Основы компьютерных сетей: классификация, оборудование и принцип работы
Компьютерная, или сеть передачи данных, – это цифровая телекоммуникационная сеть, которая позволяет узлам совместно использовать ресурсы. В компьютерных сетях вычислительные устройства обмениваются данными друг с другом с помощью соединений между узлами (линией передачи данных). Последние устанавливаются на кабельных носителях (таких как провода или оптические кабели) или по беспроводным технологиям (таким как Wi-Fi). Основы построения компьютерных сетей максимально подробно описываются в различных учебных пособиях. На самом деле разобраться в этом очень просто.
Компьютерные устройства, которые инициируют, маршрутизируют и завершают данные, называются сетевыми узлами. Они могут включать в себя хосты (персональные компьютеры, телефоны, серверы), а также сетевое оборудование. Можно утверждать, что два таких устройства объединены в сеть, когда одно из них может обмениваться информацией с другим, независимо от того, имеют ли они прямое соединение друг с другом. В большинстве случаев протоколы связи конкретного приложения являются многоуровневыми (то есть переносятся как полезная нагрузка). Этот обширный сбор информационных потоков требует квалифицированного управления, чтобы обеспечить надежную работу. Это определение полностью дает понимание того, что представляют собой основы компьютерных сетей. Виснадул, Босова и многие другие авторы учебных пособий излагают эту информацию простым, доступным языком.
Компьютерные сети поддерживают огромное количество приложений и услуг, таких как доступ к Всемирной паутине, цифровому видео и аудио, совместному использованию серверов приложений, хранилищ, принтеров и факсимильных аппаратов, а также работу электронной почты и средств для отправки мгновенных сообщений. Они различаются по среде передачи, используемой для отправки сигналов, а также по протоколам связи для организации сетевого трафика, размерам сети, топологии, механизму управления трафиком и так далее. Самая известная компьютерная сеть – это Интернет.
Свойства
Рассматривая основы компьютерных сетей, можно представлять их как отрасль электротехники, электроники, телекоммуникаций, информатики, информационных технологий или компьютерной техники, поскольку они опираются на теоретическое и практическое применение соответствующих дисциплин.
Компьютерная сеть облегчает межличностную коммуникацию, позволяя пользователям эффективно и легко общаться различными способами: по электронной почте, обмену мгновенными сообщениями, онлайн-чатам, телефонным звонкам, видеозвонкам и видеоконференциям. Она также позволяет использовать многие сетевые и вычислительные ресурсы. Пользователи могут получать и использовать услуги, предоставляемые устройствами в сети, такие как печать документа на общем сетевом принтере или использование общего устройства хранения. Сеть позволяет обмениваться файлами, данными и другими типами контента, предоставляя авторизованным пользователям возможность доступа к информации, хранящейся на других присоединенных компьютерах.
Как же представить основы компьютерных сетей для чайников? Распределенные вычисления используют вычислительные ресурсы в сети для выполнения задач. Это означает, что компьютерная сеть может использоваться и хакерами для развертывания компьютерных вирусов или червей на подключенных устройствах или для предотвращения доступа этих устройств к сети с помощью атаки типа «отказ в обслуживании».
Сетевой пакет
Каковы основы передачи данных в компьютерных сетях? Ссылки на соединения, которые не поддерживают ckets (традиционные линии связи «точка-точка»), просто передают данные в виде потока бит. Однако большая часть информации в компьютерных сетях переносится в пакеты. Сетевой пакет представляет собой отформатированную единицу данных (список бит или байтов), переносимых сетью с коммутацией пакетов.
Такие пакеты отправляются до места назначения. По прибытии они оказываются повторно собранными в исходное сообщение. Пакеты состоят из двух видов данных: управляющей информации и пользовательских данных (полезной нагрузки). Это основы передачи данных сетей. Эволюция компьютерных сетей продолжается по настоящее время, но некоторые компоненты остаются неизменными.
