Что такое компьютерная сеть?

Компьютерная сеть — это система, которая соединяет многочисленные независимые компьютеры для обмена информацией (данными) и ресурсами. Интеграция компьютеров и других различных устройств позволяет пользователям легче общаться.
Компьютерная сеть — это совокупность двух или более компьютерных систем, связанных друг с другом. Сетевое соединение можно установить с помощью кабеля или беспроводной среды. Аппаратное и программное обеспечение используется для соединения компьютеров и инструментов в любой сети.
Компьютерная сеть состоит из различных узлов. Серверы, сетевое оборудование, персональные компьютеры и другие специализированные или универсальные хосты могут быть узлами в компьютерной сети. Имена хостов и сетевые адреса используются для их идентификации.

Критерии хорошей сети:

1. Производительность: ее можно измерить разными способами, включая время передачи и время отклика. Транзитное время — это количество времени, необходимое сообщению для перемещения от одного устройства к другому. Время ответа — это время, прошедшее между запросом и ответом. Производительность сети зависит от ряда факторов, включая количество пользователей, тип носителя и оборудование.
2. Надежность. В дополнение к точности измеряется частота сбоев, время, необходимое каналу для восстановления после сбоя, и устойчивость сети к катастрофам.
3. Безопасность: вопросы сетевой безопасности включают защиту данных от несанкционированного доступа, защиту данных от повреждения и изменения, а также реализацию политик и процедур восстановления после взлома и потери данных.

Цель сети:

• Программы не должны выполняться в одной системе из-за разделения ресурсов и нагрузки.
• Сокращение расходов. Несколько машин могут совместно использовать принтеры, ленточные накопители и другие периферийные устройства.
• Надежность – если одна машина выйдет из строя, ее место может заменить другая.
• Масштабируемость (просто добавить больше процессоров или компьютеров)
• Связь и почта (живущие порознь могут работать вместе)
• Доступ к информации (удаленный доступ к информации, доступ к Интернету, электронной почте, видеоконференциям и онлайн-покупкам)
• Интерактивные развлечения (онлайн-игры, видео и т. д.)
• Социальная сеть

Типы сетей

Разделение по средствам связи

• Проводная сеть. Как мы все знаем, «проводная» относится к любой физической среде, состоящей из кабелей. Медный провод, витая пара или оптоволоконные кабели — все это варианты. Проводная сеть использует провода для подключения устройств к Интернету или другой сети, например ноутбуков или настольных ПК.
• Беспроводная сеть: «Беспроводная» означает беспроводную среду, состоящую из электромагнитных волн (ЭМ-волн) или инфракрасных волн. Антенны или датчики будут присутствовать на всех беспроводных устройствах. Сотовые телефоны, беспроводные датчики, телевизионные пульты, приемники спутниковых дисков и ноутбуки с картами WLAN — все это примеры беспроводных устройств. Для передачи данных или голоса в беспроводной сети используются радиочастотные волны, а не провода.

Подразделение в зависимости от занимаемой площади

• Локальная сеть (LAN): LAN — это сеть, покрывающая площадь около 10 километров. Например, сеть колледжа или офисная сеть. В зависимости от потребностей организации локальная сеть может быть отдельным офисом, зданием или кампусом. У нас может быть два ПК и один принтер в домашнем офисе, или он может распространяться на всю компанию и включать аудио- и видеоустройства. Каждый хост в локальной сети имеет идентификатор, адрес, который определяет историю в локальной сети. Пакет, отправляемый одним узлом другому узлу, содержит как адрес исходного узла, так и адрес узла назначения.
• Городская сеть (MAN): MAN относится к сети, охватывающей весь город. Например: рассмотрим сеть кабельного телевидения.
• Глобальная сеть (WAN): WAN относится к сети, которая соединяет страны или континенты. Например, Интернет позволяет пользователям получать доступ к распределенной системе под названием www из любой точки земного шара. WAN соединяет соединяющие устройства, такие как коммутаторы, маршрутизаторы или модемы. ЛВС обычно находится в частной собственности организации, которая ее использует. Сегодня мы видим два различных примера глобальных сетей: двухточечные глобальные сети и коммутируемые глобальные сети.

Точка-точка : соединяет два подключаемых устройства через среду передачи.

Коммутируемая: Коммутируемая глобальная сеть — это сеть с более чем двумя концами.

