компьютеров в виде внутрипроизводственной вычислительной сети.
Разделение ресурсов: разделение ресурсов позволяет экономно использовать ресурсы, например, управлять периферийными устройствами, такие как лазерное печатающее устройство, со всех присоединенных рабочих станций.
Разделение данных: разделение данных предоставляет возможность доступа и управления базами данных с периферийных рабочих мест, нуждающихся в информации.
Разделение программных средств: разделение программных средств, предоставляет возможность одновременного использования централизованных, ранее установленных программных средств.
Разделение ресурсов процессора: при разделение ресурсов процессора возможно использование компьютерных мощностей для обработки данных другими системами, входящими в сеть. Предоставляемая возможность заключается в том, что на имеющиеся ресурсы не "набрасываются" моментально, а только лишь через специальный процессор, доступный каждой рабочей станции.
Многопользовательский режим: многопользовательские свойства системы содействуют одновременному использованию централизованных прикладных программных средств, ранее установленных и управляемых, например, если пользователь системы работает с другими заданиями, то текущая выполняемая работа отодвигается на задний план.
Электронная почта: с помощью электронной почты происходит интерактивный обмен информацией между рабочей станцией и другими станциями, установленными в вычислительной сети.

3. Компоненты локальной сети

Локальная сеть, как правило, состоит из следующих компонентов:

1. Файл-сервер - центральная машина, имеющая большую дисковую память.

2. Рабочие станции - множество компьютеров, подключенных к центральной машине (файловому серверу).

3. Сетевые платы . В каждый компьютер, который мы собираемся подключить к локальной сети, следует установить дополнительную сетевую плату- контроллер. Ее назначение, как и любого другого контроллера, заключается в преобразовании сигналов, идущих из сети, в сигналы, поступающие на блоки компьютера, а также в выполнении обратной операции. Сетевая плата вставляется в свободный слот на материнской плате, а к ее гнезду, находящемуся на задней стенке системного блока, подключается коаксиальный кабель. Серверу необходима сетевая плата повышенной производительности, т.е. ее производительность должна быть больше производительности сетевых плат для локальных рабочих мест.

4. Соединительный кабель . Кабель соединяет друг с другом сетевые платы рабочих мест (компьютеров). Кабельные системы - основа коммуникаций. При выборе типа кабеля учитываются следующие показатели:

o стоимость монтажа и обслуживания,

o скорость передачи информации,

o ограничения на величину расстояния передачи информации,

o безопасность передачи информации.

Основные показатели трех типовых сред для передачи информации приведены в таблице.

5. Периферийное оборудование . К файловому серверу подключается периферийное оборудование (например, лазерное устройство печати, графопостроитель и другие).

6. Операционная система вычислительной сети . Как и любая вычислительная система нуждается в операционной системе, так и ЛС нуждается в собственной операционной системе. На файл-сервере необходимо установить специальную программу-драйвер для управления сетью. При загрузке сети драйвер сети должен включаться первым. Драйвер сети следует установить и на всех остальных компьютерах сети, но на сервере он устанавливается в полной форме, там же задаются все параметры сети. Из наиболее популярных сетевых программ следует отметить программы (и соответствующие им сети) фирмы Novell, Microsoft - Windows/NT, а также отечественное изобретение - сеть Iola.

7. Прикладное программное обеспечение должно быть разработано специально для компьютерных сетей. Необходимо предусмотреть возможность управления доступом к имеющимся ресурсам системы со всех подключенных рабочих мест.

4. Топология локальных сетей

Важнейшей характеристикой локальной сети является ее топология, другими словами, способ соединения компьютеров друг с другом. Тип топологии определяет производительность и надежность в эксплуатации сети рабочих станций, для которых имеет значение также время обращения к файловому серверу.
Существуют сети с топологией «Звезда », когда к центральной машине подключаются все остальные машины данной сети. Явным недостатком такой организации сети является ограниченность числа подключаемых к серверу машин и неработоспособность всей сети при выходе из строя сервера.

Имеются сети с топологией «Кольцо », когда все компьютеры связаны последовательно в кольцо и любой из них может стать сервером. Недостатком этой конфигурации является сложность включения в сеть новых пользователей.

В настоящее время в основном используются сети с топологией под названием общая шина и с так называемой Древовидной топологией . Любая из машин, включенных в такие сети, может стать сервером; кроме того, возможно практически неограниченное расширение сети - подключение новых пользователей не влечет изменения конфигурации.

Наряду с известными топологиями компьютерных сетей на практике применяется и комбинированная .

5. Средства взаимодействия в локальных сетях

В каждой локальной сети всегда есть возможность обмена между пользователями текстовыми сообщениями и файлами, что для любой организации является немаловажным преимуществом.
Физически обмен данными в сети осуществляется так: каждая из машин, включенных в сеть, имеет свой собственный номер - идентификатор; информация от конкретного компьютера поступает в сеть в виде отдельных порций, их называют пакетами. Пакеты снабжаются информацией о том, какой машине в сети они предназначены. Далее пакет свободно перемещается по сети, сравнивая свой номер с идентификатором каждой конкретной машины. В случае их совпадения сообщение передается данной машине. Следует заметить, что рассылка данных и сообщений по сети возможна одновременно для всех пользователей этой сети: можно, например, послать сообщение не одному конкретному пользователю, а группе пользователей или всем пользователям сети одновременно, в том числе и себе самому.
С появлением нового класса персональных машин - портативных компьютеров «Ноутбук» встал вопрос о том, каким образом можно связать между собой эти компьютеры в локальную сеть. Проблема была разрешена в 1992 г., когда появились беспроводные локальные сети. Часть таких сетей функционирует на основе передачи информации между компьютерами в сверхвысокочастотном диапазоне (СВЧ). Некоторый недостаток такого способа связи - помехи, создаваемые другими устройствами, работающими на той же частоте. Еще одним способом организации беспроводных локальных сетей является передача информации с помощью инфракрасных лучей. Ясно, что немаловажное ограничение при работе в такой сети - это наличие постоянной линии видимости между компьютером - передатчиком и компьютером - приемником информации.
В настоящее время существуют локальные сети, работающие на том же принципе и с тем же программным обеспечением, на котором функционирует глобальная сеть Интернет. Эти локальные сети имеют общее название Интернет.