Управляющая информация предоставляет сведения, с помощью которых сеть должна доставлять пользовательские данные (например, сетевые адреса источника и получателя, коды обнаружения ошибок и информацию о последовательности). Как правило, она находится в заголовках пакетов и трейлерах с данными полезной нагрузки между ними.
С пакетами пропускная способность среды передачи может быть лучше распределена между пользователями, чем с коммутацией по схеме. Когда один пользователь не отправляет пакеты, эта ссылка может быть заполнена таковыми от других пользователей, и поэтому нагрузка может быть разделена с относительно небольшими помехами (при условии, что ссылка не будет перегружена). Часто маршрут, который пакет должен принимать через сеть, бывает не сразу доступен. В этом случае он ставится в очередь и ждет, пока ссылка не станет свободной. Таковы основы передачи данных в компьютерных сетях.
Топология сети
Физическое расположение сети обычно менее важно, чем топология, соединяющая сетевые узлы. Это теоретические основы телекоммуникаций. Локальные компьютерные сети, как и глобальные, требуют непрерывного соединения.
Средства передачи (часто упоминаемые в литературе как физические носители), используемые для соединения устройств для формирования компьютерной сети, включают в себя электрический кабель, оптическое волокно и радиоволны.
Широко распространенное семейство носителей передачи, используемых в технологии локальной сети (LAN), в совокупности называется Ethernet. Стандарты мультимедиа и протокола, которые обеспечивают связь между сетевыми устройствами через них, определяются IEEE 802.3. Ethernet передает данные по медным и оптоволоконным кабелям. Стандарты беспроводной локальной сети используют радиоволны либо инфракрасные сигналы в качестве среды передачи. Учебное пособие «Основы локальных компьютерных сетей» (Сергеев) описывает эти стандарты наиболее детально.
Проводные технологии
Волоконно-оптические кабели используются для передачи света от одного компьютера или сетевого узла к другому.
Коаксиальный кабель широко используется для систем кабельного телевидения, офисных зданий и других рабочих мест для локальных сетей. Такие кабели состоят из медной или алюминиевой проволоки, окруженной изолирующим слоем (обычно это гибкий материал с высокой диэлектрической постоянной), который снаружи окружен проводящим слоем. Изоляция помогает минимизировать помехи и искажения. Скорость передачи составляет от 200 до более 500 миллионов бит в секунду.
Технология ITU-T G.hn использует существующую домашнюю проводку (коаксиальный кабель, телефонные и линии электропередачи) для создания высокоскоростной (до 1 гигабит/с) локальной сети.
Провод витой пары является наиболее широко используемым средством связи для всей телекоммуникации. Такие кабели состоят из медных проводов, которые скручены в пары. Обычные телефонные провода производят из двух изолированных медных проволок, скрученных в пары. Кабель компьютерной сети (проводной Ethernet, определенный IEEE 802.3) состоит из 4 пар медных проводов, которые могут использоваться как для передачи голоса, так и для данных. Современные основы построения компьютерных сетей включают в себя именно это средство соединения чаще всего.
Использование двух проводов, скрученных вместе, помогает уменьшить перекрестные помехи и электромагнитную индукцию. Скорость передачи составляет от 2 миллионов до 10 миллиардов бит в секунду. Кабель витой пары поставляется в двух вариантах:
- неэкранированный (UTP);
- экранированный (STP).
Каждая форма имеет несколько категорий рейтингов, предназначенных для использования в различных сценариях.
Оптическое волокно представляет собой стекловолокно. Оно переносит импульсы света, которые представляют данные. Преимущества оптических волокон над металлическими проводами – очень низкие потери при передаче и устойчивость к электрическим помехам.
Оптические волокна могут одновременно переносить несколько длин волн света, что значительно увеличивает скорость передачи данных (до триллионов бит в секунду). Они могут использоваться для очень высокой скорости передачи данных на большие расстояния, а также применяются в структуре подводных кабелей для соединения континентов.
Цена является основным фактором, отличающим возможности проводной и беспроводной технологии. Вторая категория в этом значительно выигрывает.
