Сети и их типы
| English | Русский |
|---|---|
| network/ˈnetwɜːk/ | сети |
| local area network/ˈləʊkl ˈeərɪə ˈnetwɜːk/ | локальная вычислительная сеть |
| latency/ˈleɪtənsi/ | задержка |
| wide area network/waɪd ˈeərɪə ˈnetwɜːk/ | глобальная вычислительная сеть |
| Public Switched Telephone Network/ˈpʌblɪk swɪtʃt ˈtelɪfəʊn ˈnetwɜːk/ | Общественная коммутационная телефонная сеть |
| client-server/ˈklaɪənt ˈsɜːvə/ | клиент-серверный |
| servers/ˈsɜːvəz/ | серверы |
| clients/ˈklaɪənts/ | клиенты |
| peer-to-peer/pɪə tə pɪə/ | peer-to-peer (равноправные) |
| thick client/θɪk ˈklaɪənt/ | толстый клиент |
| thin client/θɪn ˈklaɪənt/ | тонкий клиент |
| cloud computing/klaʊd kəmˈpjuːtɪŋ/ | облачные вычисления |
| public cloud/ˈpʌblɪk klaʊd/ | публичное облако |
| private cloud/ˈpraɪvət klaʊd/ | частное облако |
| scalability/ˌskeɪləˈbɪlɪti/ | масштабируемость |
| Ethernet/ˈiːθənet/ | Ethernet |
| twisted-pair/ˈtwɪstɪd peə/ | витая пара |
| fibre-optic/ˈfaɪbə ˈɒptɪk/ | оптоволокно |
Два компьютера, шестьсот километров, одно сообщение
- 29 октября 1969 года студент UCLA отправил на компьютер в Стэнфорде, расположенном в 600 километрах, первые две буквы слова LOGIN. Соединение прервалось после «LO». Час спустя всё заработало.
- Это была ARPANET, к концу года состоявшая из четырёх машин. Любая последующая сеть — от класса с ноутбуками до самого Интернета — отвечает на один и тот же вопрос: как раздельные компьютеры разделяют работу и данные?
- Этот урок посвящён лексике этого вопроса: для чего нужна сеть, каковы её размеры, кто управляет ею и какой объём работы выполняют машины на её периферии.
Назначение и преимущества сети
- Сеть — это набор вычислительных устройств, соединённых друг с другом для обмена данными и использования общих ресурсов.
- Общие ресурсы: один принтер, один файловый сервер, одно интернет-соединение для всех; это дешевле, чем оснащать каждый компьютер отдельно.
- Общий доступ к данным: множество пользователей открывают одни и те же файлы. Центральное управление: установка программного обеспечения, управление учётными записями пользователей и создание резервных копий выполняются один раз на сервере.
- Связь по электронной почте, мессенджерам и видеозвонкам, а также удалённый доступ к файлам и системам из любого места.
Выберите все реальные преимущества использования сети.
Общий доступ к ресурсам, централизованное резервное копирование и коммуникация — всё это преимущества сетей. Сети не замедляют работу компьютеров.
LAN и WAN
- Локальная вычислительная сеть (LAN) охватывает небольшую территорию: дом, офис или школьный campus. Организация владеет оборудованием, поэтому скорость передачи данных высока, а задержка низкая.
- Глобальная вычислительная сеть (WAN) охватывает большую территорию: город, страну или весь мир. Она работает через инфраструктуру третьих лиц, арендуемые линии, оптоволокно или общедоступную телефонную сеть (PSTN), поэтому она медленнее, а задержка выше.
- WAN объединяет локальные сети, а Интернет является крупнейшей из существующих глобальных сетей.
WAN соединяет удалённые объекты через инфраструктуру, принадлежащую кому-то другому
Лабораторная работа по маршрутизации в сети
Отслеживайте передачу данных от устройства через сетевое оборудование и протоколы.
Что лучше всего описывает локальную сеть (LAN)?
