Особенности локальных и глобальных сетей
Естественно, локальные и глобальные сети являются одной из самых важных тем
Ими пользуются сейчас практически все: от простого частного лица до самых крупных компаний, и даже правительство не может обойти своим вниманием подобную сферу
Любая компьютерная сеть создана для того, чтобы связать двух абонентов. Это может быть необходимо в пределах одного здания, чтобы постоянно не бегать по этажам для передачи пакета документов, но и также может быть необходимо для того, чтобы пообщаться с человеком за много километров в другой стране.
Огромное разнообразие сетей можно классифицировать по нескольким признакам:
- Территория, а именно на какое расстояние протягивается определенная сеть,
- Ведомственная принадлежность,
- Скорость, с которой передается информация,
- Тип передачи.
На самые крупные группы делятся именно по территориальному признаку локальные и глобальные сети, также можно тут вычленить группу региональных.
Локальные и глобальные сети помогают обеспечить связь между компьютерами, но именно первые обеспечивают эту связь на достаточно небольшом расстоянии. Чаще всего это и вовсе одно помещение или же одно здание. Школьный класс, кабинет или здание фирмы, а также многие другие подобные места.
Подобная связь может быть основана на том, что все компьютеры равноправны, и тогда это называется одноранговой сетью. В подобной ситуации любой пользователь может просто проникнуть в компьютер соседа и пользоваться его файлами. Это очень удобно и экономично, однако некоторые недостатки все же есть.
Если не будет лишь одного работника и его компьютер будет выключен, то часть информации будет уже потеряна для работы. В такой цепи без одного звена крайне тяжело находиться. Это идеальный вариант для небольшого кабинета в офисе или же для школьного класса информатики.
Стоит обратить внимание на другой вариант локальной сети. Это многоранговая сеть, она активно используется уже для больших компаний. Основное отличие от предыдущей в том, что тут есть один главный компьютер, а также независимое хранилище информации в виде общего сервера
Основное отличие от предыдущей в том, что тут есть один главный компьютер, а также независимое хранилище информации в виде общего сервера.
Основными правами наделен именно главный компьютер, однако невозможно не обратить внимания на то, что тут доступ к информации имеет каждый независимо от того, все ли присутствуют на местах.
Нужно также обратить внимание на тот момент, что тут также есть недостаток. Самым крупным минусом является стоимость подобной локальной сети. Ведь нужно иметь сервер, а также поддерживать его силами специалистов
Ведь нужно иметь сервер, а также поддерживать его силами специалистов.
Локальные сети просто незаменимы в нашей современной жизни и до сих пор активно ведется работа по их усовершенствованию, многие достижения представляются на выставке в «Экспоцентре».
Практически глобальная сеть представляет собой сеть сетей, которая может соединить огромное количество небольших региональных сетей в одну огромную паутину.
Множество людей пользуются интернетом для общения, для работы, а также для того, чтобы узнать новости или же получить любую другую информацию.
Основное развитие сети ведется к тому, чтобы можно было увеличить скорость подключения. До сих пор в отдаленных районах при устаревших соединениях она слишком медленна для многих операций.
Также активно проводится работа по усовершенствованию систем поиска, с каждым годом тут делаются прорывы, и получить нужные данные становится все проще.
Чем отличаются
Принципиальное различие между системами WAN и LAN заключается в характеристике охвата. Если глобальная конструкция связывает страны, то для локальной эта опция недоступна. Локалка необходима на территориях протяженностью до 20 километров, затем к конечной точке может быть присоединен следующий узел связи.
Принцип построения и зона покрытия
Локальная конструкция покрывает зону внутри предприятия или организации, где провайдер связывает компьютерные устройства между собой по запросу пользователя. Интернет доступен всем жителям планеты, если для этого есть специальные приспособления. Как правило, связь обеспечивают серверы и рабочие станции, созданные по стандарту.
