Computernetzwerk. Netzwerke – was sind sie? Arten von Computernetzwerken und ihre Definition

5.1. ALLGEMEINE INFORMATIONEN ZU COMPUTERNETZWERKEN

Es können mehrere Definitionen eines Computernetzwerks angegeben werden.

Definition 1. Computernetzwerk ist ein verteiltes Informationsverarbeitungssystem, das aus mindestens zwei Computern besteht, die über spezielle Kommunikationsmittel miteinander interagieren.

Definition 2. Computernetzwerk ist eine Sammlung von Computern und verschiedenen Geräten, die den Informationsaustausch ohne Verwendung von Zwischenspeichermedien (Disketten, CDs, Flash-Karten usw.) ermöglichen.

Definition 3. Computernetzwerk- Dies ist die Kombination von zwei oder mehr Computern mithilfe spezieller Kommunikationsmittel, mit deren Hilfe Sie Informationen zwischen allen an das Netzwerk angeschlossenen Computern austauschen können.

Dabei ist zwischen Computernetzwerken und Terminalnetzwerken (Terminalnetzwerken) zu unterscheiden. Computernetzwerke verbinden Computer, die jeweils autonom arbeiten können. Terminalnetzwerke verbinden normalerweise leistungsstarke Computer – Großrechner (Mainframes) und in einigen Fällen Personalcomputer mit Geräten (Terminals), die recht komplex sein können, aber außerhalb des Netzwerks ist ihre Arbeit entweder unmöglich oder völlig bedeutungslos. Zum Beispiel ein Netzwerk von Geldautomaten oder Fahrkartenschaltern. Sie basieren auf völlig anderen Prinzipien als Computernetzwerke und sogar auf einer anderen Computertechnologie.

Vorteile der Anbindung von Computern an ein Netzwerk:

1. die Fähigkeit, Informationen zwischen Benutzern mit Zugriff auf Netzwerkcomputer schnell und nahezu augenblicklich auszutauschen;

2. die Möglichkeit, teure und effiziente Geräte im Netzwerk gemeinsam zu nutzen (z. B. Laserdrucker, Geräte zum Aufzeichnen von CDs, DVD-Scheiben; professionelle Scanner; Festplatte mit großer Kapazität);

3. die Möglichkeit, auf Netzwerkcomputern gespeicherte Software und Daten gemeinsam zu nutzen, wodurch Sie Festplattenspeicher sparen können, ohne Dateien auf jedem Computer zu duplizieren;

4. Zugang zu einzigartigen, d. h. in Einzelexemplaren verfügbaren Informationen für eine große Anzahl von Personen;

5. die Möglichkeit, leistungsfähigere Computer zur Informationsverarbeitung einzusetzen;

6. die Fähigkeit, Rechenleistung zu kombinieren, um komplexe Probleme zu lösen.

Allerdings bringt das Online-Arbeiten auch eine Reihe von Problemen mit sich:

1. Sicherheit wertvoller Informationen von allgemeinem Nutzen;

2. Gewährleistung der Zuverlässigkeit der Netzwerkausrüstung;

3. Beschränkung des Zugangs zu vertraulichen Informationen;

4. Schutz vor Viren;

5. Konfliktlösung, wenn mehrere Benutzer gleichzeitig versuchen, dasselbe Gerät, dieselben Programme oder Daten zu verwenden.

Jedes Computernetzwerk zeichnet sich durch Topologie, Protokolle, Schnittstellen, Netzwerkhardware und -software aus.

· Topologie ist eine Möglichkeit, Computer in einem Netzwerk zu verbinden

· Netzwerkhardware- Hierbei handelt es sich um verschiedene Geräte, die die Verbindung von Computern zu einem einzigen Computernetzwerk gewährleisten.

· Netzwerksoftware Verwalten Sie den Betrieb des Computernetzwerks und stellen Sie eine geeignete Schnittstelle für Benutzer bereit.

Protokolle(Protokoll) stellen die Regeln für die Interaktion funktionaler Elemente des Netzwerks dar. Andere Protokolldefinitionen können angegeben werden, zum Beispiel: Protokoll- ein streng definiertes Verfahren und Nachrichtenformat, das für die Kommunikation zwischen zwei oder mehr Systemen über ein gemeinsames Datenübertragungsmedium akzeptabel ist; Protokoll- ein formalisiertes Regelwerk, das von Computern für die Kommunikation verwendet wird.

Aufgrund der Komplexität der Kommunikation zwischen Systemen und der Notwendigkeit, unterschiedliche Kommunikationsanforderungen zu erfüllen, werden Protokolle in modulare Schichten unterteilt. Jede Schicht erfüllt eine bestimmte Funktion für die darüber liegende Schicht. Derzeit wird eine relativ große Anzahl von Netzwerkprotokollen verwendet, von denen mehrere innerhalb desselben Netzwerks definiert sind.

Schnittstellen– Dies sind Mittel zur Anbindung funktionaler Elemente des Netzwerks. Es ist zu beachten, dass sowohl einzelne Geräte als auch Softwaremodule als Funktionselemente fungieren können. Dementsprechend wird zwischen Hardware- und Softwareschnittstellen unterschieden.

BELARUSISCHE NATIONALE TECHNISCHE UNIVERSITÄT

INTERNATIONALES INSTITUT FÜR FERNBILDUNG

PRÜFUNG

IN DER AKADEMISCHEN DISZIPLIN: Computernetzwerke

Arten von Computernetzwerken

Computernetzwerke können nach verschiedenen Kriterien klassifiziert werden.

