Локальная сеть — что это такое и зачем нужно?
Доброго времени суток.
В этой статье мы разберем, что такое локальная сеть, зачем она нужна, как организовывается и каких типов бывает. Такая сеть может пригодиться и вам, поэтому не проходите мимо.
Определение
Локальной сетью считается та, что объединяет несколько компьютеров на небольшой территории. Данное понятие в переводе на английский выглядит как Local Area Network, поэтому его часто сокращенно называют LAN.
Сеть может располагаться в пределах одной квартиры, офиса, компьютерного класса, небольшой организации или ее отдела. Этим я хочу сказать, что обычно она не включает в себя много компов и они не находятся на большом удалении друг от друга.
Допустим, вы можете организовать домашнюю сеть, если имеете стационарный компьютер, ноутбук, принтер, пару мобильных гаджетов, умный телевизор и т. п. Такой вариант удобен и, к примеру, для предприятия, где есть 10-20 компьютеров, находящихся на разных этажах. Или к примеру нескольких компов в одной квартире/частном доме.
Зачем нужна локальная сеть?
LAN может понадобиться для:
Типы локальных сетей
Также есть два способа построения сети: при помощи проводов или без них. Рассмотрим каждый отдельно.
Проводное соединение
Используется витая пара либо оптический кабель, который подключаются к сетевым картам на ПК. Такие устройства есть в любом железе, которому не больше 10-15 лет, — они интегрируются в материнскую плату.
Когда совокупность компьютеров большая или необходимо с одного сервера раздавать интернет, могут быть использованы хабы (коммутаторы). Они имеют несколько разъемов для подключения проводов. В их функции входит ретрансляция входящего в один порт сигнала по другим интерфейсам.
Структура сети
Есть несколько топологий подключения компьютеров по проводам:
Беспроводной способ
Имеется в виду объединение по радиоволнам. Самый распространенный сейчас вариант — это Wi-Fi. Однако возможно подключение также через Bluetooth и GPRS. В любом случае скорость будет ниже, чем при соединении по проводам. В среднем, по вай-фаю она составляет 10 Мбит/с и выше.
Для создания сетки без участия проводов нужно, чтобы в компьютерах был специальный модуль. В современных ноутбуках он обычно встроен, а для ПК можно купить внешнее устройство. Также необходим единый сетевой шлюз (роутер), к которому будет подведен проводной интернет. А участники сети будут получать его по радиоволнам.
Как передаются данные?
Чтобы организовать локальную сеть, мало лишь физически соединить машины, нужно еще выполнить настройку. Их работа контролируется программами. Чтобы компы понимали друг друга, используется единый и понятный для них язык — сетевой протокол.
Он бывает разных видов, но наибольшее распространение получили пакетные протоколы. Что это значит? Передаваемые данные разбиваются на блоки, которые помещаются в пакет. Он также содержит сведения о получателе и адресате. Каждый компьютер с определенной периодичностью коннектится к сети и проверяет проходящие пакеты: те, что предназначены для него, забирает.
Как железо понимает, что тот или иной пакет адресован именно ему? Каждая машина имеет IP-адрес, уникальный в рамках одной сети. Он задается в процессе настройки Windows или другой системы, которую вы используете.
Национальная библиотека им. Н. Э. Баумана
Bauman National Library
Персональные инструменты
LAN (Local Area Network)
LAN (Local Area Network) (локальная вычислительная сеть, ЛВС) — компьютерная сеть, соединяющая компьютеры на небольшой территории, такой как частные дома, офисные здания и комплексы, учебные заведения.
Наиболее часто для построения локальных сетей используются такие технологии, как Ethernet и Wi-Fi. Исторически также использовались ARCNET, Token ring, и AppleTalk.
Содержание
История
Возрастающее использование компьютеров в университетах и исследовательский лабораториях в конце 1960-х годов создало потребность в высокоскоростных соединениях между компьютерными сетями. В 1970 году Национальная лаборатория имени Лоуренса в Беркли выпустила отчёт о росте их внутренней сети «Octopus».