Беспроводные технологии
Учебное пособие «Основы локальных компьютерных сетей» затрагивает и беспроводные технологии. Они могут быть нескольких видов.
Наземная микроволновая связь использует наземные передатчики и приемники, напоминающие спутниковые антенны. Эти микроволны находятся в диапазоне низких гигагерц, что ограничивает все коммуникации до прямой видимости. Релейные станции располагаются на расстоянии примерно 48 км друг от друга.
Спутники связи общаются через микроволновые радиоволны, которые не отклоняются земной атмосферой. Спутники размещены в космосе, как правило, на геосинхронной орбите на 35 400 км над экватором. Эти орбитальные системы Земли способны принимать и передавать сигналы голоса, данных и телевидения.
Системы сотовой и PCS-связи используют несколько технологий радиосвязи. Они разделяют область, охватываемую несколькими географическими районами. В каждой из них имеется передатчик с радиорелейной антенной для передачи вызовов из одной области в следующую.
Беспроводные локальные сети используют высокочастотную радиотехнику, подобную цифровой сотовой и низкочастотной. Они применяют технологию расширенного спектра для обеспечения связи между несколькими устройствами в ограниченной области. Стандарт IEEE 802.11 определяет общий вид беспроводной радиоволны с открытыми стандартами, известной как Wi-Fi.
Сетевые узлы
Учебник для 11 класса «Основы построения компьютерных сетей» (Босова) дает хорошее определение сетевым узлам. Так, помимо каких-либо физических носителей передачи, существуют дополнительные базовые блоки системы, такие как контроллеры сетевого интерфейса (NIC), концентраторы, мосты, коммутаторы, маршрутизаторы, модемы и брандмауэры. Любая конкретная часть оборудования будет содержать несколько блоков и выполнять несколько функций.
Сетевые интерфейсы
Определяя основы компьютерных сетей для чайников, нельзя обойти и описание требуемого оборудования. Контроллер сетевого интерфейса (NIC) – это компьютерное оборудование, которое предоставляет машине возможность доступа к средствам передачи и имеет возможность обрабатывать сетевую информацию низкого уровня. Например, сетевой адаптер может иметь разъем для приема кабеля или антенны для беспроводной передачи и приема и соответствующие схемы. Адаптер отвечает за трафик, адресованный сетевому адресу либо для него самого, либо для компьютера в целом.
В Ethernet каждый контроллер сетевого интерфейса имеет уникальный адрес управления доступом к среде передачи (MAC), обычно хранящийся в постоянной памяти. Чтобы избежать конфликтов адресов между устройствами, поддерживается их уникальность. Размер MAC-адреса Ethernet составляет шесть октетов. Три наиболее значимых из них зарезервированы для идентификации производителей NIC. Эту информацию можно найти на всех тематических ресурсах, в том числе на Habrahabr. Основы компьютерных сетей очень просты в понимании, если изучить основные их элементы.
Ретрансляторы и концентраторы
Ретранслятор – это электронное устройство, которое получает сетевой сигнал, очищает его от ненужного шума и регенерирует. Сигнал повторно передается с более высоким уровнем мощности или с другой стороны обструкции, благодаря чему может покрывать большие расстояния без ухудшения. В большинстве конфигураций Ethernet с витой парой требуются ретрансляторы для кабеля длиной более 100 метров. При использовании волоконной оптики они могут находиться в десятках или даже сотнях километров друг от друга.
Ретранслятор с несколькими портами известен как концентратор Ethernet. Такие устройства работают на физическом уровне модели OSI. Им требуется небольшое количество времени для регенерации сигнала. Это может привести к задержке распространения, которая влияет на производительность сети. В результате многие сетевые архитектуры ограничивают количество ретрансляторов, которые могут использоваться в строке (например, правило Ethernet 5-4-3, которое входит в основы компьютерных сетей).