ICH . Nach Managementgrundsätzen :

1. Peer-to-Peer – ohne dedizierten Server. Dabei werden Steuerfunktionen abwechselnd von einem Arbeitsplatz zum anderen übertragen;

2. Multi-Peer ist ein Netzwerk, das einen oder mehrere dedizierte Server umfasst. Die übrigen Rechner eines solchen Netzwerkes (Arbeitsplätze) fungieren als Clients.

II . Nach Verbindungsmethode :

1. "Direkte Verbindung„- zwei Personalcomputer werden durch ein Stück Kabel verbunden. Dadurch kann ein Computer (Master) auf die Ressourcen des anderen (Slave) zugreifen;

2. "Gemeinsamer Bus" - Computer an ein Kabel anschließen;

3. "Stern" - Verbindung über einen zentralen Knoten;

4. "Ring" - serielle Verbindung eines PCs in zwei Richtungen.

III . Nach Gebietsabdeckung :

1. Das lokale Netzwerk(ein Netzwerk, in dem sich Computer in einer Entfernung von bis zu einem Kilometer befinden und normalerweise über Hochgeschwiverbunden sind.) - 0,1 - 1,0 km; LAN-Knoten befinden sich innerhalb desselben Raums, derselben Etage oder desselben Gebäudes.

2. Firmennetzwerk(innerhalb der Grenzen einer Organisation, Firma, Anlage). Die Anzahl der Knoten in einem FAC kann mehrere Hundert erreichen. Gleichzeitig umfasst das Unternehmensnetzwerk in der Regel nicht nur Personalcomputer, sondern auch leistungsstarke Computer sowie verschiedene technologische Geräte (Roboter, Montagelinien usw.).

Ein Unternehmensnetzwerk erleichtert die Führung eines Unternehmens und die Steuerung eines technologischen Prozesses sowie die Schaffung einer klaren Kontrolle über Informations- und Produktionsressourcen.

3. Globales Netzwerk(ein Netzwerk, dessen Elemente weit voneinander entfernt sind) - bis zu 1000 km.

Als Kommunikationsleitungen in globalen Netzwerken werden sowohl speziell verlegte (zum Beispiel transatlantische Glasfaserkabel) als auch bestehende Kommunikationsleitungen (zum Beispiel Telefonnetze) genutzt. Die Anzahl der Knoten in einem WAN kann mehrere zehn Millionen erreichen. Das globale Netzwerk umfasst separate lokale und Unternehmensnetzwerke.

4. Weltweites Netz- Vereinheitlichung globaler Netzwerke (Internet).

COMPUTERNETZWERKTOPOLOGIE

Unter Netzwerktopologie versteht man die geometrische Form und physische Anordnung von Computern zueinander. Mit der Netzwerktopologie können Sie verschiedene Netzwerke vergleichen und klassifizieren. Es gibt drei Haupttypen von Topologien:

1) Stern;

2) Ring;

BUS-TOPOLOGIE

Diese Topologie verwendet einen einzigen koaxialkabelbasierten Übertragungskanal, der als „Bus“ bezeichnet wird. Alle Netzwerkrechner sind direkt an den Bus angeschlossen. An den Enden des Buskabels sind spezielle Stecker angebracht – „Terminatoren“. Sie sind notwendig, um das Signal nach Durchfahren des Busses zu löschen. Zu den Nachteilen der „Bus“-Topologie gehören:

Über das Kabel übertragene Daten stehen allen angeschlossenen Computern zur Verfügung;

Wenn der „Bus“ beschädigt ist, funktioniert das gesamte Netzwerk nicht mehr.

RINGTOPOLOGIE

Die Ringtopologie zeichnet sich durch das Fehlen von Verbindungsendpunkten aus; Das Netzwerk ist geschlossen und bildet einen ununterbrochenen Ring, über den Daten übertragen werden. Diese Topologie impliziert den folgenden Übertragungsmechanismus: Daten werden sequentiell von einem Computer zum anderen übertragen, bis sie den Empfängercomputer erreichen. Die Nachteile der „Ring“-Topologie sind die gleichen wie die der „Bus“-Topologie:

Öffentliche Verfügbarkeit von Daten;

Instabilität bis hin zur Beschädigung des Kabelsystems.

STERNTOPOLOGIE

In einem Netzwerk mit Sterntopologie sind alle Computer mit einem speziellen Gerät namens Netzwerk-Hub oder Hub verbunden, das Datenverteilungsfunktionen ausführt. Es gibt keine direkten Verbindungen zwischen zwei Computern im Netzwerk. Dadurch ist es möglich, das Problem der öffentlichen Datenverfügbarkeit zu lösen und außerdem die Widerstandsfähigkeit des Kabelsystems gegen Schäden zu erhöhen. Die Netzwerkfunktionalität hängt jedoch vom Status des Netzwerk-Hubs ab.

Trägerzugriffsmethoden in Computernetzwerken

Verschiedene Netzwerke verfügen über unterschiedliche Verfahren zum Datenaustausch zwischen Workstations.

Das International Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) hat Standards (IEEE802.3, IEEE802.4 und IEEE802.5) entwickelt, die Methoden für den Zugriff auf Netzwerkdatenkanäle beschreiben.