Сетью называют единый комплекс, включающий территориально рассредоточенную систему компьютеров, объединенных в единую систему средствами связи с использованием коммуникационного оборудования, программного обеспечения и протоколов для решения информационных, управленческих, вычислительных и/или других задач.

Локальная сеть (Local Area Network - LAN) объединяет компьютеры и периферийное оборудование в пределах одного или нескольких рядом стоящих зданий. Сеть, организованная в пределах офиса, тоже является локальной. Основным назначением локальной сети является предоставление совместного доступа ресурсов одного компьютера другому компьютеру(ам). Таким образом, локальная сеть позволяет совместно использовать файлы, приложения, периферийные устройства (принтеры, сканеры и т.д.), работать с электронной почтой, использовать систему мгновенных сообщений, участвовать в электронных конференциях и т.п.

Принцип построения (конфигурация) сетевых соединений называется топологией. По топологическим признакам локальные сети можно представить тремя базовыми топологиями: общая шина, звезда, кольцо.

По топологии общая шина (магистраль) все компьютеры подсоединены к одному кабелю (рис. 118).

На концах кабеля находятся терминаторы (поглотители энергии), служащие для предотвращения отражения сигнала. Отправляемое рабочей станцией сообщение распространяется на все компьютеры сети. Каждая машина проверяет - кому адресовано сообщение, и если ей, то обрабатывает его. Для того чтобы исключить одновременную посылку данных, применяется либо «несущий» сигнал, либо один из компьютеров является главным и «дает слово» остальным станциям.

Рис. 118.

Достоинствами такого построения являются:

• - простая структура, позволяющая расширять сеть посредством добавления дополнительного количества компьютеров;
• - низкая стоимость реализации;
• - сеть легко настраивать и конфигурировать.

Недостатки:

• - низкая эффективность из-за потери производительности с добавлением новых рабочих станций;
• - неполадки в сети, такие как обрыв кабеля, полностью блокируют работу всей сети.

Данная топология применяется в локальных сетях с архитектурой Ethernet (технология и архитектура построения больших локальных вычислительных сетей). Передача данных в сетях этого типа возможна по коаксиальному кабелю со скоростью 10 Мбит/с (стандарты 10Base-5 и 10Base-2), по витой паре (стандарт 10Base-T) и по волоконно-оптическому кабелю (стандарт 10Base-F).

В топологии типа «звезда» (рис. 119) каждый компьютер подсоединяется кабелем (витой парой) к концентратору (хабу). Концентратор обеспечивает параллельное соединение рабочих станций, и, таким образом, все компьютеры, подключенные к сети, могут общаться друг с другом.

Рабочая станция, с которой нужно послать данные, отсылает их на концентратор, а тот определяет адресата и отдает ему информацию. В определенный момент времени только одна машина в сети может пересылать данные, если на концентратор одновременно приходят два пакета, обе посылки оказываются непринятыми и отправителям нужно будет подождать случайный промежуток времени, чтобы возобновить передачу данных.

Достоинства топологии:

• - выход из строя одного компьютера не отражается на работе всей сети в целом;
• - хорошая масштабируемость сети - легко подключить новый компьютер;
• - легкий поиск неисправностей и обрывов в сети;
• - высокая производительность сети.

Недостатки топологии «звезда»:

• - отказ центрального концентратора обернется неработоспособностью сети (или сегмента сети) в целом;
• - большой расход кабеля, особенно если хаб расположен не в центре топологии;
• - конечное число рабочих станций в сети (или сегменте сети) ограничено количеством портов в центральном концентраторе.

Рис. 119.

В сети с топологией «кольцо» (рис. 120) все узлы соединены каналами связи в неразрывное кольцо, по которому передаются данные. Все данные в этой сети передаются от одной станции к другой в одном направлении. Каждый компьютер работает как повторитель, осуществляя восстановление и усиление сигналов.

К достоинствам топологии типа «кольцо» относят:

• - простоту установки;
• - практически полное отсутствие дополнительного оборудования;
• - возможность устойчивой работы без существенного падения скорости передачи данных при интенсивной загрузке сети.

Недостатки топологии типа «кольцо» следующие:

• - в случае выхода из строя одного компьютера или обрыва кабеля кольцо «разрывается»;
• - подключение нового компьютера приводит к краткосрочному выключению сети;
• - сложность конфигурирования и настройки;
• - сложность поиска неисправностей.

Рис. 120.

Существует два основных типа локальных сетей, основанных на схеме соединения компьютеров: клиент/сервср и одноранговая сеть.

В сети на основе сервера (рис. 121) существует выделенный сервер - специализированный компьютер, управляющий использованием разделяемых между рабочими станциями ресурсов, например внешней памяти, принтеров, баз данных и т.д.

Рис. 121.