Мосты
Сетевой мост соединяет и фильтрует трафик между двумя сегментами сети на уровне линии передачи данных для формирования единой сети. Это разрушает домен коллизии, но поддерживает единый широковещательный домен. Сегментация сети разбивает большую, перегруженную сеть, на агрегацию меньших, более эффективных. Эти основы построения компьютерных сетей позволяют достигать лучшего их функционирования.
Мосты бывают трех основных типов:
- Локальные, напрямую подключающие локальные сети.
- Удаленные, которые могут использоваться для создания глобальной сети (WAN) между LAN.
- Беспроводные, которые можно использовать для подключения к локальной сети или для присоединения удаленных устройств к ней.
Коммутаторы
Пособие «Основы компьютерных сетей» (Олифер) предлагает простое определение для различного сетевого оборудования.
Сетевой коммутатор – это устройство, которое пересылает и фильтрует датаграммы (фреймы) уровня OSI между портами на основе MAC-адреса назначения в каждом кадре. Коммутатор отличается от концентратора тем, что он только пересылает кадры в физические порты, участвующие в связи. Его можно рассматривать как многопортовый мост. Он пытается связывать физические порты с MAC-адресами, изучая исходные адреса полученных кадров. Если целевое назначение неизвестно, коммутатор транслирует во все порты, кроме источника.
Многоуровневые коммутаторы могут маршрутизироваться на основе адресации уровня 3 или дополнительных логических уровней. Этот термин часто используется для обозначения таких элементов, как маршрутизаторы и мосты, а также устройств, которые могут распространять трафик на основе нагрузки или содержимого приложения.
Маршрутизаторы
Маршрутизатор является межсетевым устройством, которое пересылает пакеты между сетями, обрабатывая информацию, включенную в пакет, или датаграмму. При изучении основ работы компьютерных сетей он часто упоминается как роутер. Информация о маршрутизации часто обрабатывается вместе с таблицей переадресации. Маршрутизатор использует свою таблицу, чтобы определить, куда пересылать пакеты. Пункт назначения в ней может включать в себя «нулевой» интерфейс, в который данные могут войти, однако дальнейшая обработка для них отсутствует, то есть пакеты удаляются.
Модемы
Основы компьютерных сетей (Microsoft и многих других) будут неполными без упоминания некоторых сетевых устройств.
Модемы (MOdulator-DEModulator) используются для подключения сетевых узлов через провод, не предназначенный для цифрового сетевого трафика или для беспроводной связи. Один или несколько сигналов модулируются цифровым источником для получения аналогового сигнала, который может быть адаптирован для передачи. Модемы обычно используются для телефонных линий.
Брандмауэры
Брандмауэр – это сетевое устройство для управления правилами безопасности и доступа к сети. Как правило, он настроен на отклонение запросов доступа от непризнанных источников, одновременно разрешая действия с признанных. Важнейшая роль брандмауэров в основах безопасной работы в компьютерных сетях растет параллельно с постоянным увеличением кибератак.
Структура сети
Сетевая топология – это макет или организационная иерархия взаимосвязанных узлов компьютерной сети. Различные топологии сети могут влиять на пропускную способность, но надежность часто более важна. При использовании многих технологий, таких как шины, один отказ может привести к сбою сети. Общее правило в основах компьютерных сетей звучит так: чем больше взаимосвязей устанавливается, тем более надежной является сеть.
Шина
В этом случае все узлы соединены с общей средой вдоль одного носителя. Это макет, используемый в исходном образце Ethernet, называемый 10BASE5 и 10BASE2. По-прежнему это считается общей топологией на уровне канала передачи данных, хотя современные варианты используют вместо этого ссылки «точка-точка».
Звезда
Все узлы соединены с особым центральным узлом. Это типичная схема, встречаемая в основах локальной компьютерной сети беспроводного типа, где каждый клиент подключается к центральной точке доступа.
Кольцо
Каждый узел подключен к двум соседним, и все они подключены друг к другу. Основы компьютерной сети в данном случае следующие. Каждый узел может достигать другого в связке путем перемещения в сторону. Интерфейс Fiber Distributed Data Interface (FDDI) использует именно такую топологию.