Die am weitesten verbreiteten spezifischen Implementierungen von Zugriffsmethoden sind Ethernet, ArcNet und Token Ring. Diese Implementierungen basieren auf den Standards IEEE802.3, IEEE802.4 bzw. IEEE802.5.

Ethernet-Zugriffsmethode

Diese 1975 von Xerox entwickelte Zugriffsmethode ist die beliebteste. Es bietet eine hohe Datenübertragungsgeschwindigkeit und Zuverlässigkeit.

Diese Zugriffsmethode verwendet eine „Common Bus“-Topologie. Daher wird eine von einer Workstation gesendete Nachricht gleichzeitig von allen anderen an den gemeinsamen Bus angeschlossenen Stationen empfangen. Die Nachricht ist jedoch nur für eine Station bestimmt (sie enthält die Adresse der Zielstation und die Adresse des Absenders). Die Station, an die die Nachricht gerichtet ist, empfängt sie, die anderen ignorieren sie.

Die Ethernet-Zugriffsmethode ist eine Mehrfachzugriffsmethode, die auf den Träger lauscht und Konflikte löst, die als Kollisionen bezeichnet werden (CSMA/CD – Carter Sense Multiple Access mit Kollisionserkennung).

Vor der Übertragung ermittelt die Workstation, ob der Kanal frei oder belegt ist. Wenn der Kanal frei ist, beginnt die Station zu senden.

Ethernet schließt die Möglichkeit der gleichzeitigen Übertragung von Nachrichten durch zwei oder mehr Stationen nicht aus. Das Gerät erkennt solche Konflikte automatisch. Nachdem ein Konflikt erkannt wurde, verzögern Sender die Übertragung für einige Zeit. Diese Zeit ist kurz und für jede Station unterschiedlich. Nach einer Verzögerung wird die Übertragung fortgesetzt.

In der Realität führen Konflikte nur dann zu einer Verringerung der Netzwerkgeschwindigkeit, wenn mehrere Dutzend oder Hunderte von Stationen in Betrieb sind.

ArcNet-Zugriffsmethode

Diese Methode wurde von Datapoint Corp. entwickelt. Auch sie hat sich weit verbreitet, vor allem aufgrund der Tatsache, dass ArcNet-Hardware günstiger ist als Ethernet- oder Token-Ring-Hardware.

ArcNet wird in lokalen Netzwerken mit Sterntopologie verwendet. Einer der Computer erstellt ein spezielles Token (eine spezielle Art von Nachricht), das nacheinander von einem Computer zum anderen übertragen wird.

Wenn eine Station eine Nachricht an eine andere Station senden möchte, muss sie auf das Token warten und eine Nachricht mit den Quell- und Zieladressen anhängen. Wenn das Paket die Zielstation erreicht, wird die Nachricht vom Token „abgehängt“ und an die Station übertragen.

Token-Ring-Zugriffsmethode

Die Zugriffsmethode Token-Ring wurde von IBM entwickelt und ist für eine Ringnetzwerktopologie konzipiert.

Diese Methode ähnelt ArcNet, da sie ebenfalls einen Token verwendet, der von einer Station an eine andere weitergegeben wird. Im Gegensatz zu ArcNet können Sie mit der Token-Ring-Zugriffsmethode verschiedenen Workstations unterschiedliche Prioritäten zuweisen.

Datenübertragungsmedien, ihre Eigenschaften

Koaxialkabel

Koaxialkabel waren der erste Kabeltyp, der zur Verbindung von Computern mit einem Netzwerk verwendet wurde. Dieser Kabeltyp besteht aus einem zentralen Kupferleiter, der mit einem isolierenden Kunststoffmaterial ummantelt ist, der wiederum von einem Kupfergeflecht und/oder einer Aluminiumfolie umgeben ist. Dieser Außenleiter sorgt für die Erdung und schützt den Innenleiter vor externen elektromagnetischen Störungen. Bei der Verlegung von Netzwerken werden zwei Arten von Kabeln verwendet: „Dickes Koaxialkabel“ (Thicknet) und „Dünnes Koaxialkabel“ (Thinnet). Auf Koaxialkabeln basierende Netzwerke ermöglichen Übertragungsgeschwindigkeiten von bis zu 10 Mbit/s. Die maximale Segmentlänge beträgt je nach Kabeltyp 185 bis 500 m.

„Twisted Pair“

Twisted-Pair-Kabel gehören heute zu den gebräuchlichsten Kabeltypen. Es besteht aus mehreren Kupferdrahtpaaren, die mit einem Kunststoffmantel ummantelt sind. Die Drähte, aus denen jedes Paar besteht, sind umeinander verdrillt, was einen Schutz vor gegenseitiger Beeinflussung bietet. Kabel dieses Typs werden in zwei Klassen eingeteilt – „Shielded Twisted Pair“ und „Unshielded Twisted Pair“. Der Unterschied zwischen diesen Klassen besteht darin, dass abgeschirmte Twisted-Pair-Kabel aufgrund des Vorhandenseins einer zusätzlichen Abschirmung aus Kupfergeflecht und/oder Aluminiumfolie, die die Kabeldrähte umgibt, besser vor externen elektromagnetischen Störungen geschützt sind. Twisted-Pair-Netzwerke bieten je nach Kabelkategorie Übertragungsgeschwindigkeiten von 10 Mbit/s – 1 Gbit/s. Die Länge des Kabelsegments darf 100 m (bis zu 100 Mbit/s) bzw. 30 m (1 Gbit/s) nicht überschreiten.