Существует несколько разновидностей серверов, в частности:

• - почтовый сервер - управляет передачей электронных сообщений между пользователями сети;
• - файловый сервер - управляет созданием и использованием информационных ресурсов локальной сети, включая доступ к ее базам данных и отдельным файлам, а также их защиту. Например, при работе с тестовым рсдактором файл хранится на файловом сервере, а загружаться будет в память вашего компьютера;
• - серверы приложений - управляет работой локальной сети при выполнении каких-либо прикладных задач. Примерами такого рода задач могут служить: обеспечение связи с другими локальными и/или телекоммуникационными системами, коллективное использование печатающих устройств и т.п.;
• - прокси-серверы - может сохранять часто запрашиваемую информацию в кэш-памяти на локальном диске, быстро доставляя ее пользователям без повторного обращения к Интернету;
• - принт-серверы - позволяют всем подключенным к сети компьютерам распечатывать документы на одном или нескольких общих принтерах. В этом случае отпадает необходимость комплектовать каждый компьютер собственным печатающим устройством. Кроме того, принимая на себя все заботы о выводе документов на печать, принт-сервер освобождает компьютеры для другой работы.

В качестве преимуществ сети с выделенным сервером можно выделить, в частности, следующие.

• 1. Высокую производительность, поскольку в качестве сервера устанавливают высокопроизводительный компьютер, обладающий значительными объемами внутренней и внешней памяти, мощным центральным процессором и т.д.
• 2. Поддержку значительного числа рабочих станций.
• 3. Возможность осуществлять контроль доступа, заключающийся в том, что можно ограничивать пользователя в его доступе к различным ресурсам, что увеличивает безопасность и защиту данных.
• 4. Возможность резервного хранения, поскольку данные хранятся на сервере.

В одноранговой сети нет выделенного сервера (рис. 122), все компьютеры

равноправны, т. е. каждый пользователь лично решает, какие данные на своем компьютере предоставить в общее пользование.

Для организации постоянной связи между компьютерами одноранговой локальной сети их объединяют в рабочие группы.

Рабочая группа - это группа лиц (например, сотрудников организации), которые занимаются одним проектом. Компьютеры каждой рабочей группы составляют отдельный сегмент.

Сегмент локальной сети - часть сетевого кабеля, ограниченная маршрутизаторами (устройство, предназначенное для обеспечения доступа к удаленным локальным сетям и Интернету, а также для организации связи между сетями и их взаимодействия), повторителями, терминаторами и другими дополнительными устройствами.

В отдельную группу можно отнести серверы печати с подключенными к ним несколькими обычными принтерами, которые при этом приобретают сетевые возможности и могут работать по сети вне зависимости от наличия поддержки в них этого режима работы. Обычно серверы печати имеют LPT-разъемы. Такие серверы используются в крупных организациях, в домашних же условиях вполне достаточно иметь один принтер на компьютере, подключенном к локальной сети, чтобы к нему имели доступ все компьютеры рабочей группы. Все вышесказанное можно выразить единым термином - «совместный доступ к ресурсам».

Рис. 122.

Таким образом, одноранговую сеть удобно использовать в коллективах до десяти человек, с учетом того, что в ближайшем будущем не ожидается масштабирования сети.

В качестве преимуществ одноранговой сети можно выделить:

• 1. Дешевизну построения сети из-за использования общих принтеров и других периферийных устройств.
• 2. Не требуется специального программного обеспечения и мощного компьютера в качестве сервера.
• 3. Не требуется высокой квалификации при установке и администрировании сети.

К недостаткам стоит отнести:

• 1. Низкую безопасность, поскольку недостаточная защищенность одной рабочей станции может привести к заражению вирусами других компьютеров.
• 2. Достаточно низкую производительность, так как на рабочую станцию не накладываются какие-то особые требования.
• 3. Пользователи должны обладать достаточной квалификацией, для того чтобы решать проблемы, возникающие в ходе работы.

В настоящее время в любом магазине, офисе или на предприятии невозможно быстро и полноценно работать без локальной сети, в которую объединены все компьютеры сотрудников. Локальная сеть также используется дома или в других местах, где есть несколько компьютеров.

Для организации работы пользователя в локальной компьютерной сети должен быть выполнен ряд требований, среди них:

• 1. К компьютеру должен быть подключен сетевой кабель.
• 2. В качестве дополнительного устройства установлена сетевая плата.
• 3. Настроено подключение к локальной сети.

Другие настройки может выполнить даже неопытный пользователь. В частности, для того чтобы задать имя рабочей группы, которое имеют остальные компьютеры, предположим, вашего офиса или организации. Для этого следует щелкнуть по кнопке Пуск, перейти на пункт Компьютер, посредством нажатия правой кнопки мыши перейти на пункт меню Свойства. Откроется окно, представленное на рис. 123.

Рис. 123.

Обратим внимание на нижнюю часть окна, подписанную как Имя компьютера, имя домена и параметры рабочей группы. Справа находится ссылка Изменить параметры, нажав на которую пользователь может изменить имя компьютера и имя рабочей группы.

Другая настройка связана с предоставлением общего доступа к папкам. Чтобы сделать папку видимой в сети, необходимо выполнить следующие действия:

• 1. Найти папку, к которой вы собираетесь предоставить доступ, предположим, папку Документы.
• 2. Щелкнуть на ней правой кнопкой мыши.
• 3. Перейти к пункту Конкретные пользователи и в открывшемся окне (см. рис. 124) нажать кнопку Общий доступ.

Рис. 124.

