Назначение и возможности локальных сетей. Топология сетей. Сетевые принтеры, диски, папки. Доступ к ним.

В наши дни актуальность компьютерных локальных сетей колоссальна. Ежедневно миллионы людей, находясь на работе, в офисах и дома передают огромное количество информации, используя для этого свои рабочие компьютеры. Однако, для того чтобы локальная сеть

корректно функционировала, необходимо знать основы и принципы её работы. Данный урок посвящен назначению и возможностям локальных сетей. Вы познакомитесь с основными топологиями таких сетей, узнаете как организовать работу  локальной сети компьютерного класса, а также найдете ответы на многие сопутствующие с этой тематикой вопросы (такие как настройки общего доступа, автономные папки и настройка сетевого принтера, программное обеспечение для локальных сетей).

Введение

Ранее вы уже стал­ки­ва­лись с по­ня­ти­ем ло­каль­ная сеть. Рас­смот­рим те­перь этот вид сети по­дроб­нее.  На­пом­ним, что ло­каль­ная сеть пред­став­ля­ет собой объ­еди­не­ние ком­пью­те­ров, рас­по­ло­жен­ных на неболь­ших рас­сто­я­ни­ях друг от друга. Ос­нов­ным на­зна­че­ни­ям ло­каль­ной сети яв­ля­ет­ся:

- Пе­ре­да­ча ин­фор­ма­ции между ком­пью­те­ра­ми;

- Сов­мест­ный до­ступ к про­грам­мам и дан­ным;

- Сов­мест­ное ис­поль­зо­ва­ние обо­ру­до­ва­ния.

Для того чтобы ло­каль­ная сеть могла функ­ци­о­ни­ро­вать, она долж­на со­от­вет­ство­вать опре­де­лён­ным про­грамм­но-ап­па­рат­ным тре­бо­ва­ни­ям. Ап­па­рат­ное обес­пе­че­ние ло­каль­ной сети вклю­ча­ет в себя сле­ду­ю­щие эле­мен­ты:

- Се­те­вые адап­те­ры (се­те­вые платы).

- Се­те­вой разъ­ём на плате. На со­вре­мен­ных ком­пью­те­рах он, как пра­ви­ло, раз­ме­щён на ма­те­рин­ской плате, то есть яв­ля­ет­ся ин­те­гри­ро­ван­ным в неё.

- Со­еди­ни­тель­ный ка­бель. От­сут­ству­ет, если ло­каль­ная сеть яв­ля­ет­ся бес­про­вод­ной.

По ло­каль­ной сети можно пе­ре­да­вать самую раз­но­об­раз­ную ин­фор­ма­цию – на­чи­ная от тек­сто­вых до­ку­мен­тов и элек­трон­ных писем и за­кан­чи­вая мощ­ны­ми ви­део­фай­ла­ми и ба­за­ми дан­ных. Фи­зи­че­ское рас­по­ло­же­ние ком­пью­те­ров в сети об­ра­зу­ет то­по­ло­гию сети. То­по­ло­гия сети – это спо­соб опи­са­ния кон­фи­гу­ра­ции сети, схема рас­по­ло­же­ния и со­еди­не­ния се­те­вых устройств. Далее мы рас­смот­рим ос­нов­ные и самые рас­про­стра­нён­ные то­по­ло­гии  ло­каль­ной сети, их пре­иму­ще­ства и недо­стат­ки.

Шина (Рис.1). Дан­ная то­по­ло­гия пред­став­ля­ет собой общий ка­бель (на­зы­ва­е­мый шина или ма­ги­страль), к ко­то­ро­му под­со­еди­не­ны все ра­бо­чие стан­ции.  От­прав­ля­е­мое ка­кой-ли­бо ра­бо­чей стан­ци­ей со­об­ще­ние од­но­вре­мен­но рас­про­стра­ня­ет­ся на все ком­пью­те­ры сети. Каж­дая ма­ши­на про­ве­ря­ет кому ад­ре­со­ва­но со­об­ще­ние, — если со­об­ще­ние ад­ре­со­ва­но ей, то она об­ра­ба­ты­ва­ет его.

