Software e hardware de redes locais de computadores. Hardware e software. Par trançado não blindado
O adaptador de rede é instalado no nó da rede e o conecta ao canal de transmissão de dados. Para se comunicar com outros nós da rede, realiza as seguintes operações: buffer de dados, formação de pacotes, acesso ao meio de transmissão, conversão de dados, codificação e decodificação e, por fim, transmissão e recepção.
A finalidade dos hubs e switches de rede é semelhante - conectar vários nós de LAN dentro do mesmo segmento. A diferença é que um hub transmite o tráfego de um nó para todos os nós disponíveis, enquanto um switch transmite o tráfego diretamente para o nó destinatário. Isso ou aquilo Hardware LAN pode ser selecionado dependendo, em primeiro lugar, da carga de informações da rede e dos requisitos de segurança na transmissão de dados. Nas redes cujos nós não são críticos para os volumes de tráfego, os hubs são suficientes. As redes que exigem cada vez mais desempenho e segurança de dados devem ser equipadas com switches que eliminem a necessidade e a capacidade dos nós da rede de processar informações não destinadas a eles.
Pontes e roteadores são Hardware LAN, fornecendo comunicação entre segmentos de rede. Os roteadores, diferentemente das pontes que operam na camada de enlace de dados – a segunda no modelo OSI, utilizam a terceira camada do modelo – a rede. Isso permite transmitir pacotes levando em consideração as especificidades dos protocolos, para selecionar a rota ideal para transmitir um pacote com base na análise das informações recebidas de outros roteadores sobre a topologia e o estado da rede. A ponte é transparente para todos os protocolos de rede. e, como os switches, toma uma decisão sobre a transmissão de um pacote apenas com base nos endereços MAC do destinatário.
Artigos relacionados:
Estrutural é um documento gráfico que exibe a localização física e a conexão dos componentes da estrutura.
Você deve confiar apenas em especialistas qualificados e oficialmente aprovados para trabalhar em instalações elétricas.
Tarefas de rede local: Compartilhamento de arquivos. A rede permite que muitos usuários trabalhem em um arquivo ao mesmo tempo. Separação de arquivos. A rede permite que muitos usuários trabalhem em um arquivo ao mesmo tempo. Transferência de arquivos. A rede permite copiar rapidamente arquivos de qualquer tamanho de uma máquina para outra sem usar mídia magnética. Transferência de arquivos. A rede permite copiar rapidamente arquivos de qualquer tamanho de uma máquina para outra sem usar mídia magnética. Separação de programas aplicativos. A rede permite que diferentes usuários utilizem a mesma cópia de um programa. Separação de programas aplicativos. A rede permite que diferentes usuários utilizem a mesma cópia de um programa. Separação da impressora. Uma rede permite que vários usuários compartilhem uma ou mais impressoras. Separação da impressora. Uma rede permite que vários usuários compartilhem uma ou mais impressoras. E-mail. A rede permite instalar um serviço de correio para enviar mensagens, relatórios e memorandos a outros usuários da rede. E-mail. A rede permite instalar um serviço de correio para enviar mensagens, relatórios e memorandos a outros usuários da rede. É possível instalar software com base em uma rede local, o que permite utilizar tecnologias globais da Internet na preparação, publicação e utilização de documentos. É possível instalar software com base em uma rede local, o que permite utilizar tecnologias globais da Internet na preparação, publicação e utilização de documentos.
Rede local ponto a ponto Em uma rede local ponto a ponto, todos os computadores têm direitos iguais. Os dispositivos compartilhados podem ser conectados a qualquer computador da rede. Em uma rede local ponto a ponto, todos os computadores têm direitos iguais. Os dispositivos compartilhados podem ser conectados a qualquer computador da rede.
Rede com servidor dedicado Servidor (do inglês server - service device) é um computador que distribui recursos entre usuários da rede. O servidor possui um processador poderoso, grande RAM e memória de disco e armazena a maior parte do software e dados de rede que podem ser usados por todos os usuários da rede. Computadores menos potentes com menos disco e memória RAM são geralmente usados como estações de trabalho.
