Значение количества компьютеров
Количество компьютеров, подключенных к сети с топологией шина, имеет значительное значение для её функционирования.
Основное преимущество топологии шина заключается в её простоте и экономичности. Однако, чем больше компьютеров подключено к сети, тем больше она становится загруженной и менее эффективной.
Количество компьютеров влияет на следующие аспекты работы сети:
-
Пропускная способность: Чем больше компьютеров подключено к сети, тем меньше пропускная способность сети для каждого узла. Это может привести к замедлению работы сети и увеличению времени передачи данных.
-
Коллизии: В сети с топологией шина, каждый компьютер передает данные через одну линию. При большом количестве компьютеров возникает вероятность коллизий, когда два или более компьютеров пытаются передать данные одновременно. Это может привести к потере данных или их повреждению.
-
Устойчивость: Большое количество компьютеров в сети шина делает её менее устойчивой к отказу. Если один компьютер выходит из строя или отключается, это может повлиять на работоспособность всей сети.
Поэтому, при планировании сети с топологией шина, необходимо учитывать количество компьютеров, которые будут подключены к сети, и стремиться к оптимальному балансу между удобством, эффективностью и стабильностью работы сети.
Устройство локальной сети
Существуют два вида архитектуры сети: одноранговая (Peer-to-peer) и клиент/ сервер (Client/Server), На данный момент архитектура клиент/сервер практически вытеснила одноранговую.
Если используется одноранговая сеть, то все компьютеры, входящие в нее, имеют одинаковые права. Соответственно, любой компьютер может выступать в роли сервера, предоставляющего доступ к своим ресурсам, или клиента, использующего ресурсы других серверов.
В сети, построенной на архитектуре клиент/сервер, существует несколько основных компьютеров — серверов. Остальные компьютеры, которые входят в сеть, носят название клиентов, или рабочих станций.
Сервер — это компьютер, который обслуживает другие компьютеры в сети. Существуют разнообразные виды серверов, отличающиеся друг от друга услугами, которые они предоставляют; серверы баз данных, файловые серверы, принт-серверы, почтовые серверы, веб-серверы и т. д.
Одноранговая архитектура получила распространение в небольших офисах или в домашних локальных сетях, В большинстве случаев, чтобы создать такую сеть, вам понадобится пара компьютеров, которые снабжены сетевыми картами, и кабель. В качестве кабеля используют витую пару четвертой или пятой категории. Витая пара получила такое название потому, что пары проводов внутри кабеля перекручены (это позволяет избежать помех и внешнего влияния). Все еще можно встретить достаточно старые сети, которые используют коаксиальный кабель. Такие сети морально устарели, а скорость передачи информации в них не превышает 10 Мбит/с.
После того как сеть будет создана, а компьютеры соединены между собой, нужно настроить все необходимые параметры программно. Прежде всего убедитесь, что на соединяемых компьютерах были установлены операционные системы с поддержкой работы в сети (Linux, FreeBSD, Windows)
Все компьютеры в одноранговой сети объединяются в рабочие группы, которые имеют свои имена (идентификаторы).
В случае использования архитектуры сети клиент/сервер управление доступом осуществляется на уровне пользователей. У администратора появляется возможность разрешить доступ к ресурсу только некоторым пользователям. Предположим, что вы делаете свой принтер доступным для пользователей сети. Если вы не хотите, чтобы кто угодно печатал на вашем принтере, то следует установить пароль для работы с этим ресурсом. При одноранговой сети любой пользователь, который узнает ваш пароль, сможет получить доступ к вашему принтеру. В сети клиент/ сервер вы можете ограничить использование принтера для некоторых пользователей вне зависимости от того, знают они пароль или нет.
Чтобы получить доступ к ресурсу в локальной сети, построенной на архитектуре клиент/сервер, пользователь обязан ввести имя пользователя (Login — логин) и пароль (Password). Следует отметить, что имя пользователя является открытой информацией, а пароль — конфиденциальной.
Процесс проверки имени пользователя называется идентификацией. Процесс проверки соответствия введенного пароля имени пользователя — аутентификацией. Вместе идентификация и аутентификация составляют процесс авторизации. Часто термин «аутентификация» — используется в широком смысле: для обозначения проверки подлинности.