Несколько экспериментальных и коммерческих технологий построения локальных сетей были разработаны в 1970-х годах. Сеть Cambridge Ring была разработана в Компьютерной лаборатории Кембриджского университета в 1974 году. Ethernet был создан компанией Xerox PARC в 1973–1975 и запатентован (U.S. Patent 4,063,220). В 1976 Роберт Меткалф и Дэвид Боггс опубликовали статью «Distributed Packet-Switching for Local Computer Networks». Технология ARCNET была разработана компанией Datapoint Corporation в 1976 и анонсирована в 1977; в декабре 1977 года она была впервые коммерчески использована в Chase Manhattan Bank в Нью-Йорке.
Построение и классификация сети
Существует множество способов классификации сетей. Основным критерием классификации принято считать способ администрирования. То есть в зависимости от того, как организована сеть и как она управляется, её можно отнести к локальной, распределённой, городской или глобальной сети. Управляет сетью или её сегментом сетевой администратор. В случае сложных сетей их права и обязанности строго распределены, ведётся документация и журналирование действий команды администраторов.
Компьютеры могут соединяться между собой, используя различные среды доступа: медные проводники (витая пара), оптические проводники и через радиоканал (беспроводные технологии). Проводные, оптические связи устанавливаются через Ethernet, беспроводные — черезWi-Fi, Bluetooth, GPRS и прочие средства. Отдельная локальная вычислительная сеть может иметь связь с другими локальными сетями через шлюзы, а также быть частью глобальной вычислительной сети (например, Интернет) или иметь подключение к ней.
Чаще всего локальные сети построены на технологиях Ethernet или Wi-Fi. Следует отметить, что ранее использовались протоколы Frame Relay, Token ring, которые на сегодняшний день встречаются всё реже, их можно увидеть лишь в специализированных лабораториях, учебных заведениях и службах. Для построения простой локальной сети используются маршрутизаторы, ctntdst rjvvenfnjhsы, точки беспроводного доступа, беспроводные маршрутизаторы, модемы и сетевые адаптеры. Реже используются преобразователи (конвертеры) среды, усилители сигнала (повторители разного рода) и специальные антенны.
Маршрутизация в локальных сетях используется примитивная, если она вообще необходима. Чаще всего это статическая либо динамическая маршрутизация (основанная на протоколе RIP).
Иногда в локальной сети организуются рабочие группы — формальное объединение нескольких компьютеров в группу с единым названием.
Сетевой администратор — человек, ответственный за работу локальной сети или её части. В его обязанности входит обеспечение и контроль физической связи, настройка активного оборудования, настройка общего доступа и предопределённого круга программ, обеспечивающих стабильную работу сети.
Адресация
В локальных сетях, основанных на протоколе IPv4, могут использоваться специальные адреса, назначенные IANA (стандарты RFC 1918 и RFC 1597):
Такие адреса называют частными, внутренними, локальными или «серыми»; эти адреса не доступны из сети Интернет. Необходимость использовать такие адреса возникла из-за того, что при разработке протокола IP не предусматривалось столь широкое его распространение, и постепенно адресов стало не хватать. Для решения этой проблемы был разработан протокол IPv6, однако он пока малопопулярен. В различных непересекающихся локальных сетях адреса могут повторяться, и это не является проблемой, так как доступ в другие сети происходит с применением технологий, подменяющих или скрывающих адрес внутреннего узла сети за её пределами — NAT или прокси дают возможность подключить ЛВС к глобальной сети (WAN). Для обеспечения связи локальных сетей с глобальными применяются маршрутизаторы (в роли шлюзов и файрволов).
Конфликт IP адресов — распространённая ситуация в локальной сети, при которой в одной IP-подсети оказываются два или более компьютеров с одинаковыми IP-адресами. Для предотвращения таких ситуаций и облегчения работы сетевых администраторов применяется протокол DHCP, позволяющий компьютерам автоматически получать IP-адрес и другие параметры, необходимые для работы в сети TCP/IP.