Назначение и функции
Если локальные сети предлагают услуги печати, отправки файлов или форматирования внутри одного узла, то при общении через глобальное пространство происходит обмен файлами другого типа. Пользователи интернета могут получать файлы из удаленных серверов. Но при этом скорость загрузки будет низкой.
Основные элементы глобальной и локальной сети
Сетевая коммуникационная конструкция обеспечивает надежную работу обоих видов. Если для локальной сети элементами становятся рабочие серверы, то для глобальной основой становятся рабочие станции.
Мнение эксперта
Карнаух Екатерина Владимировна
Закончила Национальный университет кораблестроения, специальность «Экономика предприятия»
Современные формы связи позволяют подключить сегменты внутри одного локального узла с помощью мостов, коммутаторов или маршрутизаторов. Повторители связывают несколько устройств между собой и создают кольцеобразную или звездообразную топологию. Таким образом, кабельные соединения могут иметь разную длину – это зависит от вида используемого кабеля.
Уровни защиты
Одной из проблем на разных уровнях становится проблема защиты данных. Долгое время подобная функция была довольно уязвима, но сегодня существуют специальные защищенные каналы, с помощью которых можно обезопасить информацию.
Для защиты информации предусмотрены различные ступени. Для обоих типов используются технические гаджеты: аппаратные или физические устройства, а также программные средства, которые предназначены специально для защиты информации. К программным средствам традиционно относят архиваторы, антивирусы, криптографы, протоколирование и различный аудит.
Другие отличия
Для локальных сетей характерна высокая скорость передачи и хорошая пропускная способность. При этом их отличает от глобальных форм ограниченное число компьютеров, которые подключены внутри узла.
Виды ЛВС
На сегодняшний день топология ЛВС делится на два типа — полносвязная и неполносвязная. К первой относятся такие соединения, в которых любое сетевое устройство имеет непосредственную связь с другими. Является редко применяемым, поскольку вызывает сомнения в эффективности. Кроме этого, она очень громоздкая, так как каждое устройство должно работать в паре с большим количеством портов для коммутации и контакта со всеми другими приборами.
Обратите внимание! Что касается неполносвязной, то в этом случае применяются специализированные узлы для обмена информацией между устройствами не прямо, а косвенно. Таких схем бывает несколько. Обратите внимание! Каждая схема соединения имеет свои положительные и негативные стороны
Обратите внимание! Каждая схема соединения имеет свои положительные и негативные стороны
Их важно учесть при выборе топологии
«Шина»
Представляет собой наиболее дешевый и простой способ подключения. В таком случае применяется всего лишь одна линия в виде коаксиального кабеля. Именно он является источником и проводником в обмене информацией между пользователями. Особенностью этого класса является наличие на каждом конце «шины» терминатора, который убирает возможные искажения передачи.
Положительные качества:
- соединенные приборы имеют одинаковые права;
- неисправность одного устройства никоим образом не влияет на работу других;
- минимальное использование провода;
- простое и доступное масштабирование соединения при работе.
Негативные качества:
- невысокая надежность соединения из-за проблем с разъемами проводов;
- один канал делится на всех пользователей, что снижает производительность;
- проблемы с нахождением поломок в связи с параллельным включением адаптеров;
- возможность использования в сети небольшого количества приборов.
«Звезда»
Данный вид соединения характеризуется наличием сервера, к которому подключаются все сетевые устройства. Доступ к информации и обмен ею происходит только при помощи центрального сервера.
Обратите внимание! Представленная схема более сложная, чем «шина». Для нее характерно применение различного дополнительного оборудования. Минусы:
Минусы:
- при поломке или сбое в сервере соединение полностью или частично теряет работоспособность, то есть нормальное функционирование зависит только от одного компьютера;
- большой расход провода, что повышает затраты.