Рис. 1. То­по­ло­гия «шина»

Пре­иму­ще­ства­ми дан­ной то­по­ло­гии яв­ля­ет­ся её де­ше­виз­на и неболь­шое время уста­нов­ки. К недо­стат­кам можно от­не­сти за­труд­нён­ность вы­яв­ле­ния неис­прав­но­стей в такой сети, а также сла­бую рас­ши­ря­е­мость такой сети.

Коль­цо (Рис.2). В такой фор­ма­ции сети все ма­ши­ны со­еди­не­ны со сво­и­ми «со­се­дя­ми» в форме коль­ца.  Дан­ные пе­ре­да­ют­ся стро­го в одном на­прав­ле­нии.

Рис. 2. То­по­ло­гия «коль­цо»

К пре­иму­ще­ствам такой сети сле­ду­ет от­не­сти про­сто­ту уста­нов­ки и прак­ти­че­ски пол­ное от­сут­ствие до­пол­ни­тель­но­го обо­ру­до­ва­ния. Од­на­ко, су­ще­ствен­ным недо­стат­ком яв­ля­ет­ся тот факт, что выход из строя хотя бы од­но­го ра­бо­че­го узла с вы­со­кой ве­ро­ят­но­стью пре­кра­тит пе­ре­да­чу дан­ных во всей сети. Также недо­стат­ком то­по­ло­гии «коль­цо» яв­ля­ет­ся необ­хо­ди­мость иметь 2 се­те­вые платы на каж­дом из ком­пью­те­ров.

Звез­да (Рис.3.) . Самый рас­про­стра­нен­ный ва­ри­ант со­еди­не­ния ком­пью­те­ров. В такой сети есть неко­то­рое «глав­ное» устрой­ство, к ко­то­ро­му под­клю­че­ны все осталь­ные. Для пе­ре­да­чи дан­ных ма­ши­на от­прав­ля­ет их этому устрой­ству с ука­за­ни­ем точки на­зна­че­ния. Устрой­ство же либо от­прав­ля­ет дан­ные нуж­ной ма­шине (тогда оно на­зы­ва­ет­ся ком­му­та­то­ром) или от­прав­ля­ет его всем, а при­ни­ма­ет лишь нуж­ная ма­ши­на (тогда оно на­зы­ва­ет­ся кон­цен­тра­то­ром).

Рис.3. То­по­ло­гия «Звез­да»

Ос­нов­ное пре­иму­ще­ство такой то­по­ло­гии сети перед дру­ги­ми — это мак­си­маль­ная ско­рость и за­щи­щен­ность. Дан­ные не по­па­да­ют ни на какие дру­гие ма­ши­ны, кроме от­пра­ви­те­ля и по­лу­ча­те­ля (ис­клю­че­ния со­став­ля­ют сети на ос­но­ве кон­цен­тра­то­ров). Ос­нов­ные недо­стат­ки — это необ­хо­ди­мость до­пол­ни­тель­но­го обо­ру­до­ва­ния и пе­ре­груз­ка цен­траль­но­го узла. Кроме того для по­лу­че­ния кон­тро­ля над такой сетью (ха­кер­ской атаки), необ­хо­дим лишь кон­троль над цен­траль­ным устрой­ством.

Также, в за­ви­си­мо­сти от ко­неч­ных по­треб­но­стей при про­ек­ти­ро­ва­нии той или иной сети могут встре­чать­ся сме­шан­ные то­по­ло­гии сетей, вклю­ча­ю­щие в себя все то­по­ло­гии, ука­зан­ные выше. При­мер такой сети по­ка­зан на ри­сун­ке 4. В такой сети мы можем ви­деть три то­по­ло­гии (звез­да, коль­цо и шина), свя­зан­ные друг с дру­гом спе­ци­аль­ным устрой­ство, на­зы­ва­е­мое марш­ру­ти­за­то­ром.  В дан­ном слу­чае марш­ру­ти­за­тор ис­поль­зу­ет­ся для ко­ор­ди­на­ции ра­бо­ты каж­дой из под­се­ти раз­ных то­по­ло­гий.

