"Информатика (базовый уровень)", Угринович Н.Д.
Локальная компьютерная сеть объединяет компьютеры и другие устройства на ограниченной территории, например в школьном кабинете или доме. Она нужна, чтобы обмениваться файлами и совместно пользоваться принтерами, программами и подключением к интернету. Устройства связываются через сетевые адаптеры и среду передачи данных. Сеть может быть проводной или беспроводной, а способ соединения её узлов называют топологией. Ресурсы могут предоставлять друг другу сами компьютеры или отдельный сервер.
Текст подготовлен нейронной сетью по теме параграфа и не заменяет учебник — важные факты и формулировки сверяйте с ним.
Локальная компьютерная сеть — соединение компьютеров и других устройств на ограниченной территории, например в доме или школе. В отличие от отдельных устройств, участники сети могут обмениваться данными и совместно использовать ресурсы. Локальная сеть не равна интернету: она может существовать без подключения к глобальной сети.
Рабочая станция — компьютер пользователя, подключённый к локальной сети. С него можно обращаться к общим файлам, программам и принтерам, если владельцы ресурсов разрешили доступ. Такое подключение помогает выполнять общие задачи без отдельной копии каждого ресурса на каждом компьютере.
Сервер — компьютер или другое устройство, которое предоставляет участникам сети ресурсы и службы. Например, сервер может хранить общие файлы или управлять доступом пользователей. Сервером его делает выполняемая роль, а не только большая мощность или особый внешний вид.
Топология сети — схема соединения её узлов, то есть компьютеров и сетевого оборудования. Она показывает, по каким связям передаются данные и есть ли центральное устройство. От топологии зависят организация сети, подключение новых устройств и то, какие участники потеряют связь при неисправности.
Компьютеры объединяют в сеть, чтобы не создавать отдельную инфраструктуру для каждой задачи. Пользователи могут обмениваться файлами, обращаться к общей программе или печатать документы на одном принтере. Если сеть подключена к интернету, несколько устройств могут использовать и это подключение. Совместный доступ экономит оборудование и упрощает обмен информацией, но права доступа нужно настраивать, чтобы данные не открывались посторонним.
Для обмена данными у компьютера должен быть сетевой адаптер — устройство, которое передаёт и принимает сигналы сети. Сигнал проходит через среду передачи, например кабель или радиоканал. Сетевое оборудование соединяет устройства и помогает направлять данные между ними. Такая организация нужна потому, что компьютеры должны не просто находиться рядом, а иметь согласованный путь для передачи информации.
В проводной сети сигнал идёт по кабелю. Кабельное соединение обычно обеспечивает стабильный обмен данными и меньше зависит от радиопомех, но прокладка кабелей ограничивает расположение устройств и требует времени. Беспроводная сеть передаёт данные по радиоканалу, поэтому компьютер можно перемещать в пределах зоны связи. На качество беспроводного соединения могут влиять расстояние, препятствия и помехи; фактическая скорость зависит от оборудования и условий работы.
Топология «шина» соединяет компьютеры с общей линией передачи, «звезда» связывает каждый компьютер с центральным устройством, а «кольцо» замыкает узлы в цепь. В шине повреждение общей линии может нарушить связь многих участников; в кольце обрыв связи также способен нарушить передачу по цепи. В звезде неисправность отдельного кабеля обычно затрагивает один компьютер, зато отказ центрального устройства может лишить связи всю сеть. Значит, схему выбирают с учётом того, как сеть должна работать при неисправностях.
Способ предоставления ресурсов тоже влияет на устройство сети. В равноправной сети компьютеры могут сами открывать другим участникам доступ к своим файлам или принтерам, поэтому отдельный сервер не обязателен. Такой вариант подходит для небольшой сети с простыми потребностями, но управление доступом распределено между устройствами. В клиент-серверной сети запросы обрабатывает сервер: централизованное хранение и управление удобны, когда пользователей много или права нужно задавать согласованно.
| Свойство | Шина | Звезда | Кольцо |
|---|---|---|---|
| Как соединены компьютеры | Подключены к общей линии | Каждый подключён к центральному устройству | Узлы соединены в замкнутую цепь |
| Наличие центрального узла | Нет | Есть | Обычно нет отдельного центрального узла |
| Что происходит при обрыве линии или отказе узла | Повреждение общей линии может нарушить связь многих устройств | Обрыв отдельного кабеля обычно отключает один компьютер; отказ центра может нарушить связь всей сети | Обрыв цепи может нарушить передачу между узлами |
| Сложность подключения нового компьютера | Нужно подключить его к общей линии | Нужно соединить его с центральным устройством | Нужно встроить его в цепь |
| Типичные особенности применения | Простая общая линия, но неисправность может затронуть многих участников | Удобно подключать и обслуживать отдельные компьютеры | Каждый узел включён в последовательную замкнутую схему |
Сначала сравните схему соединения и наличие центрального узла: по ним легче представить путь данных. Затем посмотрите, какие последствия у неисправности, особенно если важно сохранить связь остальных компьютеров. Таблица показывает общие особенности топологий; конкретная сеть может отличаться оборудованием и способом передачи.