Из всего сказанного можно сделать вывод о том, что единственное преимущество одноранговой архитектуры — это ее простота и невысокая стоимость. Сети клиент/сервер обеспечивают более высокий уровень быстродействия и защиты.
Достаточно часто один и тот же сервер может выполнять функции нескольких серверов, например файлового и веб-сервера. Естественно, общее количество функций, которые будет выполнять сервер, зависит от нагрузки и его возможностей. Чем выше мощность сервера, тем больше клиентов он сможет обслужить и тем большее количество услуг предоставить. Поэтому в качестве сервера практически всегда назначают мощный компьютер с большим объемом памяти и быстрым процессором (как правило, для решения серьезных задач используются многопроцессорные системы)
СЕТЕВЫЕ ТОПОЛОГИИ И СЕТЕВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
Теперь вы уже знаете об основных различиях между тремя типами сетевой топологии: шины, звезды и кольца. Многие используют термин «топология», имея
в виду конкретную сетевую технологию. Две самых популярных сетевых технологии — это Ethernet и IBM Token Ring. Их также часто называют архитектурой
сети. Они определяют некоторые правила того, как компьютеры обмениваются
данными по сети.
В 1973 году группа исследователей из Исследовательского центра Xerox PaloAlto
Research Center (PARC) во главе с Бобом Меткалфом разработала технологию
Ethernet. Вы можете сконфигурировать сеть Ethernet либо с топологией звезда,
либо шина. Обычно если в качестве передающей среды используется коаксиальный кабель, то сеть конфигурируется в виде шины. Если же в качестве передающей среды используется витая пара, то обычно применяется звездообразная топология.
В сети Ethernet, прежде чем начать передачу данных, каждый узел проверяет
сетевой график на шине. Если один узел видит, что другой ведет передачу данных, то он ждет, пока эта передача закончится, и только после этого начинает
передавать свои данные. Несмотря на правила передачи данных часто случается
так, что два узла пытаются делать это одновременно. Тогда возникает столкновение данных, в результате чего информация теряется. В этом случае система
обнаружения столкновений Ethernet требует, чтобы узлы прекратили передачу
информации, и каждый из них ожидает некоторое время, прежде чем снова
попробовать передать свои данные.
Сеть IBM Token Ring — это интересная смесь топологий. Как видно из названия, IBM разработала технологию «эстафетного кольца», являющуюся гибридной смесью звездообразной и кольцевой топологий. В ней используется звездообразная технология совместно с устройством фирмы IBM, называемым Multistation Access Unit (многостанционный блок доступа — MAU), в качестве центрального концентратора. Однако в сетях IBM Token Ring используется и кольцевая топология. Каждый компьютер в сети соединяется с концентратором при
помощи двух кабелей. Компьютер передает данные концентратору по одной линии и принимает их по другой. Следовательно, сеть IBM Token Ring формирует
непрерывное кольцо в форме звезды.
Технология IBM Token Ring решает проблему столкновения данных, возникающую при использовании сетевой технологии Ethernet, требуя, чтобы узлы получали разрешение от сети прежде, чем они смогут начать передачу данных. Чтобы получить разрешение на передачу, узел должен захватить специальный пакет данных, называемый маркером. Представьте себе маркер как разрешающий пропуск. Если маркер не используется никакими узлами на сети, то он свободен и узел может захватить его, а затем использовать для передачи данных.
Один разрешающий маркер непрерывно перемещается по кольцу в одном направлении, ожидая, пока какой-нибудь узел не воспользуется им. Так как имеется только один маркер, то лишь один узел может передавать данные в определенный момент времени, что позволяет устранить столкновения.
Значение количества компьютеров в сети
Количество компьютеров в сети с топологией шина оказывает важное влияние на качество и эффективность работы всей сети. Чем больше компьютеров подключено к шине, тем больше возникает проблем с производительностью и скоростью передачи данных
Когда количество компьютеров достигает определенного предела, сеть может начать замедляться, появляться потери пакетов данных и повышаться риск возникновения конфликтов и коллизий. В результате, скорость передачи данных может значительно снизиться, а уровень обслуживания пользователей может быть снижен.