Glasfaserkabel

Glasfaserkabel sind die fortschrittlichste Kabeltechnologie und ermöglichen eine Hochgeschwindigkeits-Datenübertragung über große Entfernungen, resistent gegen Störungen und Abhören. Ein Glasfaserkabel besteht aus einem zentralen Glas- oder Kunststoffleiter, der von einer Glas- oder Kunststoffbeschichtung und einer äußeren Schutzhülle umgeben ist. Die Datenübertragung erfolgt über einen Laser- oder LED-Sender, der unidirektionale Lichtimpulse durch einen zentralen Leiter sendet. Das Signal am anderen Ende wird von einem Fotodiodenempfänger empfangen, der Lichtimpulse in elektrische Signale umwandelt, die von einem Computer verarbeitet werden können. Die Übertragungsgeschwindigkeiten für Glasfasernetze liegen zwischen 100 Mbit/s und 2 Gbit/s. Die Segmentlängenbeschränkung beträgt 2 km.

- (Netzwerk) Mehrere miteinander verbundene Computer. Typischerweise befinden sich in einem Netzwerk vereinte und als Netzwerkknoten (Nodes) bezeichnete Computer an verschiedenen Orten derselben Organisation, Region oder sogar eines Kontinents. Die Kommunikation zwischen ihnen erfolgt über spezielle... ... Wörterbuch der Geschäftsbegriffe

COMPUTERNETZWERK- COMPUTERNETZWERK, eine Reihe von Computern, die zu einem einzigen System verbunden sind, damit sie miteinander kommunizieren können. Ein typisches Beispiel ist ein lokales Netzwerk, das alle Computer im selben Gebäude verbindet. Ein solches Netzwerk ermöglicht es Mitarbeitern... ... Wissenschaftliches und technisches Enzyklopädisches Wörterbuch

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Computernetzwerk- eine Reihe von Computern, die durch Informationsübertragungskanäle verbunden sind, sowie die erforderliche Software und Hardware, die für die Organisation der verteilten Informationsverarbeitung bestimmt sind. In einem solchen System kann jedes der angeschlossenen Geräte... ... Enzyklopädie der Technik

Globales Computernetzwerk- Dieser Begriff hat andere Bedeutungen, siehe WAN (Bedeutungen). Dieser Begriff hat andere Bedeutungen, siehe Warmwasser. Globales Computernetzwerk, GCN (englisch Wide Area Network, WAN), ein Computernetzwerk, das große ... ... Wikipedia abdeckt

Abilene (Computernetzwerk)- Dieser Begriff hat andere Bedeutungen, siehe Abilene. Abilene Network ist ein experimentelles Hochgeschwindigkeits-Computernetzwerk in den Vereinigten Staaten, das vom gemeinnützigen Internet2-Konsortium gegründet wurde. Das Netzwerk vereint mehr als 230... ... Wikipedia

Lokales Computernetzwerk- Die „LAN“-Anfrage wird hierher umgeleitet. Sehen auch andere Bedeutungen. Die „LAN“-Anfrage wird hierher umgeleitet. Sehen auch andere Bedeutungen. Lokales Netzwerk (LAN, lokales Netzwerk; (eng. Local Area Network, LAN) ein Computernetzwerk, das ... ... Wikipedia abdeckt

lokales Computernetzwerk- (lokales Netzwerk), ein Computernetzwerk, das innerhalb eines begrenzten Bereichs einen oder mehrere Hochgeschwindigkeits-Informationsübertragungskanäle unterstützt, die angeschlossenen Geräten zur kurzfristigen exklusiven Nutzung zur Verfügung gestellt werden... ... Enzyklopädisches Wörterbuch

Beschreiben Sie die Organisation der Speicherung von Dateien auf Computerfestplatten.

Listen Sie die Funktionen des Betriebssystems zur Pflege der Dateistruktur auf.

Arten von Computernetzwerken.

Abhängig vom territorialen Standort der Teilnehmersysteme können Computernetzwerke in drei Hauptklassen eingeteilt werden:

· lokale Netzwerke;

· regionale Netzwerke;

· globale Netzwerke.

Lokale Netzwerke(LANs), die elementarste Form von Netzwerken, verbinden Teilnehmer, die sich auf kleinem Raum befinden. Jeder PC in einem lokalen Netzwerk wird als Workstation oder Netzwerkknoten bezeichnet.

Regionale Netzwerke verbinden Teilnehmer, die weit voneinander entfernt sind, innerhalb einer Stadt oder Wirtschaftsregion.

Globale Netzwerke Sie vereinen Abonnenten in verschiedenen Ländern, auf verschiedenen Kontinenten und ermöglichen die Lösung des Problems, die Informationsressourcen der gesamten Menschheit zu vereinen und den Zugang zu diesen Ressourcen zu organisieren.

Jedes Computernetzwerk ist dadurch gekennzeichnet : Topologie, Protokolle, Schnittstellen, Netzwerkhardware und -software.

Topologie- Ein Computernetzwerk spiegelt die Struktur der Verbindungen zwischen seinen Hauptfunktionselementen wider.

Netzwerkhardware- Hierbei handelt es sich um verschiedene Geräte, die die Verbindung von Computern zu einem einzigen Computernetzwerk gewährleisten.