Ячейки
Каждый узел подключен к произвольному числу соседних таким образом, что возможно установить соединение от одного к другому, независимо от их близости.
Дерево
Узлы расположены иерархически. Эта сеть напоминает крону живого дерева – узлы соединяются с увеличением полосы пропускания к корню.
Обратите внимание, что физическое расположение узлов в сети необязательно отражает ее топологию. Основы программирования компьютерных сетей таковы, что на практике могут наблюдаться несколько схем одновременно.
Оверлейная сеть
Оверлейная сеть – это виртуальная компьютерная сеть, которая построена поверх другой. Узлы в ней соединены виртуальными или логическими ссылками. Каждая ссылка соответствует пути и маршруту в базовой сети. Топология сети наложения может отличаться от топологии базовой. Например, многие одноранговые сети являются оверлейными. Они организованы как узлы виртуальной системы ссылок, которые работают поверх Интернета.
Оверлейные сети существуют с момента создания сетей, когда компьютерные системы были подключены по телефонным линиям с использованием модемов, прежде чем существовала какая-либо сеть данных.
Самым ярким примером оверлейной сети является сам Интернет. Первоначально он был построен как наложение на телефонную сеть. Даже сегодня каждый интернет-узел может взаимодействовать практически с любым другим через базовую сетку подсетей с совершенно разными топологиями и технологиями. Разрешение адресов и маршрутизация – это средства, которые позволяют отображать полностью подключенную IP-оверлейную сеть к базовой.
Другим примером оверлейной сети является распределенная хеш-таблица, которая отображает ключи к узлам в сети. В этом случае базовая сеть представляет собой IP-сеть, а оверлейная представляет собой таблицу (фактически карту), индексированную ключами.
Эти технологии также были предложены в качестве способа улучшения Интернет-маршрутизации, например, путем предоставления гарантий качества для обеспечения более качественных потоковых медиа. Предыдущие предложения, такие как IntServ, DiffServ и IP Multicast, не получили широкого признания, поскольку им требуется модификация всех маршрутизаторов в сети. Оверлейная сеть не имеет контроля над тем, как пакеты маршрутизируются в базовой сети между двумя оверлейными узлами, но она может управлять, например, последовательностью узлов наложения, сообщение которых проходит до того, как оно достигнет своего адресата.
Протоколы связи
Существуют и другие элементы, которые входят в основы компьютерных сетей. Протокол связи представляет собой набор правил для обмена информацией по сети. В стеке протоколов каждый из них использует службы уровня ниже него, в то время как нижний уровень контролирует аппаратное обеспечение, которое отправляет информацию через носитель.
Использование расслоения протоколов сегодня повсеместно распространено в компьютерной сети. Важным примером такого стека является HTTP, работающий по TCP через IP по протоколу IEEE 802.11. Этот стек используется между беспроводным маршрутизатором и персональным компьютером домашнего пользователя, когда последний просматривает веб-страницы.
Протоколы связи имеют различные характеристики. Они могут быть ориентированными на соединение или на его недопущение, они могут применять режим схемы или коммутацию пакетов, и могут использовать иерархическую или плоскую адресацию.
Это важнейшие основы компьютерных сетей. Протоколов связи существует множество, и некоторые из них описаны ниже.
IEEE 802 – это семейство стандартов IEEE, занимающихся локальными и городскими сетями. Полный их набор предоставляет разнообразные сетевые возможности. Протоколы имеют плоскую схему адресации. Они работают в основном на уровнях 1 и 2 модели OSI.
Например, мосты MAC (IEEE 802.1D) связаны с маршрутизацией пакетов Ethernet с использованием Spanning Tree. IEEE 802.1Q описывает VLAN, а IEEE 802.1X определяет протокол управления доступом к сети на основе портов, который формирует основу для механизмов аутентификации, используемых в VLAN (но он также встречается в WLAN) – это то, что видит домашний пользователь, когда он должен ввести «ключ беспроводного доступа».