Оптимальное количество компьютеров в сети с топологией шина зависит от различных факторов, таких как пропускная способность шины, скорость работы компьютеров, тип передаваемых данных и требования пользователей к сети.
Чтобы минимизировать возникновение проблем при увеличении числа компьютеров, можно применить различные методы и технологии, такие как использование более мощных шин, установка коммутаторов для разделения сети на несколько сегментов, или выбор другой топологии сети, например, древовидной или кольцевой.
В любом случае, при проектировании и настройке сети необходимо учитывать ожидаемую нагрузку, количество компьютеров и требования пользователей, чтобы обеспечить стабильную и эффективную работу сети.
Виды топологий
Существуют следующие топологии компьютерных сетей:
- Шинная топология
- Кольцевая топология (петля)
- Топология «звезда» (радиальная, звездообразная)
- Полносвязная (ячеистая, сетка)
- Иерархическая (древовидная)
- Смешанная (гибридная)
Шина
В этой топологии все компьютеры сети подключены к одному кабелю, который называется магистралью.
Схема топологии «шина»
В сети с топологией шина данные в виде электрических сигналов передаются всем компьютерам сети, но принимает их только тот компьютер, адрес которого совпадает с адресом получателя. Адрес получателя передается вместе с данными. В каждый момент времени передачу может вести только один компьютер, поэтому производительность такой сети зависит от количества компьютеров в ней. Чем больше компьютеров в сети, тем она медленнее.
Шина – это пассивная топология, т.е. компьютеры только слушают передаваемые по сети данные, но не перемещают их от отправителя к получателю. Поэтому выход одного или нескольких компьютеров из строя в такой сети никак не сказывается на работе сети.
Кольцо
В сетях с топологией кольцо компьютеры связаны один с другим, при этом первый компьютер связан с последним. Сигналы передаются по кольцу в одном направлении и проходят через каждый компьютер.
Схема топологии «кольцо»
Каждый компьютер распзознает и получает только ту информацию, которая ему адресована.
В отличие от пассивной технологии «шина», в сетях с топологией «кольцо» каждый компьютер выступает в роли повторителя (репитера), т.е. компьютеры не только слушают, но и передают данные в сети от отправителя к получателю. Здесь каждый компьютер усиливает данные и передает их следующему компьютеру, пока эти данные не окажутся в том компьютере, чей адрес совпадает с адресом получателя. Получив данные, принимающий компьютер посылает передающему сообщение, в котором подтверждает факт приема. Выход из строя хотя бы одного компьютера приводит к неработоспособности сети.
Звезда
Топология звезда отличается тем, что все компьютеры подключаются к одному центральному устройству. Для этого в центре сети содержится узел коммутации (коммутирующее устройство), к которому отдельным кабелем подключаются все компьютеры сети. Такой узел называется концентратором (hub).
Схема топологии «звезда»
Сигналы от передающего компьютера поступают через концентратор ко всем другим компьютерам.
Концентраторы делятся на активные и пассивные.
Активные концентраторы передают сигналы так же, как репитеры (повторители), поэтому их называют многопортовыми повторителями. Обычно они имеют от 8 до 12 портов для подключения компьютеров. Активные концентраторы питаются от электрической сети.
К пассивным концентраторам относятся монтажные или коммутирующие панели, которые просто пропускают через себя сигнал, не усиливая и не восстанавливая его. Пассивным концентраторам не требуется питание от электрической сети.
Основное преимущество топологии «звезда» – высокая надежность. Выход из строя одного или нескольких компьютеров не приводит к потере работоспособности остальной части сети. Обрыв кабеля в одном месте приводит к отключению от сети только одного компьютера. Только неисправность концентратора приводит к полной потере работоспособности сети. Недостатком этой топологии является необходимость в дополнительном расходе кабеля и установке концентратора.
Ячеистая топология
В некоторых случаях используется ячеистая топология. В данной топологии каждый компьютер соединен с каждым другим компьютером отдельным кабелем.
