Локальные сети прочно вошли в нашу повседневную жизнь. Мы используем их дома, на работе, в общественных местах. Но не все понимают, что же представляет собой локальная сеть, зачем она нужна и как устроена. Давайте разберемся!
Определение локальной сети
Локальная сеть (LAN) - это компьютерная сеть, охватывающая относительно небольшую территорию или группу зданий (дом, офис, предприятие).
Локальные сети обычно соединяют компьютеры в рамках одного помещения, здания или небольшого комплекса зданий.
В состав локальной сети могут входить:
- персональные компьютеры
- сетевые принтеры
- серверы
- другие сетевые устройства (маршрутизаторы, коммутаторы)
Основная задача локальной сети - предоставить пользователям совместный доступ к периферийным устройствам, серверам, базам данных и прочим сетевым ресурсам, а также возможность быстрого обмена информацией.
Существуют следующие разновидности локальных сетей:
- Проводные - все устройства соединены кабелями (витая пара, оптоволокно).
- Беспроводные (WLAN) - устройства взаимодействуют по радиоканалу без использования кабелей.
- Виртуальные (VLAN) - логическое разделение одной физической сети на несколько виртуальных с помощью программных протоколов.
Основное отличие локальной сети от глобальной (WAN) - ограниченная территория и скорость передачи данных. Если глобальные сети могут охватывать территорию всей планеты, то локальные сети ограничены пределами одного или нескольких близко расположенных зданий.
Область применения локальных сетей
Локальные вычислительные сети используются:
- В офисах и на предприятиях для совместной работы сотрудников.
- В образовательных учреждениях - школах, вузах.
- В медицинских организациях для хранения и передачи данных о пациентах.
- Дома для объединения домашних компьютеров, телефонов, принтеров и других "умных" устройств.
Основные преимущества локальных сетей:
- Снижение затрат на приобретение периферийных устройств (один сетевой принтер на офис вместо принтера для каждого ПК)
- Повышение производительности труда за счет быстрого обмена данными
- Совместное использование дорогостоящего оборудования (плоттеры, сканеры)
- Возможность централизованно хранить и резервировать данные на файловом сервере
Таким образом, применение локальных сетей позволяет существенно повысить эффективность работы организаций и комфорт использования техники в домашних условиях.
Топологии локальных сетей
Топология сети - это схема соединения устройств между собой с помощью каналов связи. Для локальных сетей типичны несколько базовых топологий.
1. Топология "Звезда"
В этой топологии все устройства подключаются к центральному узлу - коммутатору или концентратору. Информация между любыми устройствами проходит через центральный узел.
Достоинства:
- Простота настройки и поиска неисправностей
- Высокая отказоустойчивость - при выходе из строя одного участка сеть продолжает функционировать
Недостатки:
- Высокая нагрузка на центральное оборудование
- "Узкое место" в центральном узле, который может создавать задержки при большом трафике
2. Кольцевая топология
Узлы локальной сети соединяются в единое кольцо с помощью кабелей. Информация передается от одной рабочей станции к другой по кругу.
Достоинства:
- Все узлы равноправны, нет центрального контроллера
- Легко расширять сеть, добавляя новые ПК в кольцо
Недостатки:
- Низкая отказоустойчивость - выход из строя одного участка обрушивает всю сеть
- Сложность настройки и поиска неполадок
Таким образом, к основным достоинствам локальных сетей можно отнести...
Таким образом, к основным достоинствам локальных сетей можно отнести высокую скорость обмена данными внутри локальной сети и удобство совместного доступа к периферийным устройствам и серверам. К недостаткам относится ограниченность масштаба и уязвимость центральных узлов в некоторых топологиях.
Особенности беспроводных локальных сетей
Беспроводные локальные сети (WLAN) обладают рядом особенностей по сравнению с проводными ЛВС. Локальная сеть это не только соединенные кабелями устройства, но и беспроводные технологии, такие как Wi-Fi.
Преимущества WLAN
К достоинствам беспроводных локальных сетей относятся:
- Отсутствие кабелей и других физических соединений
- Высокая мобильность - возможность подключения с любого места в зоне действия сети
- Быстрый и простой монтаж оборудования
Технологии беспроводной передачи данных
Для организации беспроводного соединения устройств в локальной сети используются различные технологии, в том числе:
- Wi-Fi (стандарт IEEE 802.11)
- Bluetooth
- ИК-порты
- Радиоканальная связь
Наиболее широко распространенный на сегодняшний день стандарт для WLAN - это Wi-Fi. Устройства с поддержкой Wi-Fi могут легко обнаруживать друг друга и устанавливать высокоскоростное беспроводное соединение.
Обеспечение безопасности в локальных сетях
Поскольку локальные сети используются для передачи и хранения важных данных, вопросы безопасности здесь стоят особенно остро. Рассмотрим основные аспекты защиты локальных вычислительных сетей.
Защита от несанкционированного доступа
Для предотвращения подключения к локальной сети посторонних лиц необходимо:
- Использовать сильные пароли и регулярно их менять
- Внедрить систему разграничения прав доступа
- Установить брандмауэр и антивирусное ПО на всех устройствах
Резервное копирование данных
Важнейшие файлы с серверов локальной сети должны регулярно копироваться на внешние носители для предотвращения потери информации в случае аварии или выхода техники из строя.
Контроль работоспособности оборудования
Необходим постоянный мониторинг активного сетевого оборудования (коммутаторы, маршрутизаторы) для своевременного обнаружения и устранения неисправностей.
Использование источников бесперебойного питания
При перебоях с электропитанием важнейшие узлы ЛВС должны некоторое время функционировать от резервных источников (ИБП, генераторы) для корректного завершения работы.
Регулярное обновление программного обеспечения
Установка последних обновлений ПО позволяет закрывать уязвимости в системах и повышать защищенность локальной сети.
Администрирование локальных вычислительных сетей
Эффективная работа локальной сети невозможна без квалифицированного администрирования - комплекса мер по управлению и поддержке всех аппаратных и программных компонентов.
Функции сетевых администраторов
В обязанности сетевых администраторов входит:
- Установка и настройка активного сетевого оборудования
- Организация разграничения прав доступа
- Мониторинг работоспособности и производительности ЛВС
- Решение возникающих технических проблем
Регулярный аудит позволяет оценить текущее состояние локальной сети, выявить узкие места и определить пути модернизации.
По мере появления новых стандартов и технологий необходима плановая замена устаревших коммутаторов, маршрутизаторов, серверов на более производительные модели.