По типам общения

• Сети «точка-точка ». Сеть «точка-точка» — это тип сети передачи данных, которая устанавливает прямую связь между двумя сетевыми узлами.
  Прямая связь между двумя устройствами, такими как компьютер и принтер, называется соединением «точка-точка».
• Многоточечный : это тот, в котором более двух конкретных устройств имеют общие ссылки. В многоточечной среде пропускная способность канала распределяется либо по частям, либо по времени. Если несколько устройств могут использовать ссылку одновременно, это соединение с пространственным разделением.
• Широковещательные сети: В широковещательных сетях способ подачи сигнала, при котором несколько сторон могут слышать одного отправителя. Радиостанции являются отличной иллюстрацией «вещательной сети» в повседневной жизни. В этом сценарии радиостанция является отправителем данных/сигнала, а данные предназначены только для передачи в одном направлении. Если быть точным, подальше от радиовышки.

По типу архитектуры

• Сети P2P: компьютеры с аналогичными возможностями и конфигурациями называются одноранговыми узлами.
  «Peer to Peer» — это сокращение от «peer to peer». «Пэры» в одноранговой сети — это компьютерные системы, которые подключены друг к другу через Интернет. Без использования центрального сервера файлы могут напрямую передаваться между системами в сети.
• Сети клиент-сервер: каждый компьютер или процесс в сети является либо клиентом, либо сервером в архитектуре клиент-сервер (клиент/сервер). Клиент запрашивает услуги у сервера, которые сервер предоставляет. Серверы — это высокопроизводительные компьютеры или процессы, управляющие дисководами (файловые серверы), принтерами (серверы печати) или сетевым трафиком (сетевые серверы).
• Гибридные сети . Гибридная модель относится к сети, в которой используется сочетание клиент-серверной и одноранговой архитектуры. Например: Торрент.

Топология сети

1. Топология шины: каждый компьютер и сетевое устройство подключены к одному кабелю в сети с топологией шины. Топология линейной шины определяется как имеющая ровно два терминала.

Преимущества

• Установка проста.
• По сравнению с ячеистой, звездообразной и древовидной топологиями шина использует меньше кабелей.

Недостатки

• Сложность реконфигурации и локализации неисправностей.
• Неисправность или обрыв кабеля шины прерывает всю связь.

2. Кольцевая топология. Эта топология называется кольцевой, потому что один компьютер соединен с другим, а последний компьютер подключен к первому. Ровно два соседа для каждого устройства. Сигнал передается по кольцу в одном направлении. Каждое кольцо включает повторитель.

Преимущества

• Передача данных относительно проста, поскольку пакеты перемещаются только в одном направлении.
• Нет необходимости в центральном контроллере для управления связью между узлами.
• Простая установка и реконфигурация
• Упрощенные неисправные соединения

Недостатки

• В однонаправленном кольце пакет данных должен пройти через все узлы.
• Все компьютеры должны быть включены, чтобы они могли соединяться друг с другом.

3. Топология «звезда». Каждое устройство в топологии «звезда» имеет выделенный канал «точка-точка» к центральному контроллеру, который обычно называют концентратором. Прямой связи между устройствами нет. Трафик между устройствами в этой топологии запрещен. В качестве обмена используется контроллер.

Преимущества

• При подключении или отключении устройств перебоев в работе сети нет.
• Это просто установить и настроить.
• Выявить и локализовать неисправности несложно.
• Дешевле, чем сетка
• Простота установки и настройки

Недостатки

• Узлы, подключенные к концентратору, коммутатору или концентратору, выходят из строя, если они выходят из строя.
• Из-за стоимости концентраторов это дороже, чем топологии линейной шины.
• Требуется больше кабеля по сравнению с шиной или кольцом
• Слишком большая зависимость от Hub

Пример: используется в высокоскоростных локальных сетях.

4. Ячеистая топология. Каждое устройство в ячеистой топологии имеет выделенное соединение «точка-точка» со всеми остальными устройствами. Термин «выделенный» относится к тому факту, что ссылка передает данные исключительно между двумя устройствами, которые она связывает. Для подключения n устройств полносвязная ячеистая сеть содержит n *(n-1)/2 физических каналов.

Преимущества

• Данные могут быть отправлены с нескольких устройств одновременно. Эта топология может обрабатывать большой трафик.
• Даже в случае сбоя одного из подключений всегда доступна резервная копия. В результате передача данных не затрагивается.
• Физические границы не позволяют другим пользователям получать доступ к сообщениям
• Связи «точка-точка» упрощают передачу и изоляцию неисправностей

Недостатки

• Необходимое количество кабелей и количество портов ввода-вывода.
• Объем проводки может быть больше, чем может вместить имеющееся пространство.
• Его сложно установить и перенастроить.