Рис.4. Сме­шан­ная то­по­ло­гия ком­пью­тер­ной сети

Сер­ве­ром на­зы­ва­ет­ся цен­траль­ный узел сети, ко­то­рый предо­став­ля­ет свои ре­сур­сы дру­гим або­нен­там, но сам не ис­поль­зу­ет их ре­сур­сы. На сер­ве­ре могут хра­нит­ся раз­лич­ные базы дан­ных для до­сту­па к тем или иным ре­сур­сам, медиа ин­фор­ма­ция и др. На сер­ве­ре долж­ны быть ре­а­ли­зо­ва­ны ме­ха­низ­мы, управ­ля­ю­щие до­сту­пом кли­ен­тов к тем или иным дан­ным, дру­ги­ми сло­ва­ми, он дол­жен предо­став­лять до­ступ толь­ко тем кли­ент-ком­пью­те­рам, ко­то­рым это необ­хо­ди­мо.

Выше мы го­во­ри­ли в ос­нов­ном о ре­а­ли­за­ци­ях ло­каль­ной сети с ис­поль­зо­ва­ни­ем со­еди­ни­тель­но­го ка­бе­ля, то есть про­вод­ной сети. Од­на­ко, на се­го­дняш­ний день огром­ную по­пу­ляр­ность об­ре­ли бес­про­вод­ные сети пе­ре­да­чи дан­ных. Они имеют оче­вид­ные ко­лос­саль­ные пре­иму­ще­ства перед про­вод­ны­ми се­тя­ми, так как за­тра­ты обо­ру­до­ва­ния при по­стро­е­нии такой сети умень­ша­ют­ся (нет необ­хо­ди­мо­сти, к при­ме­ру по­ку­пать марш­ру­ти­за­то­ры и со­еди­ни­тель­ные ка­бе­ля). В ка­че­стве но­си­те­ля ин­фор­ма­ции в таких сетях вы­сту­па­ют ра­дио­вол­ны СВЧ –диа­па­зо­на. Стан­дарт­ные бес­про­вод­ные тех­но­ло­гии можно сгруп­пи­ро­вать в 3 ос­нов­ных типа, раз­ли­ча­ю­щи­е­ся по мас­шта­бу дей­ствия ра­дио­си­стем:

Пер­со­наль­ная сеть (англ. Personal Area Network, PAN) — это сеть, по­стро­ен­ная «во­круг» че­ло­ве­ка. Дан­ные сети при­зва­ны объ­еди­нять все пер­со­наль­ные элек­трон­ные устрой­ства поль­зо­ва­те­ля (те­ле­фо­ны, кар­ман­ные пер­со­наль­ные ком­пью­те­ры, смарт­фо­ны, но­ут­бу­ки, бес­про­вод­ные гар­ни­ту­ры и т. п.). Ра­ди­ус дей­ствия сети не пре­вы­ша­ет 10 мет­ров. Наи­бо­лее из­вест­ным стан­дар­том сети PAN яв­ля­ет­ся Bluetooth.

Wireless LAN (англ. Wireless Local Area Network; WLAN) — бес­про­вод­ная ло­каль­ная сеть. При таком спо­со­бе по­стро­е­ния сетей пе­ре­да­ча дан­ных осу­ществ­ля­ет­ся через ра­дио­эфир; объ­еди­не­ние устройств в сеть про­ис­хо­дит без ис­поль­зо­ва­ния ка­бель­ных со­еди­не­ний. Обыч­но такие сети ис­поль­зу­ют­ся для про­дол­же­ния про­вод­ных ло­каль­ных сетей, од­на­ко, функ­ци­о­нал WLAN поз­во­ля­ет пол­но­стью за­ме­нить про­вод­ные со­еди­не­ния. Наи­бо­лее рас­про­стра­нен­ны­ми на се­го­дняш­ний день спо­со­ба­ми по­стро­е­ния яв­ля­ют­ся Wi-Fi и WiMAX. Для пре­об­ра­зо­ва­ния и пе­ре­да­чи бес­про­вод­но­го сиг­на­ла между ком­пью­те­ра­ми ис­поль­зу­ет­ся устрой­ство, на­зы­ва­е­мое ро­у­те­ром (Рис.5). Мак­си­маль­ная ско­рость пе­ре­да­чи дан­ных по стан­дар­ту WLAN со­став­ля­ет 54 Мбит в се­кун­ду. Ра­ди­ус дей­ствия – до 100 мет­ров.

