Аппаратное и программное обеспечение сети

Аппаратное  и программное обеспечение сети.

 

Для создания и  функционирование компьютерных сетей нужны специальные устройства и программные средства. К аппаратной части для создания сети относятся терминал абонента (ПК), сетевой адаптер, сетевой кабель, линия связи, модем, маршрутизатор и главный компьютер – именно эти устройства позволяют организовать локальную сеть и возможность выхода в Интернет.

1) Аппаратное обеспечение сети

Хост

Основным техническим  устройством является специальный компьютер, обеспечивающий информационные функции. Такую машину называют хост – компьютером

Хост-компьютер (головная машина сегмента сети) -  служит для обеспечения работы сети, обслуживает  всех  абонентов, хранит передаваемую информацию, обеспечивает связь с  другими сетями. Хост-компьютер принадлежит  провайдеру - организации, предоставляющей выход в Интернет для локальных сетей и отдельных пользователей. Он должен всегда находится во включенном состоянии, так как обеспечивает прием и передачу данных по сети.

 

 

 
Все остальные компьютеры обязательно  должны так или иначе быть подключенными  к хост-машине. Ведь каждый пользователь, работающий внутри сети, при любых  обстоятельствах использует его  ресурсы.

Терминал  абонента - персональный компьютер пользователя.

 

Сетевые адаптеры Ethernet

С помощью Ethernet – аппаратуры машины подключаются друг к другу. Такая система состоит  из таких элементов как кабеля (витая пара), специальных разъемов и сетевых адаптеров. Кабель используется при передаче и приеме информации между рабочими станциями.

 
Для подсоединения кабеля используются разъемы, подсоединяющиеся черезТ-коннекторы к сетевым адаптерам - специальным сетевым платам. Они могут быть интегрированными или вставленным в слоты расширения материнской платы компьютера.

Маршрутизаторы

Для обычного пользователя маршрутизатор или в транскрипции с английского Роутер (Router) - это устройство которое позволяет подключить сразу несколько компьютеров к одному выделенному каналу.

Современные маршрутизаторы также защищают локальную сеть от внешних угроз, регулируют доступ пользователей  локальной сети к ресурсам интернета, раздают IP-адреса, шифруют трафик и многое другое.

Кроме обычных роутеров (маршрутизаторов) существуют Wi-Fi-роутеры.

Wi-Fi-роутер — устройство, которое служит для объединения компьютеров и мобильных устройств с Wi-Fi в одну сеть и создания хот-спотов. Для этого Wi-Fi-роутер оснащен Wi-Fi-передатчиком (выполняет функцию точки доступа Wi-Fi для мобильных устройств) и Ethernet-портами (работает как Ethernet-маршрутизатор для подключения ПК, DSL-модема и др.).

Маршрутизаторы делятся  в зависимости от применения на:

1) Маршрутизаторы для домашнего использования. Этот тип используется в домах или небольших офисах их можно легко купить в любом местном магазине электроники. Маршрутизаторы для домашнего использования должны служить точками беспроводного доступа для подключения к интернету и другим компьютерам в локальной сети. Беспроводная точка доступа с сетевым адаптером обеспечит более высокую скорость передачи и равномерное распределение полосы пропускания между всеми портами.

2) Маршрутизаторы для коммерческого использования. Коммерческие маршрутизаторы намного быстрее и мощнее, чем маршрутизаторы для домашнего использования, и применяются в таких местах как отели, предлагающие Wi-Fi доступ в интернет, супермаркеты, больницы и т.д. Как правило, они являются частью Wide Area Network (WAN), обеспечивающей связь между компьютерами в различных местах. Благодаря своей сфере применения в коммерческой сфере, такие устройства дороже, чем маршрутизаторы для домашнего использования.

Маршрутизаторы делятся  в зависимости от используемой сети

1) SOHO маршрутизаторы. Этот тип используется для создания соединений в пределах небольшой географической области. Такой маршрутизатор создает соединение с DSL или другими сетями.

2) Промышленный  маршрутизатор. Промышленный маршрутизатор классифицируется: распределяющий маршрутизатор, основной маршрутизатор и маршрутизатор доступа. Распределяющий маршрутизатор собирает данные, поступающие от нескольких маршрутизаторов, и отправляет их на основную точку. Основные маршрутизаторы используются для подключения маршрутизаторов рассеяных в разных местах таким образом, чтобы получить более высокую пропускную способность. Третий тип маршрутизаторов это маршрутизатор доступа, который используется для обслуживания рутинных операций.

