Однорангова (однорівнева) локальна мережа

Однорангова мережа – це мережа рівноправних комп'ютерів (робочих станцій), кожен із яких має унікальне ім'я та пароль входу до комп'ютер. Однорангова мережа немає центрального ПК.

Мал. 2.2 Схема одноранговій мережі

В одноранговій мережі кожна робоча станція може розділити всі ресурси з іншими робочими станціями мережі. Робоча станція може розділити частину ресурсів, а може взагалі не надавати ресурсів іншим станціям. Наприклад, деякі апаратні засоби (сканери, принтери вінчестери, приводи CD-ROM та ін.), підключені до окремих ПК, використовуються спільно на всіх робочих місцях.

Кожен користувач однорангової мережі є адміністратором свого ПК. Однорангові мережі застосовуються об'єднання в мережу невеликої кількості комп'ютерів – трохи більше 10-15. Однорангові мережі можуть бути організовані, наприклад, за допомогою операційної системи Windows Windows XP, Windows 8, 10 та іншими ОС.

Для доступу до ресурсів робочих станцій в одноранговій мережі необхідно увійти в папку мережне оточення або мережу, двічі клацнувши на піктограмі Мережеве оточення і вибрати команду Відобразити комп'ютери робочої групи. Після цього на екрані будуть відображені комп'ютери, які входять до одноранговій мережі, клацаючи мишею на піктограмах комп'ютерів можна відкрити логічні диски та папки із загальномережевими ресурсами.

Ієрархічні (багаторівневі) локальні мережі

Ієрархічні локальні мережі – локальні мережі, в яких є один або кілька спеціальних комп'ютерів – серверів, на яких зберігається інформація, яка спільно використовується різними користувачами. Ієрархічні локальні мережі - це, як правило, ЛОМ з виділеним сервером, але існують мережі і з невиділеним сервером. У мережах із невиділеним серверомфункції робочої станції та сервера суміщені. Робочі станції, що входять в ієрархічну мережу, можуть одночасно одночасно організувати між собою однорангову локальну мережу.

Мал. 2.3 Схема мережі із виділеним сервером

Виділені сервери зазвичай є високопродуктивними комп'ютерами, з вінчестерами великої ємності. На сервері встановлюється мережна операційна система, до нього підключаються всі зовнішні пристрої (принтери, сканери, жорсткі диски, модеми тощо). Надання ресурсів сервера в ієрархічній мережі провадиться на рівні користувачів.

Кожен користувач має бути зареєстрований адміністратором мережі під унікальним ім'ям (логіном) і користувачі повинні призначити собі пароль, під яким входитимуть до ПК та мережі. Крім того, при реєстрації користувачів адміністратор мережі виділяє їм необхідні ресурси на сервері та права доступу до них.

Комп'ютери, з яких здійснюється доступ до інформації на сервері, називаються робочими станціями або клієнтами. Там встановлюється автономна операційна система та клієнтська частина мережевої операційної системи. У локальні операційні системи Windows 2000, Windows XP, Windows 7, Windows 8 включено клієнтську частину таких мережевих операційних систем як: Windows NT Server, Windows 2003 Server тощо.

Базові мережеві топології

Усі комп'ютери в локальній мережі з'єднані лініями зв'язку.Геометричне розташування ліній зв'язку щодо вузлів мережі тафізичне підключення вузлів до мережі називається фізичною топологією. Залежно від топології розрізняють мережі: шинної, кільцевої, зоряної, ієрархічної та довільної структури.

Розрізняють фізичну та логічну топологію. Логічна та фізичнатопології мережі незалежні одна від одної. Фізична топологія – це геометрія побудови мережі, а логічна топологія визначає напрями потоків даних між вузлами мережі та способи передачі даних.

В даний час у локальних мережах використовуються такі фізичні топології:

фізична "шина" (bus);
фізична "зірка" (star);
фізичне "кільце" (ring);
фізична "зірка" та логічне "кільце" (Token Ring).

Шинна топологія

Мережі з шинною топологією використовують лінійний моноканал (коаксіальний кабель) передачі, на кінцях якого встановлюються кінцеві опори (термінатори). Кожен комп'ютер підключається до коаксіального кабелю за допомогою Т-роз'єму (Т - конектор). Дані від передавального вузла мережі передаються по шині в обидві сторони, відбиваючись від кінцевих термінаторів. Термінатори запобігають відбитку сигналів, тобто. використовуються для гасіння сигналів, які досягають кінці каналу передачі даних. Таким чином, інформація надходить на всі вузли, але приймається тим вузлом, якому вона призначається. У топології логічна шина середовище передачі даних використовуються спільно і одночасно всіма ПК мережі, а сигнали від ПК поширюються одночасно у всі напрямки по середовищі передачі. Оскільки передача сигналів у топологіїфізична шина є широкомовної, тобто. сигнали поширюються одночасно на всі напрями, тологічна топологія даної локальної мережі є логічною шиною.