После этого общий доступ к папке будет открыт всем пользователям локальной сети. Если нужно запретить доступ к папке, к которой ранее он был предоставлен, то следует выполнить описанные выше действия, только при выполнении пункта 3 нажать на кнопку Прекратить доступ.

При совместной работе в локальной сети возможно пользование другими пользователями вашим принтером, сканером, факсом и т.д. Для того чтобы предоставить доступ к своим ресурсам, следует выполнить следующие действия:

• 1. Включить функцию совместного использования принтером. Для этого выполните следующую команду Пуск/Панель управления/Сеть и Интер- нет/Центр управления сетями и общим доступом. В левой части окна следует выбрать пункт Изменить дополнительные параметры общего доступа.
• 2. Выбрать нужный профиль. Активировать опцию Включить общий доступ к файлам и принтерам. Подобная ситуация представлена на рис. 125.

Рис. 125.

• 3. Выполнить команду Пуск/Устройства и принтеры. Щелкнуть правой кнопкой на нужном устройстве, выбрать пункт Свойства принтера.
• 4. Перейти на вкладку Доступ и установить флажок в опции Общий доступ к данному принтеру. Здесь же задается сетевое имя принтера.
• 5. Щелкнуть на кнопке ОК.

• 1. Дайте определение понятию «сеть»? Каково основное назначение локальных сетей?
• 2. Что такое топология?
• 3. Нарисуйте схему соединения компьютеров по топологии общая шина. Каковы достоинства и недостатки такой топологии? Для чего служат терминаторы?
• 4. Нарисуйте схему соединения компьютеров по топологии «звезда». Перечислите достоинства и недостатки такой топологии. Что обеспечивает концентратор?
• 5. Нарисуйте схему соединения компьютеров по топологии «кольцо». Расскажите о достоинствах и недостатках данной топологии.
• 6. Нарисуйте схему построения локальной сети на основе сервера и дайте ей характеристику.
• 7. Назовите разновидности серверов и дайте им характеристику.
• 8. Перечислите преимущества сети с выделенным сервером.
• 9. Нарисуйте схему одноранговой сети и дайте ей характеристику.
• 10. Для каких целей создаются рабочие группы? Что представляет собой сегмент локальной сети?
• 11. Назовите преимущества и недостатки одноранговых сетей.
• 12. Определите, какой тип сети используется в вашей компьютерной аудитории. Начертите ее схему.
• 13. Совместно с преподавателем попробуйте графически построить схему сетей вашего учебного заведения.
• 14. Каковы требования, предъявляемые к организации работы пользователя в локальной сети?
• 15. Покажите практически, каким образом задается имя рабочей группы и предоставляется общий доступ к папкам на конкретном компьютере.
• 16. Продемонстрируйте, каким образом можно предоставить доступ к локальным ресурсам компьютера другим пользователям.

Практикум

Понятие о системном администрировании

С расширением применения компьютеров системное администрирование становится ключевой областью во все большем числе организаций. Администратор должен разбираться в своей системе, знать ее пользователей и род их занятий. Главное в администрировании - это способность планировать, поскольку в условиях создания, модернизации и расширения систем попытка импровизировать и разрабатывать сетевые решения «на лету» обречена на неудачу.

Администратор сети (системный администратор) - специалист, в круг обязанностей которого входит выполнение следующих основных функций:

• - инсталляция операционной системы и прикладных программ;
• - описание информационной среды;
• - настройка операционной среды;
• - настройка сетевой печати;
• - мониторинг сети и управление сетевыми ресурсами;
• - архивирование и восстановление данных сети.

Рассмотрим их более подробно.

Инсталляция (англ, installation, - установка) - процесс установки программного обеспечения на компьютер. В процессе установки операционной системы администратор должен ответить на ряд вопросов в диалоговом режиме.

Описание информационной среды - включает выполнение следующих действий:

• - создание каталогов пользователей;
• - назначение прав доступа по отношению к каталогам и файлам;
• - назначение атрибутов каталогам и файлам.

Настройка операционной среды включает:

• - инсталляцию конфигурационных файлов рабочих станций;
• - разработку системных и пользовательских процедур подключения к сети;
• - управление рабочими станциями.

Настройка сетевой печати предполагает описание:

• - объектов печати (очередей, принтеров, серверов печати);
• - форм печати (размера бумаги);
• - конфигураций заданий на печать.

Мониторинг сети - оценка ее характеристик производительности и надежности. С помощью специальных программных пакетов можно реализовать:

• - мониторинг файловых серверов и сегментов сети;
• - управление файловым сервером, концентраторами, рабочими станциями.

Архивирование и восстановление данных сети. В случае большого объема

архивируемых данных все компьютеры, вовлеченные в процесс архивации, должны иметь высокоскоростное (100 Мбит/с и выше) подключение к локальной сети. В противном случае, процесс архивации может занять значительное время.

Кроме вышеперечисленных функций, системный администратор должен знать основы информационной безопасности. Это понятие включает в себя защиту информации, находящейся на персональных компьютерах и серверах локальной сети предприятия, от несанкционированного доступа, умышленного искажения и повреждения. В это же понятие включается осуществление антивирусной защиты локальной сети и отдельных компьютеров от вирусных атак, всякого рода троянских программ, вредоносных макросов и программных закладок.

Кроме перечисленных профессиональных знаний администратор должен обладать коммуникабельностью, неконфликтностью, терпением, знать основы психологии и конфликтологии, поскольку является связующим звеном между вычислительной техникой и теми, кто на ней работает.