3) Многоцелевой маршрутизатор. Также известный как интернет-маршрутизатор, он используется для обмена информацией через пограничный протокол Gateway.

В зависимости от типа подключения маршрутизаторы делятся  на:

1) Проводные  маршрутизаторы. Проводные маршрутизаторы дешевы по сравнению с беспроводными маршрутизаторами, но предполагают использование кабеля для подключения к различным компьютерам, тем самым ограничивая подвижность. Они имеют преимущество по сравнению с беспроводным маршрутизатором с точки зрения безопасности. Для борьбы с этой проблемой, беспроводные устройства сейчас оснащаются улучшенными параметрами безопасности.

2) Беспроводные  маршрутизаторы. Беспроводные маршрутизаторы обычно поставляются с антенной для поддержки соединения в определенном диапазоне. Как следует из названия, они лишены неудобств, связанных с наличием кабелей. Они обеспечивает безопасность с помощью протоколов Wi-Fi Protected Access и фильтра MAC-адресов. Важно, собрать всю информацию, относящуюся к безопасности прежде, чем осуществлять настройки беспроводной сети.

Маршрутизатор, любого типа, является очень полезным устройством  для подключения и создания компьютерных сетей. Их применение включает быструю  и организованную доставку информации, тем самым снижая время загрузки данных, разработку устойчивой связи между хост-компьютерами, а также обеспечение передачи данных при помощи альтернативных путей, если основной маршрутизатор не выполняет свои функции.

Прежде чем приобретать  маршрутизатор, лучше проанализировать, нужен ли вам проводной или беспроводной маршрутизатор, какое требуется количество портов, и какой тип подключения к интернету у вас есть. Неплохо иметь некоторые дополнительные порты маршрутизатора для подключения дополнительных компьютеров к сети в будущем.

 
Модемы

Для соединения компьютера с телефонной сетью (через которую происходит подключение к Глобальной сети), необходимо иметь специальное устройство – модем (МОдулятор – ДЕМодулятор). Модем - специальное устройство, преобразующее сигнал компьютера для передачи его по телефонной линии.

 

 
Модуляция – это процесс преобразования цифровой формы передача информации в аналоговую.

Демодуляция – обратное преобразование для приема информации. Модемы бывают внешними и внутренними. Внешний модем является отдельным устройством, подключаемым к ПК через COM-порт (он есть у каждого компьютера), внутренний модем – электронная плата, которую можно отдельно приобрести и установить во внутрь системного блока.

Практически все  модемы имеют "интеллектуальные" функции, например, специальные средства коррекции ошибок, возникающих в  процессе передачи данных, определители номера, голосовые сообщения о режимах работы и множество других вспомогательных функций.

Одной из важнейших  характеристик модема является скорость передачи данных в сети. Современные  модемы передают информацию по коммутируемым  линиям связи (обычным телефонным каналам) со скоростью до 56 Килобит в секунду.

В настоящее  время получили широкое распространение  модемы, передающие информацию в цифровой форме, что позволяет резко увеличить  скорость передачи информации по тем  же линиям связи.

В настоящее время доступны цифровые модемы нескольких стандартов: ADSL, VDSL, SHDSL, ISDN, HPNA, SDSL.

•   ISDN-модемы до 256 Кбит в секунду;
•   ADSL-модемы до 100 Мбит в секунду.

Беспроводные  модемы используют для соединения с интернетом технологию сотовой связи - стандарты GPRS, EDGE, CDMA и другие. Скорость передачи данных зависит от поддерживаемых стандартов и в современных моделях может достигать нескольких мегабит в секунду.

Аналоговые модемы

Аналоговые модемы для  передачи данных используют тот же частотный диапазон, что и телефония - до 4 кГц. Максимальная скорость передачи данных с помощью аналогового модема ограничена 56 кбит/с. Во время модемного соединения телефон остается недоступным. Подключение аналогового модема не требует установки специального оборудования у абонента и на АТС. Таким образом, от телефонной станции зависит только качество связи и возможность использования дополнительных услуг. Цена модема зависит от исполнения (внутренние или внешние) и от количества дополнительных функций (автоответчик, определитель номера и др.)

