Для чего нужна локальная сеть между компьютерами? Локальная сеть — что это такое и зачем нужно

В любой организации, где есть два и более компьютера, их целесообразно объединить в локальную сеть . Сеть позволяет сотрудникам быстро обмениваться между собой информацией и документами, служит для совместного использования общего доступа в интернет, оборудования и устройств хранения информации.
Для объединения компьютеров нам понадобится определенное сетевое оборудование . В сегодняшней статье мы рассмотрим, какое оборудование применяется при создании проводной локальной сети .

Сетевое оборудование – устройства, из которых состоит компьютерная сеть. Условно выделяют два вида сетевого оборудования:

• Активное сетевое оборудование – оборудование, которое способно обрабатывать или преобразовывать передаваемую по сети информацию. К такому оборудованию относятся сетевые карты, маршрутизаторы, принт-серверы.
• Пассивное сетевое оборудование – оборудование, служащее для простой передачи сигнала на физическом уровне. Это сетевые кабели, коннекторы и сетевые розетки, повторители и усилители сигнала.

Для монтажа проводной локальной сети нам в первую очередь понадобятся:

• сетевой кабель и разъемы (называемые коннекторами );
• сетевые карты – по одной в каждом ПК сети, и две на компьютере, служащем сервером для выхода в интернет;
• устройство или устройства, обеспечивающие передачу пакетов между компьютерами сети. Для сетей из трех и более компьютеров нужно специальное устройство – , который объединяет все компьютеры сети;
• дополнительные сетевые устройства. Простейшая сеть строится и без такого оборудования, однако при организации общего выхода в интернет, использовании общих сетевых принтеров дополнительные устройства могут облегчить решение подобных задач.

Теперь рассмотрим подробнее всё перечисленное выше оборудование:

Сетевые проводники

В эту группу входят различные сетевые кабели (витая пара, коаксиальный кабель, оптоволокно).

Коаксиальный кабель – это первый кабель, который применялся для создания сетей. От его использования при построении локальных компьютерных сетей уже давно отказались.

Оптоволоконный кабель – наиболее перспективный в плане скоростных показателей, но и более дорогой по сравнению с коаксиальным кабелем или витой парой. К тому же монтаж оптоволоконных сетей требует высокой квалификации, а для оконцовки кабеля необходимо дорогостоящее оборудование. По этим причинам широкого распространения данный вид кабеля пока не получил.

Витая пара – самый распространенный на сегодняшний день вид кабеля, применяемый для построения локальных сетей. Кабель состоит из попарно перевитых медных изолированных проводников. Типичный кабель несет в себе 8 проводников (4 пары), хотя выпускается и кабель с 4 проводниками (2 пары). Цвета внутренней изоляции проводников строго стандартны. Расстояние между устройствами, соединенными витой парой, не должно превышать 100 метров.
Существует несколько категорий кабелей типа витая пара, которые маркируются от CAT1 до CAT7. В локальных сетях стандарта Ethernet используется витая пара категории CAT5 .

Для работы с кабелем витая пара применяются коннекторы RJ-45 .

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: Он 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.

Сетевые коммутаторы

Не так давно для построения локальных сетей применялись сетевые концентраторы (или, в просторечии, хабы ). Когда сетевая карта отсылает пакет данных с компьютера в сеть, хаб просто усиливает сигнал и передает его всем участникам сети. Принимает и обрабатывает пакет только та сетевая карта, которой он адресован, остальные его игнорируют. По сути, концентратор – это усилитель сигнала.

В настоящее время в локальных сетях применяются (или, как их называют, свитчи ). 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.Коммутатор может работать на скорости 10, 100 или 1000 Мбит/с. Это, а также установленные на компьютерах сетевые карты, определяет скорость сегмента сети. Другая характеристика коммутатора – количество портов. От этого зависит количество сетевых устройств, которые можно подключить к коммутатору. Помимо компьютеров, ими являются принт-серверы, модемы, сетевые дисковые накопители и другие устройства с LAN-интерфейсом.

При проектировании сети и выборе коммутатора нужно учитывать возможность расширения сети в дальнейшем – лучше приобретать коммутатор с несколько большим количеством портов, чем число компьютеров в вашей сети на данный момент. Кроме того, один порт нужно держать свободным на случай объединения с другим коммутатором. В настоящее время коммутаторы соединяются обычной витой парой пятой категории, точно такой же, которая используется для подключения каждого компьютера сети к коммутатору.

