Иван Трещев - Сети и телекоммуникации. Для студентов

Специалист по сетям и телекоммуникациям Семен Васильевич Евсеев

Разработка сетевых инфраструктур, сбор материалов Андрей Игоревич Рыжков

© Иван Трещев, 2018

ISBN 978-5-4493-9742-3

Создано в интеллектуальной издательской системе Ridero

Ни одно современное предприятие не обходится без использования технологий сетевого обмена включая телефонию, передачу данных, видеоконференцсвязь и других. Каждое предприятие сегодня обязательно подключено к сети интернет- аптеки для передачи данных о кассовых чеках, учебные заведения для передачи данных об обучающихся, магазины для связи с налоговой, министерства и ведомства подключены к системе межведомственного электронного взаимодействия и так далее.

Практически у каждого читателя дома установлено и настроено оборудование для беспроводного доступа к сети общего информационного обмена, либо к локальной вычислительной сети.

Знания в области обеспечения сетевого взаимодействия необходимы для любого специалиста по информационным технологиям и являются обязательным условием выполнения должностных обязанностей практически по любой профессии связанной с ЭВМ сегодня.

Отдельно оговоримся, что программирование для сетевых технологий (для сетей глобального и локального информационного обмена, а так же для пассивного и активного сетевого оборудования, описание имеющегося на рынке оборудования) выходит за рамки данной книги и может быть рассмотрено отдельно.

Мы заострим внимание именно на сетевом взаимодействии и обеспечении функционирования сетей. Основные теоретические сведения об оборудовании и терминологии используемых в работе приведены вначале.

Сеть передачи данных – совокупность трёх и более оконечных устройств связи, объединённых каналами передачи данных и коммутирующими устройствами (узлами сети), обеспечивающими обмен сообщениями между всеми оконечными устройствами.

Передача данных – физический перенос данных в виде сигналов от точки к точке или от точки к нескольким точкам средствами связи по каналу передачи данных. Примерами подобных каналов могут служить медные провода, волокно-оптические линии связи, беспроводные каналы передачи.

Сетевая инфраструктура включает в себя три категории компонентов сети:

1. Устройства;

2. Среда передачи;

3. Сервисы.

Устройства и среды передачи – это физические элементы или аппаратное обеспечение сети. Аппаратное обеспечение зачастую является видимой частью сетевой платформы: ноутбук, ПК, коммутатор, маршрутизатор, беспроводная точка доступа или кабели, используемые для соединения устройств.

Оконечное устройствоявляется либо отправителем (источником), либо получателем (адресатом) сообщения. Каждому оконечному устройству в сети назначается адрес, чтобы устройства можно было отличить от других. Если оконечное устройство инициирует обмен данными, то в качестве получателя сообщения оно использует адрес оконечного устройства назначения.

Примерами оконечных устройств могут служить:

1. Настольные персональные компьютеры;

2. Ноутбук;

3. Принтер;

4. IP-телефон;

5. Беспроводной планшетный компьютер;

6. Смартфон.

Промежуточные устройствасоединяют отдельные оконечные устройства с сетью и могут соединять несколько отдельных сетей для создания глобальных сетей. Такие устройства обеспечивают подключение и прохождение потоков данных по сети. Для определения пути передачи сообщения промежуточные устройства используют адрес оконечного устройства назначения в сочетании с информацией о связях в сети.

Примерами промежуточных устройств могут служить:

1. Коммутатор;

2. Маршрутизатор;

3. Межсетевой экран;

4. Репитер.

Среда передачи данных – физический канал, по которому сообщение передается от источника к адресату.

Типы физических сред передачи данных:

1. Медный кабель;

2. Оптоволоконный кабель;

3. Беспроводная связь.

Сетевая топология – граф, вершинами которого являются оконечные и промежуточные устройства, а ребрами – физические и информационные связи между вершинами. Схема обеспечивает наглядный способ понимания, каким образом устройства в большой сети связаны между собой. Подразделяется на несколько типов:

1. Физическая топология – отображает физическое расположение промежуточных устройств и кабельных линий;

2. Логическая топология – отображает устройства, порты и схемы адресации.

Изображения топологий приведены на рисунках 1 и 2.

Рисунок 1 – Пример физической топологии

Рисунок 2 – Пример логической топологии

Сетевая карта – устройство, позволяющее взаимодействовать с другими устройствами в сети.

Физический порт – разъем на сетевом устройстве, через который кабели подключены к компьютеру или другому сетевому устройству.

Интерфейс – специализированные порты в сетевом устройстве, которые подключаются к отдельным сетям. Поскольку маршрутизаторы соединяют между собой сети, порты маршрутизатора называются сетевыми интерфейсами.

Часто на практике слова «Порт» и «Интерфейс» являются взаимозаменяемыми.

Сети сильно отличаются по площади покрытия, количества пользователей, типа и объема предоставляемых услуг пользователям. Наиболее распространенными типами сетевых инфраструктур являются локальные сети LAN и глобальные сети WAN.

Локальная сеть (LAN) – сетевая инфраструктура, предоставляющая высокоскоростной доступ пользователям и оконечным устройствам на небольшой территории. Обычно является домашней сетью, сетью малого или крупного предприятия. Управляется одним квалифицированным лицом или отдельным IT-отделом на предприятии.

Глобальная сеть (WAN) – сетевая инфраструктура, предоставляющая доступ к другим сетям на большой территории. Принадлежит провайдерам телекоммуникационных услуг и находится под их управлением.

Интернет – всемирное объединение взаимосвязанных сетей для хранения и передачи информации.

Экстранет – защищённая от несанкционированного доступа корпоративная сеть, использующая Интернет-технологии для внутрикорпоративных целей, а также для предоставления части корпоративной информации и корпоративных приложений деловым партнерам компании.