14
Рисунок 6 – Типы коммутаций
1.3. Городские (MetropolitanAreaNetworks – MAN) сети (Рисунок 3)
данные сети занимают промежуточное положение между LAN и WAN сетями,
они характеризуются наличием качественных линий связи и высокой
скоростью обмена данными [3].
2. По физическим базовым топологиям построения сети выделяют
следующие виды сетей:
"звезда";
"общая шина";
"кольцо".
Под топологией сети понимается способ соединения сетевых узлов между
собой. Рассмотрим каждую топологию более подробно.
2.1. "Звезда" (Рисунок 7) данных вид топологии сети представляет собой
следующий вид соединения: каждый абонент сети через специальный сетевой
адаптер подключается выделенным кабелем к одному центральному
устройству. Центральное устройство, чаще всего это: коммутатор, свитч или
хаб.
15
Рисунок 7 - Топология построения сети "Звезда"
Достоинства топологии "звезда" [1]:
неработоспособность одного из абонентов никаким образом не
влияет на работу других абонентов;
легко идентифицировать сетевые проблемы;
пропускная способность всей сети определяется полосой
пропускания центрального узла.
Недостатки топологии "звезда":
при поломке центрального узла вся вычислительна сеть перестает
быть работоспособной;
по сравнению с другими топологиями сильно больший расход
кабеля.
2.2. Топология "общая шина" (Рисунок 8) данных вид топологии сети
представляет собой следующий вид соединения: при котором сетевые узлы
16
подключены через кабель последовательно. Кабель используется всеми
сетевыми узлами по очереди.
Рисунок 8 - Топология построения сети "Общая шина"
Достоинство топологии "общая шина":
по сравнению с другими топологиям меньше расход кабеля.
Недостатки топологии "общая шина":
при разрыве кабеля вычислительная сеть перестает быть
работоспособной;
проблемно выявить проблемный участок сети;
производительность сети во много зависит от сетевых элементов.
2.3. Топология "кольцо" (Рисунок 9) данных вид топологии сети
представляет собой следующий вид соединения: данные по сети циркулируют
от сетевого узла к другому сетевому узлу через замкнутую среду передачи
данных.
Достоинства топологии " кольцо" [10]:
отказоустойчивость;
малый расход кабеля.
Недостатки топологии " кольцо":
17
требуются специальные протоколы для предотвращения
зацикливания сообщений в сети [6].
Рисунок 9 - Топология построения сети «Кольцо»
3. По типу организации работы вычислительной сети выделяют
следующие типы сетей:
• одноранговые сети;
• сети с выделенным сервером.
3.1. В одноранговой сети все компьютеры имеют одинаковое
приоритетное и независимое администрирование. На каждом компьютере
установлена операционная система, которая может поддерживать сетевого
клиента (Рисунок 10).
18
Рисунок 10 – Одноранговая сеть
Одноранговая сеть [18] – это сеть компьютеров, каждый из которых
имеет уникальное имя и пароль для входа в систему во время загрузки ОС.
Преимущество одноранговых сетей заключается в их высокой гибкости: в
зависимости от конкретной задачи сеть может использоваться очень активно
или вообще не используется.
Одноранговые сети позволяют определять различные права пользователя
для доступа к сетевым ресурсам, но система дифференциации прав не очень
развита. Если каждый ресурс защищен собственным паролем, пользователь
должен запомнить большое количество паролей [23].
Недостатки одноранговых сетей также включают слабую систему
мониторинга и протоколирования сетевых операций, трудности с резервным
копированием распределенной информации.
Пользователь каждого компьютера самостоятельно решает,
предоставлять ли доступ к его ресурсам другим пользователям сети. Установка
такой сети занимает много времени.
3.2. В сети с выделенным сервером управление ресурсами сервера и
рабочей станции централизовано и реализовано с сервера. Такое построение
локальной сети упрощает включение новых компьютеров и пользователей в
19
сеть. Достигается повышенная безопасность использования информации в сети
(Рисунок 11).
Рисунок 11 - Сети с выделенным сервером
Чтобы создать сеть с выделенным сервером необходимо:
• установить и настроить серверную операционную систему (ОС) на
одном из компьютеров. На сервере создать общую базу данных учетных
записей для всех пользователей, назначить общие ресурсы и определить доступ
к каждому из них для пользователей;
• на клиентских компьютерах необходимо настроить связь с сервером и
зарегистрироваться на сервере. Только зарегистрированные пользователи,
могут получить доступ к сетевым и сетевым ресурсам.
На рисунке 12 представлены достоинства и недостатки двух видов сетей.
20
Рисунок 12 - Достоинства и недостатки сетей с различным
типом организации
1.2. Адресация в сети
Каждый компьютер в сети TCP / IP имеет три уровня адресов (Рисунок
13):
1. Адрес локального узла или MAC-адрес - эти адреса назначаются
производителями оборудования и являются уникальными адресами, так как они
управляются централизованно;
2. IP-адрес - этот адрес используется на сетевом уровне. Он назначается
администратором при настройке компьютеров и маршрутизаторов;
3. Символьный идентификатор - этот адрес назначается администратором
и состоит из нескольких частей, например, имени машины, имени организации,
имени домена. Такой адрес, также называемый DNS-именем.
21
Рисунок 13 – Уровни адресации
Рассмотрим особенности некоторых типов адресов.
1. MAC-адрес (Media Access Control) — это аппаратный или физический
адрес устройства [31].
Разрядность МАС-адреса равна 48 битам. Для удобства пользования
МАС-адреса, он записывается и представляется 6 двузначными
шестнадцатеричными цифрами, записанными через разделитель.
Типичное представление МАС-адреса – AB:CD:EF:01:23:45 (Рисунок 14).
22
Рисунок 14 - Формат МАС-адреса
2. IP-адрес – представляет из себя уникальный 32-битный идентификатор
сетевого устройства вычислительной сети, которая работает по протоколу IP.
IP-адрес может быть:
статическим — при каждом новом подключении IP-адрес остается
неизменным;
динамическим — каждый раз при подключении к интернету IP-
адрес будет меняться;
Существует несколько форм записи IP-адреса. Популярны и чаще всего
используется двоичная и десятеричная с точками формы записи.
Выделяют 5 классов IP-сетей: А, B, C, D и Е классы (Рисунок 15). В
классовой модели адресации сетей первые биты IP-адреса определяют класс
сети [21].
23
Рисунок 15 - Классовая модель IP-адресации
С ростом сети Интернет рассмотренная ранее система адресации стало
тяжело использовать. Вместо нее предложено было перейти на бесклассовую
модель адресации CIDR - Classless Inter-Domain Routing.
В бесклассовой модели идентификация сети и хоста необходимо
использовать специальный дополнительный параметр, которая носит название
маска подсети [8].
Маска подсети (Рисунок 16) – представляет собой 32 битное число,
которое состоит из единиц и нулей, и которое определяет границы в IP-адресе,
и с помощью которого легко поставить разницу между идентификатором сети и
идентификатором хоста.