Пример: подключение телефона регионального офиса, в котором каждый региональный офис должен быть подключен к каждому другому региональному офису.

5. Топология дерева. Топология дерева аналогична топологии звезды. Узлы в дереве, как и в звезде, подключены к центральному концентратору, который управляет сетевым трафиком. У него есть корневой узел, который связан со всеми другими узлами, создавая иерархию. Иерархическая топология — это другое ее название. Количество сетей Star подключается через шину в древовидной топологии.

Преимущества

• Расширение сети возможно и просто.
• Мы разделяем всю сеть на части (звездные сети), которыми легче управлять и обслуживать.
• Другие сегменты не затрагиваются, если один сегмент поврежден.

Недостатки

• Топология дерева в значительной степени зависит от кабеля главной шины из-за его базовой структуры, и если он выходит из строя, вся сеть становится неработоспособной.
• Обслуживание становится более сложным, когда добавляется больше узлов и сегментов.

Сетевые устройства

Базовое аппаратное обеспечение, соединяющее сетевые узлы, такое как карты сетевого интерфейса (NIC), мосты, концентраторы, коммутаторы и маршрутизаторы, используется во всех сетях. Кроме того, необходим механизм для соединения этих частей здания, который обычно представляет собой гальванический кабель, а оптический кабель менее популярен («оптоволокно»). К сетевым устройствам относятся:

• NIC (сетевая интерфейсная карта): сетевая карта, часто известная как сетевой адаптер или NIC (сетевая интерфейсная карта), представляет собой компьютерное оборудование, которое позволяет компьютерам обмениваться данными через сеть. Он предлагает физический доступ к сетевым средам, и во многих случаях MAC-адреса служат низкоуровневой схемой адресации. Каждая сетевая карта имеет уникальный идентификатор. Он хранится на чипе, прикрепленном к карте.
• Ретранслятор: ретранслятор — это электрическое устройство, которое принимает сигнал, очищает его от нежелательных шумов, регенерирует его и ретранслирует с более высоким уровнем мощности или на противоположную сторону препятствия, позволяя сигналу проходить на большие расстояния без ухудшения качества. В большинстве сетей Ethernet с витой парой повторители необходимы для кабелей длиной более 100 метров в некоторых системах. Повторители основаны на физике.
• Концентратор: концентратор — это устройство, которое объединяет множество витых пар или оптоволоконных устройств Ethernet, чтобы создать иллюзию формирования единого сегмента сети. Устройство можно представить как многопортовый повторитель. Сетевой концентратор — относительно простое широковещательное устройство. Любой пакет, входящий в любой порт, регенерируется и рассылается на все остальные порты, а концентраторы не контролируют трафик, проходящий через них. Коллизии пакетов происходят в результате отправки каждого пакета через все другие порты, что существенно затрудняет бесперебойную связь.
• Мосты: Мосты транслируют данные на все порты, но не на тот, который получил передачу. Мосты, с другой стороны, узнают, какие MAC-адреса доступны через определенные порты, а не копируют сообщения на все порты, как это делают концентраторы. Как только порт и адрес связаны, мост будет передавать трафик только для этого адреса на этот порт.
• Коммутаторы. Коммутатор отличается от концентратора тем, что он пересылает кадры только на порты, участвующие в обмене данными, а не на все подключенные порты. Домен коллизий нарушается коммутатором, но коммутатор показывает себя как широковещательный домен. Решения о пересылке кадров принимаются коммутаторами на основе MAC-адресов.
• Маршрутизаторы. Маршрутизаторы — это сетевые устройства, которые используют заголовки и таблицы пересылки для поиска оптимального способа пересылки пакетов данных между сетями. Маршрутизатор — это компьютерное сетевое устройство, которое связывает две или более компьютерных сетей и выборочно обменивается пакетами данных между ними. Маршрутизатор может использовать адресную информацию в каждом пакете данных, чтобы определить, находятся ли источник и пункт назначения в одной сети или пакет данных должен передаваться между сетями. Когда в большом наборе взаимосвязанных сетей развернуто множество маршрутизаторов, маршрутизаторы совместно используют адреса целевых систем, чтобы каждый маршрутизатор мог разработать таблицу, отображающую предпочтительные пути между любыми двумя системами в связанных сетях.
• Шлюзы: Для обеспечения совместимости системы шлюз может содержать такие устройства, как трансляторы протоколов, устройства согласования импеданса, преобразователи скорости, изоляторы неисправностей или трансляторы сигналов. Это также требует разработки административных процедур, приемлемых для обеих сетей. Выполняя необходимые преобразования протоколов, шлюз преобразования/отображения протоколов присоединяется к сетям, в которых используются различные технологии сетевых протоколов.

