Інформацією чи ресурсами для спільного використання (які називаються розподілюючими ресурсами) можуть бути файли, програми, принтери, модеми і будь-яке інше обладнання.

Середовище передавання - це фізичне середовище, у якому можливе передавання інформаційних сигналів у вигляді електричних,світлових та інших імпульсів.

З'єднання може бути організовано за допомогою кабелю (коаксіального, витої пари або волоконно- оптичного), або за допомогою безпровідних засобів: радіосигналів, лазера, інфрачервоних пристроїв, супутників зв'язку та ін.

Оптоволоконний кабель

Коаксіальний кабель

У безпроводних середовищах кабелі не використовують, а дані передають через ефір, зазвичай у вигляді радіосигналів.

Одна з основних характеристик середовища передавання - швидкість передавання даних, яку вимірюють у:

бітах за секунду (біт/с),

кілобітах за секунду (Кбіт/с),

мегабітах за секунду (Мбіт/с) та

гігабітах за секунду (Гбіт/с).

Швидкість передавання даних в комп'ютерних мережах визначається як кількість двійкових розрядів, що передаються через певне середовище за одиницю часу.

Для чого необхідно об'єднувати комп'ютери в мережі?

Переваги об'єднання полягають у:

ü Спільному використанні пристроїв виводу: принтерів, плотерів та ін. пристроїв виводу.

ü Спільному використанні пристроїв вводу: сканери, цифрові камери та ін.

ü Спільному використанні пристроїв зберігання інформації: жорсткі диски, дисководи гнучких дисків та накопичувачі CD-ROM.

ü Спільному використанні модемів та підключення до Internet.

ü Спільному використанні даних та програм.

Класифікація комп'ютерних мереж

Мережі можна класифікувати за:

— галуззю дії;

— способами адміністрування;

— мережевими операційними системами;

— топологією;

— архітектурою.

Класифікація мереж по області дії

враховує географічний район, охоплений мережею. Виділяють наступні типи мереж:

- локальні (Local Area Network - LAN);

- регіональні (Metropolitan Area Network - MAN);

- глобальні (Wide Area Network - WAN).

LAN- зосереджені на території не більше 1-2 км; побудовані з використанням дорогих високоякісних ліній зв’язку, які дозволяють, застосовуючи прості методи передачі даних, досягати високих швидкостей обміну даними порядку 100 Мбіт/с. Надавані послуги відрізняються широкою розмаїтістю й звичайно передбачають реалізацію в режимі on-line.

WAN - поєднують комп’ютери, розосереджені на відстані сотень і тисяч кілометрів. Часто використовуються вже існуючі не дуже якісні лінії зв’язку. Більше низькі, чим у локальних мережах, швидкості передачі даних (десятки кілобит у секунду) обмежують набір надаваних послуг передачею файлів, переважно не в оперативному, а у фоновому режимі, з використанням електронної пошти. Для стійкої передачі дискретних даних застосовуються більш складні методи й устаткування, чим у локальних мережах.

MAN- займають проміжне положення між локальними й глобальними мережами. При досить більших відстанях між вузлами (десятки кілометрів) вони мають якісні лінії зв’язку й високих швидкостей обміну, іноді навіть більше високими, чим у класичних локальних мережах.

КМ класифікують за способами адміністрування, тобто в залежності від того, хто і як керує розподілюючими ресурсами.

Комп'ютерна мережа може бути побудована наступним чином:

- як однорангова робоча група, в якій кожен комп’ютер виконує функції як сервера, так і клієнта, причому кожен користувач самостійно керує ресурсами свого комп'ютера, повністю відповідає за керування доступом до своїх ресурсів (він створює облікові записи користувачів, створює розподілюючі ресурси та присвоює права доступу до цих ресурсів);

- як мережа клієнт/сервер, в якій функції адміністрування зосереджені на центральному комп'ютері зі спеціальною мережевою операційною системою (Windows NT, Windows 2000 Server); при цьому на центральному комп'ютері виконується захист користувача, паролів і іншої реєстраційної інформації.

Вибір типу мережі залежить від кількості комп'ютерів і користувачів, від потреб безпеки в мережі, обладнання, персоналу і від фінансових ресурсів компанії.

Введемо терміни, що визначають роботу в мережі окремих комп'ютерів:

- сервер — це комп'ютер, який займається розподілом ресурсів (даних, програмного забезпечення, периферійного обладнання) іншим комп'ютерам мережі;

- клієнт (клієнтський комп'ютер) — це комп'ютер, який отримує доступ до ресурсів сервера.

В великих мережах виділений сервер найчастіше виконує лише одну визначену функцію, наприклад:

- Файл-сервер;

- Сервер друку;

- Сервери додатків;

- Сервери електронної пошти;

- Проксі-сервери служать проміжною ланкою між робочими станціями користувачів та Internet.