Локальная сеть охватывает небольшую территорию (дом/офис/школа), обычно принадлежит организации и обеспечивает высокую скорость с низкой задержкой. Глобальная сеть (WAN) охватывает большую территорию.
Соотнесите каждый термин из области сетей с его определением.
Различие LAN и WAN касается размеров; клиент-сервер и P2P отличаются наличием или отсутствием центрального сервера.
Разобранный пример: "назовите две характеристики"
- Назовите две характеристики локальной сети. Она охватывает небольшую географическую территорию, один объект или здание; оборудование принадлежит организации, а не арендуется у телекоммуникационной компании; устройства подключаются через собственные коммутаторы, кабели и точки доступа организации.
- Назовите два отличия глобальной сети. Она охватывает большую географическую территорию; использует арендуемую или публичную инфраструктуру третьих лиц; скорости передачи данных ниже, а задержки выше.
- Любые две характеристики из каждого списка. Слово «больше» само по себе не является характеристикой; нужно указать, что именно больше.
Какие из перечисленных характеристик относятся к локальной сети? Выберите все подходящие варианты.
Аренда телекоммуникационной инфраструктуры является признаком глобальной сети. Локальная сеть небольшая, принадлежит организации и обеспечивает высокую скорость.
Клиент-сервер
- В модели клиент-сервер мощные машины выступают в роли серверов, предоставляющих услуги: файлы, веб-страницы, электронную почту, печать. Остальные машины являются клиентами, запрашивающими эти услуги.
- Всё централизовано: одна учётная запись позволяет работать с любой машины, программное обеспечение и безопасность управляются один раз, файлы хранятся в одном месте, а сервер может быть мощной машиной.
- Недостатки: стоимость сервера и специалиста по его обслуживанию, а также то, что сервер представляет собой единую точку отказа, если только он не дублирован.
Клиенты просят, сервер отвечает
Недостатком модели клиент-сервер является то, что:
Всё зависит от центрального сервера, поэтому при его отказе (и отсутствии резервного копирования) услуга становится недоступной. Его преимущество — простота централизованного управления.
Peer-to-peer
- В сети peer-to-peer (P2P) каждая машина является равноправным участником: каждая может быть одновременно и клиентом, и сервером, а ресурсы распределены между ними без центрального сервера.
- Не нужно покупать или управлять сервером, и выход из строя одной машины не приводит к падению всей сети.
- Однако отсутствует центральное управление: файлы находятся на отдельных машинах, которые могут быть выключены, безопасность настраивается на каждом участнике отдельно, и нет единой резервной копии.
Каждый участник и предоставляет, и запрашивает услуги
В равноправной сети (peer-to-peer):
В P2P нет центрального сервера — каждый узел может как запрашивать, так и предоставлять ресурсы, что делает систему устойчивой, но сложнее в защите.
Разобранный пример: обосновать модель
- Школа с 600 учениками хочет построить сеть. Обоснуйте выбор модели. Клиент-сервер: файлы учеников хранятся и резервируются централизованно; ученик входит в систему под одной учётной записью с любой машины; программное обеспечение и безопасность управляются один раз; специалист контролирует права доступа.
- Четыре друга хотят делиться файлами дома. Peer-to-peer: не нужно покупать сервер, эксперт не требуется, каждая машина просто делится папкой, и выход из строя одной машины не останавливает работу остальных.
- Обоснование называет потребности конкретной ситуации, а затем функцию модели, которая удовлетворяет каждой из них.
Соотнесите каждую ситуацию с подходящей моделью сети и её обоснованием.
Централизованное управление и точка резервного копирования указывают на клиент-сервер; низкая стоимость и отсутствие администратора указывают на равноправную сеть.
Тонкие и толстые клиенты
- Тонкий клиент сам выполняет минимум обработки: программное обеспечение запускается на сервере, данные хранятся на нём, а клиент лишь передаёт ввод и отображает вывод. Достаточна дешёвая терминальная станция, всё обновляется и резервируется на сервере, но ничего не работает при отказе сети или сервера.