Netzwerksoftware- den Betrieb des Computernetzwerks verwalten und eine geeignete Schnittstelle zu den Benutzern bereitstellen.

Protokolle- stellen die Regeln für die Interaktion funktionaler Elemente des Netzwerks dar.

Schnittstellen- Mittel zur Anbindung funktionaler Elemente des Netzwerks.

2, Grundlegende Netzwerktopologien.

LAN-Topologie

Beim Aufbau eines Netzwerks kann je nach Aufgabenstellung eine von vier Netzwerktopologien umgesetzt werden.

1. Die einfachste Art der Topologie ist Reifen. In einem solchen Netzwerk sind alle Computer an ein Kabel angeschlossen. Workstations, die Netzwerkadapter verwenden, sind an einen gemeinsamen Backbone /Bus/ angeschlossen (Abb. 1).

Eine Struktur namens Ring ähnelt auch einem Reifen. Auch hier sind Computer in Form eines geschlossenen Rings miteinander verbunden (Abb. 2).

2. Für lokale Netzwerke, die auf einem Dateiserver basieren, kann das Sternschema verwendet werden. Es zeichnet sich durch das Vorhandensein eines zentralen Vermittlungsknotens aus – eines Netzwerkservers, an den oder über den alle Nachrichten gesendet werden (Abb. 3).

Die Zusammensetzung der Ausrüstung und Software hängt vom Schema ab. Die Topologie wird basierend auf den Anforderungen des Unternehmens ausgewählt. Bewohnt ein Unternehmen ein mehrstöckiges Gebäude, dann kann es optimal ein Snowflake-Schema nutzen, bei dem es Dateiserver für verschiedene Arbeitsgruppen und einen zentralen Server für das gesamte Unternehmen gibt (Abb. 4).

3. Netzwerktechnische Mittel.

Zu den grundlegenden Komponenten und Technologien im Zusammenhang mit lokalen oder Wkönnen gehören:

Hardware:

o Server

o Netzwerkschnittstellenkarten (NIC, Network Interface Card)

o Hubs

o Schalter

o Router (Wide-Area-Netzwerke)

o Fernzugriffsserver (Wide-Area-Netzwerke)

o Modems (Weitverkehrsnetze).

Kabel. Daten werden über das Kabel in Form von Paketen übertragen, die von einem Netzwerkgerät an ein anderes gesendet werden. Es gibt verschiedene Arten von Kabeln, von denen jede ihre eigenen Vorteile hat.

Twisted-Pair-Kabel (TP, Twisted Pair) gibt es in zwei Arten: geschirmtes Twisted-Pair (STP, Shielded Twisted Pair) und ungeschirmtes Twisted-Pair (UTP, Unshielded Twisted Pair). Beide Kabeltypen bestehen aus einem Paar verdrillter Kupferdrähte.

Dünnes und dickes Koaxialkabel

Diese Kabeltypen ähneln Standard-Fernsehkabeln. Da solche Kabel schwieriger zu handhaben sind, werden bei Neuinstallationen fast immer Twisted-Pair- oder Glasfaserkabel verwendet.

Glasfaserkabel

Glasfaserkabel unterstützen Datenübertragungsraten (in Paketform) von 10, 100 oder 1000 Mbit/s. Die Datenübertragung erfolgt mithilfe von Lichtimpulsen, die sich entlang einer optischen Faser bewegen. Obwohl dieses Kabel wesentlich teurer und schwieriger zu installieren ist als UTP, wird es häufig in zentralen Backbone-Netzwerken verwendet, da es vollständigen Schutz vor elektrischen Störungen bietet und die Übertragung von Informationen über sehr große Entfernungen ermöglicht. Darüber hinaus wird dieses Kabel dank Verbesserungen in der Glasfasertechnologie immer erschwinglicher.

Server

Ein Server in einem Client/Server-Netzwerk ist ein PC mit einer Festplatte mit großer Kapazität, auf der Anwendungen und Dateien gespeichert werden können, auf die andere PCs im Netzwerk zugreifen können. Der Server kann auch den Zugriff auf Peripheriegeräte (z. B. Drucker) steuern und wird zum Ausführen eines Netzwerkbetriebssystems (NOS) verwendet.

Netzwerkschnittstellenkarten

Netzwerkschnittstellenkarten (NIC, Network Interface Card) werden auf Desktop- und Laptop-PCs installiert. Sie dienen der Interaktion mit anderen Geräten im lokalen Netzwerk. Es gibt eine ganze Reihe von Netzwerkkarten für verschiedene PCs, die spezifische Leistungsanforderungen haben. Sie zeichnen sich durch Datenübertragungsgeschwindigkeit und Verbindungsmethoden zum Netzwerk aus.

Hubs

Bei einer strukturierten Verkabelungskonfiguration kommunizieren alle PCs im Netzwerk mit einem Hub (oder Switch).

Hab (Hub; Hub) ist ein Mehrfachzugriffsgerät, das als zentraler Verbindungspunkt in einer physischen Sterntopologie fungiert. Neben der traditionellen Bezeichnung „Hub“ findet sich in der Literatur auch der Begriff „Hub“.

Schalten

Ein Switch stellt jedem an einem seiner Ports angeschlossenen Gerät (Server, PC oder Hub) die gesamte Netzwerkbandbreite zur Verfügung. Dies verbessert die Leistung und verkürzt die Reaktionszeit des Netzwerks, indem die Anzahl der Benutzer pro Segment reduziert wird.