Плюсы:
- полное отсутствие сетевых конфликтов при схеме с управлением одним компьютером;
- неисправность одного из устройств или повреждение кабеля не влияет на работу;
- максимально упрощенное сетевое оборудование. Это связано с тем, что только один ПК является главным;
- один из наиболее безопасных методов подключения, обладает свойствами простого контроля за сетью и позволяет максимально ограничить доступ «лишних» участников.
«Кольцо»
Соединение происходит за счет контакта одного рабочего узла с другими двумя: один отвечает за прием информации, а по второму осуществляется передача. Получается схема, в которой все устройства соединены в одно кольцо специальными каналами, применяемые для передачи информации. Выход одного узла соединен со входом другого, то есть информация, переданная из одной точки, попадает на начало кольца.
Обратите внимание! Примечательно, что движение данных проходит всегда в одном направлении. Положительные черты:. Положительные черты:
Положительные черты:
- возможность быстрого создания и настройки подобного рода подключения;
- простое масштабирование. В отличие от «шины», необходимо отключение сети при создании дополнительного узла;
- практически неограниченное количество пользователей;
- минимизация конфликтов в сети и высокая устойчивость;
- при наличии ретрансляции можно увеличивать топологию почти без ограничений.
Негативные качества:
повреждение линии ограничивает работоспособность полной сети.
Ячеистая
Представленный тип является результатом удаления определенных связей из полносвязной топологии локальных сетей. В таком случае имеется возможность создания подключения с большим числом участников. В результате были созданы различные версии и конфигурации распространенных способов подключения, такие как: «решетка», двойное или тройное «кольцо», «дерево», «снежинка», сеть Клоза и др.
Обратите внимание! Представленными конфигурациями ячеистая структура не ограничена, возможны различные другие вариации сетевых соединений, многие из которых даже не имеют наименований
Смешанная
Такой тип получается в результате смешения нескольких схем соединений в одну. Она состоит из различных кластеров, которые в свою очередь могут быть стандартными топологиями.
Протоколы и технологии
На локальных и глобальных сетях используются различные протоколы и технологии для обеспечения связи и передачи данных.
В локальных сетях часто используется протокол Ethernet, который определяет способ передачи данных через физическую среду – обычно это проводное соединение с помощью Ethernet-кабеля. Он также определяет форматы пакетов данных и методы адресации устройств в локальной сети.
В глобальных сетях наиболее распространенными протоколами являются протоколы TCP/IP. TCP/IP определяет набор протоколов, которые обеспечивают связь и передачу данных между компьютерами в сети Интернет. Он разбивает данные на пакеты, устанавливает соединение между отправителем и получателем, проверяет целостность данных и обеспечивает их доставку.
Другими важными технологиями для глобальных сетей являются Wi-Fi и мобильные сети. Wi-Fi-технология позволяет подключаться к сети без использования проводного соединения. Она основана на стандарте IEEE 802.11, который определяет методы беспроводной связи и передачи данных. Мобильные сети, такие как 3G, 4G и 5G, обеспечивают беспроводную связь и доступ к Интернету через мобильные устройства.
Таким образом, протоколы и технологии играют важную роль в обеспечении связи и передачи данных как в локальных, так и в глобальных сетях.
Протоколы локальных сетей
Одним из наиболее распространенных протоколов локальных сетей является Ethernet. Он был разработан в 1970-х годах и до сих пор широко используется. Ethernet обеспечивает надежное и эффективное соединение компьютеров и других сетевых устройств через сетевой кабель.
Еще одним популярным протоколом является Wi-Fi, который позволяет беспроводное соединение устройств внутри ограниченной области покрытия. Wi-Fi основан на стандартах IEEE 802.11 и обеспечивает передачу данных через радиоволновую среду.
Для управления сетевыми соединениями и обмена данными между устройствами в локальной сети также используются протоколы TCP/IP. TCP (Transmission Control Protocol) обеспечивает надежную и упорядоченную передачу данных, а IP (Internet Protocol) отвечает за маршрутизацию и доставку пакетов данных.
