При физическом соединении двух или более компьютеров образуется компьютерная сеть. В общем случае, для создания компьютерных сетей необходимо специальное аппаратное обеспечение – сетевое оборудование и специальное программное обеспечение - сетевые программные средства.

Для передачи данных компьютеры используют самые разнообразные физические каналы, которые обычно называются средой передачи.

Назначение всех видов компьютерных сетей определяется двумя функциями:

• -обеспечение совместного использования аппаратных и программных ресурсов сети;
• -обеспечение совместного доступа к ресурсам данных.

Например, все участники локальной сети могут совместно использовать одно общее устройство печати - сетевой принтер или, например, ресурсы жестких дисков одного выделенного компьютера – файлового сервера. Аналогично можно совместно использовать и программное обеспечение. Если в сети имеется специальный компьютер, выделенный для совместного использования участниками сети, он называется файловым сервером.

Группы сотрудников, работающих над одним проектом в рамках локальной сети, называются рабочими группами. В рамках одной локальной сети могут работать несколько рабочих групп. У участников рабочих групп могут быть разные права для доступа к общим ресурсам сети.

Совокупность приемов разделения и ограничения прав участников компьютерной сети называется политикой сети. Управление сетевыми политиками называется администрированием сети. Лицо, управляющее организацией работы участников локальной компьютерной сети, называется системным администратором.

Основные характеристики и классификация компьютерных сетей.

По территориальной распространенности сети могут быть локальными, глобальными, и региональными.

• -Локальная сеть (LAN - Local Area Network) - сеть в пределах предприятия, учреждения, одной организации;
• -Региональная сеть (MAN - Metropolitan Area Network) - сеть в пределах города или области;
• -Глобальная сеть (WAN - Wide Area Network) – сеть на территории государства или группы государств.

По типу среды передачи сети разделяются на:

• -Проводные (на коаксиальном кабеле, на витой паре, оптоволоконные);
• -Беспроводные с передачей информации по радиоканалам или в инфракрасном диапазоне.

По способу организации взаимодействия компьютеров сети делят на:

• -Одноранговые;
• -С выделенным сервером(иерархические сети).

Все компьютеры одноранговой сети равноправны. Любой пользователь сети может получить доступ к данным, хранящимся на любом компьютере. Главное достоинство одноранговых сетей – это простота установки и эксплуатации. Главный недостаток состоит в том, что в условиях одноранговых сетей затруднено решение вопросов защиты информации. Поэтому такой способ организации сети используется для сетей с небольшим количеством компьютеров и там, где вопрос защиты данных не является принципиальным.

В иерархической сети при установке сети заранее выделяются один или несколько серверов - компьютеров, управляющих обменом данных по сети и распределением ресурсов. Любой компьютер, имеющий доступ к услугам сервера называют клиентом сети или рабочей станцией. Сервер в иерархических сетях - это постоянное хранилище разделяемых ресурсов. Сам сервер может быть клиентом только сервера более высокого уровня иерархии. Серверы обычно представляют собой высокопроизводительные компьютеры, возможно, с несколькими параллельно работающими процессорами, винчестерами большой емкости и высокоскоростной сетевой картой. Иерархическая модель сети является наиболее предпочтительной, так как позволяет создать наиболее устойчивую структуру сети и более рационально распределить ресурсы. Также достоинством иерархической сети является более высокий уровень защиты данных. К недостаткам иерархической сети, по сравнению с одноранговыми сетями, относятся:

• -Необходимость дополнительной ОС для сервера;
• -Более высокая сложность установки и модернизации сети;
• -Необходимость выделения отдельного компьютера в качестве сервера.

По технологии использования сервера различают сети:

• -C архитектурой файл-сервер;
• -C архитектурой клиент-сервер.

В первой модели используется файловый сервер, на котором хранится большинство программ и данных. По требованию пользователя ему пересылаются необходимая программа и данные. Обработка информации выполняется на рабочей станции.

В системах с архитектурой клиент-сервер обмен данными осуществляется между приложением-клиентом и приложением-сервером. Хранение данных и их обработка производится на мощном сервере, который выполняет также контроль за доступом к ресурсам и данным. Рабочая станция получает только результаты запроса.

К основным характеристикам сетей относятся:

• -Пропускная способность – максимальный объем данных, передаваемых сетью в единицу времени. Пропускная способность измеряется в Мбит/с.
• -Время реакции сети - время, затрачиваемое программным обеспечением и устройствами сети на подготовку к передаче информации по данному каналу. Время реакции сети измеряется миллисекундах.