Риски Интернета связаны исключительно с его неконтролируемостью. Являясь колоссальным источником информации, Интернет не разделяет ее на хорошую и плохую или полезную и бесполезную. Кроме того, Интернет, в конечном счете, является платным ресурсом, т. е. потребление информации из него должно быть кем-то оплачено.

Основные минусы бесконтрольно используемого Интернета в организациях следующие:

• - доступ пользователей к вредной и бесполезной информации, что влечет за собой отвлечение от рабочего процесса;
• - проникновение вирусов и червей в сеть предприятия;
• - перерасход средств при не связанной с трудовой деятельностью интернет- активности пользователей.

Чтобы эффективно бороться с вышеописанными рисками, необходима система, выполняющая три важнейшие функции:

• 1. Учет потребления интернет-ресурсов. Если сотрудники будут знать, что каждый их «шаг» в глобальной сети контролируется, то это уменьшит трафик и предотвратит нецелевое расходование средств учреждения. Можно будет без труда узнать, какие именно ресурсы посещаются пользователями в рабочее время.
• 2. Управление доступом в Интернет. Для того чтобы можно было указать, кто из сотрудников, когда и куда может иметь доступ. Это сократит потери рабочего времени и повысит безопасность.
• 3. Защита сети от утечки информации, атак хакеров, сетевых вирусов и червей. Этот компонент необходим для обеспечения безопасности сети предприятия.

Разграничение прав доступа в сети

Обеспечить информационную безопасность позволяет разграничение прав доступа пользователей к рабочим документам и приложениям. Каждый сотрудник получает возможность работать только с теми ресурсами, которые ему необходимы, при этом все документы защищены от случайного или намеренного просмотра или изменения.

В настоящее время на рынке представлены ряд программ, обеспечивающих, в частности, контроль и управление доступом в Интернет, защиту пользователей и сети предприятия, учет трафика, антивирусную защиту и контентную фильтрацию web-трафика. Условно их можно разделить на несколько категорий:

Бесплатные программы, которые можно скачать из Интернета. Но, как правило, такие программы предназначены для решения отдельных задач. Есть программы для сбора статистики, но они не имеют возможности обработки данных по разным параметрам. И наоборот, есть программы для ограничения ресурсов, которые не имеют функции сбора статистики, и т.д.

В качестве примера можно привести программу BWMeter, предназначенную для графического отображения и подсчета трафика, который передается по локальной сети. При помощи утилиты можно выполнять подсчет переданных пакетов, а также выяснить, куда и откуда они направляются, по какому протоколу и к какому порту.

Платные решения по защите и контролю над корпоративной информацией можно приобрести на компакт-дисках в том же Интернете. Профессиональные решения такого рода от известных зарубежных производителей, как правило, отвечают всем вышеперечисленным требованиям, но являются дорогостоящими. К этой категории относят такие программы, как Kerio WinRoute Firewall, Ideco ICS Standard Edition, прокси-сервер UserGate, Windows Svr Ent 2008.

Аппаратно-программные комплексы для контроля интернет-подключения. Они удобны тем, что по своей функциональности ориентированы именно на конечного пользователя, т. е. на компании любого уровня, отвечают всем требованиям и удобны в эксплуатации. Главное их преимущество в том, что вам не потребуется подбирать оборудование и устанавливать программу. Аппаратно-программный комплекс или просто сервер подключается к сети, настраивается под ее особенности и работает. В качестве примера можно привести программный комплекс Интернет Контроль Сервер 2.x, который устанавливается на компьютер и отделяет корпоративную сеть от Интернета, контролируя все информационные потоки и осуществляя учет трафика между сетью учреждения и Интернетом.

К задачам разграничения прав доступа в сети можно отнести:

• 1. Распределение пользователей по группам и создание учетной записи для каждой группы и пользователя в отдельности.
• 2. Авторизация пользователей.
• 3. Запрет доступа к определенным объектам.
• 4. Задание ограничений потребления ресурсов Интернета.

Для того чтобы распределить пользователей по группам, необходимо создать структуру пользователей с помощью анализа организации, допустим выделить все отделы, продумать признаки для выделения групп пользователей. Например, возможна следующая структура: планово-финансовый отдел, бухгалтерия, отдел кадров и делопроизводства и т.п. Для выделенных отделов нужно создать группы и внутри их создать пользователей или же поступить иначе - создавать пользователей без групп. В принципе особой разницы здесь нет. Единственным плюсом создания групп является возможность отслеживать потребление по группе в целом. С помощью профилей доступа можно без труда задать одинаковые права доступа для отдельных пользователей, не объединенных в группы. Конечно, для групп необходимость создания профиля доступа отпадает.

Как работает авторизация пользователей? При открытии нового окна браузера и запросе ресурса из Интернета пользователь получает окно с запросом логина и пароля. В этом окне следует ввести логин и пароль данного пользователя, которые были заданы ему при создании. Если логин и пароль верны - пользователь получает доступ к Интернету.

Для реализации запрета доступа к определенным объектам нужно создать систему блокировок, которая работает согласно следующему примеру:

Пользователь 1

Пользователь 2

Пользователь 3

При такой структуре «пользователю 3» будут запрещены все три ресурса (www.yandex.ru, www.google.com и www.auto.ru), «пользователю 2» лишь два верхних - Яндекс и Google, «Пользователь 1» будет иметь доступ к любому ресурсу, кроме www.yandex.ru.

Также стоит отметить, что у каждого из пользователей из примера выше должно быть явно прописано разрешение на доступ к любым (!) ресурсам. Нарушения работы не произойдет, так как к нему также применятся правила вышестоящих групп. То есть с учетом этого пример будет выглядеть так.