Протоколы локальных сетей также могут включать в себя протоколы для установления и разрыва соединения, обнаружения устройств, настройки параметров сети и другие функции, необходимые для эффективной работы сети.
Важно отметить, что протоколы локальных сетей могут отличаться в зависимости от типа сети и используемого оборудования. В настоящее время существует множество протоколов, каждый из которых решает определенные задачи и обеспечивает определенные функции для обмена данными в локальной сети
Протоколы глобальных сетей
Глобальные сети, такие как Интернет, используют различные протоколы для передачи данных между узлами сети. Протоколы глобальных сетей обеспечивают надежное и эффективное соединение между компьютерами и устройствами, расположенными на разных уголках мира.
Один из основных протоколов глобальных сетей — протокол IP (Internet Protocol). IP-протокол обеспечивает уникальную адресацию каждого устройства, подключенного к глобальной сети, и маршрутизацию данных между узлами. IP-адрес позволяет точно определить расположение устройства и установить связь с ним.
Кроме IP-протокола, в глобальных сетях также используются другие протоколы, такие как TCP (Transmission Control Protocol) и UDP (User Datagram Protocol). TCP обеспечивает надежную и упорядоченную доставку данных, разбивая их на пакеты и отслеживая их доставку. UDP, в свою очередь, предоставляет более быструю, но менее надежную передачу данных без установления соединения.
Протокол HTTP (Hypertext Transfer Protocol) используется для передачи гипертекстовых документов в Интернете. HTTPS (HTTP Secure) — это защищенная версия протокола HTTP, которая использует шифрование для обеспечения безопасной передачи данных.
DNS (Domain Name System) – это протокол, который преобразует доменное имя (например, example.com) в IP-адрес узла, что позволяет устройствам находить друг друга в глобальной сети.
Протоколы глобальных сетей играют ключевую роль в обеспечении связи между устройствами и передаче данных в Интернете. Они обеспечивают эффективную и надежную работу глобальных сетей, что позволяет людям и компаниям свободно обмениваться информацией и использовать различные сервисы.
Создаём локальную сеть
Для создания небольшой локальной сети вам потребуются:
- два и более устройств, которые вы хотите соединить между собой;
- кабель (витая пара);
- роутер (если вы хотите соединить более двух устройств).
Для начала убедимся, что все компьютеры состоят в одной рабочей группе. Для этого откройте «Панель управления» — «Система и безопасность» — «Система». Вы увидите информацию о компьютере, где также будет указана рабочая группа. По умолчанию во всех версиях Windows это WORKGROUP. Если же вы меняли этот параметр, то выберите общую для локальной сети рабочую группу.
Если названия рабочих групп не совпадают, то компьютеры друг друга не увидят — исправьте рабочую группу, нажав «Изменить параметры»
Если у вас два устройства, вы можете просто соединить их между собой кабелем. На этом настройка будет завершена — вы сможете видеть другой компьютер в «Проводнике», получать доступ к расшаренным папкам.
Если у вас более двух устройств, то подключать лучше через роутер (то есть по звёздной топологии). Соедините каждый компьютер с маршрутизатором любым удобным способом — можно с помощью кабеля, а можно через Wi-Fi. Теперь любой компьютер сети будет видеть остальные подключённые элементы.
Видео: как сделать небольшую локальную сеть
С помощью локальной сети можно настроить удобное использование устройств в доме или офисе. Ознакомившись с базовыми понятиями, терминами и принципом работы, вы сможете настроить собственную небольшую локалку под свои нужды.
Компоненты LAN
Локальная вычислительная сеть может не иметь определенного диапазона устройств в качестве ограничения для сети, однако для создания локальной сети, независимо от ее размера, все равно необходимы одни и те же компоненты. Общими компонентами, которые необходимы, являются следующие:
Подключение устройств
LAN функционирует для подключения устройств, расположенных в пределах определенной близости. Это подключение может выполнять эту функцию только при наличии подключаемых устройств. Первоначально компьютеры были связаны друг с другом проводными соединениями. Однако в пределах одной локальной сети может быть подключено большое количество разнообразных устройств, начиная от настольных компьютеров, ноутбуков, планшетов и даже смартфонов. Совместное использование возможностей устройства может контролироваться сервером или самим устройством на основе его конфигурационных настроек.