Topologia de rede local O tipo mais simples de topologia é o barramento. Nessa rede, todos os computadores estão conectados por um cabo. A estrutura chamada anel também é semelhante a um pneu. Para redes locais baseadas em um servidor de arquivos, o esquema estrela pode ser usado. A composição do equipamento e software depende do esquema. A topologia é escolhida com base nas necessidades da empresa. Se uma empresa ocupar um prédio de vários andares, ela poderá usar um design em floco de neve, no qual existem servidores de arquivos para diferentes grupos de trabalho e um servidor central para toda a empresa.
Equipamentos de rede local: cabos para transmissão de informações; cabos para transmissão de informações; conectores para conexão de cabos; conectores para conexão de cabos; terminadores correspondentes; terminadores correspondentes; adaptadores de rede; adaptadores de rede; repetidores; repetidores; transceptores; transceptores; concentradores; concentradores; pontes; pontes; roteadores; roteadores; portais. portais.
Adaptadores de rede (também conhecidos como controladores, placas, placas, interfaces, placa de interface de rede NIC) são a parte principal do equipamento de rede local, sem os quais a rede é impossível. O objetivo de um adaptador de rede é conectar um computador (ou outro assinante) à rede, ou seja, garantir a troca de informações entre o computador e o canal de comunicação de acordo com as regras de troca aceitas.
Os repetidores, ou repetidores, executam uma função mais simples que os transceptores. Eles não convertem os níveis do sinal ou sua aparência, mas apenas restauram os sinais enfraquecidos (sua amplitude e forma), trazendo sua forma à sua forma original. O objetivo deste relé de sinal é aumentar o comprimento da rede.
Pontes, roteadores e gateways são usados para combinar em uma única rede várias redes heterogêneas com diferentes protocolos de troca de nível inferior, em particular, com diferentes formatos de pacotes, diferentes métodos de codificação, diferentes taxas de transmissão, etc.
Software de rede Para trabalhar em uma rede local, você precisa de um software de rede especial. Para trabalhar em uma rede local, você precisa de um software de rede especial. O sistema operacional Windows já possui tudo que você precisa para configurar uma rede.
Software de rede Para organizar uma rede local é necessário: determinar o nome do Grupo de Trabalho; atribua a cada computador um nome e endereço IP exclusivos neste grupo de trabalho e também defina um endereço de máscara de sub-rede (em alguns casos, um endereço IP e um endereço de máscara de sub-rede explícitos podem não ser definidos).
FINALIDADE E CLASSIFICAÇÃO DAS REDES DE COMPUTADORES
Serviços globais de Internet.
Internet global. Endereçamento.
Finalidade e classificação das redes de computadores.
TECNOLOGIAS DE INTERNET
Plano:
Rede de computadores– sistema de comunicação entre computadores e equipamentos de informática.
Dependendo da localização territorial dos sistemas de assinantes, as redes de computadores podem ser divididas em três classes principais:
Rede de longa distância (WAN)é um sistema de computadores em rede localizados a grandes distâncias uns dos outros.
Rede regional de computadores (MAN – Metropolitan Area Network) conecta assinantes localizados a uma distância considerável uns dos outros (dezenas - centenas de quilômetros).
Rede local (LAN, LAN – Rede Local) une assinantes localizados em uma pequena área (2 - 2,5 km).
O hardware de rede local inclui estações de trabalho, servidores, equipamentos de comunicação
Estação de trabalho– um computador pessoal conectado a uma rede e que fornece ao usuário acesso aos seus recursos.
Servidor– um computador especializado em uma rede projetado para executar software de serviço nele.
Para conectar uma estação de trabalho a um canal de comunicação, use adaptador de rede.
Canal de comunicação em uma rede de computadoresé um meio físico para transmissão de informações.
Os canais de comunicação diferem em três propriedades principais: rendimento, imunidade a ruído e custo.
Largura de banda– esta é a velocidade máxima de transmissão de informações pelo canal. Geralmente é expresso em quilobits por segundo (Kbps) ou megabits por segundo (Mbps).
Vamos considerar os canais de comunicação.
par trançado caracterizado por baixa imunidade a ruído e baixa velocidade de transmissão de informações 0,25 – 1 Mbit/s. Baixo custo.
Cabo coaxial possui alta imunidade a ruído e fornece velocidades de transmissão de informações de até 10-50 Mbit/s.
Cabo de fibra óptica Não é afetado por campos eletromagnéticos e praticamente não possui radiação. A velocidade de transferência de informações é superior a 50 Mbit/s.