 

 

Сетевой адаптер

Сетевая карта  представляет из себя отдельную плату, вставляемую в материнскую плату ПК. Она, также как и множество других устройств может быть интегрированной в «материнку». Сетевые адаптеры являются устройствами приема/передачи данных и предназначены для подключения рабочих станций не только между собой, но и между хост-компьютером и маршрутизатором для выхода в Интернет.

2) Передача данных по сети.

Данные по линиям связи могут передаваться в аналоговой или цифровой форме.

Аналоговая  форма передачи данных характеризуется:

- низкой помехоустойчивостью; 

• скоростью передачи данных не более 30-56 Кбит/сек.;
• низким уровнем эксплуатационных расходов (оплачивается время в сети).

Цифровая  форма передачи данных характеризуется:  

- высокой помехоустойчивостью;

• высокой скоростью передачи данных (1 и более Гбит/сек.);
• высоким уровнем эксплуатационных расходов (оплачивается трафик – объём полученной информации).

 

29 апреля 2009 года  после переключения всех абонентских  номеров на новое цифровое  оборудование была остановлена  последняя в Чебоксарах аналоговая  АТС-21. Полностью завершен переход  сети телефонной связи столицы  Чувашии на цифровую платформу.

Список провайдеров Чувашии

1. Ростелеком (филиал в Чувашской Республике)
2. ЭР-Телеком (филиал в Чебоксарах, бренд "Дом.ru")
3. Чебнет
4. Инфолинк
5. NovoNet (Интернет-провайдер в городах Новочебоксарск, Цивильск, Козловка, Мариинский Посад).
6. Аквилон (Интернет-провайдер в городе Чебоксары (Альгешево, поселок Южный) и в пос.Кугеси).
7. Etherway
8. Билайн
9. МегаФон
10. МТС
11. НСС
12. СМАРТС

 

Скорость передачи данных

По скорости передачи информации компьютерные сети делятся на низко-, средне- и высокоскоростные.

Низкоскоростные компьютерные сети – это сети, имеющие  скорость передачи информации до 10 Мбит/с.

Среднескоростные  компьютерные сети – это сети, имеющие  скорость передачи информации до 100 Мбит/с.

Высокоскоростные  компьютерные сети – это сети, имеющие  скорость передачи информации свыше 100 Мбит/с.

Линии связи:

- Коммутируемые (телефонные) линии связи обеспечивают соединение компьютеров только в момент передачи информации. Это самые обычные телефонные линии. Они требуют, чтобы пользователь вручную устанавливал соединение для каждого сеанса связи. Медленны и не очень надежны при передаче данных.

-  Выделенные линии связи обеспечивают круглосуточную связь, при которой, чтобы установить соединение, последовательность коммутаторов не нужна. Качество выделенных линий обычно выше, чем качество телефонных, которые были созданы только для передачи речи. Данные линии связи используются в системах, где постоянно передаются большие объёмы информации или требуется срочная надёжная передача данных, например, передача информации между хост-компьютерами. 

По технической  реализации линии связи подразделяются на:

- обычные проводные

- оптоволоконные

- спутниковые

Волоконно-оптический (fiber optic) кабель содержит тысячи стекловолокон, каждая из которых тоньше человеческого  волоса. Для передачи данные преобразуются  не электрические сигналы, а в  световые импульсы, которые передаются по оптоволокну с помощью лазерного устройства со скоростью от 500 Кбит до нескольких гигабит в секунду. С одной стороны, волоконно-оптические линии связи значительно быстрее, легче и намного прочнее, чем медные провода; поэтому волоконная оптика используется в качестве каналов связи в тех системах, где нужно быстро передавать большие массивы данных. С другой стороны, волоконно-оптический кабель требует больших затрат при прокладке, кроме того он более дорог. Его лучше всего использовать для магистральных линий (backbone), а для подключения к сети компьютеров пользователей применять витую пару. Впрочем, оптоволоконный кабель находит применение и в локальных сетях, где требуется высокая степень защиты данных от несанкционированного использования (например, в банках), так как подключиться к оптоволокну с цель перехвата данных невозможно.

3) Протокол передачи данных TCP/IP

 

Протоколы связи (технические соглашения) позволяют  использовать в сети различные модели компьютеров, линии связи и модемы.