NIC и драйверы
Плата сетевого интерфейса (NIC) позволяет установить соединение между устройством и локальной сетью. Работая в качестве средства облегчения связи с сетью, большинство современных устройств имеют встроенную сетевую карту, которая позволяет подключаться к сети. Компании с более специализированными потребностями могут выбрать предоставление своим устройствам специализированных сетевых адаптеров для повышения производительности отдельных компьютеров в сети. Драйвер — это программное обеспечение, которое также облегчает обмен данными между операционной системой устройства и сетевой картой. Как и сетевая карта, драйверы часто встроены в систему. Однако при подключении пользовательской сетевой карты к устройству может потребоваться установка нового драйвера для ее интеграции в систему.
Общее оборудование
Существует 2 типа аппаратных средств в локальной сети, основанных на их использовании в сети:
Необходимый
Сюда входят концентраторы, коммутаторы и маршрутизаторы, которые работают для подключения устройств в вашей сети. Это важная часть физической конфигурации локальной сети, поскольку без этих устройств невозможно установить соединение.
Необязательно
Другие типы оборудования могут быть общими для пользователей в сети. Хотя в этом нет необходимости, такие устройства, как принтеры и факсы, можно совместно использовать в сети для создания лучшей рабочей среды.
Сетевая операционная система
Для создания полнофункциональной сети LAN необходимо настроить систему управления узлами в сети. Операционная система, предоставляющая сетевому менеджеру возможность проверять устройства в сети, выбирать, какие ресурсы должны совместно использоваться, а также устранять неполадки как аппаратного, так и программного обеспечения в сети.
Современные локальные сети могут использовать беспроводное соединение Wi-Fi или проводной кабель Ethernet для формирования соединения между узлами в сети. Также возможно использование обоих методов. Беспроводные локальные сети полагаются на сигнал Wi-Fi, который может управлять беспроводными точками доступа, к которым подключены другие устройства. Сигнал Wi-Fi имеет ограниченный диапазон действия и может быть защищен с помощью кода доступа, позволяющего подключаться к сети только пользователям с разрешениями. Управление точкой доступа часто является функцией широкополосных маршрутизаторов. Обычные проводные локальные сети для подключения устройств используют кабель Ethernet.
Что такое локальная сеть
Локальная сеть в системе обычно обозначается как LAN. Она объединяет несколько компьютеров между собой. Локальные сети могут быть и достаточно крупными, особенно на больших предприятиях, но всегда сохраняется некоторая ограниченность:
- В локальную сеть можно попасть только с устройства, которое в нее подключено. То есть, если у вас на работе компьютеры между собой объединены, а вы принесете ноутбук из дома, по умолчанию он попасть внутрь LAN не сумеет. Придется подключать отдельно.
- Протяженность LAN-сетей ограничена. Максимум — несколько километров, что связано с физическими параметрами: кабелем, который подсоединяет компьютеры и другие устройства (принтеры, сканеры, другие периферийные гаджеты).
- В локальной сети всегда есть «главный владелец». Обычно это компьютер-сервер админа, который управляет процессами.
LAN-сети необходимы для организаций: можно быстро получить доступ к файлам на чужом компьютере, передавать и получать информацию. Когда вы заходите на другое устройство в рамках локальной сети, внешний вид не отличается от собственного — например, «Проводник» Windows с папками и подпапками.
Область применения глобальных сетей
Глобальные сети имеют широкую область применения и играют важную роль в современном мире связи и информации. Они позволяют связывать компьютеры и другие устройства на разных континентах и обмениваться данными и ресурсами в режиме реального времени.