LAN и WAN
LAN (Local Area Network) – локальная сеть. WAN (Wide Area Network) – глобальная сеть. Главная разница между ними в назначении сетей. WAN – сеть внешняя, соединяющая группы локальных сетей и отдельные компьютеры независимо от места их нахождения. Участники сети могут взаимодействовать друг с другом с учетом ограничений технологий подключения (в основном на скорость передачи данных). Глобальная сеть Интернет – самая известная, но не единственная сеть WAN на настоящее время. LAN – локальная сеть, внутренняя, объединяющая отдельные компьютеры, сегменты сети и группы сетей, расположенных в непосредственной близости друг от друга.
Основные различия локальных и глобальных сетей:
Проводные сети
Большинство ранних локальных сетей было основано на различных видах коаксиального кабеля. Экранированная витая пара использовалась в сетях Token Ring компании IBM. В 1984 году компания StarLAN показала возможность использования простой неэкранированной витой пары, создав LAN с использованием Cat3-кабеля, используемого для обычных телефонных сетей. Это привело к разработке таких стандартов как 10BASE-T и его последователей.
Оптоволоконные кабели обычно используются для связи между коммутаторами, в то время как оптоволокно до компьтера конечного пользователя редко используется.
WLAN (Wireless LAN)
В настоящее время многие локальные сети частично или полностью основаны на беспроводных технологиях. Смартфоны, планшеты и ноутбуки обычно имеют встроенную поддержку беспроводных сетей. Во WLAN пользователи могут свобожно перемещаться в зоне покрытия. Беспроводные сети стали популярными в домах и малом бизнесе из-за лёгкости установки. Гостям часто предлагается доступ в интернет через хот-спот.
LAN и VPN
Связь с удалённой локальной сетью, подключенной к глобальной сети, из дома/командировки/удалённого офиса часто реализуется через VPN. При этом устанавливается VPN-подключение к пограничному маршрутизатору.
Особенно популярен следующий способ организации удалённого доступа к локальной сети:
Что такое локальная сеть LAN. Чем отличается WAN от LAN, в чем разница?
Сегодня многие пользователи ищут в интернете такую информацию: LAN – что это такое и зачем это нужно? Конечно, во всемирной сети можно найти очень простое и короткое определение.
Звучит оно следующим образом: LAN – это локальная сеть. Вот и все.
Но эта расшифровка не дает абсолютно ничего, особенно если с этим приходится иметь дело начинающему пользователю.
По каким-то причинам многие авторы статей в интернете считают, что если бросить множество непонятных фраз, то люди сразу же будут читать всю статью и считать сайт, на котором она выложена, очень авторитетным и важным.
На самом же деле такой подход к делу только усложняет всю ситуацию. Поэтому мы попытаемся объяснить, что такое LAN, простым языком, так, чтобы это смог понять даже ребенок.
Если Вам все-таки что-то будет непонятно, пишите об этом в комментариях, мы с удовольствием ответим на все Ваши вопросы. Итак, начнем с простой теории.
Теоретическая страничка
Итак, LAN расшифровывается как Local Area Network. Это действительно переводится как локальная сеть.
Если сказать проще, то LAN – это несколько объединенных между собой компьютеров, роутеров и других устройств, которые могут подключаться к сети.
А объединены они между собой либо с помощью кабелей, либо с помощью Wi-Fi. На рисунке 1 Вы можете видеть довольно яркий пример локальной сети.
Как видим, здесь основным элементом сети является роутер, который подключен к интернету (WAN). Запомните эту аббревиатуру, о ней мы еще поговорим.
А пока что разберем показанную выше схему. На ней цифрами обозначены сегменты сети, а конкретно:
1. Коммутатор, через который подключаются другие устройства.
Как известно, коммутатор является тем устройством, которое получает сигнал по кабелю и таким же образом, по кабелю передает его другим подключенным к нему устройствам.