Redes sem fio. As tecnologias de comunicação sem fio em redes de computadores baseiam-se na codificação e transmissão de sinais na forma de radiação eletromagnética.
Os padrões mais comuns para transmissão de dados na faixa de ondas de rádio são: Bluetooth, Wi-Fi, GPRS, Wi-Max, 3G, LTE.
Existem padrões para transmissão de dados na faixa de luz: infravermelho - IrDa, etc.
Equipamento de comunicação:
Hub de rede ou eixo– um dispositivo de rede projetado para conectar vários dispositivos Ethernet a um segmento de rede comum. Os dispositivos são conectados usando par trançado, cabo coaxial ou fibra óptica.
Atualmente, os hubs quase nunca são produzidos - eles foram substituídos por switch de rede (switches)- dispositivos projetados para conectar vários nós de rede dentro de um ou mais segmentos de rede.
Roteador (roteador)– um dispositivo que fornece conexão de redes de comunicação administrativamente independentes.
Ponteé um dispositivo que conecta duas redes usando os mesmos métodos de transferência de dados
Portalé um dispositivo que permite organizar a troca de dados entre duas redes utilizando diferentes protocolos de comunicação.
Depois de estudar este tópico, você aprenderá:
Que tipos de redes existem;
- quais são os principais componentes da rede;
- como as informações são trocadas entre computadores;
- quais os meios técnicos que garantem o funcionamento de uma rede informática;
- quais canais de comunicação são utilizados nas comunicações por computador;
- sobre a função dos modems e adaptadores de rede na rede.
Tipos de redes de computadores
As redes de computadores ocupam um lugar cada vez mais importante na vida da humanidade. As redes podem combinar recursos de informação tanto de pequenas empresas como de grandes organizações que ocupam instalações remotas umas das outras, por vezes até localizadas em países diferentes. Isso determina a forma como os computadores estão conectados entre si e, consequentemente, o tipo de rede: local, regional, corporativa, global.
Redes locais
Imagine uma rede de computadores de uma clínica com um computador central contendo informações sobre todos os pacientes. Em cada consultório médico existe um computador, em cuja tela, se necessário, são exibidas informações sobre um determinado paciente. O médico os atualiza, salva no banco de dados do computador central (principal) e ficam à disposição de outros especialistas, por exemplo, fisioterapeuta, neurologista, cardiologista. Além disso, as mesmas informações são exibidas no computador de cadastro, onde o paciente pode solicitar encaminhamento para exame ou consulta com o médico desejado. O computador também pode armazenar informações sobre o horário de trabalho dos especialistas, a emissão de cupons para consultas com eles, etc.
Uma empresa comercial também pode ser equipada com uma rede de computadores. Aqui, com a sua ajuda, você pode armazenar informações sobre mercadorias e seus custos, processar informações sobre vendas, manter registros da qualidade das mercadorias vendidas, etc. Todas essas informações são armazenadas de forma centralizada, no servidor.
Uma rede de computadores pode unir computadores de toda a escola, instalados nos mais diversos locais de trabalho: nos escritórios da administração, na biblioteca, nas aulas de informática e outros escritórios. Você pode conectar, por exemplo, dois ou três computadores domésticos de estudantes que moram na mesma vizinhança usando uma rede.
Num ambiente de escritório, trabalhando online, diferentes colaboradores têm acesso às mesmas fontes internas de informação para preparar diversos relatórios, agendar e planear atividades globais de negócio. Programas especiais de rede permitem agendar reuniões automaticamente, selecionando o horário mais adequado para todos os funcionários, o chefe pode verificar se as instruções que enviou pela rede foram cumpridas, etc. Todos os exemplos de redes descritos acima são projetados para processar informações de importância local. Via de regra, essas redes conectam computadores localizados a curtas distâncias (cerca de 50-100 metros) dentro de um edifício e, portanto, são chamadas de locais (locais). Cerca de 90% da informação que circula nessas redes é informação proveniente de uma organização local.
A rede local é uma conexão de computadores localizados a curtas distâncias uns dos outros.
Redes regionais e corporativas
Muitas vezes, no mesmo escritório, escola ou clínica, há necessidade de obter informações de outras organizações semelhantes. Nesses casos, os computadores localizados não apenas em uma ou mais salas são conectados entre si.