Мал. 2.4 Схема мережі із шинною топологією

Ця топологія застосовується в локальних мережах з архітектурою Ethernet (класи 10Base-5 та 10Base-2 для товстого та тонкого коаксіального кабелю відповідно).

Переваги мереж шинної топології:

відмова одного з вузлів не впливає на роботу мережі загалом;
мережу легко налаштовувати та конфігурувати;
мережа стійка до несправностей окремих вузлів.

Недоліки мереж шинної топології:

розрив кабелю може вплинути працювати всієї мережі;
обмежена довжина кабелю та кількість робочих станцій;
важко визначити дефекти з'єднань

Топологія типу “зірка”

У мережі, побудованій за фізичною топологією типу “зірка”, кожна робоча станція приєднується кабелем (витою парою) до концентратора (хабу- hub) або комутатора (свіча) - Switch). Концентратор забезпечує паралельне з'єднання ПК і таким чином, всі комп'ютери, підключені до мережі, можуть спілкуватися один з одним.

Мал. 2.5 Схема мережі із топологією типу “зірка”

Дані від передавальної станції мережі передаються через хаб всім лініям зв'язку всім ПК. Інформація надходить на всі робочі станції, але приймається лише станціями, яким вона призначається. Оскільки передача сигналів втопології фізична зірка є широкомовною, тобто. сигнали від ПК поширюються одночасно на всі напрями, тологічна топологія даної локальної мережі є логічною шиною.

Ця топологія застосовується у локальних мережах з архітектурою 10Base-T Ethernet (Twisted Pair Ethernet – Віта пара Ethernet).

Переваги мереж топології зірка:

легко підключити новий комп'ютер;
є можливість централізованого управління;
мережа стійка до несправностей окремих ПК та до розривів з'єднання окремих ПК.

Недоліки мереж топології зірка:

відмова хаба впливає роботу всієї мережі;
велика витрата кабелю;

Топологія "кільце"

У мережі з топологією кільце всі вузли з'єднані каналами зв'язку в нерозривне кільце (необов'язково коло), яким передаються дані. Вихід одного ПК з'єднується із входом іншого ПК. Почавши рух із однієї точки, дані, зрештою, потрапляють з його початок. Дані в кільці завжди рухаються в тому самому напрямку.

Мал. 2.6 Схема мережі з топологією "кільце"

Дану мережу дуже легко створювати та налаштовувати. До основного недоліку мереж топології кільце і те, що пошкодження лінії зв'язку одному місці чи відмова ПК призводить до непрацездатності всієї мережі.

Як правило, у чистому вигляді топологія "кільце" не застосовується через свою ненадійність, тому на практиці застосовуються різні модифікації кільцевої топології.

Топологія Token Ring

Ця топологія заснована на топології "фізичне кільце із підключенням типу зірка". У цій топології всі робочі станції підключаються до центрального концентратора (Token Ring) як у топології фізична зірка. Центральний концентратор - це інтелектуальний пристрій, який за допомогою перемичок забезпечує послідовне з'єднання виходу станції з входом іншої станції.

Тобто за допомогою концентратора кожна станція з'єднується тільки з двома іншими станціями (попередньою та наступною станціями). Таким чином, робочі станції пов'язані петлею кабелю, через яку пакети даних передаються від однієї станції до іншої і кожна станція ретранслює ці послані пакети. У кожній робочій станції є для цього приймально-передавальний пристрій, який дозволяє керувати проходженням даних у мережі.Фізично така мережа побудована на кшталт топології “зірка”.

Концентратор створює первинне(основне) та резервне кільця. Якщо в основному кільце станеться урвищем, то його можна обійти, скориставшись резервним кільцем, тому що використовується чотирижильний кабель. Відмова станції або обрив лінії зв'язку робочої станції не тягне у себе відмову мережі як у топології кільце, оскільки концентратор відключає несправну станцію і замкне кільце передачі.

Мал. 2.7 Схема мережі з топологією "фізична "зірка" та логічне "кільце" (Token Ring)"

В архітектурі Token Ring маркер передається від вузла до вузла по логічному кільцю, створеному центральним концентратором. Така маркерна передача здійснюється у фіксованому напрямку (напрямок руху маркера та пакетів даних представлено на малюнку стрілками синього кольору). Станція, що має маркер, може надіслати дані іншої станції.

Один із вузлів мережі (зазвичай для цього використовуєтьсяфайл-сервер ) створює маркер, який відправляється в кільце мережі. Такий вузол виступає якактивний монітор, який стежить за тим, щоб маркер не був втрачений або зруйнований.

Переваги мереж топології Token Ring:

топологія забезпечує рівний доступ до всіх робочих станцій;
висока надійність, оскільки мережа стійка до несправностей окремих станцій та розривів з'єднання окремих станцій.

Недоліки мереж топології Token Ring: велика витрата кабелю і, відповідно, дороге розведення ліній зв'язку.