Домашние и офисные сети под Vista и XP

Что такое сеть и зачем она нужна

Еще десяток-другой лет назад никто даже понятия не имел, что такое сеть и зачем она нужна. Люди приобретали персональные компьютеры с одной целью – автоматизировать и ускорить требуемые вычисления. Таковыми считались различные операции: работа с текстом, создание и заполнение баз данных, знакомство с возможностями компьютера с помощью обучающих программ и многое другое. Работа с офисными программами, ведение баз данных, серфинг в Интернете, развлечения (игры, просмотр фильмов, прослушивание музыки) – эти функции выполняет компьютер сегодня.

Тем не менее разнообразные научные группы достаточно быстро стали осознавать, что мощности существующих компьютеров не хватает для выполнения большей части серьезных задач, от которых зависело дальнейшее развитие человечества. Поэтому абсолютно прогнозируемым и ожидаемым было появление способов объединения нескольких компьютеров для повышения их мощности в математических вычислениях. Как результат появилась локальная сеть.

В последнее время, когда информация в ее электронном проявлении превышает все вообразимые объемы, которые с каждым днем возрастают, наличие сети просто необходимо.

Количество компьютеров, используемых для тех или иных целей, огромно. Однако это совсем не означает, что любой пользователь может позволить себе приобрести компьютер такой конфигурации и мощности, которая его полностью устраивает. Например, кто-то решает приобрести жесткий диск увеличенного объема, в то же время отказывая себе в принтере или сканере. Другой же, наоборот, приобретает принтер, но не может сохранить внезапно увеличившийся объем информации. В этом случае наиболее логично взаимное использование ресурсов двух компьютеров. Из подобных размышлений и исходили разработчики современной сети. Как результат – возможность удаленного использования ресурсов.

Таким образом, сеть – это соединение двух и более компьютеров с помощью одного из видов связи с целью использования общих ресурсов. Благодаря этому сеть позволяет экономить время и деньги, достигая при этом поставленной цели.

Основные варианты и типы сетей

Существует две разновидности сети: локальная (Local Area Networks, LAN) и глобальная (Wide Area Networks, WAN), причем вторая – это частный случай первой сети, только в гораздо больших масштабах.

Локальная сеть представляет собой сеть из компьютеров, расположенных, как правило, на достаточно небольшом удалении друг от друга, например в одном офисе, доме или на предприятии. Однако при этом не исключаются случаи достаточно большого удаления отдельных сегментов сети друг от друга.

Глобальная сеть предусматривает соединение компьютеров, которые могут находиться на значительном удалении друг от друга (10 и более километров). Яркий пример глобальной сети – Интернет.

Локальная и глобальная сети различаются только организацией взаимодействия между компьютерами.

Локальные сети в зависимости от их масштабности и характера применения можно разделить на офисные (корпоративные) и домашние. Первые характеризуются строгостью исполнения и наполнения, то есть своей стандартизацией. Способ организации вторых, как правило, достаточно хаотичный.

Сегодня, как и десять лет назад, существует два типа сети: одноранговая и сеть на основе сервера (выделенного компьютера). Каждая из них имеет как преимущества, так и свои недостатки.

Одноранговая сеть, скорее всего, придется по душе пользователям, которые хотят сначала попробовать сеть «в деле» или ограничены в средствах. Сеть на основе сервера применяют там, где важен полный контроль над всеми рабочими местами. Это может быть и небольшая «домашняя» сеть, и объемная корпоративная система сетей, объединенная в одну общую.

Эти два разных типа имеют общие корни и принципы функционирования, что при необходимости модернизации в большинстве случаев позволяет перейти от более простого варианта (одноранговой сети) к более сложному (на основе сервера).

Еще один немаловажный факт при планировании сети – среда передачи данных между сетевыми устройствами, которая, как оказалось, также вносит свои коррективы.

Под средой или способом передачи данных в сети стоит понимать тот вид связи, с помощью которого соединяются компьютеры.

Сегодня используется два типа соединения: проводной и беспроводной.

В качестве проводной связи может служить практически любой вид кабеля. Как правило, это коаксиальный, оптоволоконный или кабель на основе витой пары. Из более экзотических – электрический и телефонный кабели.

В качестве беспроводной связи используются радиоволны конкретного диапазона частот.

Какими бы разными ни казались эти два типа связи, существуют способы их «обуздать», причем они достаточно схожи между собой. Более подробно о них вы узнаете из последующих глав книги.

Одноранговая сеть появилась первой, и именно на ней оттачивали свое умение первые «сетевики». Как ни странно, такого рода сеть встречается гораздо чаще, чем другие, поскольку основное ее достоинство – дешевизна.

Одноранговую сеть построить достаточно просто. Ее особенность в том, что все входящие в ее состав компьютеры работают сами по себе, то есть ими никто не управляет.