Рис. 5.  Бес­про­вод­ной Wi-Fi ро­у­тер

WWAN, (англ. Wireless Wide Area Network) — бес­про­вод­ная гло­баль­ная вы­чис­ли­тель­ная сеть, раз­но­вид­ность бес­про­вод­ных ком­пью­тер­ных сетей.

Гло­баль­ные бес­про­вод­ные сети WWAN от­ли­ча­ют­ся от ло­каль­ных бес­про­вод­ных сетей WLAN тем, что для пе­ре­да­чи дан­ных в них ис­поль­зу­ют­ся бес­про­вод­ные тех­но­ло­гии со­то­вой связи, такие как UMTS, GPRS, CDMA2000, GSM и дру­гие.  Дан­ный стан­дарт при­зван обье­ди­нить пре­иму­ще­ство сети WLAN с гиб­ко­стью и удоб­стром пе­ре­да­чи дан­ным по выш­кам мо­биль­ной связи. Тех­но­ло­гии WWAN дают воз­мож­ность поль­зо­ва­те­лю, на­при­мер, с но­ут­бу­ком и WWAN-адап­те­ром по­лу­чать до­ступ к Все­мир­ной па­у­тине, поль­зо­вать­ся элек­трон­ной поч­той и под­клю­чать­ся к вир­ту­аль­ным част­ным сетям из любой точки в пре­де­лах зоны дей­ствия опе­ра­то­ра бес­про­вод­ной связи.

Ос­нов­ная за­да­ча ло­каль­ной сети – пе­ре­да­ча дан­ных. Очень часто воз­ни­ка­ет необ­хо­ди­мость вза­и­мо­дей­ствия с дан­ны­ми, ле­жа­щи­ми на дру­гом ком­пью­те­ре дан­ной сети. По­это­му необ­хо­ди­мо знать каким об­ра­зом мы можем управ­лять до­сту­пом к той или иной папке на ком­пью­те­ре в ло­каль­ной сети. Рас­смот­рим этот во­прос по­дроб­нее.

Про­смотр до­ступ­ных ре­сур­сов сети осу­ществ­ля­ет­ся в папке «Се­те­вое окру­же­ние». В окне этой папке можно уви­деть общие ре­сур­сы сети, к ко­то­рой под­клю­чён ком­пью­тер. Для того, чтобы уви­деть все ком­пью­те­ры, под­клю­чен­ные к ра­бо­чей груп­пе, вы­би­ра­ем в меню «Пуск» пункт «Сеть». Два­жды щёлк­нув мышью по лю­бо­му из уда­лён­ных ком­пью­те­ров в окне «Се­те­вое окру­же­ние», можно узнать какие ре­сур­сы сети до­ступ­ны для ра­бо­ты. Для того, чтобы дру­гие поль­зо­ва­те­ли сети могли об­ра­щать­ся к ва­ше­му ком­пью­те­ру необ­хо­ди­мо от­крыть им се­те­вой до­ступ для ра­бо­ты с ва­ши­ми ре­сур­са­ми.

Можно от­крыть до­ступ поль­зо­ва­те­лям к дис­кам ва­ше­го ком­пью­те­ра. Это даст им воз­мож­ность ре­дак­ти­ро­вать и со­хра­нять файлы, раз­ме­щён­ные на этих дис­ках. Чтобы это сде­лать, необ­хо­ди­мо вы­пол­нить сле­ду­ю­щие дей­ствия:

От­крыть си­стем­ную папку ком­пью­те­ра и вы­брать из кон­текст­но­го меню пункт «Свой­ства» . В от­крыв­шем­ся окне вы­брать вклад­ку «До­ступ» и в ней на­жать на кноп­ку «Рас­ши­рен­ная на­строй­ка» (Рис. 6.).

