При использовании топологии типа «звезда» все компьютеры подключаются непосредственно к некоторому центру (см. рис. 2.3). Таким центром может служить некоторый управляющий компьютер (сервер) или специальное устройство, называемое концентратором или хабом.
При такой схеме есть свои достоинства и недостатки. Достоинство - эта сеть быстрее, чем описанные ранее, и надежнее. Недостаток - она дороже, т.к. требуется кроме компьютеров и кабелей специальное управляющее устройство.
Большинство сетей предприятий соединяют в себе более мелкие сети, которые могут иметь разную топологию и работать под управлением разных операционных систем. Для обеспечения связи между различными подсетями используются устройства межсетевого взаимодействия: мосты и маршрутизаторы. В качестве моста или маршрутизатора может использоваться и компьютер.
Разновидности локальных сетей
Различают сети с централизованным управлением и децентрализованные (или одноранговые сети).
В одноранговых сетях все компьютеры равноправны. Вы можете выделять свои папки и диски для совместного использования и пользоваться информацией с других компьютеров. Создание такой сети - приемлемое решение для небольших организаций: 5-10 компьютеров.
В сетях с централизованным управлением любой топологии существует компьютер, который управляет работой всей сети. Он называется сервер. Это специальная, более мощная, чем остальные, машина, имеющая более быстрый процессор, больший объем оперативной и внешней памяти. На этом компьютере устанавливается специальная сетевая операционная система, как правило, Windows 2000 Server.
Преимущества сетей с централизованным управлением:
¾ большой объем данных может храниться на сервере, а не дублироваться на каждом компьютере;
¾ централизованно хранящиеся данные можно оперативно обновлять и надежно защищать как от отдельных пользователей, так и от вирусов (сервер обычно хранит информацию о пользователях, и некоторым пользователям можно просто запретить доступ к определенным данным);
¾ сервер может использоваться не только для хранения данных, но и помогать своей мощью при их обработке: при этом часть программного обеспечения работает на вашем компьютере (клиентская часть), а часть на сервере (серверная часть); про такие программы, состоящие из двух частей, говорят, что они работают по «клиент-серверной» технологии.
Сетевое оборудование
Важным свойством компьютера является возможность работы в сети. Современные ПК, как правило, стандартно оснащены одним или несколькими адаптерами сетевых интерфейсов, проводных или беспроводных.
Что касается проводных сетей, то сегодня в персональных компьютерах в основном используется технология Ethernet. Сетевой адаптер может быть встроен в материнскую плату или соединяться с ней при помощи слота PCI. Ethernet (от лат. aether — эфир) — пакетная технология компьютерных сетей, преимущественно локальных.
Стандарты Ethernet определяют проводные соединения и электрические сигналы на физическом уровне, формат пакетов и протоколы управления доступом к среде. Ethernet в основном описывается стандартами IEEE группы 802.3. Ethernet стал самой распространённой технологией ЛВС в середине 90-х годов прошлого века, вытеснив такие устаревшие технологии, как Arcnet, FDDI и Token ring.
Технология Ethernet была разработана вместе со многими первыми проектами корпорации Xerox PARC. Принято считать, что Ethernet был изобретён 22 мая 1973 года, когда Роберт Меткалф (Robert Metcalfe) составил докладную записку для главы PARC о потенциале технологии Ethernet. Но законное право на технологию Меткалф получил через несколько лет. В 1976 году он и его ассистент Дэвид Боггс (David Boggs) издали брошюру под названием «Ethernet: Distributed Packet-Switching For Local Computer Networks».
Меткалф ушёл из Xerox в 1979 году и основал компанию 3Com для продвижения в массы локальных вычислительных сетей (ЛВС). Ему удалось убедить DEC, Intel и Xerox работать совместно и разработать стандарт Ethernet (DIX). Впервые этот стандарт был опубликован 30 сентября 1980 года. Он начал соперничество с двумя крупными запатентованными технологиями Token Ring и ARCNET, которые вскоре были похоронены под накатывающимися волнами продукции Ethernet. В процессе борьбы 3Com стала основной компанией в этой отрасли.
В стандарте первых версий (Ethernet v1.0 и Ethernet v2.0) указано, что в качестве передающей среды используется коаксиальный кабель, в дальнейшем появилась возможность использовать витую пару и оптоволокно. Метод управления доступом — множественный доступ с контролем несущей и обнаружением коллизий (CSMA/CD, Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection), скорость передачи данных 10 Мбит/с, размер пакета от 72 до 1526 байт, описаны методы кодирования данных. Количество узлов в одном разделяемом сегменте сети ограничено предельным значением в 1024 рабочих станции (спецификации физического уровня могут устанавливать более жёсткие ограничения, например, к сегменту тонкого коаксиала может подключаться не более 30 рабочих станций, а к сегменту толстого коаксиала — не более 100). Однако сеть, построенная на одном разделяемом сегменте, становится неэффективной задолго до достижения предельного значения количества узлов.
В 1995 году был принят стандарт IEEE 802.3u Fast Ethernet со скоростью 100 Мбит/с, а позже был принят стандарт IEEE 802.3z Gigabit Ethernet со скоростью 1000 Мбит/с. Появилась возможность работы в режиме полный дуплекс.
Среди беспроводных сетевых технологий стоит выделить Wi-Fi и стандарт IEEE 802.11
IEEE 802.11 — стандарт связи, описывающий локальные компьютерные сети, построенные на основе высокочастотного радиоканала. На этом стандарте основан стандарт Wi-Fi. Он получил широкое распространение благодаря развитию мобильных компьютеров: КПК и ноутбуков.
Изначально стандарт IEEE 802.11 предполагал возможность передачи данных по радиоканалу на скорости не более 1 Мбит/с и опционально на скорости 2 Мбит/с. В более поздней версии — IEEE 802.11b, фактически являющейся дополнением к основному стандарту, определяется скорость передачи 1, 2, 5,5 и 11 Мбит/с.
Стандарт IEEE 802.11b был принят уже в 1999 году в развитие принятого ранее стандарта IEEE 802.11. Продукты стандарта IEEE 802.11b, поставляемые разными изготовителями, тестируются на совместимость и сертифицируются организацией Wireless Ethernet Compatibility Alliance (WECA), которая в настоящее время больше известна под названием Wi-Fi Alliance. Совместимые беспроводные продукты, прошедшие испытания по программе «Альянса Wi-Fi» могут быть маркированы знаком Wi-Fi.
В настоящее время IЕЕЕ 802.11b это самый распространённый стандарт, на базе которого построено большинство беспроводных локальных сетей.
Проект стандарта IEEE 802.11g был утверждён в октябре 2002 г. Этот стандарт предусматривает использование диапазона частот 2,4 ГГц, обеспечивая скорость передачи 54 Мбит/с и превосходя, таким образом, ныне действующий стандарт IEEE 802.11b. Кроме того, он гарантирует обратную совместимость со стандартом 802.11b. Обратная совместимость стандарта IEEE 802.11g может быть реализована в двух вариантах: с ограничением скорости, в 11 и в 54 Мбит/с. Таким образом, данный стандарт является наиболее приемлемым при построении беспроводных сетей.