Краткое содержание: Параграф § 14 / Информатика 11 класс

Основные понятия и классификация компьютерных сетей

Компьютерная сеть представляет собой группу из двух или более компьютеров, соединенных каналами передачи данных. Основные функции компьютерных сетей включают: обеспечение быстрого обмена данными; совместного использования вычислительных ресурсов и внешних устройств; совместную работу пользователей; возможность удаленного управления компьютерами. В зависимости от выполняемых функций, компьютеры в сети разделяются на серверы (предоставляющие доступ к ресурсам) и клиенты (рабочие станции, использующие ресурсы).

• Классификация по территориальному распространению:
  
  • Локальные сети (LAN): охватывают небольшие территории.
  • Глобальные сети (WAN): охватывают большие территории и включают большое число компьютеров. Интернет является глобальной сетью.
• Классификация по архитектуре:
  
  • Одноранговые сети: все компьютеры имеют равные права и ресурсы.
  • Сети с выделенным сервером: один или несколько компьютеров являются серверами, остальные — клиентами.
• Классификация по скорости передачи данных:
  
  • Низкоскоростные сети (до 10 Мбит/с).
  • Среднескоростные сети (до 100 Мбит/с).
  • Высокоскоростные сети (свыше 100 Мбит/с).

Аппаратное и программное обеспечение сетей

Объединение компьютеров в сеть осуществляется с использованием каналов передачи данных, которые могут быть проводными (кабельными) или беспроводными (радиоволны). Аппаратные компоненты включают сетевые адаптеры, повторители, концентраторы, коммутаторы, мосты, маршрутизаторы и шлюзы. Сетевые протоколы, такие как стек TCP/IP, регулируют порядок и способ обмена данными. Сетевое программное обеспечение состоит из компонентов ОС, служебных и прикладных программ, которые часто построены по клиент-серверной технологии.

Топологии локальных сетей

Топология сети — это конфигурация сети, способ соединения ее элементов. Наиболее распространенной топологией в настоящее время является древовидная топология. Другие основные топологии: шинная, кольцевая, радиальная (звезда).

IP-адресация и доменные имена

Каждому компьютеру в сети Интернет присваивается IP-адрес — уникальный 32-битный идентификатор. Стандарт IPv4 использует четыре десятичных числа от 0 до 255. IP-адрес состоит из адреса сети и адреса узла, причем адрес сети определяется с помощью маски подсети и операции поразрядной конъюнкции. В связи с исчерпанием адресов IPv4, разработан протокол IPv6, использующий 128-битные адреса. Наряду с цифровыми IP-адресами используются доменные имена — символьные адреса (например, gosulugi.ru), которые более удобны для пользователей. Преобразование доменных имен в IP-адреса и наоборот выполняет система доменных имен (DNS), имеющая древовидную структуру. Часть доменного имени после последней точки является доменом верхнего уровня (например, ru, com), которые делятся на административные и географические.

Этапы истории развития компьютерных сетей

История развития сетей тесно связана с развитием вычислительной техники.

• 1950–1960 годы: Компьютеры — громоздкие устройства, появились терминалы для удаленной работы с мэйнфреймами.
• 1960–1970 годы: Разрабатываются теоретические основы. Появляется ARPANET — первая глобальная сеть (1969 год).
• 1970–1980 годы: Появляются мини-компьютеры, первые локальные сети, стандарты (Ethernet, Token Ring), начинает функционировать электронная почта.
• 1980–1990 годы: Создаются персональные компьютеры. Вводится протокол TCP/IP и система DNS, начинается коммерческое использование Интернета.
• 1990–2000 годы: Появляются первые интернет-сайты. Интернет становится средством массовой коммуникации. Телетехнологии встраиваются в глобальную сеть. Начинается массовое подключение к Интернету, используются беспроводные сети.
• 2000–2010 годы: Доступ к сети встраивается в мобильные телефоны. Распространяются интернет-магазины, цифровые библиотеки, социальные сети.
• 2010–2015 годы: Активно развиваются цифровые услуги населению, создаются облачные ресурсы, развивается глобальная сеть онлайн-обучения.