| Топология сети | Достоинства | Недостатки |
| Шинная топология | Ø упрощение логической и программной архитектуры сети; Ø простота расширения; Ø простота методов управления; Ø минимальный расход кабеля; Ø отсутствие необходимости централизованного управления; Ø надежность (выход из строя одного ПК не нарушит работу других) | Ø кабель, соединяющий все станции – один, следовательно «общаться» ПК могут только «по очереди», а это означает, что нужны специальные средства для разрешения конфликтов (коллизий); Ø затруднен поиск неисправностей кабеля, при его разрыве нарушается работа всей сети; Ø из-за возникновения коллизий малая пропускная способность сети (маленькая скорость передачи данных) |
| Топология «Звезда» | Ø надежность (выход из строя одной станции или кабеля не повлияет на работу других); Ø легко подключить новый ПК; Ø имеется возможность централизованного управления; Ø высокая пропускная способность сети | Ø требуется большое количество кабеля; Ø надежность и производительность определяется центральным узлом, который может выйти из строя (при этом сеть работать не будет) |
| Кольцевая топология | Ø низкая стоимость; Ø высокая эффективность использования моноканала; Ø простота расширения; Ø простота методов управления. | Ø в случае выхода из строя хотя бы одного компьютера вся сеть парализуется; Ø на каждой рабочей станции необходим буфер для промежуточного хранения передаваемой информации, что замедляет передачу данных; Ø подключение новой станции требует отключения сети, поэтому разрабатываются специальные устройства, позволяющие блокировать разрывы цепи |
Топология реальной ЛВС может в точности повторять одну из приведенных выше или включать их комбинацию. Структура сети в общем случае определяется следующими факторами: количеством объединяемых компьютеров, требованиями по надежности и оперативности передачи информации, экономическими соображениями и т. д.
Объединение компьютеров в единую сеть предоставляет пользователям сети новые возможности, несравнимые с возможностями отдельных компьютеров. Локальная сеть позволяет организовать передачу файлов из одного компьютера в другой или другие, совместно использовать вычислительные и аппаратные ресурсы, совмещать распределенную обработку данных на нескольких компьютерах с централизованным хранением информации и многое другое. С помощью компьютерной локальной сети осуществляется коллективное использование технических ресурсов, что благотворно воздействует на психологию и поведение пользователя не только в сети, но и в реальной жизни.
Аппаратное обеспечение сети
Аппаратура локальной сети в общем случае включает в себя:
Ø компьютеры (серверы и рабочие станции);
Ø сетевые платы (адаптеры);
Ø каналы связи;
Ø специальные устройства, поддерживающие функционирование сети (маршрутизаторы, концентраторы, коммутаторы).
Каждый компьютер, подключенный к локальной сети, должен иметь специальную плату (сетевой адаптер - рис. 4). На каждом компьютере установлено программное обеспечение, которое позволяет ему связываться с другими компьютерами.
Основной функцией сетевого адаптера является передача и прием информации из сети. В настоящее время наиболее часто используются сетевые адаптеры типа EtherNet, которые могут объединять в сеть компьютеры различных аппаратных и программных платформ (IBM-совместимые, Macintosh, Unix-компьютеры)
Соединение компьютеров (сетевых адаптеров) между собой производится с помощью кабелей различных типов (коаксиального, витой пары, оптоволоконного). Для подключения к локальной сети портативных компьютеров часто используется беспроводное подключение, при котором передача данных осуществляется с помощью электромагнитных волн.
Рис 4. Сетевой адаптер
Важнейшей характеристикой локальных сетей, которая определяется типом используемых сетевых адаптеров и кабелей, является скорость передачи информации по сети. Скорость передачи информации по локальной сети обычно находится в диапазоне от 100 Мбит/с до 1 Гбит/с.
К сетевой плате подключается сетевой кабель. Если используется радиосвязь или связь на инфракрасных лучах, то кабель не требуется. В современных локальных сетях чаще всего применяют два типа сетевых кабелей:
Ø неэкранированная витая пара;
Ø волоконно-оптический кабель.
Обычно выбор кабеля для сети зависит от следующих показателей: стоимость монтажа и обслуживания, скорость передачи данных, ограничение на величину расстояния передачи информации без дополнительных усилителей-повторителей (репитеров), безопасность передачи данных.
Витая пара представляет собой набор из восьми (16) проводов, скрученных попарно таким образом, чтобы обеспечивать защиту от электромагнитных помех.