Фактически, коммутатор можно сравнить с советским тройником, который включался в розетку, и в него можно было включить еще 3 устройства, к примеру, утюг, телевизор и телефон.
Здесь принцип тот же, только передается не электричество, а информация. Это, опять же, если говорить рабоче-крестьянским языком.
Рис. 2. Советский тройник
2. Ноутбук, который подключается к роутеру через Wi-Fi.
3. DVD-плеер, подключенный к роутеру при помощи кабеля. Для этого на роутере есть специальные разъемы LAN, которые обычно обозначены желтым цветом. В большинстве случаев таких разъема 4.
4. Планшет, подключенный также при помощи сигнала Wi-Fi.
5. Персональный компьютер, который подключен точно так же, как DVD-плеер, при помощи кабеля.
6. Еще один ноутбук, который также подключается с помощью провода.
7. Смартфон – использует Wi-Fi сигнал.
Как мы говорили выше, для подключения к роутеру через кабель используется LAN разъем. Мы можем видеть это на рисунке 3.
Рис. 3. Роутер – вид сзади
Как видим, в этой модели все стандартно – 4 разъема LAN, но есть еще один и он уже отличается синим цветом.
Собственно, это и есть WAN (помните, мы говорили о том, что это понятие нужно запомнить?). Чтобы более точно понять, что же такое LAN, можно сравнить его с этим самым WAN.
К слову: И LAN, и WAN подключаются через самый обычный кабель с наконечником RJ45, показанным на рисунке 4. Выше мы говорили о том, что, к примеру, сегмент №3 на рисунке 1, то есть DVD-плеер, подключается к роутеру с помощью кабеля. Этот кабель представляет собой обычная витая пара с наконечниками RJ45 с обеих сторон. Вот так все просто!
Рис. 4. Наконечник RJ45
Сравниваем LAN и WAN
Начнем с того, что вообще такое WAN. Опять же, если сказать просто, это интернет. То есть это та же сеть, но не локальная, как LAN, а глобальная.
В нее входят все устройства и миллионы локальных сетей. WAN расшифровывается как Wide Area Network.
По этой самой сети каждый пользователь может получать доступ к ресурсам другого компьютера или иного устройства, которое можно подключить к сети.
Кстати: Информация эта хранится на серверах. Если сказать просто, это огромное количество дисков большой вместимости, собранные в один большой аппарат, который может выдавать эту информацию.
Рис. 5. Пример рабочего сервера
Отличия LAN и WAN:
Что касается расстояния или площади, которую могут охватывать эти два вида сетей, то выше мы уже говорили о том, что глобальная сеть распространяется на всей поверхности земного шара.
Соответственно, она может работать и на далеких космических кораблях, если те подключены к какому-либо устройству в рамках этой сети.
Так вот, интересно, что локальные сети тоже могут достигать достаточно больших размеров
. Самая большая на сегодняшний день такая сеть имела устройства, которые располагались на расстоянии в 14 000 км друг от друга. Это были космические станции и орбитальные центры.
Хотя обычно локальная сеть охватывает те же офисы, дома, фирмы или небольшую группу зданий.
Задачи LAN
Теперь поговорим о том, зачем же люди вообще создают эти самые локальные сети и почему в некоторых случаях нельзя пользовать глобальной.
Итак, цели создания LAN могут быть следующими:
Собственно, это все цели, которые преследуют люди, когда объединяют устройства в локальные сети. Как видим, все оказалось достаточно просто и незамысловато.
Осталось рассмотреть один вопрос – как же выглядит использование LAN?
Очень просто – пользователь, который подключен к сети, переходит на своем компьютере в папку «Сеть» и видит там папку «Users».
Он заходит в нее, затем выбирает желаемого пользователя (открывает его, как обычную папку) и видит все его ярлыки, папки и другую информацию, будто она находится на его компьютере.
Рис. 6. Папка «Сеть» на подключенном к локальной сети компьютере.