Фактически одноранговая сеть выглядит как некоторое количество компьютеров, объединенных в одну рабочую группу с помощью одного из существующих вариантов связи (рис. 1.1). Именно отсутствие управляющего компьютера – сервера – делает ее построение дешевым и эффективным.

Рис. 1.1. Одноранговая сеть

Любой компьютер в такой сети можно смело называть сервером, поскольку он сам определяет тот набор правил, которых должны придерживаться другие пользователи сети, если они хотят использовать его ресурсы. За компьютером такой сети следит пользователь (или пользователи), который работает на нем. В этом кроется главный недостаток одноранговой сети – ее участники должны не просто уметь работать на компьютере, но и иметь хотя бы некоторое представление об администрировании. Кроме того, каждому пользователю такой сети в большинстве случаев приходится самому справляться с возникающими внештатными ситуациями и защищать свой компьютер от разнообразных неприятностей, начиная с вирусов и заканчивая возможными программными и аппаратными неполадками.

Одноранговая сеть позволяет использовать общие ресурсы, файлы, принтеры, модемы и т. п. Тем не менее из-за отсутствия управляющего компьютера каждый пользователь разделяемого ресурса должен самостоятельно устанавливать правила его использования.

Для работы с одноранговыми сетями можно использовать любую существующую операционную систему. Например, ее поддерживает операционная система Windows, начиная с версии Windows 95, поэтому никакого дополнительного программного обеспечения для работы в локальной сети не требуется. Однако, чтобы обезопаситься от разных программных проблем, лучше использовать операционную систему достаточно высокого класса, например Windows ХР.

Одноранговую сеть обычно применяют, когда нужно объединить несколько (как правило, до десяти) компьютеров и не нужно использовать строгую защиту данных. Большее количество компьютеров подключать не рекомендуется, так как отсутствие «контролирующих органов» рано или поздно приведет к возникновению различных проблем. Ведь из-за одного необразованного или ленивого пользователя под угрозу ставится защита и работа всей сети.

Если вы заинтересованы в более защищенной и контролируемой сети, то лучше обратиться к сети с выделенным компьютером.

В табл. 1.1 перечислены основные преимущества и недостатки одноранговой сети.

Таким образом, одноранговую сеть очень часто можно встретить в небольших офисах. Тем не менее ее главный «конек» – домашние сети, в которых изначально не планируется никаких серверов и главное требование – дешевизна создания и замены поврежденных устройств.

Сеть на основе сервера – наиболее часто встречающийся тип сети (рис. 1.2), который используется в крупных офисах и на предприятиях разного масштаба.

Рис. 1.2. Сеть на основе сервера

Как ясно из названия, данная сеть использует сервер, контролирующий работу всех подключенных клиентских компьютеров. Главная задача такого сервера – создание, настройка и обслуживание учетных записей пользователей, настройка прав доступа к общим ресурсам, механизма авторизации и смены паролей доступа и многое другое.

Обычно сервер характеризуется большой мощностью и быстродействием, необходимыми для выполнения поставленных задач: будь то работа с базой данных или обслуживание других запросов пользователей. Сервер оптимизирован для обработки запросов пользователей, обладает специальными механизмами программной защиты и контроля. Достаточная мощность серверов позволяет снизить требование к мощности клиентской машины.

За работой сети на основе сервера обычно следит специальный человек – системный администратор, который отвечает за регулярное обновление антивирусных баз, устраняет возникшие неполадки, разделяет общие ресурсы и т. п.

Количество рабочих мест в такой сети может быть разным – от нескольких штук до сотен или тысяч компьютеров. Для поддержки производительности сети на необходимом уровне при возрастании количества подключенных пользователей устанавливают дополнительное или более скоростное сетевое оборудование, серверы и т. д. Это позволяет оптимально распределить вычислительную мощь, обеспечив максимальную скорость передачи данных в сети.

Не все серверы выполняют одинаковую работу. Существует большое количество следующих специализированных серверов, позволяющих автоматизировать или просто облегчить выполнение тех или иных задач.

• Файл-сервер. Используется в основном для хранения разнообразных данных, начиная с офисных документов и заканчивая музыкой и видео. Обычно на таком сервере создают личные папки пользователей, доступ к которым имеют только они (или другие пользователи, получившие право на их использование). Для управления таким сервером используют любую серверную операционную систему, например Windows 2000 или Windows 2003. Благодаря наличию механизма кэширования файлов доступ к последним значительно ускоряется.

• Принт-сервер. Главная его задача – обслуживание очереди печати сетевых принтеров и обеспечение постоянного доступа к ним. Очень часто в целях экономии средств файл-сервер и принт-сервер совмещают.