Imagine um sistema de armazenamento de informações em bibliotecas. Aqui é necessário ter uma variedade de informações para cada livro: título, informações sobre os autores, editora, número de exemplares disponíveis, anotação do conteúdo, etc. é possível melhorar o atendimento aos leitores e melhorar a organização de acervos interbibliotecas para troca de livros. A integração das bibliotecas numa rede informática centralizada permite que todas as bibliotecas tenham acesso a qualquer informação necessária sobre os livros.
Tanto uma biblioteca com apenas um computador quanto uma biblioteca com rede local podem ser conectadas à biblioteca central. Uma linha telefônica pode ser usada para conectar computadores. Esta rede já tem importância regional. Um exemplo é a rede de bibliotecas de São Petersburgo e da região de Leningrado.
Uma rede regional é uma combinação de computadores e redes locais para resolver problemas comuns em escala regional.
Vamos lembrar como as passagens de trem são reservadas. A pedido de qualquer operador de caixa, informações sobre a disponibilidade de assentos gratuitos no trem, o custo das passagens, etc. são exibidas em seu monitor. A pedido do passageiro, o caixa insere um pedido de compra de passagem através do. rede no computador central e formaliza sua venda. Além disso, o espaço pago é imediatamente retirado para posterior venda. Imagine se todos esses computadores não estivessem conectados a uma rede. Então o sentido de utilizá-los ficaria completamente perdido, pois após cada dia útil seria necessário fazer alterações gerais sobre a disponibilidade de vagas gratuitas em cada computador individual, informar outros caixas sobre ingressos não vendidos e pensar em como organizar a venda de ingressos no dia seguinte.
Uma rede centralizada resolve facilmente esses problemas. Os bilhetes para as mesmas rotas podem ser vendidos em várias cidades. E tal rede não pode mais ser chamada de local. Serve para processar informações de uma empresa ou associação de empresas e por isso é chamada de corporativa (da palavra “corporação” - associação).
Uma rede corporativa é uma associação de redes locais dentro de uma corporação.
As redes corporativas são projetadas para atender clientes em vários locais remotos, como hotéis. Eles podem conectar filiais localizadas em diferentes países dentro de uma empresa. As informações podem ser alteradas pelos funcionários que têm acesso a elas. As redes acima descritas podem ter acesso a outras redes externas, por exemplo, para obter informações de bases de dados globais remotas ou enviar mensagens por e-mail para outra rede, enviar um fax.
Redes globais
O processamento centralizado de dados nem sempre é confiável, pois a falha do computador central pode levar à perda de informações importantes ou até paralisar a rede por algum tempo. Portanto, havia necessidade de processamento descentralizado de informações na rede. O desenvolvimento de meios e métodos de transmissão de informações a longas distâncias possibilitou o surgimento de redes globais. A ideia por trás de sua construção é que computadores poderosos estejam interconectados e possam trocar informações em escala transcontinental.
Os servidores de rede global fornecem a outros computadores neles registrados acesso não apenas aos seus recursos (informações e software, e-mail, conferências de computador), mas também aos recursos de outros servidores de rede e fornecem aos seus usuários a oportunidade de trabalhar com informações fora seu computador, abrindo acesso a recursos de máquinas remotas.
Nos últimos anos, as redes globais se uniram e essa associação é chamada de Internet. Os usuários da Internet podem encontrar o que quiserem nesta rede. São arquivos, imagens, sons criados em diversos ambientes de informática e armazenados em arquivos de servidores. Eles podem ser copiados para o seu computador e abertos usando os aplicativos nos quais foram criados. Da Internet você pode receber informações que mudam diariamente: previsões do tempo, taxas de câmbio, relatórios estatísticos, repertório de teatro e cardápios de restaurantes, quaisquer programas, etc.
O acesso remoto (acesso à informação à distância através de uma rede) permite organizar formação a qualquer distância (ensino à distância). Por exemplo, você pode ministrar uma aula simultaneamente em diferentes escolas ao redor do mundo, comunicando-se diretamente com todos os presentes em tal aula, ou organizar palestras de professores famosos para uma ampla gama de ouvintes de diferentes países do mundo. A comunicação à distância possibilita consultas de grandes especialistas durante operações cirúrgicas, consultas e demonstrações dessas operações para treinamento de pessoal médico.
A utilização de redes globais tornou-se especialmente atractiva no que diz respeito ao desenvolvimento de multimédia, isto é, gráficos, vídeo e som. Documentos contendo tais componentes tornaram-se as informações mais populares disponíveis na Internet.