Разумеется, перед этим необходимо выполнить ряд манипуляций по настройке LAN, а также убедиться в том, что все устройства подходят для использования в локальной сети.
Но это, как говорится, «уже совсем другая история».
Еще больше понять изложенную выше информацию можно, если посмотреть обучающий урок в видео ниже.
Что такое IP-адрес, маска, хост, адрес сети. Основы
Описание основных принципов адресации в компьютерных сетях. Объяснение, что такое IP адрес и из каких частей он состоит, что такое маска и как её применять, как определить количество хостов.
Локальная компьютерная сеть — разбираемся, что это
Вычислительные или компьютерные сети стали логичным этапом развития информационных технологий. Но с тем, как они устроены, всё ещё знакомы далеко не все пользователи. Когда-то на информатике вы, возможно, изучали теоретическую часть о локальных компьютерных сетях — давайте расширим имеющиеся знания и научимся применять их на практике.
Кратко о компьютерных сетях
Компьютерная (или же вычислительная) сеть позволяет соединить несколько различных устройств в одну систему, внутри которой может происходить обмен данными. Главными элементами таких сетей являются компьютеры, но в них также могут участвовать и принтеры, сетевое оборудование, серверы, хранилища, телевизоры, телефоны и другие устройства. Все эти устройства называются оконечными узлами. Но в сети также присутствуют и промежуточные элементы — это различные маршрутизаторы, роутеры, модемы, точки беспроводного доступа, коммутаторы. Всё это соединяется между собой с помощью так называемой сетевой среды. Сетевая среда — это оптоволоконные кабели, радиоволны Wi-Fi, витые пары, с помощью которых все устройства подключаются к сети и взаимодействуют между собой.
Из этих трёх типов элементов состоит любая компьютерная сеть
Компьютерные сети бывают локальными (LAN) и глобальными (WAN). В чём между ними ключевая разница? Первые располагаются на ограниченной территории (обычно не выходя за пределы одного здания), а вторые могут распространяться на куда большую площадь — расстояние между узлами может составлять сотни и тысячи километров. Нас как пользователей сейчас больше интересуют локальные компьютерные сети — именно их мы разворачиваем дома, ими пользуемся на работе или на учёбе.
Стоит отметить, что различия между локальными и глобальными компьютерными сетями потихоньку стираются. Это связано с улучшением и тех, и других. Возможно, в ближайшем будущем между ними уже не будет значительной разницы.
Дополнительно можно выделить городские компьютерные сети — MAN (Metropolitan Area Network). Они отличаются от WAN, прежде всего, площадью покрытия и занимают, как нетрудно догадаться, один город. MAN предоставляет услуги кабельного телевещания, телефонии, а также является точкой опоры для провайдеров.
Локальные компьютерные сети
Локальные компьютерные сети (LAN — Local Area Network) сейчас распространены повсеместно. Ими пользуются дома, на работе, в магазинах, в офисных и торговых центрах. Даже если вы далеки от IT, вам стоит иметь представление о том, что это такое и как это можно настроить.
Основные характеристики локальных сетей
Локальная сеть подходит для использования на ограниченной территории — например, в квартире, офисе или целом здании, но не более. Она обеспечивает быструю (до 100 Мбит/с) передачу данных между узлами сети. Это позволяет пользователю локалки, например, использовать удалённый диск со скоростью, сравнимой с использованием HDD на своём компьютере.
В локальных сетях используются высококачественные линии связи. Наиболее распространены сейчас медные витые пары и оптоволоконные кабели. Это даёт возможность отказаться от подтверждения получения пакета, модуляции и некоторых других методов, которые снижают скорость передачи и усложняют использование сети.
Локальная сеть предполагает совместное использование каналов. Это означает, что одним и тем же каналом связи могут пользоваться разные узлы сети. Более подробно на последовательности передачи данных мы остановимся в разделе, посвящённом топологии сети.