Интернет

Интернет — это более крупная сеть, которая позволяет компьютерным сетям, контролируемым предприятиями, правительствами, колледжами и другими организациями по всему миру, взаимодействовать друг с другом. В результате возникает клубок кабелей, компьютеров, центров обработки данных, маршрутизаторов, серверов, повторителей, спутников и вышек Wi-Fi, которые позволяют цифровым данным распространяться по всему миру.

Интернет представляет собой обширную сеть сетей, которая функционирует как сетевая инфраструктура. Он связывает миллионы компьютеров по всему миру, создавая сеть, в которой любой компьютер может общаться с любым другим компьютером, если они оба подключены к Интернету.

Интернет представляет собой глобальную сеть взаимосвязанных компьютеров, которые обмениваются информацией и обмениваются информацией с помощью стандартизированного набора интернет-протоколов.

Примеры вопросов

Вопрос 1: Перечислите преимущества и недостатки Интернета.

Решение:

Advantages of internet are,

• Source of entertainment – Online gaming, talking, browsing, music, movies, dramas, and TV series are quickly becoming the most popular ways to pass the time.
• Source of information – There is no better place to conduct research than the internet. We can learn about the latest trends, communicate with experts without having to physically visit them, and seek professional advice over the internet.
• E – Commerce – With the advancement of internet technology, large online E-commerce enterprises such as Amazon, Ali Baba, myntra etc. have emerged.
• Working from home, collaborating with others, and having access to a global workforce are all advantages.
• Keeps Updated – Because there are hundreds of thousands of newsgroups and services that keep you updated with every tick of the clock, the Internet is a source of the most recent news.

Disadvantages of internet are,

• Time Wastage – Most people believe that spending too much time on the internet is unhealthy for young people and leads to obesity. 
• Money Laundering – Aside from reputable sites, there are some Social Media Advertising sites that try to steal your personal information, credit card information, and even your pin code. You can easily become a victim of money scam if they get this information.
• Exposure to private data – It is now quite easy to decipher someone’s chat or email communication thanks to the hacking community. As we all know, data is transmitted in packets, which hackers can simply detect and reconstruct.
• Harassment & threatening – Bullies exist online, just as they do in real life, and they can lower your self-esteem by harassing and threatening you. Some of these individuals may be persons who are aware of some of your personal details and dislike you, and may use this information to harass you.

Вопрос 2: Перечислите способы подключения к Интернету.

Решение:

We can connect to the internet in the following ways:

• Dial-Up – In in order to access the Internet, in this type of connection, users must connect their phone line to a computer . This link prevents the user from using tier home phone service to make or receive calls.
• Broadband – Broadband is a high-speed internet connection that is frequently utilized nowadays and is provided by cable or phone companies.
• Wireless connections – Internet access is accomplished by radio waves, thus it is possible to connect to the Internet from any location. Wi-Fi and mobile service providers are examples of wireless connections.

Вопрос 3: Сравните Интернет и Всемирную паутину

Решение:

Sir Tim Berners-Lee is credited with creating the World Wide Web. He came up with the core idea for the WWW while working at the European Organization for Nuclear Research in 1989. He wanted to combine the growing technologies of computers, data networks, and hypertext into a powerful and easy-to-use worldwide information system.

The Internet is a vast network of networks that functions as a networking infrastructure. It links millions of computers throughout the world, creating a network in which any computer can talk with any other computer as long as they are both linked to the Internet. The World Wide Web, or simply Web, is a method of gaining access to information over the Internet.

The World Wide Web, also known as the ‘www,’ is a collection of webpages that can be quickly published on the Internet and read by millions of people.

Вопрос 4: Что такое полная форма www?

Решение:

The full form of www is World Wide Web. It is the world’s most dominant software and is commonly known as the web.

Вопрос 5: В чем принципиальная разница между Интернетом и сетью?

Решение:

Serial number	Network	Internet
1.	A network is a collection of two or more computer systems.	The internet, on the other hand, is the interconnection of a few networks.
2.	Low hardware devices required as compared to internet.	More hardware devices required as compared to network.
3.	Geographically constrained (small – area wise)	Geographically extensive (large – area wise)
4.	As cover small area, low error rate	As covers large area, higher error rate
5.	Lower communication cost	High communication cost