Router kann die folgenden einfachen Funktionen ausführen:

Verbindung lokaler Netzwerke (LAN) mit Weitverkehrsnetzen (WAN).

Verbindung mehrerer lokaler Netzwerke.

Router hängen vom verwendeten Protokoll ab (z. B. TCP/IP, IPX, AppleTalk) und arbeiten im Gegensatz zu Bridges und Switches, die auf Layer 2 arbeiten, auf Layer 3 oder Layer 7 des OSI-Modells. Die Leistung eines Routers in Bezug auf die pro Sekunde übertragenen Daten ist normalerweise proportional zu seinen Kosten. Da ein Router protokollbasiert ist, kann er anhand von Faktoren wie Kosten, Liefergeschwindigkeit usw. über die beste Route zur Datenübermittlung entscheiden. Mit Routern können Sie außerdem den Broadcast-Verkehr effizient verwalten und sicherstellen, dass Daten nur an die erforderlichen Ports gesendet werden.

Modems

Modems ermöglichen PC-Benutzern den Informationsaustausch und die Verbindung zum Internet über normale Telefonleitungen. Der Name „Modem“ leitet sich von der Funktion des Geräts ab und bedeutet „Modulator/Demodulator“. Ein Modem moduliert die vom PC kommenden digitalen Signale in analoge Signale, die über das öffentliche Telefonnetz übertragen werden, und ein anderes Modem demoduliert diese Signale auf der Empfangsseite und wandelt sie wieder in digitale Form um.

4. Netzwerksoftware.

Netzwerksoftware besteht aus drei Teilen:

· allgemeine Software;

· Systemsoftware;

· spezielle Software

Betriebssysteme spielen in der Software eine besondere Rolle.

Netzwerkbetriebssystem

Ein Netzwerkbetriebssystem (NOS, Network Operating System) ist eine Software, die auf jedem PC verwendet wird, der mit einem Netzwerk verbunden ist. Es verwaltet und koordiniert den Zugriff auf Netzwerkressourcen. Das Netzwerkbetriebssystem ist für die Weiterleitung von Nachrichten im Netzwerk, die Lösung von Konflikten um Netzwerkgeräte und die Ausführung eines PC-Betriebssystems wie Windows 95, Windows NT, UNIX, Macintosh oder OS/2 verantwortlich.

Das Netzwerkbetriebssystem ermöglicht die Zusammenarbeit mit Dateien und Anwendungen. Solche Ressourcen, die sich auf einer Workstation befinden, können von einer anderen Workstation aus gemeinsam genutzt, übertragen oder geändert werden. Das Netzwerkbetriebssystem fungiert als Verkehrsregulierer, stellt einen Verzeichnisdienst bereit, sorgt für die Kontrolle von Anmeldeinformationen im Sicherheitssystem und implementiert Netzwerkverwaltungsfunktionen. Zu den beliebten Netzwerkbetriebssystemen gehören Windows NT Server, Novell NetWare und Banyan VINES.

5. Netzwerktechnologien

Netzwerktechnologie ist ein koordinierter Satz von Standardprotokollen sowie Software und Hardware, die diese implementieren (z. B. Netzwerkadapter, Treiber, Kabel und Anschlüsse), die zum Aufbau eines Computernetzwerks ausreichen.

Ethernet. Ethernet ist die beliebteste Technologie zum Aufbau lokaler Netzwerke. Andere grundlegende Netzwerktechnologien – Token Ring, FDDI – weisen zwar viele individuelle Merkmale auf, weisen aber gleichzeitig viele Gemeinsamkeiten auf.

Technologien mit Ringarchitektur. Token-Ring- und FDDI-Technologien werden verwendet, um tokenbasierte Relay-Netzwerke zu erstellen. Sie bilden einen kontinuierlichen Ring, in dem eine spezielle Folge von Bits, ein sogenanntes Token, in eine Richtung zirkuliert. Der Token wird im Ring weitergeleitet und passiert jede Arbeitsstation im Netzwerk. Eine Workstation, die Informationen zu übertragen hat, kann dem Token einen Datenrahmen hinzufügen. Andernfalls (wenn keine Daten vorhanden sind) wird der Token einfach an die nächste Station weitergeleitet. Token-Ring-Netzwerke arbeiten mit Geschwindigkeiten von 4 oder 16 Mbit/s und werden hauptsächlich im IBM-Umfeld eingesetzt.

Schnelles Ethernet

Fast Ethernet nutzt die gleiche Grundtechnologie wie Ethernet. Fast Ethernet kann Daten mit 100 Mbit/s übertragen, zehnmal schneller als Ethernet.

Gigabit Ethernet

Gigabit-Ethernet-Netzwerke sind mit der Ethernet- und Fast-Ethernet-Netzwerkinfrastruktur kompatibel, arbeiten jedoch mit Geschwindigkeiten von 1000 Mbit/s – zehnmal schneller als Fast Ethernet.