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.

Дополнительное сетевое оборудование

В локальной сети можно использовать различное дополнительное оборудование, например, чтобы объединить две сети или обеспечить защиту сети от внешних атак. Кратко рассмотрим сетевое оборудование, которое применяется при построении компьютерных сетей.

Принт-сервер , 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.Повторитель предназначен для увеличения расстояния сетевого соединения путем усиления электрического сигнала. Если вы будете использовать в локальной сети кабель витая пара длиной более 100 метров, повторители должны устанавливаться в разрыв кабеля через каждые 100 метров. Питание повторителей обычно осуществляется по тому же кабелю. С помощью повторителей можно соединить сетевым кабелем несколько отдельно стоящих зданий.Маршрутизатор (или ) – сетевое устройство, которое на основании информации о структуре сети по определенному алгоритму выбирает маршрут для пересылки пакетов между различными сегментами сети.

Маршрутизаторы применяют для объединения сетей разных типов, зачастую несовместимых по архитектуре и протоколам (например, для подсоединения Ethernet к сети WAN). Также маршрутизатор используется для обеспечения доступа из локальной сети в глобальную сеть Интернет, осуществляя при этом функции межсетевого экрана.Маршрутизатор может быть представлен не только в аппаратном виде, но и в программном. Любой компьютер сети, на котором установлено соответствующее программное обеспечение, может служить маршрутизатором.

Локальная сеть представляет собой набор различного оборудования и программного обеспечения, предназначенного для связи двух и более компьютеров между собой с возможностью обмениваться данными, совместную обработку и хранение информации. В этой статье мы разберем что такое и для чего нужна локальная сеть. А также ее устройство.

Самая простейшая локальная сеть представляет собой два отдельных компьютера, у которых имеется сетевая карта и сетевой кабель, соединяющий их. Также сеть может быть организована без использования сетевого кабеля посредством двух модулей беспроводной сети (такая сеть будет называться беспроводной).

После подключения и настройки локальной сети два компьютера смогут обмениваться файлами, получать совместный доступ к общим ресурсам и обрабатывать общие данные. При использовании большего количества компьютеров (три и более) потребуется дополнительное оборудование: коммуникатор, маршрутизатор, роутер и другое, в зависимости от сложности сети. Все это оборудование относится к активным устройствам и служит для обеспечения связи нескольких локальных машин в общую единую сеть.

Группа из нескольких компьютеров, объединенных в сеть, позволяет максимально оптимизировать работу над большими объектами. То есть каждый пользователь получает доступ к одним и тем же данным и возможность работы с ними одновременно, а не по очереди. То же касается и общего доступа к программному обеспечению.

В больших локальных сетях обычно выделяют один , который обеспечивает управление всеми остальными, и называют его сервер, а все остальные — рабочими станциями. Однако в небольшой сети управление небольшой группой компьютеров может не потребоваться, поэтому там все рабочие станции имеют равные права.

Сервер же имеет повышенные привилегии в сети и при должной настройке позволяет управлять и администрировать работу всех рабочий станций в сети. Для этого используют соответствующее программное обеспечение. Также, как правило, на сервере располагается папка с данными для совместного доступа других пользователей. Поэтому в качестве сервера используют наиболее мощный персональный компьютер или собирают специально из специальных серверных комплектующих.

Основным параметром локальной сети является между двумя рабочими станциями. На сегодняшний день скорость передачи данных в локальной сети может составлять (теоретически) 1Gbit/s. Для такой скорости передачи данных в локальной сети необходимо использовать высокоскоростные сетевые адаптеры на всех рабочих станциях сети. Но довольно часто встречаются еще локальные сети с предельной скоростью подключения 100Mbit/s. Реальная скорость передачи данных внутри сети зависит от множества факторов и может быть значительно ниже теоретических значений. Об этом следует знать, если вы собираетесь создать высокопроизводительную вычислительную локальную сеть .

П роще говоря, локальная сеть (ЛВС, LAN) представляет собой группу компьютеров и других устройств, которые соединены вместе по сети и находятся в одном месте — обычно в одном здании, таком как офис или дом. Но, давайте рассмотрим подробнее.