В кабинете нужно объединить несколько компьютеров и открыть им доступ к одному принтеру. Сначала определим, что именно должно быть общим: подключение компьютеров между собой и ресурс печати. Затем перечислим, что обеспечивает подключение каждого участника и передачу данных. Учтём также устройство, которое соединит компьютеры в выбранной схеме.
Ответ: потребуются компьютеры и принтер, сетевые адаптеры, среда передачи данных и оборудование для соединения устройств. Если принтер не подключается к сети напрямую, его можно сделать общим через компьютер, к которому он подключён. После настройки нужно открыть доступ к печати для пользователей кабинета.
В сети «звезда» перестал работать кабель от одного компьютера к центральному устройству. Нужно определить, кого коснётся неисправность, не смешивая её с отказом самого центра. Рассмотрим путь связи каждого устройства: отдельная линия соединяет компьютер с центральным узлом. Поэтому обрыв такой линии отличается от поломки устройства, через которое проходят связи всей сети.
Ответ: связь потеряет компьютер, подключённый повреждённым кабелем. Остальные устройства смогут работать через исправное центральное устройство и свои линии. Если бы отказал сам центральный узел, последствия могли бы затронуть всю сеть.
Школе нужно централизованно хранить общие файлы и управлять доступом пользователей. Сравним это требование с возможностями двух вариантов. В равноправной сети ресурсы предоставляют друг другу сами компьютеры, а значит, настройки и файлы могут быть распределены. Клиент-серверная модель позволяет поручить хранение и управление выделенному серверу.
Ответ: следует выбрать клиент-серверную сеть. Сервер сможет хранить общие файлы и предоставлять их пользователям с учётом настроенных прав. Равноправная сеть лучше подходит для небольшого числа устройств, когда централизованное управление не требуется.
Ошибка: считать локальную сеть синонимом интернета. Так думают, потому что школьные и домашние устройства часто подключены к интернету через ту же сеть. Но локальная сеть может обмениваться файлами и подключаться к принтеру без доступа к глобальной сети. Проверьте себя вопросом: смогут ли устройства взаимодействовать внутри кабинета, если отключить интернет? Если да, локальная сеть продолжает работать.
Ошибка: считать сервером обязательно самый мощный компьютер. Высокая производительность часто нужна серверу, поэтому роль путают с характеристиками. Однако сервер определяется тем, что предоставляет ресурсы и службы другим участникам. Чтобы проверить себя, выясните, какие задачи выполняет устройство и обращаются ли к нему клиенты.
Ошибка: полагать, что отказ любого компьютера в «звезде» останавливает всю сеть. Это представление возникает из-за наличия центрального устройства, с которым связано всё оборудование. Но при исправном центре отказ компьютера или его отдельного кабеля обычно затрагивает только этот участок. На схеме проследите, какие линии остались исправны; отдельно рассмотрите отказ центрального узла.
Ошибка: путать топологию с видом кабеля или способом передачи. Проводная и беспроводная связь описывают среду передачи, а топология — то, как связаны узлы. Их легко смешать, потому что обе характеристики относятся к организации сети. Для самопроверки изобразите соединения линиями: полученная схема и будет топологией независимо от того, кабель использован или радиоканал.
Для понимания локальных сетей полезно знать назначение компьютера и периферийных устройств: это помогает определить, какие узлы и ресурсы объединяются. Представление о хранении файлов объясняет, почему данные можно сделать общими и где их размещать. Сеть опирается на передачу информации, поэтому её изучение пригодится при знакомстве с интернетом и сетевыми протоколами, то есть правилами обмена данными. Настройка общего доступа связана и с информационной безопасностью: пользователям следует предоставлять только необходимые права. Понимание ролей устройств и топологий помогает планировать домашнюю или школьную сеть.
Может ли локальная сеть работать без интернета?
Да. Компьютеры локальной сети могут обмениваться файлами и обращаться к общему принтеру без подключения к глобальной сети. Интернет нужен только для доступа к ресурсам за пределами локальной сети.
Чем сервер отличается от обычного компьютера?
Сервер предоставляет другим компьютерам ресурсы или службы, например хранит общие файлы и управляет доступом к ним. Сервером может быть компьютер разной мощности: его роль определяется выполняемыми задачами, а не только характеристиками.
Нужен ли каждому компьютеру в сети сетевой адаптер?
Да, каждому подключаемому компьютеру нужен сетевой адаптер, который обеспечивает передачу и приём сетевых сигналов. Он может быть встроен в устройство или подключаться отдельно.
Какая топология надёжнее при отказе одного соединения?
В типичной сети «звезда» обрыв кабеля к одному компьютеру обычно отключает только этот компьютер. Остальные продолжают обмениваться данными, если центральное устройство работает.
В чём разница между равноправной сетью и клиент-серверной?
В равноправной сети компьютеры могут предоставлять ресурсы друг другу без выделенного сервера. В клиент-серверной сети сервер централизованно предоставляет ресурсы и службы компьютерам-клиентам.
2.1. Локальные компьютерные сети