6. E-Mail.

Elektronische Post (E-Mail). Dieser Dienst ist auch einer der frühesten. Die Bereitstellung im Internet erfolgt durch Special Mailserver. Bitte beachten Sie, dass wir, wenn wir von einem Server sprechen, nicht meinen, dass es sich um einen speziellen dedizierten Computer handelt. Hier und unten Server kann als Software verstanden werden. Somit kann ein Internet-Hostcomputer die Funktionen mehrerer Server übernehmen und verschiedene Dienste bereitstellen, bleibt aber gleichzeitig ein universeller Computer, auf dem er andere für die Computertechnik typische Aufgaben ausführen kann.

Mailserver empfangen Nachrichten von Clients und leiten sie entlang der Kette an die Mailserver der Empfänger weiter, wo diese Nachrichten gesammelt werden. Wenn eine Verbindung zwischen dem Empfänger und seinem Mailserver hergestellt wird, werden eingehende Nachrichten automatisch an den Computer des Empfängers weitergeleitet.

Grundsätze des E-Mail-Betriebs.

Das E-Mail-System besteht aus drei Komponenten:

Benutzeragent – ​​Ermöglicht Benutzern das Lesen und Verfassen von Nachrichten.

Transportagent – ​​leitet Nachrichten von einer Maschine an eine andere weiter.

Zustellagent – ​​platziert Nachrichten in den Postfächern der Empfängerbenutzer.

Benutzeragenten.

Programme, die es Benutzern ermöglichen, E-Mail-Nachrichten zu lesen und zu verfassen. Beispiele für diese Agenten sind das Internet-Mail-Programm in Windows 95 und der Mail-Befehl in UNIX.

Transportagenten.

Programme, die E-Mails von einem Benutzeragenten akzeptieren, interpretieren Benutzeradressen und leiten E-Mails zur späteren Zustellung an die entsprechenden Computer weiter. Darüber hinaus erhält der Transportagent eingehende Post von anderen Transportagenten.

Zusteller.

Programme, die E-Mails von einem Transportagenten entgegennehmen und an die entsprechenden Benutzer zustellen. E-Mails können an eine bestimmte Person, an eine Mailingliste, an eine Datei, an ein Programm usw. zugestellt werden. Um jeden Empfängertyp zu bedienen, ist ein separater Mail-Agent erforderlich – ein Zustellagent für lokale Benutzer.

Adressierung im E-Mail-System

Es gibt zwei Arten von E-Mail-Adressen: routenabhängige und routenunabhängige. Bei der ersten Adressierungsmethode ist es erforderlich, dass der Absender die Zwischenmaschinen kennt, die die Nachricht durchlaufen muss, um an ihr Ziel zu gelangen. Der zweite Adresstyp gibt lediglich das Ziel an. UUCP-Adressen sind routenabhängig, Internetadressen sind jedoch (normalerweise) routenunabhängig.

Die Internet-E-Mail-Adresse hat das folgende Format Benutzer@Maschine, wobei das @-Zeichen den Benutzernamen von der Maschinenbezeichnung trennt. E-Mails werden maschinell an das Postfach des Benutzers zugestellt.

7. INTERNET-Netzwerk

Derzeit gibt es weltweit Hunderttausende große und kleine Netzwerke. Die meisten von ihnen sind bereits verbunden. So entstand nach und nach ein einziges Informationsfeld, bestehend aus Millionen miteinander verbundener Computer. Ich nenne diesen einheitlichen Informationsraum das Internet. Die einfachste Definition lautet: Das Internet ist ein Netzwerk von Netzwerken.

Die physische Struktur des Internets besteht aus Computern unterschiedlicher Art. Diejenigen von ihnen, die ständig verbunden sind und an der Datenübertragung zwischen anderen Netzwerkteilnehmern teilnehmen, werden als Server bezeichnet. Trotz der Tatsache, dass viele der Server softwareinkompatibel sind, funktioniert das gesamte System zuverlässig, da jeder Server ein Standard-Datenübertragungsprotokoll verwendet – TCP/IP.

Internetadressen

Das TCP/TP-Protokoll ist eigentlich nicht ein Protokoll, sondern zwei. Erstens ist TCP dafür verantwortlich, wie Informationen in Pakete aufgeteilt und dann zu einem vollständigen Dokument zusammengesetzt werden. Das zweite Protokoll, IP, ist dafür verantwortlich, wie diese Pakete über das Netzwerk übertragen werden und wie sie ihr Ziel erreichen.

Alle im World Wide Web enthaltenen Computer funktionieren automatisch und ohne menschliches Eingreifen. Zwischenserver, die Pakete weiterleiten, können und sollten nicht wissen, wo sich Absender und Empfänger befinden. Ihre Aufgabe ist einfach: Das Paket an den Nachbarn weiterzuleiten, der dem Empfänger näher ist als er selbst. Was „näher“ und was „weiter“ liegt, bestimmt der Server anhand von vier Bytes der Adresse, zum Beispiel 198.137.240.100. Diese Schreibweise einer Adresse nennt man IP-Adresse. Diese Form ist für Computer praktisch, für Menschen jedoch unbequem. Es ist schwierig, sich solche Adressen zu merken. Daher gibt es eine andere, bequemere Form der Aufzeichnung, die das Domain Name System (DNS) verwendet.

Vielleicht weiß jedes Schulkind, dass die gesamte moderne Welt ein riesiges virtuelles Netz ist. Die Zeiten, in denen der Informationsaustausch nach dem Prinzip „von Hand zu Hand“ erfolgte und der Hauptdatenträger eine frankierte Papiermappe war, liegen in der fernen Vergangenheit, doch mittlerweile verbinden unzählige virtuelle Autobahnen alle Punkte der Erde miteinander ein einziges Informationssystem - ein Computerdatennetzwerk.