Рис. 6. От­кры­тие об­ще­го до­сту­па к папке в ло­каль­ной сети

В от­крыв­шем­ся окне по­ста­вить га­лоч­ку на­про­тив «От­крыть общий до­ступ к этой папке». Также ниже можно за­дать ко­ли­че­ство од­но­вре­мен­ных поль­зо­ва­те­лей, ко­то­рые могут по­лу­чить до­ступ к этой папке. После этого на­жать на кноп­ку OK (Рис. 7).

Рис. 7. От­кры­тие об­ще­го до­сту­па к папке в ло­каль­ной сети (ч.2)

Для вы­бо­ра прав до­сту­па к об­ще­му диску необ­хо­ди­мо в окне «Свой­ства» вы­брать вклад­ку «Без­опас­ность». В от­крыв­шем­ся окне на­жать на кноп­ку «Из­ме­нить» (Рис.8).

Рис. 8. Выбор прав до­сту­па к об­ще­му диску

В от­крыв­шем­ся окне диа­ло­га можно уста­но­вить поль­зо­ва­те­лей и их права

Рис. 9. Выбор прав до­сту­па к об­ще­му диску (ч.2)

Чтобы от­крыть ка­кую-ли­бо папку для об­ще­го до­сту­па в сети, необ­хо­ди­мо на­жать пра­вой кноп­кой мыши на этой папке и вы­брать из меню «Свой­ства» ко­ман­ду «Общий до­ступ». Далее вы­пол­ня­ют­ся все дей­ствия, ана­ло­гич­ные дей­стви­ям с на­зна­че­ни­ем об­ще­го до­сту­па к диску.

Для от­кры­тия поль­зо­ва­те­лям ло­каль­ной сети до­сту­па к се­те­во­му прин­те­ру, ко­то­рый под­клю­чен к ва­ше­му ком­пью­те­ру, вы­пол­ни­те сле­ду­ю­щую по­сле­до­ва­тель­ность дей­ствий:

За­пу­сти­те меню «Пуск» – Па­нель управ­ле­ния – Прин­те­ры и факсы.

Пра­вой кноп­кой мыши на­жми­те на знач­ке прин­те­ра, под­клю­чен­но­го к ва­ше­му ком­пью­те­ру, зайти в меню «Свой­ства прин­те­ра» и вы­брать там пункт «Общий до­ступ». На вклад­ке «До­ступ» вы­брать га­лоч­ку «Общий до­ступ к дан­но­му прин­те­ру» , и на­жать кла­ви­шу ОК (Рис 9).

Рис. 10. От­кры­тие об­ще­го до­сту­па к се­те­во­му прин­те­ру

Те­перь этот прин­тер можно ис­поль­зо­вать для рас­пе­чат­ки до­ку­мен­та с лю­бо­го ком­пью­те­ра сети.

Очень часто воз­ни­ка­ет по­треб­ность по­лу­чить опре­де­лён­ный файл в сети, даже если ком­пью­тер, на ко­то­ром лежит этот файл, вы­клю­чен или недо­сту­пен. В таком слу­чае можно ис­поль­зо­вать так на­зы­ва­е­мую функ­цию ав­то­ном­ных фай­лов и папок. Такие папки со­хра­нят­ся на ло­каль­ный диск и яв­ля­ют­ся до­ступ­ны­ми в сети в любой мо­мент вре­ме­ни. Чтобы вос­поль­зо­вать­ся этой функ­ци­ей, необ­хо­ди­мо в про­цес­се ра­бо­ты сети вы­брать необ­хо­ди­мую для ав­то­ном­но­го до­сту­па папку, на­жать на ней пра­вой кноп­кой мыши и из рас­крыв­ше­го­ся меню вы­брать опцию «Все­гда до­ступ­ны в ав­то­ном­ном ре­жи­ме».