Ethernet, иногда просто называемый локальной сетью, представляет собой семейство протоколов, используемых в проводных локальных сетях, которые описываются рядом стандартов, называемых IEEE 802.3.
Беспроводная локальная сеть, также широко известная как WLAN или Wi-Fi, является, вероятно, самым известным протоколом IEEE802 для домашних пользователей. Он стандартизован IEEE 802.11 и обладает многими свойствами проводного Ethernet.
Internet Protocol Suite, также называемый TCP/IP, является основой всех современных сетей. Он предлагает услуги без подключения, а также совершает действия, ориентированные на соединение на уровне интернет-протокола (IP). По сути, набор протоколов определяет спецификации адресации, идентификации и маршрутизации для протокола IP версии 4 (IPv4) и для IPv6, следующего его поколения со значительно расширенной способностью адресации.
SONET/SDH Synchronous optical networking (SONET) и Синхронная цифровая иерархия (SDH) – это стандартизированные протоколы мультиплексирования, которые передают несколько цифровых битовых потоков через оптическое волокно с использованием лазеров. Первоначально они были предназначены для передачи сообщений в режиме схемы из разных источников, в первую очередь для поддержки в режиме реального времени, без сжатия, с коммутацией каналов, закодированной в формате PCM (импульсно-кодовая модуляция). Однако из-за нейтральности протокола и ориентированных на транспорт функций, SONET/SDH также стали очевидным выбором для транспортировки кадров асинхронного режима передачи (ATM).
Режим асинхронной передачи (ATM) является технологией переключения для телекоммуникационных сетей. Он использует асинхронное мультиплексирование с временным разделением и кодирует данные в небольшие ячейки фиксированного размера. Он отличается от других протоколов, таких как Internet Protocol Suite или Ethernet, которые используют пакеты или фреймы с переменным размером. ATM имеет сходство как с сетью, так и с коммутацией пакетов. Это делает его хорошим выбором для сети, которая должна обрабатывать как традиционный высокопроизводительный трафик данных, так и контент в режиме реального времени с низкой задержкой, такой как голос и видео. ATM использует ориентированную на соединение модель, в которой виртуальная схема должна быть установлена между двумя конечными точками до начала фактического обмена данными.
Разновидности сетей
Сеть может характеризоваться своей физической способностью или организационной целью. Использование сети, включая авторизацию пользователя и права доступа, соответственно различается.
Наномасштабная сеть
Наномасштабная сеть (BAN) связи имеет ключевые компоненты, реализованные в наномасштабе, включая носители сообщений, и использует физические принципы, которые отличаются от макросовременных механизмов коммуникации. Наномасштабная связь расширяет связь с очень маленькими датчиками и приводами, такими как обнаруженные в биологических системах, а также имеет тенденцию работать в средах, которые были бы слишком жесткими для классической коммуникации.
Персональная сеть
Персональная (PAN) – это компьютерная сеть, используемая для связи между компьютером и различными информационными технологическими устройствами, принадлежащими одному пользователю. Некоторые примеры устройств, которые используются в PAN, – это персональные компьютеры, принтеры, факсимильные аппараты, телефоны, КПК, сканеры и даже игровые приставки. PAN может включать в себя проводные и беспроводные устройства. Досягаемость этой сети обычно простирается до 10 м. Проводная PAN обычно сконструирована с использованием USB и FireWire, тогда как технологии, такие как Bluetooth и инфракрасная связь, обычно образуют беспроводную PAN.
Локальная сеть
Локальная (LAN) – это сеть, которая соединяет компьютеры и устройства в ограниченном географическом районе, таком как дом, школа, офисное здание или близко расположенная группа зданий. Каждый компьютер или устройство в сети является узлом. Проводные локальные сети чаще всего основаны на технологии Ethernet. Более новые стандарты, такие как ITU-T G.hn, также обеспечивают способ создания проводной локальной сети с использованием существующей проводки, такой как коаксиальные кабели, телефонные и линии электропередачи.