Все пользователи (запрещен www.yandex.ru)

Пользователь 1 (разрешено все)

Пользователь 2 (разрешено все)

Пользователь 3 (разрешено все)

Последовательность добавления правил влияет на приоритет действия правил (чем выше расположено правило, тем выше его приоритет перед остальными).

Администратору сети может потребоваться задать некоторый набор запрещаю- щих/разрешающих правил для целого набора пользователей, которые располагаются в разных группах. Для того чтобы ему не приходилось вручную добавлять данный набор правил отдельно для каждого пользователя, существует возможность создать так называемый профиль доступа с соответствующим набором правил и затем добавить его в список правил доступа для каждого отдельного пользователя.

Как уже было сказано, Интернет -- это платный и публичный ресурс. Поэтому большое значение имеют экономия денежных средств образовательного учреждения и, кроме того, ограничение пропускной способности канала для конкретных пользователей с целью более справедливого распределения емкости канала по всем пользователям. Для этого следует задать ограничения потребления ресурсов Интернета.

В этой связи вводится следующая характеристика: предельный объем потребления трафика (квота), при превышении которого администратор сети может принять различные карательные меры.

Отследив динамику потребления трафика пользователями, администратор сети может определить средний предельный объем трафика, при превышении которого можно, например, без предупреждения отключить нарушившего правила пользователя от сети Интернет.

Ни один администратор сети учебного заведения не разрешит обычным пользователям (студентам) на практических занятиях осуществлять вышеописанные функции разграничения прав доступа в сети. Однако на обычном учебном или домашнем компьютере можно рассмотреть, в частности, процесс создания учетной записи. Дело в том, что достаточно часто складываются ситуации, когда на одном компьютере работают несколько человек, и в этом случае можно сделать так, чтобы у каждого пользователя были свои настройки Windows. Кроме того, можно одним пользователям предоставить возможность устанавливать новое программное обеспечение, а другим - запретить. Также имеется возможность запретить использовать какие-то программы на компьютере.

Существуют три типа учетных записей. Каждый тип дает пользователю разные возможности управления компьютером:

• - обычные учетные записи пользователей предназначены для повседневной работы;
• - учетные записи администратора предоставляют полный контроль над компьютером и применяются только в необходимых случаях;
• - учетные записи гостя предназначены для временного доступа к компьютеру.

Говоря другими словами, при входе в Windows с использованием обычной

учетной записи можно выполнять те же действия, что и с учетной записью администратора, но для внесения изменений, влияющих на всех пользователей компьютера (например, для установки программного обеспечения или изменения параметров безопасности), в ОС Windows может запрашиваться пароль администратора.

Для создания новой учетной записи следует выполнить команду Пуск/Панель управления/Учетные записи пользователей и семейная безопасность. Откроется окно, представленное на рис. 126.

Рис. 126.

Выберем пункт Добавление и удаление учетных записей пользователей. В

появившемся окне (рис. 127) следует выбрать пункт Создание учетной записи.

Рис. 127.

Рис. 128.

Далее требуется указать имя учетной записи и права доступа (Администратор или Обычный доступ), которыми должен будет обладать владелец создаваемой учетной записи (рис. 128), и нажать кнопку Создание учетной записи.

Учетная запись создана, и теперь следует ее настроить. Для этого выполняем двойной щелчок мыши на созданной учетной записи.

В окне, представленном на рис. 129, имеются следующие пункты:

• 1. Изменение имени учетной записи.
• 2. Создание пароля.
• 3. Изменение рисунка.
• 4. Установить родительский контроль.
• 5. Изменение типа учетной записи.
• 6. Управление другой учетной записью.

Рис. 129.

Прокомментируем некоторые из них. Во-первых, после создания учетной записи необходимо создать для нее пароль (рис. 130). Использование пароля повышает надежность системы. Поле Введите подсказку для пароля можно не заполнять. После ввода пароля и его дублирования следует нажать на кнопку Создать пароль.

Рис. 130.

Установить родительский контроль. Новая функция Windows 7 позволяет назначить время, когда пользователь (ребенок) может пользоваться компьютером, а также определить, какие игры и программы ему будут доступны. С помощью родительского контроля можно:

• - ограничить время, проводимое пользователем (ребенком) за компьютером. Можно ограничить время, в течение которого детям разрешен вход в систему. Для каждого дня недели можно отвести время для входа в систему, даже если пользователь будет работать за компьютером, то произойдет автоматический выход из системы;
• - установить запрет на доступ к отдельным играм. Можно контролировать доступ к играм, выбирать допустимую возрастную категорию, типы содержимого, которые следует блокировать, и устанавливать разрешение или запрет на доступ к отдельным играм или играм, не имеющим категории;
• - установить запрет на использование пользователем (ребенком) отдельных программ.

Для реализации запрета доступа к определенным объектам, в частности к интернет-ресурсам, следует установить дополнительный модуль «Семейная безопасность», расположенный по адресу http://windows. microsoft.com/ru-RU/ windows-live/essentials-other-programs (рис. 131). Однако в этом случае понадобится предварительно получить идентификатор Windows Live ID в службе Windows Live по адресу http://www.home.live.ru.

Установив на компьютере основные компоненты службы Windows Live, можно расширить возможности работы с фотографиями, видео и электронной почтой. Основные компоненты Windows Live бесплатны и включают программу Windows Live Messenger, Фотоальбом и Киностудию. С помощью идентификатора Windows Live ID можно получать доступ ко всем службам Windows Live, в том числе к службам Hotmail, SkyDrive и программе Messenger, один раз выполнив вход.