Para não se confundir com enormes fluxos de informação, existem motores de busca especiais nos servidores da rede. Eles buscam informações, analisam-nas e fornecem ao usuário, mediante solicitação, os endereços de localização das informações necessárias.
A rede global fornece acesso eficiente à informação em escala global.
Rede global - associações de computadores localizados a uma distância remota para uso comum dos recursos de informação mundiais.
Canais de comunicação para troca de informações entre computadores
O principal objetivo da criação de qualquer rede de computadores (local ou global) é garantir a troca de informações entre os objetos (servidores e clientes) da rede. Obviamente, para isso é necessária a comunicação entre computadores. Portanto, os componentes obrigatórios de qualquer rede são todos os tipos de canais de comunicação (com e sem fio), para os quais utilizam diferentes meios físicos. De acordo com isso, as redes distinguem entre canais de comunicação como linhas telefônicas e de fibra óptica, comunicações de rádio, comunicações espaciais, etc.
A finalidade dos canais de comunicação em uma rede de computadores é fácil de entender se você os comparar com os canais de transporte de um sistema de transporte de cargas ou passageiros. O transporte de passageiros pode ocorrer por via aérea, ferroviária ou aquaviária (marítima ou fluvial). Dependendo do ambiente de transporte, o veículo é escolhido. A informação é transportada através de redes de computadores. Os ambientes nos quais os computadores da rede se comunicam determinam os meios pelos quais os computadores estão conectados. Caso seja um ambiente que requeira comunicação telefônica, então a conexão é feita através de cabo telefônico. A conexão de computadores usando cabos elétricos, ondas de rádio, cabos de fibra óptica, etc. é amplamente utilizada.
Todos esses são canais de comunicação diferentes. A eficiência da comunicação em redes de computadores depende significativamente das seguintes características principais (parâmetros) dos canais de comunicação:
♦ throughput (velocidade de transferência de dados), medido pelo número de bits de informação transmitidos pela rede por segundo;
♦ confiabilidade - capacidade de transmitir informações sem distorção ou perda;
♦ custo;
♦ capacidade de expansão (conectar novos computadores e dispositivos).
Compare as características dos canais de comunicação mostradas na Tabela 22.1.
Tabela 22.1. Características dos canais de comunicação
Nesta tabela pode-se observar que a comunicação por cabo elétrico tem maior capacidade do que a comunicação telefônica. A tabela mostra dois tipos de cabos elétricos. O cabo de dois núcleos (ou par trançado) é mais barato e tem maior taxa de transferência de dados, mas não é imune a interferências.
O cabo coaxial (blindado) possui melhor imunidade a ruídos, sendo esta uma de suas características mais importantes. A anti-interferência é cara, então esses cabos são mais caros.
Usar cabos elétricos é muito mais caro do que usar linhas telefônicas normais. Portanto, cabos elétricos são utilizados como canais de comunicação em curtas distâncias, ou seja, em redes locais. Nas redes globais, o mais barato é o canal telefônico. No entanto, suas principais desvantagens incluem baixa imunidade a ruídos. A tabela mostra que o melhor canal de comunicação é o cabo de fibra óptica, mas seu custo é muito alto.
Finalidade dos adaptadores de rede
Para transmitir informações pelos canais de comunicação, é necessário converter sinais de computador em sinais de meio físico, ou seja, possibilitar sua transmissão por vias elétricas, ópticas e telefônicas. Por exemplo, ao transmitir informações através de um cabo de fibra óptica, os dados do computador serão convertidos em sinais ópticos. Para tanto, são utilizados dispositivos técnicos especiais - adaptadores de rede.
Adaptadores de rede (placas de rede) são dispositivos técnicos que desempenham as funções de emparelhar computadores com canais de comunicação.
Os adaptadores de rede devem corresponder aos canais de comunicação. Cada tipo de canal de comunicação requer seu próprio tipo de adaptador de rede.
O adaptador é inserido em um slot livre na placa-mãe do computador e conectado por meio de um cabo ao adaptador de rede de outro computador. As placas de rede contêm os endereços dos computadores da rede, sem os quais a transmissão é impossível. Quando as informações circulam pela rede, cada computador da rede seleciona do fluxo geral apenas os dados que lhe são destinados. Esta seleção é feita de acordo com o endereço do computador.