- Толстый клиент обладает собственной вычислительной мощностью и хранилищем, запускает полные приложения локально, как обычный настольный ПК. Он продолжает работать без сети, но каждую машину необходимо обслуживать и защищать отдельно.
- Тонкие клиенты создают значительную нагрузку на сервер и сеть; толстые клиенты нагружают их слабо.
Тонкий клиент:
Тонкий клиент перекладывает основную работу на сервер (высокая зависимость от сети); толстый клиент выполняет обработку и хранение самостоятельно.
Облачные вычисления
- Облачные вычисления — это вычислительные сервисы, хранение, обработка и программное обеспечение по требованию, предоставляемые через Интернет третьей стороной.
- Публичное облако принадлежит поставщику и используется многими клиентами; частное облако выделено одной организации, работает на собственном оборудовании или хостится специально для неё.
- Преимущества: масштабируемость, оплата только за использованные ресурсы, доступ из любого места и наличие резервных дата-центров. Недостатки: необходимость подключения к Интернету, хранение данных у посторонних лиц и сложность смены поставщика.
____ облако предназначено для одной организации, тогда как публичное облако используется многими клиентами провайдера.
Частное облако может располагаться на собственном оборудовании организации или хоститься специально для неё; в любом случае оно не используется другими клиентами.
Проводные против беспроводных сетей
- Проводные сети используют Ethernet по витой паре из меди или оптико-волоконному кабелю: более высокая скорость, меньшая задержка, меньше ошибок и повышенная безопасность, поскольку для физического подключения к кабелю необходимо физическое вмешательство.
- Беспроводные сети используют радиоволны, Wi-Fi, Bluetooth или сотовую связь: нет кабелей и устройства могут перемещаться, но общая частота означает помехи и более низкую скорость, а сигнал может быть перехвачен, поэтому требуется шифрование.
- Медь дешевая, но ослабевает на расстоянии и подвержена помехам; оптоволокно передает свет, невосприимчиво к помехам и охватывает большие расстояния; микроволны требуют прямой видимости; спутники покрывают любые места, но с большой задержкой.
По сравнению с беспроводным соединением, проводное соединение, как правило,
Проводное соединение превосходит по скорости, задержке, надежности и безопасности; беспроводное — по удобству и мобильности.
Оптоволоконный кабель не подвержен электромагнитным помехам и передает данные на большее расстояние, чем медный, без повторителя.
Оптоволокно передает свет по стеклянной сердцевине, поэтому электрические помехи не влияют на сигнал, и он сохраняется на больших расстояниях. Недостатками являются стоимость и сложность монтажа.
Потерянные баллы
- Интернет — это WAN, а не LAN, и WAN — это не «большой LAN»: разница заключается в том, кто владеет инфраструктурой.
- В сети peer-to-peer (равный-равный) нет сервера. Если ваше описание предполагает наличие компьютера, управляющего сетью, то это клиент-серверная архитектура.
- Тонкий клиент относится к тому, где происходит обработка данных, а не к размеру устройства.
- Утверждение «беспроводная сеть удобнее» верное; «беспроводная сеть быстрее» — нет. Для одного поколения проводная сеть быстрее и надежнее.
Вы поняли
- Сеть объединяет ресурсы и данные, управляется централизованно и обеспечивает передачу информации
- LAN: небольшая зона, собственная инфраструктура, высокая скорость, низкая задержка; WAN: большая зона, инфраструктура третьих лиц, медленнее; интернет — самая большая WAN
- Клиент-сервер: центральные серверы, одна учетная запись и одна резервная копия, единая точка отказа; peer-to-peer (равный-равный): равноправные узлы, нет сервера, нет центрального управления
- Тонкий клиент зависит от сервера; толстый клиент работает самостоятельно; облачные вычисления = услуги через интернет, публичные или приватные; проводная сеть быстрее и безопаснее, беспроводная — мобильна