Вообще каналы передачи данных предполагают наличие как минимум двух каналов связи — один работает на приём, другой — на отправку. Раньше это осуществлялось подключением двух физических проводов. Но с приходом витых медных пар и оптоволокна, которые способны как отдавать, так и принимать сигнал, такой подход стал менее популярен.
Всё вышеперечисленное даёт локальной сети ряд преимуществ:
Но у локальной сети есть и минус — слабая масштабируемость. Вместе с увеличением количества узлов и протяжённости линий резко снижается скорость передачи данных.
Таблица: отличия локальных сетей от глобальных
Виды локальных сетей
Локальные сети обычно делят на две большие категории — одноранговые и иерархические (то есть созданные на базе серверов).
Одноранговая локалка подразумевает «равноправие» всех оконечных узлов. Это означает, что пользователь каждого компьютера, подключённого к сети, может получать доступ ко всем открытым файлам и папкам и самостоятельно решать, какие файлы и папки открывать на своём компьютере. В домашних условиях одноранговая система — самая предпочтительная. Её недостаток — низкий уровень безопасности, поэтому в офисах её лучше не использовать.
Иерархическая локальная сеть обязательно имеет в своей структуре сервер, который занимается:
В иерархической сети администратор определяет, какие файлы и папки «расшарить», кто из клиентов будет иметь к ним доступ и так далее. В корпоративных условиях локалка на базе сервера — оптимальный вариант.
Топология локальных сетей
Топология — это то, как и в каком порядке устройства сети связываются между собой и передают данные. Рассмотрим возможные виды физической топологии, указав плюсы и минусы каждого:
До сих пор широко известна шутка про уборщицу, которая одной шваброй может положить всю сеть — это именно про шинную локалку
Обычно компьютеры в кольцевой сети соединяли сразу двумя кабелями — один был основным, а другой — резервным
Такой тип сети настраивается проще всего, а потому часто используется в качестве домашней локалки
Полносвязная сеть — самая надёжная, но и самая дорогая
Смешанная топология использует уже рассмотренные методы соединения
Элементы локальной сети
Теперь рассмотрим наиболее распространённые элементы, которые можно подключить к локальной сети:
Все рассмотренные выше элементы — оконечные. Не будем забывать и о промежуточных узлах. Ими могут быть:
Сетевую среду же образуют кабели и беспроводное соединение (радиоволны). Первые обычно представлены медными витыми парами. Они позволяют добиться неплохой скорости, и к тому же недороги. Нередко можно встретить и оптоволокно — оно позволяет добиться максимальной скорости соединения благодаря световым импульсам.
Медная витая пара — самый популярный способ проводного соединения
Создаём локальную сеть
Для создания небольшой локальной сети вам потребуются:
Для начала убедимся, что все компьютеры состоят в одной рабочей группе. Для этого откройте «Панель управления» — «Система и безопасность» — «Система». Вы увидите информацию о компьютере, где также будет указана рабочая группа. По умолчанию во всех версиях Windows это WORKGROUP. Если же вы меняли этот параметр, то выберите общую для локальной сети рабочую группу.
Если названия рабочих групп не совпадают, то компьютеры друг друга не увидят — исправьте рабочую группу, нажав «Изменить параметры»
Если у вас два устройства, вы можете просто соединить их между собой кабелем. На этом настройка будет завершена — вы сможете видеть другой компьютер в «Проводнике», получать доступ к расшаренным папкам.
Если у вас более двух устройств, то подключать лучше через роутер (то есть по звёздной топологии). Соедините каждый компьютер с маршрутизатором любым удобным способом — можно с помощью кабеля, а можно через Wi-Fi. Теперь любой компьютер сети будет видеть остальные подключённые элементы.
Видео: как сделать небольшую локальную сеть
С помощью локальной сети можно настроить удобное использование устройств в доме или офисе. Ознакомившись с базовыми понятиями, терминами и принципом работы, вы сможете настроить собственную небольшую локалку под свои нужды.