Что такое LAN

Таким образом, мы знаем две вещи о локальной сети исходя из названия «Локальная сеть» — устройства в них подключены к сети, и они локальные. И это локальная часть, которая действительно определяет ЛВС и отличает ее от других типов сетей, таких как глобальные сети (WAN) и Metro Area Networks (MAN).

Обычно локальные сети ограничены в небольшой области, обычно в одном здании, но это не является обязательным требованием. Эта область может быть Вашим домом или малым бизнесом, и она может содержать всего несколько устройств. Это также может быть гораздо более обширная область, как и все офисное здание, которое содержит сотни или тысячи устройств.

Но независимо от размера единая определяющая характеристика локальной сети заключается в том, что она соединяет устройства, которые находятся в одной ограниченной области.

Преимущества использования локальной сети — это те же преимущества, что и у любых устройств, объединенных в сеть. Эти устройства могут совместно использовать одно подключение к Интернету, обмениваться файлами друг с другом, печатать на общих принтерах и т. д.

В больших локальных сетях Вы также найдете выделенные серверы, на которых размещаются сервисы, такие как глобальные каталоги пользователей, электронная почта и доступ к другим ресурсам компании.

Какие технологии используются в локальной сети

Типы технологий, используемых в локальной сети, действительно зависят от количества устройств и услуг, предоставляемых в сети. Два основных типа подключения, используемые в современных ЛВС — независимо от размера — это кабели Ethernet и Wi-Fi.

В обычной локальной или небольшой офисной сети Вы можете найти модем, который обеспечивает подключение к Интернету (и базовый брандмауэр против вторжения из Интернета), маршрутизатор, который позволяет другим устройствам обмениваться этим соединением и подключаться друг к другу, и Wi-Fi, что позволяет устройствам беспроводного доступа подключаться к сети. Иногда эти функции объединяются в одно устройство. Например, многие интернет-провайдеры предоставляют комбинированный блок, который служит в качестве модема, маршрутизатора и точки беспроводного доступа. Иногда Вы также можете найти устройства, называемые коммутаторами, которые позволяют разделить одно Ethernet-соединение на несколько точек подключения.

В более крупных локальных сетях Вы, как правило, найдете одни и те же сетевые устройства, только в гораздо большем масштабе — как с точки зрения того, сколько устройств используется, так и насколько они эффективны. Например, профессиональные маршрутизаторы и коммутаторы могут обслуживать гораздо больше одновременных подключений, чем их домашние копии, обеспечивают более надежные параметры безопасности и мониторинга и позволяют создать более качественную настройку. Точки доступа Wi-Fi профессионального уровня часто позволяют управлять многими устройствами с одного интерфейса и обеспечивать лучший контроль доступа.

Что такое WAN и MAN

Широкополосные сети (WAN) и Metropolitan Area Networks (MAN) на самом деле очень похожи. Вы даже увидите, что иногда появляется Campus Area Networks (CANs). Все они несколько накладываются друг на друга, и никто не соглашается на четкое различие. По сути, это сети, которые соединяют вместе несколько локальных сетей.

Для людей, которые делают различие, MAN — это сеть, состоящая из нескольких локальных сетей, которые соединены вместе через высокоскоростные сети и все они содержатся в одном городе или столичном регионе. WAN также состоит из нескольких локальных сетей, но имеет площадь больше одного города и может быть подключена различными типами технологий, включая Интернет. И CAN, конечно же, представляет собой сеть, состоящую из нескольких локальных сетей, которые охватывают студенческий городок.

Для классического примера WAN подумайте о компании, которая имеет филиалы в трех разных местах по всей стране (или в мире). Каждое место имеет свою локальную сеть. Эти локальные сети соединены вместе как часть одной и той же общей сети. Возможно, они подключены через частные подключения или, возможно, они связаны друг с другом через Интернет. Дело в том, что соединение между ЛВС не считается быстрым, надежным или безопасным в качестве соединений между устройствами в одной локальной сети.

Фактически, интернет сам по себе является самой большой WAN, соединяющей многие тысячи локальных сетей по всему миру.

Сегодня многие пользователи ищут в интернете такую информацию: LAN – что это такое и зачем это нужно? Конечно, во всемирной сети можно найти очень простое и короткое определение.

Звучит оно следующим образом: LAN – это локальная сеть. Вот и все.