Топологией сети называется физическая или электрическая конфигурация кабельной системы и соединений сети. В топологии сетей применяют несколько специализированных терминов:

• -Узел сети - компьютер, либо коммутирующее устройство сети;
• -Ветвь сети - путь, соединяющий два смежных узла;
• -Оконечный узел - узел, расположенный в конце только одной ветви;
• -Промежуточный узел - узел, расположенный на концах более чем одной ветви;
• -Смежные узлы - узлы, соединенные, по крайней мере, одним путём, не содержащим никаких других узлов.

Существует всего 5 основных типов топологии сетей:

1. Топология “Общая Шина”. В этом случае подключение и обмен данными производится через общий канал связи, называемый общей шиной. Общая шина является очень распространенной топологией для локальных сетей. Передаваемая информация может распространяться в обе стороны. Применение общей шины снижает стоимость проводки и унифицирует подключение различных модулей. Основными преимуществами такой схемы являются дешевизна и простота разводки кабеля по помещениям. Самый серьезный недостаток общей шины заключается в ее низкой надежности: любой дефект кабеля или какого-нибудь из многочисленных разъемов полностью парализует всю сеть. Другим недостатком общей шины является ее невысокая производительность, так как при таком способе подключения в каждый момент времени только один компьютер может передавать данные в сеть. Поэтому пропускная способность канала связи всегда делится здесь между всеми узлами сети.
2. Топология “Звезда”. В этом случае каждый компьютер подключается отдельным кабелем к общему устройству, называемому концентратором, который находится в центре сети. В функции концентратора входит направление передаваемой компьютером информации одному или всем остальным компьютерам сети. Главное преимущество этой топологии перед общей шиной – существенно большая надежность. Любые неприятности с кабелем касаются лишь того компьютера, к которому этот кабель присоединен, и только неисправность концентратора может вывести из строя всю сеть. Кроме того, концентратор может играть роль интеллектуального фильтра информации, поступающей от узлов в сеть, и при необходимости блокировать запрещенные администратором передачи. К недостаткам топологии типа звезда относится более высокая стоимость сетевого оборудования из-за необходимости приобретения концентратора. Кроме того, возможности по наращиванию количества узлов в сети ограничиваются количеством портов концентратора. В настоящее время иерархическая звезда является самым распространенным типом топологии связей как в локальных, так и глобальных сетях.
3. Топология “Кольцо”. В сетях с кольцевой топологией данные в сети передаются последовательно от одной станции к другой по кольцу, как правило, в одном направлении. Если компьютер распознает данные как предназначенные ему, то он копирует их себе во внутренний буфер. В сети с кольцевой топологией необходимо принимать специальные меры, чтобы в случае выхода из строя или отключения какой-либо станции не прервался канал связи между остальными станциями. Преимущество данной топологии - простота управления, недостаток - возможность отказа всей сети при сбое в канале между двумя узлами.
4. Ячеистая топология. Для ячеистой топологии характерна схема соединения компьютеров, при которой физические линии связи установлены со всеми рядом стоящими компьютерами. В сети с ячеистой топологией непосредственно связываются только те компьютеры, между которыми происходит интенсивный обмен данными, а для обмена данными между компьютерами, не соединенными прямыми связями, используются транзитные передачи через промежуточные узлы. Ячеистая топология допускает соединение большого количества компьютеров и характерна, как правило, для глобальных сетей. Достоинства данной топологии в ее устойчивости к отказам и перегрузкам, т.к. имеется несколько способов обойти отдельные узлы.
5. Смешанная топология. В то время как небольшие сети, как правило, имеют типовую топологию - звезда, кольцо или общая шина, для крупных сетей характерно наличие произвольных связей между компьютерами. В таких сетях можно выделить отдельные произвольно подсети, имеющие типовую топологию, поэтому их называют сетями со смешанной топологией.

Основной задачей, решаемой при создании компьютерных сетей, является обеспечение совместимости оборудования по электрическим и механическим характеристикам и обеспечение совместимости информационного обеспечения (программ и данных) по системе кодирования и формату данных. Решение этой задачи относится к области стандартизации и основано на так называемой модели OSI (модель взаимодействия открытых систем - Model of Open System Interconnections). Согласно модели OSI архитектуру компьютерных сетей следует рассматривать на разных уровнях (общее число уровней - до семи). Самый верхний уровень - прикладной. На этом уровне пользователь взаимодействует с вычислительной системой. Caмый нижний уровень - физический. Он обеспечивает обмен сигналами между устройствами. Обмен данными в системах связи происходит путем их перемещения с верхнего уровня на нижний, затем транспортировки и, наконец, обратным воспроизведением на компьютере клиента в результате перемещения с нижнего уровня на верхний.