Витая пара – наиболее дешевый вид кабеля. Витая пара в настоящее время позволяет осуществлять максимальную скорость передачи до 1Гбит/с. Длина кабеля не должна превышать 100 метров. Для повышения помехозащищенности используют экранированную витую пару. Каждая витая пара соединяет с сетью только один компьютер, поэтому нарушение соединения сказывается только на этом компьютере, что позволяет быстро находить и устранять неисправности.
Волоконно-оптические кабели передают данные в виде световых импульсов по стеклянным проводам. Волоконно-оптические кабели обеспечивают наивысшую скорость передачи; они более надежны, так как не подвержены электромагнитным помехам.
Оптический кабель очень тонок и гибок, что делает его транспортировку более удобной по сравнению с более тяжелым медным кабелем. Оптоволоконная линия – наиболее дорогой на сегодня вид соединения, но скорость распространения информации в ней достигает нескольких гигабит в секунду при допустимом удалении до 50 километров. При этом линии связи, построенные на применении оптоволокна, практически не чувствительны к электромагнитным помехам.
Беспроводная связь на радиоволнах может использоваться для организации сетей в пределах больших помещений там, где применение обычных линий связи затруднено или нецелесообразно. Кроме того, беспроводные линии могут связывать удаленные части локальной сети на расстояниях до 25 км (при условии прямой видимости).
Помимо кабелей и сетевых адаптеров, в локальных сетях на витой паре используются другие сетевые устройства — концентраторы, коммутаторы и маршрутизаторы.
Концентратор (называемый также хаб, hab) — устройство, объединяющее несколько (от 5 до 48) ветвей звездообразной локальной сети и передающее информационные пакеты во все ветви сети одинаково. В настоящее время хабы практически не используются, на их смену пришли коммутаторы.
Коммутатор (свитч, switch) делает то же самое, но, в отличие от концентратора, который распространяет трафик от одного подключенного устройства ко всем остальным, коммутатор передает данные только непосредственно получателю. Это повышает производительность и безопасность сети, избавляя остальные сегменты сети от необходимости (и возможности) обрабатывать данные, которые им не предназначались. Это обеспечивает оптимизацию потоков данных в сети и повышение защищенности от несанкционированного проникновения.
Маршрутизатор (роутер) — устройство, выполняющее пересылку данных между двумя сетями, в том числе между локальными и глобальными сетями. Маршрутизатор, по сути, является специализированным микрокомпьютером, имеет собственный процессор, оперативную и постоянную память, операционную систему.
Аппаратные ресурсы сети – это дополнительное оборудование, которое можно подключать к сети и разделять между пользователями. Аппаратные ресурсы - принтеры, сканеры, модемы, DVD-ROM - расширяют возможности сети.
Концепция рабочих групп
Понятие "Рабочие группы" (Work Groups) является базовым для операционной системы Windows.
Под " рабочей группой " понимается несколько связанных между собой ПК, объединенных для решения какой-либо задачи, или это совокупность пользователей, имеющих общие ресурсы и права использования последних.
Рабочие группы создаются ЛВС для решения комплекса задач, определяемых функциональными обязанностями пользователей.
Например, рабочие группы "Бухгалтерия" могут быть созданы для объединения сотрудников соответствующего подразделения. При этом, рабочая группа может включать в себя все машины локальной вычислительной сети (ЛВС) или только часть их.
Для рабочей группы в ЛВС выделяются специальные ресурсы: системы, прикладные программы, устройства.
Соответственно этому осуществляется логическая изоляция ресурсов рабочей группы от остальных пользователей ЛВС.
Доступ к информации, которой располагает группа, разрешается только ее членам.
Каждый ПК рабочей группы идентифицируется по присвоенному ему имени.
Обмен информацией в Windows разрешается как внутри рабочих групп, так и между ними. Но обобществление ресурсов локальной вычислительной сети может производиться как для всей сети в целом (сетевые ресурсы), так и для каждой рабочей группы (групповые ресурсы).
Например, при наличии в ЛВС 12 ПЭВМ можно, например, выделить три группы: "Реализация", "Производство" и "Бухгалтерия", дав соответствующие названия машинам первой группы "Р1", "Р2", "Р3", "Р4", машинам второй группы – "П1", "П2", "П3","П4", машинам третьей группы – "Б1", "Б2", "Б3", "Б4".
При работе в локальной сети Windows пользователям предоставляется возможность как индивидуальной, так и совместной работы на ПК.
Для успешной совместной работы ПК в локальной сети необходимо:
1) Выделить свои ресурсы для совместного использования.
2) Определить, какие общесетевые или групповые ресурсы Вы хотите получать на свой ПК.
3) Освоить обмен файлами между ПК сети.
4) Научиться совместному использованию имеющегося в сети принтера.