• Сервер базы данных. Основная его задача – обеспечение максимальной скорости поиска и записи нужной информации в базу данных или получения сведений из нее с последующей передачей их конечному пользователю сети. Это самые мощные из всех серверов, обладают максимальной производительностью, так как от этого зависит комфортность работы всех пользователей.

• Сервер приложений. Промежуточный сервер между пользователем и сервером базы данных. Как правило, на нем выполняются те запросы, которые требуют максимальной производительности и должны быть переданы пользователю, не затрагивая ни сервер базы данных, ни пользовательский компьютер. Это могут быть как часто запрашиваемые из базы данные, так и любые программные модули.

• Другие серверы. Кроме перечисленных выше, существуют другие серверы, например почтовые, коммуникационные, серверы-шлюзы и т. д.

Достаточно часто с целью экономии средств на один из серверов «вешают» обслуживание нехарактерных для него заданий. В этом случае стоит понимать, что скорость выполнения им тех или иных задач может значительно понижаться в силу разных обстоятельств.

Сеть на основе сервера предоставляет широкий спектр услуг и возможностей, которых трудно или невозможно добиться в одноранговой сети. Кроме того, одноранговая сеть уступает в плане защищенности и администрирования. Имея выделенный сервер или серверы, легко обеспечить резервное копирование, что является первоочередной задачей, если в сети присутствует сервер базы данных.

В табл. 1.2 перечислены основные преимущества и недостатки сети на основе сервера.

Сеть своими руками – это сложно?

Многих пользователей пугает словосочетание «создание сети», а точнее, тот объем работ, который требуется при этом выполнить. Однако все не так страшно.

Судите сами: если сеть состоит всего из двух компьютеров, то нужно только сделать или купить шнур, с помощью которого соединить машины. Еще проще – приобрести два беспроводных адаптера и договориться о параметрах соединения по телефону, не выходя из дома.

Если необходимо подключить больше двух компьютеров, то максимум, что придется сделать, – удлинить кабель или подключить его к концентратору или коммутатору. В случае с беспроводной сетью – приобрести еще один беспроводный адаптер или точку доступа.

Если к сети планируется подключить десять и более компьютеров, то обязательно найдутся пользователи, которые захотят поучаствовать в создании сети и помочь.

Из вышесказанного следует, что сеть очень часто создают своими руками. Единственное, что для этого нужно, – твердое желание, подкрепленное необходимыми теоретическими сведениями. Если планируется создание проводной сети, то понадобится инструмент (его можно одолжить на время) для обжима коннекторов.

Как офисные, так и домашние сети очень часто создают один-два пользователя, обладающие необходимым для этого минимальным набором знаний. Однажды, прочитав в одной из книг, как правильно обжимать коннектор, и представив себе структуру сети, эти люди поняли, что смогут достаточно легко это осуществить. Так почему вы не можете быть одним из них? Легко!

В этой книге вы найдете теоретические и практические сведения, необходимые для создания самых популярных среди пользователей типов сетей. Может быть, именно вы спустя некоторое время станете основателем собственной домашней сети, охватывающей несколько домов или даже районов.

Если вы согласны узнать и получить что-то новое от этой жизни, тогда вперед – к знаниям и успеху!

Основные топологии проводной сети

Сегодня основное преимущество при планировании будущей сети отдается ее проводному варианту. Почему? Все очень просто: несмотря на дороговизну создания, данный тип сети предусматривает максимально возможную пропускную способность, которой с лихвой достаточно для выполнения заданий любой сложности. С другой стороны, если отсутствует возможность прокладки кабеля – это территория беспроводной сети.

Перед созданием проводной (кабельной) сети следует выяснить, как и где будут располагаться подключаемые компьютеры. Также нужно определить место для необходимого сетевого оборудования и то, как будут проходить связывающие кабели. Одним словом, необходимо подумать о будущей топологии сети.

От выбора топологии зависит очень много, в частности необходимое сетевое оборудование, а также будущая судьба сети, то есть возможности ее расширения.

Каждая из существующих технологий имеет свои требования к кабелю, который будет соединять компьютеры, максимальную длину сегмента,[1] способ ведения кабеля и т. д.

Сегодня существуют три различные топологии проводной сети: «общая шина», «звезда» и «кольцо». Кроме того, достаточно часто встречаются компьютерные сети, являющиеся своего рода пересечением этих топологий.

Краткое определение данной топологии – набор компьютеров, подключенных вдоль одного кабеля (рис. 2.1). Сеть в данном случае строится на основе коаксиального кабеля.

Рис. 2.1. Сеть, построенная по топологии «общая шина»

Данная топология была первой, которая активно использовалась. К сожалению, сегодня подобная сеть встречается достаточно редко.

Для работы сети нужен всего один кабель, так называемая магистраль, соединяющий все компьютеры.