Основными компонентами сети являются:

• -Рабочие станции;
• -Серверы;
• -Передающие среды (кабели) ;
• -Сетевое оборудование.

Рабочими станциями называются компьютеры сети, на которых пользователями сети реализуются прикладные задачи.

Серверы сети - это аппаратно-программные системы, выполняющие функции управления распределением сетевых ресурсов общего доступа. Сервером может быть это любой подключенный к сети компьютер, на котором находятся ресурсы, используемые другими устройствами локальной сети. В качестве аппаратной части сервера используется достаточно мощные компьютеры.

Сети можно создавать с любым из типов кабеля.

1. Витая пара (TP - Twisted Pair) – это кабель, выполненный в виде скрученной пары проводов. Он может быть экранированным и неэкранированным. Экранированный кабель более устойчив к электромагнитным помехам. Витая пара наилучшим образом подходит для малых учреждений. Недостатками данного кабеля является высокий коэффициент затухания сигнала и высокая чувствительность к электромагнитным помехам, поэтому максимальное расстояние между активными устройствами в ЛВС при использовании витой пары должно быть не более 100 метров.
2. Коаксиальный кабель состоит из одного цельного или витого центрального проводника, который окружен слоем диэлектрика. Проводящий слой алюминиевой фольги, металлической оплетки или их комбинации окружает диэлектрик и служит одновременно как экран против наводок. Общий изолирующий слой образует внешнюю оболочку кабеля. Длина кабеля может достигать до 50 км.
3. Оптоволоконный кабель является более новой технологией, используемой в сетях. Носителем информации является световой луч, который модулируется сетью и принимает форму сигнала. Такая система устойчива к внешним электрическим помехам и таким образом возможна очень быстрая, секретная и безошибочная передача данных со скоростью до 2 Гбит/с. Количество каналов в таких кабелях огромно.
4. Радиоволны в микроволновом диапазоне используются в качестве передающей среды в беспроводных локальных сетях, либо между мостами или шлюзами для связи между локальными сетями. В первом случае максимальное расстояние между станциями составляет 200 - 300 м, во втором - это расстояние прямой видимости.

Выделяют следующие виды сетевого оборудования:

• -Сетевые карты. Сетевые карты отвечают за передачу информации между компьютерами сети. Сетевая карта состоит из разъема для сетевого проводника (обычно, витой пары) и микропроцессора, который кодирует/декодирует сетевые пакеты. Типичная сетевая карта представляет собой плату, вставляемую в разъем шины PCI. Практически во всех современных компьютерах электроника сетевого адаптера распаяна непосредственно на материнской плате. Вместо внутренней сетевой карты можно использовать внешний сетевой адаптер USB:сетевая карта usbОн представляет собой переходник USB-LAN и имеет схожие функции со своими PCI-аналогами. Главным достоинством сетевых карт USB является универсальность: без вскрытия корпуса системного блока такой адаптер можно подключить к любому ПК, где есть свободный порт USB. Также USB адаптер будет незаменим для ноутбука, в котором вышел из строя единственный встроенный сетевой разъем, или возникла необходимость в двух сетевых портах;
• -Концентраторы (Hub) – это центральные устройства кабельной системы или сети физической топологии "звезда", которые при получении пакета на один из своих портов пересылает его на все остальные. В результате получается сеть с логической структурой общей шины. Различают концентраторы активные и пассивные. Активные концентраторы усиливают полученные сигналы и передают их. Пассивные концентраторы пропускают через себя сигнал, не усиливая и не восстанавливая его;
• -Повторители (Repeater)- устройства сети, усиливает и заново формирует форму входящего аналогового сигнала сети на расстояние другого сегмента. Повторитель действует на электрическом уровне для соединения двух сегментов. Повторители не распознают сетевые адреса и поэтому не могут использоваться для уменьшения трафика;
• -Коммутаторы (Switch) - управляемые программным обеспечением центральные устройства кабельной системы, сокращающие сетевой трафик за счет того, что пришедший пакет анализируется для выяснения адреса его получателя и соответственно передается только ему. Использование коммутаторов является более дорогим, но и более производительным решением. Коммутатор обычно значительно более сложное устройство и может обслуживать одновременно несколько запросов. Если по какой-то причине нужный порт в данный момент времени занят, то пакет помещается в буферную память коммутатора, где и дожидается своей очереди. Построенные с помощью коммутаторов сети могут охватывать несколько сотен машин и иметь протяженность в несколько километров. Это более “интеллектуальные” устройства, где есть свой процессор, внутренняя шина и буферная память. Если концентратор просто передает пакеты от одного порта ко всем остальным, то коммутатор анализирует адреса сетевых карт, подключенных к его портам, и переправляет пакет только в нужный порт. В результате бесполезный трафик в сети резко снижается. Это позволяет намного увеличить производительность сети и обеспечивает большую скорость передачи данных в сетях с большим количеством пользователей. Коммутаторы бывают двух видов – управляемые и неуправляемые. Управляемые обладают дополнительной функциональностью. Так, появляется возможность управления коммутатором с помощью веб-интерфейса, объединения нескольких коммутаторов в один виртуальный со своими правилами коммутации пакетов и т.д. Стоимость управляемых коммутаторов гораздо выше стоимости неуправляемых, поэтому в малых и средних сетях используются неуправляемые коммутаторы. ;
• -Принт-серверы, или сервер печати – это устройство, которое позволяет подключить принтер, не имеющий собственного сетевого порта к сети. Проще говоря: принт-сервер – это коробка, к которой с одной стороны подключается принтер, а с другой стороны — сетевой провод. При этом принтер становится доступным в любое время, поскольку не привязан к какому-либо компьютеру сети. Существуют принт-серверы с разными портами: USB и LPT; так же встречаются и комбинированные варианты;
• -Маршрутизаторы (Router) - стандартные устройства сети, работающие на сетевом уровне и позволяющее переадресовывать и маршрутизировать пакеты из одной сети в другую, а также фильтроватьшироковещательные сообщения;
• -Мосты (Bridge)- устройства сети, которое соединяют два отдельных сегмента, ограниченных своей физической длиной, и передают трафик между ними. Мосты также усиливают и конвертируют сигналы для кабеля другого типа. Это позволяет расширить максимальный размер сети, одновременно не нарушая ограничений на максимальную длину кабеля, количество подключенных устройств или количество повторителей на сетевой сегмент;
• -Шлюзы (Gateway) - программно-аппаратные комплексы, соединяющие разнородные сети или сетевые устройства. Шлюзы позволяет решать проблемы различия протоколов или систем адресации. Они действует на сеансовом, представительском и прикладном уровнях модели OSI;
• -Межсетевые экраны (firewall, брандмауэры) - это сетевые устройства, реализующие контроль за поступающей в локальную сеть и выходящей из нее информацией и обеспечивающие защиту локальной сети посредством фильтрации информации. Большинство межсетевых экранов построено на классических моделях разграничения доступа, согласно которым субъекту (пользователю, программе, процессу или сетевому пакету) разрешается или запрещается доступ к какому-либо объекту (файлу или узлу сети) при предъявлении некоторого уникального, присущего только этому субъекту, элемента. Межсетевой экран - это программный и/или аппаратный барьер между двумя сетями, позволяющий устанавливать только авторизованные межсетевые соединения. Обычно межсетевые экраны защищают соединяемую с Internet корпоративную сеть от проникновения извне и исключает возможность доступа к конфиденциальной информации.

Смонтированная и настроенная локальная сеть позволяет эффективно и защищенно пользоваться общими ресурсами и управлять клиентами сети. Например:

• -Организовать домен Windows. Домены Windows предоставляют сетевым администраторам возможность управлять большим количеством компьютеров и контролировать их из одного места. Один или несколько серверов, известных как контроллеры домена, контролируют домен и компьютеры на нём. Домены обычно состоят из компьютеров в одной локальной сети. Однако компьютеры, присоединённые к домену, могут продолжать обмениваться данными со своим контроллером домена через VPN или подключение к Интернету. Когда компьютер присоединён к домену, он не использует свои собственные локальные учётные записи пользователей. Учётные записи пользователей и пароли устанавливаются на контроллере домена. Когда вы входите в систему в этом домене, компьютер аутентифицирует имя вашей учётной записи и пароль с помощью контроллера домена. Это означает, что вы можете войти в систему с одним и тем же именем пользователя и паролем на любом компьютере, присоединённом к домену. Сетевые администраторы могут изменять параметры групповой политики на контроллере домена. Каждый компьютер в домене получит эти настройки от контроллера домена, и они переопределят любые локальные настройки, указанные пользователями на своих компьютерах. Все настройки контролируются из одного места. Это также «блокирует» компьютеры. Вероятно, вам не будет разрешено изменять многие системные настройки на компьютере, присоединённом к домену. Поскольку домены не предназначены для домашних пользователей, к домену можно присоединить только компьютер с версией Windows Professional или Enterprise. Устройства под управлением Windows RT также не могут присоединяться к доменам.
• -Использовать принтеры. Если ваши сотрудники регулярно печатают документы, то можно сэкономить на принтерах. При наличии локальной сети вы можете купить всего один мощный сетевой принтер для целого кабинета. Это также позволит сэкономить на заправке картриджей, поскольку вам понадобится заказывать заправку не нескольких картриджей, а одного или двух. Изнашивается такое оборудование гораздо реже.
• -Использовать cканеры. Когда у вас в офисе стоит сканер, который подключен к одному компьютеру, то работающего за ним сотрудника регулярно отвлекают, к чему добавляется ещё и надоедливый поиск флэшек. Сетевой сканер позволяет любому сотруднику сканировать напрямую на свой компьютер. Лучше всего купить МФУ (многофункциональное устройство) – это сканер принтер и копир в одном.
• -Совместно использовать программы и оборудование. Имея грамотную сеть, можно купить один мощный сервер и подключить к нему все остальные компьютеры как терминальные станции. Вы сэкономите на комплектующих для станций, которые по своей мощности весьма слабые и потому дешёвые. Для них даже нет необходимости покупать жёсткий диск, а это одна из дорогих деталей ПК! Если же вы захотите увеличить мощности, то достаточно будет усовершенствовать сервер.
• -Доступ к общим базам. Локальная сеть позволяет организовать Единое хранилище для всех ваших рабочих файлов. Можно задавать ограничения на доступ к информации для разных пользователей. У вас всегда есть доступ к рабочим файлам, если сотрудник заболел или компьютер «умер».
• -С помощью внутренней сети можно организовать IP телефонию.
• -Возможность организовать сетевую версию 1С.
• -Можно организовать работу с одним и тем же документом для нескольких пользователей.
• -Вы можете создать единую и легкодоступную базу шаблонных документов в одном месте. Когда вы обновляете какой-то шаблон, актуальный документ появляется у всех сотрудников.
• -Очень быстрый обмен файлами. Даже если второй сотрудник сидит тремя этажами выше.
• -CRM система. Современные CRM системы позволяют не только эффективно использовать базу клиентов и контролировать продажи, но еще и могут быть эффективным «Task менеджером» - системой постановки и контроля задач, которая позволит вам не запутаться в ежедневной рутине и быть очень эффективным руководителем или сотрудником.

В качестве сервера можно использовать обычный компьютер, с обычной операционной системой, например, MS Windows 7 обычной версии (Home Edition, несмотря на то, что она называется домашней, можно использовать на предприятии), но только в том случае, если у вас в офисе информацию с него запрашивают не более пяти рабочих станций. Если у вас их больше, то нужно установить версию Professional или специализированную операционную систему для сервера. Перед тем как выбрать сетевой коммутатор, обязательно определитесь сколько у вас будет рабочих станций, МФУ и не забывайте, что для сервера тоже нужно отдельное гнездо в коммутаторе. В идеале стоит не полениться, на листе нарисовать схему и посчитать, сколько гнёзд должно быть в коммутаторе. Обязательно убедитесь, что в сетевом коммутаторе есть специальное гнездо для подключения интернета.

При выборе МФУ или принтера убедитесь в том, что у него есть сетевое гнездо 8P8C (часто ошибочно называют Rj 45) и возможность печати или сканирования по сети.

Если вы решили поставить сервер, то обязательно проконсультируйтесь со специалистом, чтобы он грамотно просчитал и соотнёс все ресурсы:

• -Размер жёсткого диска и его вид;
• -Оперативную память;
• -Скорость процессора;
• -Скорость передачи данных сетевой платы;
• -Скорость передачи данных коммутатора к серверу и к остальным гнездам;
• -Скорость передачи данных на рабочих станциях;
• -Объемы запрашиваемых данных.

Всё это необходимо проверить, чтобы не вышло так, что ваша сеть будет способна передавать огромные объемы информации в секунду, а сервер не сможет обрабатывать всю эту информацию, или наоборот.

Компания СКС всегда готова помочь в монтаже и настройке локальной сети.