Но эта расшифровка не дает абсолютно ничего, особенно если с этим приходится иметь дело начинающему пользователю.

На самом же деле такой подход к делу только усложняет всю ситуацию. Поэтому мы попытаемся объяснить, что такое LAN, простым языком, так, чтобы это смог понять даже ребенок.

Если Вам все-таки что-то будет непонятно, пишите об этом в комментариях, мы с удовольствием ответим на все Ваши вопросы. Итак, начнем с простой теории.

Теоретическая страничка

Итак, LAN расшифровывается как Local Area Network. Это действительно переводится как .

Если сказать проще, то LAN – это несколько объединенных между собой компьютеров, и других устройств, которые могут подключаться к сети.

А объединены они между собой либо с помощью кабелей, либо с помощью . На рисунке 1 Вы можете видеть довольно яркий пример локальной сети.

Рис. 1. Пример LAN

Как видим, здесь основным элементом сети является роутер, который подключен к интернету (WAN). Запомните эту аббревиатуру, о ней мы еще поговорим.

А пока что разберем показанную выше схему. На ней цифрами обозначены сегменты сети, а конкретно:

3. DVD-плеер, подключенный к роутеру при помощи кабеля. Для этого на роутере есть специальные разъемы LAN, которые обычно обозначены желтым цветом. В большинстве случаев таких разъема 4.

Как мы говорили выше, для подключения к роутеру через кабель используется LAN разъем. Мы можем видеть это на рисунке 3.

Рис. 3. Роутер – вид сзади

Как видим, в этой модели все стандартно – 4 разъема LAN, но есть еще один и он уже отличается синим цветом.

Собственно, это и есть WAN (помните, мы говорили о том, что это понятие нужно запомнить?). Чтобы более точно понять, что же такое LAN, можно сравнить его с этим самым WAN.

К слову: И LAN, и WAN подключаются через самый обычный кабель с наконечником RJ45, показанным на рисунке 4. Выше мы говорили о том, что, к примеру, сегмент №3 на рисунке 1, то есть DVD-плеер, подключается к роутеру с помощью кабеля. Этот кабель представляет собой обычная витая пара с наконечниками RJ45 с обеих сторон. Вот так все просто!

Рис. 4. Наконечник RJ45

Сравниваем LAN и WAN

Начнем с того, что вообще такое WAN. Опять же, если сказать просто, это интернет. То есть это та же сеть, но не локальная, как LAN, а глобальная.

В нее входят все устройства и миллионы локальных сетей. WAN расшифровывается как Wide Area Network.

По этой самой сети каждый пользователь может получать доступ к ресурсам другого компьютера или иного устройства, которое можно подключить к сети.

Кстати: Информация эта хранится на серверах. Если сказать просто, это огромное количество дисков большой вместимости, собранные в один большой аппарат, который может выдавать эту информацию.

Рис. 5. Пример рабочего сервера

Отличия LAN и WAN:

1. Размеры. Обычно локальная сеть охватывает небольшие участки, например, квартиру или же какое-то производственное помещение. А вот глобальная сеть распространяется по всей поверхности земного шара.
2. Количество пользователей. Разумеется, к глобальной сети может подключаться гораздо больше людей, чем к локальной. Там и оборудование используется намного более мощное, и вообще обычно подключается очень много людей. На это и расчет.
3. Тип сервисов. В локальных сетях есть собственные сервисы, такие как служба доступа к файлам, служба работы с принтерами и так далее, в общем, все то, что нужно для небольшой сети. А вот в глобальной сети используется, к примеру, сервис маршрутизации (определение маршрута следования информации по узлам сети) и многое другое, что необходимо для работы в больших сетях.

Что касается расстояния или площади, которую могут охватывать эти два вида сетей, то выше мы уже говорили о том, что глобальная сеть распространяется на всей поверхности земного шара.

Соответственно, она может работать и на далеких космических кораблях, если те подключены к какому-либо устройству в рамках этой сети.

Так вот, интересно, что локальные сети тоже могут достигать достаточно больших размеров

Самая большая на сегодняшний день такая сеть имела устройства, которые располагались на расстоянии в 14 000 км друг от друга. Это были космические станции и орбитальные центры.

Хотя обычно локальная сеть охватывает те же офисы, дома, фирмы или небольшую группу зданий.