Рис. 131.

После регистрации и установки компонента «Семейная безопасность» станут доступны параметры, предназначенные для настроек фильтрации и блокировки интернет-ресурсов, которые, по вашему мнению, нежелательно посещать пользователю. Они включают в себя следующие разделы:

• 1. Web-фильтр.
• 2. Создание отчета о действиях.
• 3. Управление контактами.
• 4. Запросы.
• 5. Ограничения времени.
• 6. Ограничения игр.
• 7. Ограничения программ.

Настройки будут доступны по адресу http://familysafety.live.com, если администратор системы предварительно введет идентификатор Windows Live ID и пароль.

После ввода пароля на экране появится окно с вышеперечисленными параметрами (рис. 132).

Рассмотрим некоторые из параметров.

Web-фильтр. С его помощью можно контролировать, какие типы web-сайтов могут просматривать пользователи (дети), и отслеживать сайты, которые они посещают (рис. 133). В частности, можно разрешить посещение web-ресурсов только из белого списка, добавленные администратором (родителем), блокировать взрослые сайты, разрешить или запретить общение в социальных сетях.

Рис. 132.

Рис. 133.

Списки web-фильтра. С их помощью (рис. 134) можно управлять списком web-сайтов, просмотр которых разрешен или заблокирован для пользователя (ребенка). Составив заранее список конкретных сайтов, администратор (родитель) может разрешить или блокировать к ним доступ.

Ограничения времени. В специальном диалоговом окне (рис. 135) можно выбрать время, когда пользователю (ребенку) разрешено использовать компьютер. В сетке часов белыми прямоугольниками обозначены разрешенные часы доступа к компьютеру, синими - запрещенные.

Рис. 134.

Рис. 135.

Ограничения игр. Каждая игра имеет свою оценку, т. е. оценку той категории людей, для которой она предназначена, например, игра разрешена для детей от 3 лет, от 6 лет, старше 10 лет и т.д. В соответствии с этими оценками, можно разрешить/запретить ту или иную категорию игр. Окно установки ограничений игр представлено на рис. 136.

Рис. 136.

Ограничения приложений. В соответствующем окне (рис. 137) будут перечислены программы, установленные на компьютере, среди которых можно выбрать те из них, которыми не разрешено пользоваться.

Подключение компьютера к сети

Итак, мы рассмотрели вопросы, связанные с разграничением прав доступа в сети и на компьютере пользователя, получили понятие о системном администрировании. Однако мы исходили из того, что локальная сеть уже настроена и компьютер с установленной операционной системой подключен к локальной сети. Теперь пришло время познакомиться с подключением компьютера к сети и связанными с этим процессом настройками. Следует отметить, что такие действия, скорее всего, будут запрещены администратором сети учебного заведения, поэтому общий ход работ по подключению можно посмотреть на своем личном компьютере, ни в коем случае не изменяя его настроек.

Во-первых, на компьютере, подключаемом к сети, должна быть установлена сетевая карта, во-вторых, к ней должен быть подключен сетевой кабель и, в- третьих, заранее должен быть заключен договор с поставщиком сетевых услуг.

Выполнив команду Пуск/Панель управления/Сеть и Интернет/Просмотр состояния сети и задач, пользователь увидит окно, представленное на рис. 138.

Рис. 138.

Как правило, через несколько секунд после включения компьютера Windows 7 определяет и настраивает параметры домашней сети. В противном случае (в нашем примере) красным крестиком была бы перечеркнута прямая соединяющая участок СЕРГЕИ-VAIO (этот компьютер) - Несколько сетей. Если красный крестик появился на участке Сеть - Интернет (рис. 139), это означает, что отсутствует подключение к сети Интернет.

Рис. 139.

Если поставить указатель мыши на красный крестик, то появится надпись «Щелкните здесь для устранения неполадок». После щелчка мышью запустится Мастер устранения неполадок. Однако те рекомендации, которые Мастер выдаст по окончании процесса диагностики, смогут помочь только опытному пользователю. Даже если принудительно отключить сетевой кабель, Мастер не выдаст сообщение «У Вас отключен сетевой кабель», а сообщит о том, что нужно перезагрузить модем.

Для того чтобы настроить подключение компьютера к сети, следует в окне Центр управления сетями и общим доступом (см. рис. 138) выбрать пункт Свойства обозревателя/Подключения. Подобная ситуация представлена на зис. 140. Далее следует нажать кнопку Добавить VPN...

Рис. 140.

Что такое VPN? У различных компьютерных компаний нередко возникает проблема объединения нескольких локальных сетей, которые удалены друг от друга на большое расстояние. Кроме того, существует и проблема подключения удаленных пользователей и обеспечения их необходимой защитой от несанкционированного доступа. В том случае, если компания использует свои собственные или арендованные каналы связи или телефонные линии, то это достаточно дорогое решение, которое могут позволить себе лишь большие и очень преуспевающие компании. Именно поэтому, для того чтобы снизить затраты на передачу данных, была разработана технология виртуальных сетей (англ. Virtual Private Network VPN, виртуальная частная сеть).

Основная особенность этой технологии в том, что поверх доступной сети в соединении, которое уже установлено, организуется специальный канал. Данный канал позволяет обеспечить очень высокую и надежную защиту той информации, которая передается через этот канал (так называемый тоннель) от абонента до провайдера. Для этих целей используется протокол РРТР (англ. Point-to-Point Tunneling Protocol, туннельный протокол типа точка-точка), позволяющий компьютеру устанавливать защищенное соединение с сервером за счет создания специального туннеля в стандартной, незащищенной сети.