Основы локальных компьютерных сетей, в отличие от глобальной (WAN), включают более высокие скорости передачи данных, ограниченный географический диапазон и отсутствие зависимости от выделенных линий для обеспечения возможности подключения. Текущие Ethernet или другие технологии IEEE 802.3 LAN работают со скоростью передачи данных до 100 Гбит/с. LAN можно подключить к глобальной Сети с помощью маршрутизатора.
Домашняя зона
Домашняя сеть (HAN) – это жилая локальная сеть, используемая для связи между цифровыми устройствами, обычно развернутыми в домашних условиях, как правило, небольшим количеством персональных компьютеров и аксессуаров, таких как принтеры и мобильные вычислительные устройства. Важной функцией является переход доступа в Интернет. Чаще всего технология реализуется через провайдера кабельного телевидения или цифровую абонентскую линию (DSL).
Сеть хранения данных
Сеть хранения данных (SAN) представляет собой выделенную сеть, которая обеспечивает доступ к консолидированному хранилищу данных на уровне блоков. SAN используются в основном для создания устройств хранения, таких как дисковые массивы, библиотеки и оптические музыкальные центры, доступные для серверов, чтобы устройства отображались как локально подключенные к операционной системе. SAN обычно имеет собственный набор устройств хранения, которые обычно недоступны через LAN другими устройствами. Стоимость и сложность SAN снизились в начале 2000-х годов до уровней, позволяющих более широкое внедрение как в корпоративной, так и в малой бизнес-среде.
Магистральная сеть
MAN является частью инфраструктуры компьютерной сети, которая обеспечивает путь для обмена информацией между различными LAN или подсетями. Она может связывать разнообразные сети в одном помещении, в разных зданиях или на широкой территории.
Например, крупная компания может внедрить магистральную сеть для подключения отделов, расположенных в разных зданиях. Оборудование, которое связывает ведомственные сети, является основной сетью сети. При проектировании MAN следует учитывать эффективность связи и возможность перегрузки. Как правило, пропускная способность магистральной сети больше, чем у отдельных сетей, подключенных к ней.
Глобальная сеть
WAN – это компьютерная сеть, которая охватывает большую географическую область, такую как город, страна или даже межконтинентальные расстояния. Она использует канал связи, который объединяет множество типов носителей, таких как телефонные линии, кабели и воздушные волны. WAN часто использует средства передачи, предоставляемые обычными операторами, например телефонными компаниями. Ее технологии обычно работают на нижних трех уровнях эталонной модели OSI: физическом, канала передачи данных и сетевом. Именно по ней можно четко проследить основы компьютерных систем и сетей.
Частная сеть предприятия
Корпоративная – это сеть, которую организация создает для соединения своих помещений (например, производственных площадок, головных и удаленных офисов, магазинов), чтобы они могли совместно использовать компьютерные ресурсы. Она может включать в себя разные компоненты, входящие в основы компьютерных сетей. Microsoft и другие разработчики производят оборудование с учетом такого возможного подключения.
Виртуальная частная сеть
Виртуальная частная (VPN) представляет собой оверлейную сеть, в которой некоторые связи между узлами переносятся открытыми соединениями или виртуальными схемами в какой-либо более крупной сети (например, в Интернете), а не посредством физических проводов. Протоколы уровня канала передачи данных туннелируются через большую сеть.
Одним из распространенных ее применений является безопасная связь через общедоступный Интернет. Но при этом VPN не должна иметь явных функций безопасности, таких как аутентификация или шифрование контента. Например, VPN можно использовать для разделения трафика различных сообществ пользователей по базовой сети, обеспечивая тем самым основы безопасности компьютерных сетей.
VPN может иметь наилучшую производительность или может иметь определенное соглашение об уровне обслуживания (SLA) между клиентом и поставщиком услуг. Как правило, такая сеть имеет топологию более сложную, чем «точка-точка».