На­ли­чие ло­каль­ной сети в ком­пью­тер­ном клас­се от­кры­ва­ет мно­же­ство новых вох­мож­но­стей, таких, как:

- Пе­ре­сы­лать файлы с од­но­го ком­пью­те­ра на дру­гой

- За­пус­кать на ком­пью­те­ре папки, фай­лыы и даже опе­ра­ци­он­ные си­сте­мы уда­лён­но.

- Ис­поль­зо­вать прин­те­ры таким об­ра­зом, как-буд­то они под­клю­че­ны к ва­ше­му ком­пью­те­ру.

- Осу­ще­св­лять выход в ин­тер­нет для ком­пью­те­ров всего клас­са.

Все эти новые воз­мож­но­сти ста­нут воз­мож­ны­ми при усло­вии на­ли­чия на ком­пью­те­рах спе­ци­аль­ных про­грамм для ра­бо­ты в сети. Рас­смот­рим неко­то­рые их них.

Про­грам­ма MERITS. Эта про­грам­ма яв­ля­ет­ся раз­ра­бот­кой син­га­пур­ских про­грам­ми­стов для управ­ле­ния ком­пью­тер­ным клас­сом. Под­дер­жи­ва­ет боль­шое ко­ли­че­ство воз­мож­но­стей, такие, на­при­мер, как вклю­че­ние ком­пью­те­ра учи­те­ля уда­лен­но.

Про­грам­ма NEToP. Мощ­на­я­у­ти­ли­тап для управ­ле­ния ло­каль­ны­ми се­тя­ми, под­дер­жим­ва­ю­щая мно­же­ство по­лез­ных функ­ций для се­те­во­го управ­ле­ния. Зна­чи­мым недо­стат­ком этой про­грам­мы яв­ля­ет­ся от­сут­ствие рус­ско­го ин­тер­фей­са.

Спи­сок ре­ко­мен­до­ван­ной ли­те­ра­ту­ры

1. Бо­со­ва Л.Л. Ин­фор­ма­ти­ка и ИКТ: Учеб­ник для 8 клас­са. – М.: БИНОМ. Ла­бо­ра­то­рия зна­ний, 2012

2. Бо­со­ва Л.Л. Ин­фор­ма­ти­ка: Ра­бо­чая тет­радь для 8 клас­са. – М.: БИНОМ. Ла­бо­ра­то­рия зна­ний, 2010.

3. Аста­фье­ва Н.Е., Ра­ки­ти­на Е.А., Ин­фор­ма­ти­ка в схе­мах. – М.: БИНОМ. Ла­бо­ра­то­рия зна­ний, 2010.

4. Одом У. Ком­пью­тер­ные сети. Пер­вый шаг = Computer Networking: First-step / Пер. В. Гусев. — СПб.: «Ви­льямс», 2006.

Ре­ко­мен­до­ван­ные ссыл­ки на ре­сур­сы ин­тер­нет

1. Уго­лок ку­дес­ни­ка (Ис­точ­ник).

2. Sites.​google.​com/​site/​tyazhelnikov36 (Ис­точ­ник).

Вопросы

1. Глава 2, § 1.6.  Бо­со­ва Л.Л. Ин­фор­ма­ти­ка и ИКТ: Учеб­ник для 8 клас­са. – М.: БИНОМ. Ла­бо­ра­то­рия зна­ний, 2012 г.

2. Что такое то­по­ло­гия сети? На­зо­ви­те все из­вест­ные вам то­по­ло­гии ло­каль­ных сетей, пе­ре­чис­ли­те их пре­иму­ще­ства и недо­стат­ки.

3. Что такое сер­вер? На­зо­ви­те функ­ции сер­ве­ра.

4. Для чего нужен общий до­ступ к пап­кам ло­каль­ной сети? Как на­стро­ить папку для ав­то­ном­но­го до­сту­па?

Контрольные вопросы