Existem também ferramentas de software que definem os endereços de rede dos computadores. Um grande número de shells especiais de sistemas de rede foi desenvolvido. Esses complementos permitem atribuir endereços de computador, solicitar o número necessário de usuários da rede se a rede for limitada no número de clientes, permitir ou negar acesso a diretórios ou recursos de hardware para vários computadores clientes na rede, dando-lhes certos direitos , etc. Nestes programas também é fornecida a possibilidade de proteger informações. Alguns diretórios podem ser somente leitura, outros podem ser lidos e gravados e alguns podem ser totalmente ocultos, tornando-os inacessíveis. Neste último caso, apenas parte das informações do servidor fica visível aos usuários. Os programas de rede permitem conceder diferentes direitos de acesso a diferentes usuários. Esta medida é necessária para garantir a segurança das informações e manter sua confidencialidade.
Finalidade do modem
Uma característica distintiva da rede global é a distância significativa entre os computadores. Linhas telefônicas e modems são amplamente utilizados para sua comunicação. A rede telefônica transmite sons de vozes humanas (na forma de sinais analógicos). Os sinais digitais do computador são convertidos (modulados) pelo modem em sinais que podem ser transmitidos pela rede telefônica e, na outra extremidade da conexão, são recebidos por outro modem e convertidos (desmodulados) de sinais analógicos para digitais de computador. .
Modem é um dispositivo que realiza modulação (conversão de sinais digitais em analógicos) e demodulação (conversão de sinais analógicos em digitais).
O modem conecta o computador à linha telefônica. Para trabalhar com ele, um programa de controle especial deve ser carregado na RAM - o driver do modem. Com a sua ajuda são configurados os parâmetros correspondentes do modem (instalação do modem), sem os quais é impossível trabalhar com o mesmo e, portanto, a comunicação com a rede.
A outra extremidade da linha telefônica também deve ter um modem conectado a outro computador. Assim, o computador receptor poderá receber sinais da rede, ou seja, um modem será utilizado na rede global ao invés de um adaptador de rede. Se um computador for cliente da rede, ele deverá ter o endereço do computador que acessa como servidor. Essas configurações são feitas durante as configurações do protocolo e do software.
Os modems podem ser externos (feitos como uma unidade separada e conectados à unidade do sistema por meio de uma porta serial) e internos (na forma de uma placa instalada no soquete da placa-mãe). Eles diferem na velocidade máxima de transferência de dados.
Os modems agora comuns entre os usuários têm velocidades de 28.800, 33.600, 56.000 bits por segundo. Modems com taxas de transferência mais altas também estão disponíveis.
Como os modems são usados em vez de adaptadores de rede em redes onde as linhas telefônicas servem como canais de comunicação, eles podem ser usados em áreas da rede que cobrem longas distâncias. Se você usar o modem para operação de rede de longo prazo, terá que ocupar o canal telefônico. A comunicação por meio de canais telefônicos não é confiável e, além disso, a velocidade de transmissão por meio dela não é tão alta quanto por meio de cabos. Portanto, em redes locais é comum a utilização de cabos elétricos para conexões.
O papel dos protocolos na troca de informações em redes
Para que as informações transmitidas por um computador fossem compreendidas por outro computador após recebê-las, foi necessário desenvolver regras uniformes de transmissão de dados pela rede, chamadas protocolos. Durante o seu desenvolvimento, todos os problemas de comunicação foram levados em consideração e algoritmos padrão para entrega de informações foram desenvolvidos.
Durante qualquer transporte, as regras devem ser rigorosamente seguidas. Que regras, por exemplo, devem ser seguidas no transporte de passageiros em trens? Os passageiros compram as passagens e ocupam os assentos nelas indicados. Caso contrário, haverá uma movimentação desordenada de passageiros nas carruagens, querendo ocupar melhores lugares. O passageiro não tem o direito de transportar consigo tigres, ursos e outros animais selvagens. Existem regras para o transporte de animais de estimação. O condutor é obrigado a monitorar o estado sanitário do vagão e do banheiro, a disponibilidade de água, caso contrário os passageiros poderão chegar à estação doentes. O trem segue o horário, fazendo as paradas necessárias. Ao se mudar para países europeus, as rodas dos vagões são substituídas para viajar em trilhos de bitola estreita (caso contrário, o trem descarrila). Você vê o quanto precisa considerar durante o transporte. O mesmo se aplica à transmissão de informações.
