Апаратне забезпечення мереж

Для з'єднання комп'ютерів у локальну мережу застосовують:

1) технологію, яку називають скручена пара (вита пара);

2) бездротові технології;

3) дорогі оптичні світловоди (оптоволокно);

4) коаксіальні (подібні до телевізійних) кабелі;

5) будинкові лінії електропостачання та ін.

Розглянемо технологію «скручена пара», яка набула широкого практичного використання.

Скручена пара — це скручені за певними правилами (наприклад, 27 витків на 1 м) два мідні ізольовані дроти. З таких пар виготовляють кабелі (двожильний кабель). У стандартному кабелі категорії Е5 є чотири скручені пари. Кабелі бувають двох головних видів: неекрановані та екрановані (з додатковою ізоляцією із фольги). Екрановані кабелі стійкіші до радіозавад і захищеніші від несанкціонованого проколювання.

Зазвичай кабелі через роз'єм RJ-45 приєднують до мережних адаптерів, які власне й забезпечують обмін даними між комп'ютером І каналом зв'язку.

Мережні адаптери (мережні карти) забезпечують передавання даних. Вони є різних типів: внутрішні PCI, USВ-адаптери, PC Card-адаптери для ноутбуків тощо.

Для підтримки мереж класу Ethernet призначений мережний адаптер типу LAN 10/100/1000. Він функціонує зі швидкістю 10, 100 або 1 000 Мбіт/с. Його зазвичай вставляють у РСІ слот на материнській платі ПК.

Ще на стадії виготовлення мережним адаптерам присвоюють унікальну мережну адресу, яку називають МАС-адресою. МАС-адреса має 48-бітний формат, що дає змогу заадресувати близько 280 трильйонів адаптерів-адресатів (тобто комп'ютерів).

Чи знаєте ви, що перша у світі локальна дротова комп'ютерна мережа створена 1967 р. у Великій Британії, а бездротова радіомережа ALOНА запущена 1970 р. на Гаванських островах. Однак суттєвий прогрес відбувся лише з середини 70-х, коли американець Боб Меткалф придумав технологію Ethernet (пакетне пересилання даних з усуванням колізій), яка стала основою сучасних мереж. У 1976 р. цю технологію запатентувала компанія Xerox, а Б.Меткалф 1978 р. заснував компанію 3Com Corporation і невдовзі випустив перший у світі серійний Ethernet-адаптер для комп'ютера Apple. Закон Меткалфа: вартість мережі зростає прямо пропорційно до кількості вузлів (комп'ютерів), а віддача — квадратично.

Пакети і мереж ні протоколи

Дані в мережі пересилаються пакетами.

Пакет — це порція даних, яку пересилає комп'ютер. За один сеанс зв'язку відбувається пересилання великої кількості пакетів. Довжина одного пакета може становити від декількох десятків байтів до кількох кілобайтів залежно від властивостей мережі та проколів. Розрізняють керівні та інформаційні пакети. Керівний пакет містить інструкції, а інформаційний — дані.

Протокол — це сукупність правил і процедур, які регламентують порядок налагодження зв'язку і пересилання пакетів у мережі. Протоколи реалізовані зазвичай програмним шляхом у драйверах для мережних карт. За призначенням протоколи поділяють на декілька груп. З них три вважають основними:

1) прикладні (HTTP, SMTP, FTP, Telnet та ін.);

2) транспортні (TCP та ін.);

3) мережні (IP, IPv6 та ін.),

Сучасні локальні мережі діють як за власними протоколами, так і за протоколами глобальної мережі Інтернет, що гарантує їхню сумісність. Такі локальні мережі називають мережами класу інтранет.

Призначення транспортного протоколу передавання даних і структуру сеансу зв'язку: спочатку комп'ютер-передавач надсилає керівний пакет із запитом, чи готовий інший комп'ютер отримати дані. Комп'ютер-отримувач надсилає передавачеві керівний пакет про свою готовність. Передавач надсилає перший інформаційний пакет (з даними) і отримує у відповідь керівний пакет, що підтверджує отримання пакета приймачем і правильність передавання. Тепер передавач надсилає наступний пакет з даними й т.д. Останнім адресату (отримувачу) надходить керівний пакет про закінчення сеансу зв'язку.

Транспортний протокол TCP і мережний протокол IP утворюють повний комплект мережних протоколів (стек), який позначають TCP/IP.

Важливим також є протокол ARP. Він забезпечує правильну взаємодію локальної мережі з інтернетом, установлюючи відповідність між інтернет-адресами ПК та їхніми адресами в локальній мережі.

Програмне забезпечення функціювання мережі

Для функціювання однорангових мереж потрібна одна з мережних операційних систем (Linux, Windows NT Workstation чи ін.) або операційна система з підтримкою мережних функцій — Windows ХР чи Vista. Для функціювання клієнт-серверної мережі потрібна мережна операційна система (Linux, MS Windows NT чи 2003-2007 Server) або ОС з підтримкою мережних функцій — професійні версії MS Windows ХР чи Vista тощо.