Схема ячеистой топологии
Сеть с ячеистой топологией обладает высокой избыточностью и надежностью. Данные от одного компьютера к другому могут передаваться по разным маршрутам, поэтому разрыв кабеля не отражается на работоспособности сети. Главный недостаток сетей с ячеистой топологией – большой расход кабеля.
Настройка сети.
Следующий шаг установка и
конфигурация необходимых сетевых протоколов. Дважды щелкните на пиктограмме
«Сеть» в «Панели управления». В окне «Сеть» представлены установленные компоненты
сетевого программного обеспечения. Сопоставьте сетевой карте протоколы,
необходимые для работы нужных вам клиентов (по умолчанию в Windows в качестве
сетевого протокола устанавливаются NETBEUI и NetWare IPX/SPX). Для этого необходимо
нажать кнопку «Добавить» на вкладке «Конфигурация».
В появившемся окне «Выбор
типа компонента» нужно выбрать пункт «Протокол» и нажать кнопку «Добавить».
Затем в окне «Выбор: Сетевой протокол» указывается, во-первых, фирма-изготовитель
и, во-вторых, требующийся сетевой протокол, например, фирма Microsoft,
протокол IPX/SPX. После этого нужно вернуться в окно «Сеть», a IPX/SPX будет
уже фигурировать как поддерживаемый протокол. Чтобы начать процесс настройки,
либо дважды щелкните на элементе списка, либо выберите его и щелкните на кнопке
«Свойства», после чего появится диалоговое окно «Свойства».
Находясь в диалоговом окне
«Свойства: IPX/SPX-совместимый протокол», можно получить доступ к трем
вкладкам: «Привязка» Дополнительно» и «NetBIOS».
Вкладка «Привязка». На этой
вкладке перечислены компоненты сети, использующие протокол. Если вы установили
другие протоколы, то в списке будут указаны еще и дополнительные элементы.
Выберите из списка только те элементы, которые используют протокол IPX/SPX.
Минимизация количества привязок для каждого протокола позволяет значительно
повысить эффективность работы сетевого ПО.
Вкладка «NetBIOS» позволяет включить
поддержку протокола NetBIOS протоколом IPX/SPX, что позволит запускать
приложения, использующие протокол NetBIOS.
Дополнительные настройки,
такие как тип пакета, сетевой адрес, максимальное число подключений и
другие, определяются на вкладке «Дополнительно».
ПО для картирования топологии сети
Теперь, когда мы знаем различные типы топологии, пришло время подумать о том, как спроектировать вашу сеть с нуля. Существует ряд программных продуктов, позволяющих создавать собственные диаграммы топологии сети. Диаграммы топологии сети показывают, как ваша сеть соединяется вместе, и помогают вам создать эффективный дизайн сети. Он также предоставляет вам контрольную точку, которая помогает вам при попытке выполнить поиск и устранение неисправностей для устранения неисправностей..
Существует множество различных продуктов для отображения топологии сети, но один из наиболее широко используемых Microsoft Visio. С помощью Microsoft Visio вы можете создать свою сеть, добавив сетевые элементы на холст. Эта программа позволяет вам разработать схему, которая детализирует вашу сеть. Конечно, создание собственной сети не всегда идеально, особенно когда вы пытаетесь отобразить большую сеть.
В результате вы можете рассмотреть возможность использования другого инструмента, такого как Картограф топологии сети SolarWinds который может автоматически обнаруживать устройства, подключенные к вашей сети. Автообнаружение пригодится, потому что это означает, что вам не нужно составлять структуру сети вручную.
Сетевая топология SolarWinds MapperDownload 14-дневная бесплатная пробная версия
Гибридная топология
Гибридная топология
Гибридная топология объединяет две или более топологии. В приведенной выше архитектуре вы можете видеть, что полученная сеть не имеет ни одной из стандартных топологий.
Например, как вы можете видеть на изображении выше, в офисе одного отдела используется топология Star и P2P. Гибридная топология всегда создается при соединении двух разных базовых топологий сети.
Преимущества
Вот преимущества/плюсы использования гибридной топологии:
- Предлагает самый простой метод обнаружения и устранения ошибок.
- Высокоэффективная и гибкая топология сети.
- Он масштабируем, поэтому вы можете увеличить размер сети.