Na verdade, a transmissão de dados é um processo complexo e pode ser considerado a diferentes níveis. Não discutiremos todos eles em detalhes. No entanto, vamos abordar algumas questões.
O protocolo de transferência estabelece um acordo entre computadores em comunicação. Para que a comunicação entre computadores seja estabelecida, seus endereços devem ser especificados. Esses endereços são determinados por adaptadores de rede, números de telefone e programas de comunicação. As regras para a formação de endereços de computadores em uma rede global devem ser absolutamente idênticas, apesar de os computadores da rede poderem ser heterogêneos e usarem sistemas operacionais diferentes.
A transmissão de dados em um fluxo contínuo pode resultar em perda ou corrupção de dados. Portanto, eles são divididos em blocos (pacotes) de informações de comprimento estritamente definido. Cada um desses blocos é acompanhado de informações de serviço, incluindo marcas de identificação de seu início e fim. Os protocolos de transmissão contêm um mecanismo para reconhecer o início e o fim de um bloco. Eles gerenciam fluxos de dados, distribuem-nos e enfileiram-nos. Na outra ponta, o receptor da informação deve trabalhar de acordo com as mesmas regras (protocolos). Só então os computadores entenderão o que estão transmitindo uns aos outros.
Cada pacote recebe um número para reconhecer informações enviadas erroneamente ou perdidas durante a comunicação, bem como solicitar novamente exatamente o pacote cujo encaminhamento houve problemas. Você pode comparar a entrega desses pacotes com a entrega de pacotes pelo correio em caixas idênticas e com design de endereço padrão. Afinal, cada encomenda também vem acompanhada de informações de serviço. Se lhe enviarem vários pacotes e um deles não chegar, você pode, claro, solicitá-lo.
Devido às inúmeras tarefas que devem ser resolvidas de forma padronizada, existem diferentes tipos de protocolos de transferência de dados, correção e correção de erros, etc.
A Internet utiliza o protocolo internacional TCP/IP, criado na década de 70. O gerenciamento da rede é descentralizado. Isso significa que se algum nó (computador) da rede falhar, o funcionamento de todos os outros computadores é mantido. Os pacotes de dados passam pela rede até o computador com o endereço desejado e, caso ocorra um acidente em um dos computadores, eles são enviados automaticamente por uma rota diferente. Para o destinatário, não importa o caminho que este ou aquele pacote percorrerá para alcançá-lo. No seu destino, eles se unirão em um só. Assim, os pacotes podem chegar ao destino através de rotas indiretas.
Perguntas e tarefas do teste
1. Que tipos de redes existem?
2. Qual a finalidade de cada tipo de rede?
3. Como as redes com terminais e uma máquina central diferem das redes de computadores?
4. O que é chamado de cliente e o que é servidor?
5. Dê exemplos de uso de uma rede local.
6. Dê exemplos de como usar uma rede corporativa.
7. Dê exemplos de uso da rede global.
8. Cite os principais tipos de canais de comunicação.
9. O que é levado em consideração na organização de uma rede?
10. Como conectar computadores em uma sala?
11. Determine o tempo que levará para transferir um arquivo de 6 MB por cabo coaxial9 pela rede telefônica e por cabo de fibra óptica.
12. Por que as linhas telefônicas são utilizadas em redes de computadores?
13. O que é uma placa de rede?
14. O que é um modem? Que tipos de modems existem?
15. Para que são utilizados adaptadores de rede e modems?
16. Descreva as funções e características dos modems.
17. Por que os usuários procuram comprar modems com velocidades de transmissão mais altas?
18. Onde é melhor usar um modem e onde está o adaptador de rede para organizar uma rede?
19. Como é chamado um protocolo? Explique as funções dos protocolos de transmissão.
Componentes de hardware LAN: estações de trabalho, servidores, placas de interface e cabos.
Estações de trabalho (PCs) – computadores pessoais, – locais de trabalho dos usuários da rede. Às vezes, os PCs podem não ter discos rígidos. Essas estações de trabalho são chamadas de PCs sem disco. Sua vantagem é o baixo custo, alta segurança contra a penetração de estrangeiros e vírus de computador no sistema; desvantagem - não há possibilidade de trabalhar offline, de ter seus próprios arquivos de dados e programas.