Was ist ein Computernetzwerk?

Im Allgemeinen ist ein Computerdatennetzwerk ein Kommunikationssystem für verschiedene Computergeräte (einschließlich PCs und Benutzerbürogeräte), das für den automatischen Datenaustausch zwischen Endbenutzern sowie für die Fernsteuerung von Funktionseinheiten und Software dieses Netzwerks erforderlich ist.

Es gibt viele Möglichkeiten, Computernetzwerke zu klassifizieren (nach Architektur, Art des Übertragungsmediums, Netzwerkbetriebssystemen usw.), aber wir werden nicht in die Wildnis der Theorie der Netzwerktechnologien eintauchen: Besonders neugierige Benutzer können diese Informationen immer finden in der Bildungsliteratur. Wir beschränken uns hier auf die einfachste Klassifizierung von Netzwerken nach ihrer Länge.

Computernetzwerke werden also territorial in lokal und global unterteilt:

Ein globales Computernetzwerk ist ein Datenübertragungsnetzwerk, das die ganze Welt (oder einzelne große Regionen) abdeckt und eine unbegrenzte Anzahl nicht verbundener Teilnehmer vereint.

Ein lokales Computernetzwerk ist eine Ansammlung von PCs und Netzwerkgeräten, die über Kommunikationskanäle verbunden sind und dazu dienen, Daten an eine begrenzte Anzahl von Benutzern zu übertragen. Übrigens wurde dem System der Begriff „lokales Netzwerk“ zu einer Zeit zugewiesen, als die Fähigkeiten der Geräte es nicht erlaubten, eine solche Kommunikation für über große Entfernungen entfernte Teilnehmer zu organisieren, aber jetzt werden lokale Computernetzwerke sowohl für die Organisation lokaler Kommunikation verwendet ( innerhalb eines Gebäudes oder einer Organisation), Dies umfasst ganze Städte, Regionen und sogar Länder.

Arten von Computernetzwerken

Je nach Art der Organisation der Kommunikation zwischen Teilnehmern unterscheidet die Topologie von Computernetzwerken die folgenden lokalen Netzwerkschemata:

Bei den Netzwerkknoten handelt es sich um Computer, Bürogeräte und verschiedene Netzwerkgeräte.

Komplexere Topologien (wie Baumnetzwerke, Mesh-Netzwerke usw.) werden durch verschiedene Verbindungen der drei Grundtypen lokaler Netzwerke aufgebaut.

Lokale Netzwerkfunktionen

Wir werden nicht über den Zweck globaler Netzwerke und die Vorteile des Internets für die Welt sprechen: Die Hauptfunktionen des World Wide Web sind bereits jedem Benutzer bekannt, und einer detaillierten Beschreibung aller Funktionen könnte mehr als ein Buch gewidmet werden des Netzwerks.

Gleichzeitig wird den Heimnetzwerken zu Unrecht die informative Aufmerksamkeit entzogen, und viele Benutzer verstehen nicht, warum sie überhaupt ein lokales Netzwerk benötigen.

Also die Hauptfunktionen eines lokalen Netzwerks:

• - Optimierung des Arbeitsablaufs. So bietet ein lokales Heimnetzwerk, das beispielsweise in einem Büro organisiert ist, allen Mitarbeitern die Möglichkeit, Daten aus der Ferne auszutauschen und Bürogeräte aller Art gemeinsam zu nutzen;
• - Kommunikation. Natürlich können lokale Netzwerke die „Internetverbindung“ nicht vollständig ersetzen, aber in Fällen, in denen es notwendig ist, einen eigenen Kommunikationskanal zu organisieren, der für externe Benutzer geschlossen ist (z. B. ein Forum für Unternehmensmitarbeiter), sind lokale Netzwerke einfach eine Lösung unersetzlich;

• - Möglichkeit der Fernverwaltung. Somit ermöglicht ein lokales Unternehmensnetzwerk einem Spezialisten, technischen Support für mehrere Dutzend verschiedene Geräte bereitzustellen;
• - Sparen. Stimmen Sie zu, es ist logischer, einmal für eine Internetverbindung zu bezahlen und allen Mitarbeitern der Organisation (Benutzergeräte) die Möglichkeit eines kostenlosen Zugangs zu bieten, als den Zugang zum World Wide Web für jeden Mitarbeiter (Gadget) einzeln zu bezahlen;
• - Spiele, Sicherheit des Datenaustauschs, Benutzerkomfort und vieles mehr.

Daher ist ein lokales Netzwerk in jedem Tätigkeitsbereich ein sehr, sehr nützliches Werkzeug. Tatsächlich waren es lokale Netzwerke, die die bekannte „Taubenpost“ sowohl in jedem Unternehmen als auch zwischen Freunden und Bekannten ersetzten (schließlich ist dies eine viel funktionellere Alternative zum Tippen auf die Batterie und „Kaktus“-Signalen auf der Fensterbank). ). Und unsere Lektionen helfen Ihnen nicht nur dabei, mit Ihren eigenen Händen ein lokales Netzwerk von Grund auf neu zu erstellen, sondern auch viel komplexere Probleme bei der Verwaltung von Unternehmensnetzwerken und der Einrichtung verschiedener Arten von Netzwerkgeräten zu lösen.