Определение общих ресурсов группы и правил доступа к ним осуществляется с помощью программы "Сетевое окружение" Windows, в которой для этого предусмотрены специальные функции.
Выделение ПК в рабочие группы в основном производится при первой инсталляции Windows, но может быть изменено в любой момент из Панели управления запуском прикладной программы "Подключения".
При выделении ПК в рабочие группы, каждой ПК, независимо от принадлежности к рабочей группе, предоставляется доступ к общим ресурсам сети (принтерам и общим каталогам).
ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА
Настройка локальной сети
1. Щелкните правой кнопкой мыши на значке Мой компьютер и выберите команду Свойства.
2. Перейдите на вкладку Имя компьютера. Щелкните на кнопке Идентификация, чтобы запустить мастер сетевой идентификации.
3. В первом окне мастера просто щелкните на кнопке Далее. В новом окне следует выбрать вариант подключения к локальной сети. Если компьютер подключен к небольшой домашней сети, выберите переключатель Компьютер предназначен для домашнего использования и не входит в корпоративную сеть.
4. 
Щелкните на кнопке Далее. Осталось щелкнуть на кнопке Готово, и первый этап настройки локальной сети будет завершен.
5. Если же компьютер входит в корпоративную сеть, то после нажатия кнопки Далее, укажите какая сеть используется вашей организацией (с доменами или без), щелкните на кнопке Далее, укажите название рабочей группы, нажмите Далее, затем Готово.
6. После перезагрузки можно приступить ко второму этапу настройки локальной сети. Выберите команду Пуск->Мой компьютер, после чего щелкните на ссылке Сетевое окружение, расположенной в левой панели. Теперь щелкните в поле Сетевые задачи на ссылке Установить домашнюю или малую сеть.
7.
На экране появится окно мастера Настройка сети. Щелкните в первом окне на кнопке Далее. В следующем окне мастер сообщит о возможных вариантах сетевых настроек и о необходимости установить на компьютере соответствующее оборудование до того, как вы начнете процедуру подключения к локальной сети. Снова щелкните на кнопке Далее.
8. 
В новом окне, позволяющем выбрать метод подключения к сети, выберите переключатель Этот компьютер подключен к Интернету через шлюз или другой компьютер в сети. Данный вариант следует выбирать для типичной домашней локальной сети топологии «звезда» с коммутатором и подключением к Интернету через общий модем. Если же подключение производится через другой компьютер то выберите, соответственно, первый переключатель.
9. Если выбрать переключатель Другое, то станут доступными еще дополнительных три варианта, которые обычно не используются и описание которых говорит само за себя, например, «Этот компьютер имеет прямое подключение к Интернету, сеть пока отсутствует». Выбрав необходимый вариант, щелкните на кнопке Далее.
10. 
В следующем окне нужно указать сетевое имя и дать описание компьютера. Введите произвольное описание компьютера в поле Описание например «Мой железный супермонстр» или «Покоритель цифровой вселенной». Сетевое имя компьютера будет отображаться в папке Сетевое окружение, и предназначено для идентификации компьютера в локальной сети. Введите имя в поле Имя компьютера и щелкните на кнопке Далее.
11. В новом окне укажите название сетевой рабочей группы, к которой принадлежит компьютер. Введите название рабочей группы в поле Рабочая группа.
12. 
Все компьютеры в домашней локальной сети должны иметь одинаковое название рабочей группы. Можно оставить без изменений базовое название WORKGROUP, автоматически указываемое Windows XP, либо выбрать и свое название, не забыв указать его для других компьютеров.
13. В следующем окне мастер настройки сети продемонстрирует все указанные вами сведения. Если что-либо введено неправильно, воспользуйтесь кнопкой Назад, чтобы отредактировать соответствующие настройки. Когда все будет готово, щелкните на кнопке Далее. Теперь Windows XP автоматически протестирует конфигурацию локальной сети и настроит сетевое подключение на вашем компьютере. Щелкните на кнопке Готово.
14. Изменить сетевое имя компьютера, его описание и название рабочей группы можно и без помощи мастера настройки. Щелкните на кнопке Пуск, затем правой кнопкой мыши на значке Мой компьютер и выберите команду Свойства. Перейдите на вкладку Имя компьютера. В поле описание можно ввести любое текстовое описание компьютера (делать это не обязательно). В этом же окне указано название рабочей группы. Щелкните на кнопке Изменить и введите в поле Имя компьютера сетевое обозначение компьютера, а в поле Рабочая группа – название рабочей группы.
15. 
Осталось настроить аналогичное подключение для других компьютеров в локальной сети, в которых следует воспользоваться услугами описанного в данном разделе мастера настройки сети.