Os servidores na LAN executam as funções de distribuição de recursos de rede. Um servidor é um computador pessoal, minicomputador ou servidor de computador especial bastante poderoso. Pode haver vários servidores em uma rede. Um computador servidor pessoal pode combinar as funções de um servidor e de uma estação de trabalho. A coleção de computadores servidores e estações de trabalho relacionadas a servidores é chamada de domínio.
Os adaptadores de rede utilizados em uma LAN possuem três características principais: o tipo de barramento do computador ao qual estão conectados (ISA, EISA, Micro Channel, etc.), a profundidade de bits (8, 16, 32, 64) e o método utilizado. para acessar o canal de dados da rede.
Os principais esquemas para conexão de computadores em uma LAN são: “estrela”, “anel” e “barramento comum”.
Métodos de acesso ao canal de rede amplamente utilizados:
o Ethernet (suporta topologia de barramento);
o Arcnet (suporta topologia em estrela);
o Token-Ring (suporta topologia em anel).
Na classificação das topologias LAN, existem duas classes principais: broadcast e serial.
Nas configurações de transmissão, cada computador pessoal transmite sinais que podem ser recebidos por outros computadores. Essas configurações incluem topologias de barramento, árvore e estrela.
Nas configurações sequenciais, cada subcamada física transmite informações para um computador. Exemplos: arbitrário (conexão aleatória de computadores), hierárquico, “anel”, “cadeia”, “estrela com centro intelectual”, “floco de neve”.
Para conectar computadores em uma LAN, são usados cabos coaxiais (finos e grossos), cabos de par trançado e fibra óptica, e estão em andamento trabalhos para introduzir redes de rádio sem fio.
Equipamentos LAN adicionais – fontes de alimentação ininterruptas, modems, transceptores, repetidores e conectores (conectores, terminadores).
Princípios de gestão
Existem dois princípios principais de gerenciamento em uma LAN: centralizado e descentralizado. Nas redes centralizadas existe um nó central (computador servidor (CS)) e estações de trabalho.
O principal objetivo de um computador servidor é gerenciar a transferência de dados em uma rede e armazenar arquivos usados por muitas estações de trabalho. Impressoras a laser, faxes, modems, scanners, etc. geralmente são conectados a computadores servidores.
Sistemas operacionais de rede que implementam gerenciamento centralizado: Microsoft Windows NT Server, Novell NetWare (versões 3.X e 4.X) e outros.
As vantagens das redes centralizadas: alta segurança dos recursos da rede contra acesso não autorizado, facilidade de administração da rede, capacidade de criar redes com um grande número de nós.
Desvantagens: vulnerabilidade do sistema em caso de mau funcionamento do servidor de arquivos, bem como alta demanda de recursos do servidor.
Redes com descentralizado gerenciamento (redes ponto a ponto) não contém um computador servidor. As funções de gerenciamento de rede são transferidas uma a uma de uma estação de trabalho para outra. Os recursos principais de todas as estações de trabalho geralmente estão disponíveis publicamente. As redes ponto a ponto são construídas nos seguintes programas e pacotes: Novell NetWare Lite, Windows for Workgroups, Windows95/98 e outros.
A implantação de uma rede ponto a ponto em um pequeno número de estações de trabalho permite um ambiente de computação distribuída mais eficiente e resiliente. O software de rede é mais simples em comparação com redes centralizadas. No entanto, essas redes são mais fracas em termos de segurança e administração da informação.
Um consumidor de recursos na rede é chamado cliente , e o componente de rede que fornece recursos é servidor . Os principais tipos de recursos: hardware (computador inteiro, unidade de disco, dispositivo de impressão, etc.), software e informações. Os clientes de rede típicos são: um computador, um usuário ou um programa. Para um recurso de hardware, os termos utilizados são servidor de disco (servidor de arquivos ou servidor de arquivos). O processamento de mensagens recebidas é realizado por servidores de mensagens, o processamento de solicitações de banco de dados por servidores de banco de dados e a execução de aplicativos de usuário por servidores de aplicativos. Às vezes, o mesmo termo se refere a diferentes componentes (hardware e hardware-software) de um sistema de computador. Por exemplo, um servidor de impressão é um computador com uma impressora conectada, um programa de impressão ou um computador com software de gerenciamento de impressão.