- Реєстраційні сервери (в мережах Windows вони називаються контролерами доменів) призначені для забезпечення безпеки баз даних. Вони містять інформацію про облікові записи користувачів.

Обліковий запис користувача – це об'єкт, що містить відомості, необхідні для ідентифікації користувача під час його входу до системи.

В одноранговій мережі облікові записи зберігаються на кожному комп’ютері.

Робоча група - це логічна група комп'ютерів однорангової мережі

В клієнт-серверній мережі облікові записи користувачів, а також інформація про інші об'єкти мережі зберігається централізовано.

Клієнтом найчастіше є комп'ютер або інший мережевий пристрій, який має доступ до ресурсів мережі.

Робоча станція - це, як правило, робоче місце користувача мережі.

Вузол- це точка з'єднання в мережі. Часто цим терміном позначають любий комп'ютер або інший мережевий пристрій.

Домен - це логічне об'єднання комп'ютерів і ресурсів клієнт- серверної мережі під одним іменем.

Класифікація мереж за топологією

Мережі класифікують за їх фізичною або логічною топологією. Фізична топологія означає форму мережі, тобто шлях прокладання кабелю. Логічна топологія означає шлях, по якому сигнали проходять з однієї точки мережі в іншу.

Найбільш розповсюджені топології КМ:

— шинна;

— кільцеподібна;

— зіркоподібна;

— сіткова; змішана.

Шинна топологія відповідає конфігурації мережі, в якій усі вузли підімкнені до спільного лінійного каналу з допомогою відносно коротких з'єднань:

Кільцева топологія відповідає конфігурації мережі, в якій кожен вузол пов'язаний з двома іншими, а спільний канал утворює кільце.

Топологія зірки відповідає конфігурації мережі, в якій усі вузли з'єднані з центральним вузлом (концентратором):

Сіткова топологія відповідає конфігурації мережі, в якій усі вузли з'єднані між собою безпосередніми з'єднаннями:

Класифікація мереж за протоколами

Правила, що визначають, як мають взаємодіяти пристрої мережі, називають комунікаційними або мережевими протоколами

Комунікаційний протокол — це обумовлені наперед правила передачі даних між двома пристроями. До основних параметрів, які описує протокол, відносяться:

• тип перевірки помилок, що використовується;

• метод компресії (стискання) інформації (якщо такий є);

• спосіб визначення передаючим пристроєм завершення передачі.

Класифікація мереж за архітектурою

Набір основних компонентів мережі, характер їх взаємодії та спосіб з'єднання залежать від архітектури мережі.

Архітектура мережі - це спосіб логічної, функціональної та фізичної організації технічних і програмних засобів мережі.

Апаратне обладнання комп'ютерних мереж

Модем - це пристрій, що застосовується для підключення комп'ютерів до глобальних мереж.

Для підключення окремих комп'ютерів і локальних мереж до всесвітньої глобальної мережі Інтернет можна застосовувати телефонний зв’язок, кабельні телевізійні мережі, а також супутниковий та мобільний зв’язок.

Параметри сигналів, які передаються цими каналами зв'язку, та сигналів, що застосовуються в локальних мережах і в самому комп'ютері, відрізняються. Тому для підключення до глобальної мережі потрібен спеціальний пристрій - модем.

Залежно від того, для якого каналу зв'язку призначено модем, розрізняють модеми для телефонних ліній, телевізійних кабельних ліній, супутникові модеми, модеми для мобільного зв'язку. Модеми виготовляють у вигляді окремих пристроїв та у вигляді плат, які вставляються в слоти на материнській платі.

Концентратори, комутатори та точки безпровідного доступу

Для реалізації мережної топології “зірка” потрібний пристрій, до якого підключатимуться всі комп'ютери мережі та який забезпечуватиме обмін даними між ними. Функцію таких “центральних” пристроїв можуть виконувати концентратори та комутатори.

Концентратор - пристрій, який передає одержані дані всім підключеним до нього пристроям.

Комутатор - пристрій, який визначає, кому саме адресовано отримані дані, а тому надсилає їх не всім пристроям, а лише одержувачу.

Для створення безпроводних мереж використовують точки безпроводного доступу, які функціонують так само, як концентратори.

Концентратор

Комутатор

Мости та маршрутизатори

Для з'єднання двох мереж або окремих сегментів однієї мережі використовують спеціальні пристрої, які називають шлюзами. Найпоширеніші представники пристроїв цього типу - мости та маршрутизатори.

Мости - це програмно - апаратні пристрої, які забезпечують з'єднання декількох локальних мереж між собою або декілька частин однієї і тієї ж мережі, що працюють з різними протоколами. Міст ізолює трафік однієї частини мережі від трафіку іншої частини, підвищуючи загальну продуктивність передачі даних.