Вернемся к настройкам VPN-подключения. Нажав кнопку Настройка, следует ввести Имя пользователя, пароль и домен. Появится окно, представленное на рис. 141.

Все данные должны быть выданы пользователю ранее поставщиком сетевых услуг. Далее в окне Свойства: Интернет следует нажать кнопку Настройка сети. Откроется окно Настройка параметров локальной сети (рис. 142), в котором нужно будет установить флажок Использовать прокси-сервер для подключения LAN. По окончании необходимо нажать кнопку ОК.

Далее необходимо вручную задать/уточнить параметры сетевой настройки. Для этого в окне по адресу Пуск/Панель управления/Сеть и Интернет/Сетевые подключения (рис. 143) нужно выполнить двойной щелчок по значку Подключение по локальной сети.

Рис. 141.

Рис. 142.

Рис. 143.

Такое действие приведет к появлению окна, в котором следует нажать кнопку Свойства. Откроется окно Подключение по локальной сети - свойства, представленное на рис. 144.

Рис. 144.

Рис. 145.

Далее из списка компонентов нужно выбрать опцию Протокол Интернета версии 4 (TCP/IPv4) и нажать кнопку Свойства. Появится окно, представленное на рис. 145, в котором следует активировать опции Получить IP-адрес автоматически и Получить адрес DNS-сервера автоматически.

Каждый компьютер в сети должен иметь свой уникальный IP-адрес, определяющий его расположение в сети Интернет. IP-адресация - это 32-битная цифровая система, разработанная для идентификации сетевых компьютеров в Интернете. Состоит из четырех наборов чисел, где каждое число может принимать значение от 0 до 255, и отделяется от других значений точкой, например

Доменная система имен похожа на телефонную книгу. Пользователь находит имя человека или название организации, с которой хочет связаться, - рядом указан телефонный номер. Аналогично компьютер обращается к DNS (англ. Domain Name System - система доменных имен), используя имя другого компьютера или домена, а сервер имен выдает соответствующий этому имени 1Р-адрес.

Имя домена (области) дает возможность человеку работать не с цифровыми адресами компьютеров, а с привычными символьными именами (адресами сайтов). Доменное имя читается слева направо от младших доменов к доменам высшего уровня (в порядке повышения значимости).

Например, у доменного имени krf.ane.ru есть три составные части, называемые уровнями и разделенные точками:

ru - доменное имя 1-го (верхнего) уровня;

ane.ru - доменное имя 2-го уровня (домен второго уровня в зоне ш); krf.ane.ru -доменное имя 3-го уровня (домен третьего уровня в зоне ane.ru). С точки зрения назначения, приняты следующие обозначения доменов:

Сот - для коммерческих сайтов;

Info - для компаний или сайтов, предоставляющих информацию;

Net - для телекоммуникационных компаний или компаний, ведущих бизнес в сети;

Org -- для некоммерческих организаций;

Biz - зона для бизнес-сайтов как альтернатива зоне.сот;

Ru, .de, .tk, .cn, .us, .ca и т.д. - домены разных стран (географичекие). Вернемся к настройкам. Находясь в окне, представленном на рис. 145, следует перейти на вкладку Альтернативная конфигурация (см. рис. 146). Значения IP-адреса, DNS-сервера и т.д. выдаются поставщиком сетевых услуг.

Далее во всех открытых окнах нажимается кнопка ОК. Настройка сетевого подключения компьютера завершена, однако следует перезагрузить компьютер. После перезагрузки следует выполнить двойной щелчок на ярлыке имени сетевого подключения (оно указывается при настройке). Откроется окно, представленное на рис. 147.

Имя пользователя и пароль будут указаны по умолчанию, и вводить их повторно не требуется. Остается нажать кнопку Подключение. После чего соединение с Интернетом считается установленным и пользователь попадает на домашнюю страницу (указывается в настройках).

Рис. 146.

Контрольные вопросы и задания

Рис. 147.

• 1. Какие функции выполняет системный администратор?
• 2. Перечислите действия администратора по настройке операционной среды.
• 3. В чем заключается настройка сетевой печати?
• 4. Опишите такое действие администратор, как мониторинг сети.
• 5. Какие знания должны быть у администратора сети в такой области, как информационная безопасность?
• 6. Каковы минусы бесконтрольно используемого Интернета в организациях? Что должна обеспечить система, служащая для уменьшения подобных недостатков?
• 7. Какое программное обеспечение служит для контроля и управления доступом в Интернет? Приведите примеры.
• 8. Перечислите задачи разграничения прав доступа в сети.
• 9. Как работает авторизация пользователей?
• 10. Как работает система блокировок, служащая для запрета доступа к определенным объектам?
• 11. Зачем создается профиль доступа?
• 12. Какие три типа учетных записей существуют? Расскажите о каждом.
• 13. Какие действия необходимо выполнить для создания учетной записи?
• 14. В чем заключается такая функция Windows 7, как родительский контроль?
• 15. Расскажите о таком параметре защиты как web-фильтр.
• 16. Что необходимо выполнить для того, чтобы подключить компьютер к сети?
• 17. Покажите практически последовательность действий, необходимых для подключения компьютера к сети.
• 18. Для каких целей используется протокол РРТР? Какова особенность технологии VPN?
• 19. Поясните, для чего предназначена IP-адресация.
• 20. Расскажите о доменной системе имен. Приведите примеры доменных имен. Объясните, из каких уровней состоит доменное имя.