В области коммерции и бизнеса глобальные сети позволяют компаниям организовывать удаленную работу, располагая филиалы и офисы в разных частях мира. Благодаря этому, сотрудники могут общаться, совместно работать и делиться информацией независимо от места нахождения.
Глобальные сети также играют ключевую роль в области образования и науки. С их помощью студенты и исследователи могут доступаться к огромным объемам информации, проводить исследования и обмениваться знаниями с коллегами из разных стран.
Неотъемлемой частью общества стало интернет-общение, которое осуществляется через глобальные сети. Благодаря социальным сетям, мессенджерам и электронной почте, люди могут поддерживать связь, делиться важными моментами своей жизни и участвовать в обсуждении различных тем.
Кроме того, глобальные сети играют роль в сфере развлечений, предоставляя доступ к онлайн-играм, видео-стримингу, музыке и фильмам. Благодаря этому, люди из разных стран могут наслаждаться развлечениями, делиться своими творческими работами и находить новых друзей с общими интересами.
Таким образом, глобальные сети переплетаются со всеми сферами жизни и оказывают значительное влияние на все сферы общества. Они обеспечивают связь и доступ к информации, способствуют обмену знаниями и передвижению идей, а также создают возможности для удаленной работы и межличностного общения. Без глобальных сетей мы не смогли бы полноценно функционировать в современном информационном обществе.
Сравнение
Основное отличие глобальной сети от локальной, как видно уже из терминологии, – в территориальной протяженности. LAN всегда ограничены, хотя их можно значительно расширять, WAN же обеспечивает доступ одного узла к другому независимо от их месторасположения.
Естественно, относительно небольшие масштабы локальных сетей позволяют использовать для их постройки качественные кабели, гарантирующие высокую скорость передачи данных. Глобальная сеть тоже основывается на оптоволокне, но на гораздо меньшем количестве участков. Где-то приходится применять уже проложенные телефонные линии, где-то – беспроводные технологии. Риск потери в WAN из-за этого выше, поэтому для защиты используются иные методы передачи данных. Скорость доставки пакета в локальной сети может быть в сотни раз больше, чем в глобальной.
Количество узлов в локальной сети жестко ограничено, а сама сеть имеет определенную топологию. Глобальная сеть, в том числе Интернет, число пользователей не регулирует. И в той и в другой каждое устройство получает собственный уникальный IP-адрес. В LAN он называется частным и имеет вид 10.0.0.0 – 10.255.255.255, 172.16.0.0 – 172.31.255.255, 192.168.0.0 – 192.168.255.255, в сетях IPv6 – fc00::/7. Все остальные IP-адреса – внешние, которые присваиваются устройству для доступа в Интернет. Их назначает провайдер, иногда для нескольких клиентов.
Функциональные возможности LAN включают не только обмен данными, но и управление инфраструктурой объекта: печать, факсимильные и текстовые сообщения, доступ к базам данных. В глобальной сети происходит только передача пакетов.
В чем разница между глобальной и локальной сетью с экономической точки зрения? Подключение к WAN дешевле, чем построение собственной, особенно масштабной, LAN. Домашний вариант малой локальной сети потребует лишь расходов на кабели и возможный апгрейд узлов, тогда как за доступ в Интернет придется платить провайдерам. Зато они сами обслуживают свое оборудование. В то же время любая местная сеть принадлежит кому-то: соседу, группе соседей, предприятию, библиотеке, городской администрации. Соответственно, владелец может устанавливать свои правила. Глобальная сеть – проект общедоступный, не имеет хозяев в принципе, и в ее создании, расширении, управлении принимает участие каждый узел на равных правах.
Стоит упомянуть о том, что границы между локальными и глобальными сетями сглаживаются за счет комбинированного их использования. Современная стандартная схема такова: одно устройство получает доступ к Интернету (часто это роутер) и раздает его на другие устройства, объединенные в локальную сеть. Это позволяет пользоваться преимуществами «локалки» в процессе обмена файлами.