Количество компьютеров в сети с топологией шина
В сети с топологией шина количество компьютеров может быть ограничено.
Топология шина представляет собой линейную структуру, где все компьютеры подключаются к одному центральному кабелю или шине.
Поскольку все компьютеры используют одну и ту же среду передачи данных, возникают ограничения на количество устройств, которые могут быть подключены к сети.
Основным ограничением является пропускная способность шины, которая определяет скорость передачи данных в сети.
Чем больше компьютеров подключено к сети с топологией шина, тем меньше пропускная способность доступна каждому устройству.
Это может привести к замедлению передачи данных и увеличению задержек.
Также важным фактором при определении количества компьютеров в сети с топологией шина является длина кабеля или шины.
Чем длиннее кабель, тем больше возникает потерь сигнала и шума, что может привести к снижению качества связи и ограничению количества подключенных устройств.
Поэтому для поддержания стабильной работы сети рекомендуется ограничивать количество компьютеров и длину кабеля.
Несмотря на ограничения, топология шина все еще может быть использована в небольших сетях или для простых задач, где требуется минимальное количество устройств.
Если в сети подключается большое количество компьютеров, то часто используются другие типы топологий, например, звезда или дерево, которые обеспечивают более высокую пропускную способность и устойчивость.
Описание вычислительного эксперимента
Для проведения эксперимента был выбран участок карты Рязанской области (рисунок 4.3а). После анализа карта была разбита на области с различной стоимостью прокладки единицы длины линии связи между узлами телекоммуникационной сети, выбраны 14 объектов на карте, которые необходимо соединить в сеть (рисунок 4.36). Проводимый эксперимент состоит из двух частей. В первой части определяется: 1) во сколько раз уменьшается стоимость прокладки между каждой парой точек на взвешенной плоскости; 2) во сколько раз увеличится длина кабеля, необходимого для соединения каждой пары узлов сети; 3) количество итераций, необходимых для уточнения трассы, соединяющей пару точек; 4) средние значения определяемых величин.
В проводимом эксперименте данные, полученные в результате работы предлагаемых алгоритмов, сравниваются с результатами соединения точек напрямую.
Во второй части проводимого эксперимента определяется: 1) сокращение стоимости прокладки линий связи между узлами телекоммуникационной сети заданной топологии; 2) увеличение расхода кабеля, необходимого для построения сети заданной топологии; 3) количество итераций, необходимых для построения сети заданной топологии, при использовании алгоритма построения телекоммуникационной сети заданной топологии без вычисления всех расстояний между каждой парой узлов на взвешенной плоскости; 4) число трасс, рассчитываемых в алгоритме построения телекоммуникационной сети заданной топологии без вычисления всех расстояний между каждой парой узлов на взвешенной плоскости.
Iter — количество итераций, необходимых для построения сети заданной топологии, при использовании алгоритма построения телекоммуникационной сети заданной топологии без вычисления всех расстояний между каждой парой узлов на взвешенной плоскости;
Ntr — число трасс, рассчитываемых в алгоритме построения телекоммуникационной сети заданной топологии без вычисления всех расстояний между каждой парой узлов на взвешенной плоскости.
При использовании алгоритма построения телекоммуникационной сети заданной топологии без вычисления всех расстояний между каждой парой узлов на взвешенной плоскости для топологии «дерево» рассчитано 47,2% всех возможных трасс, для топологии «звезда» — 60,4%. Графики числа трасс, рассчитываемых на каждой итерации алгоритма построения телекоммуникационной сети заданной топологии без вычисления всех расстояний между каждой парой узлов на взвешенной плоскости, представлены на рисунке 4.5.
Алгоритм построения телекоммуникационной сети заданной топологии без вычисления всех расстояний между каждой парой узлов на взвешенной плоскости для топологии «кольцо» не применялся.
Результаты работы программы при построении топологий «дерево», «звезда» и «кольцо» представлены на рисунках 4.8-4.10.
Из рассмотренного примера следует, что использование алгоритма определения минимальной по стоимости трассы между узлами телекоммуникационной сети приводит к уменьшению стоимости прокладки линий связи и незначительному увеличению длин самих линий связи, а применение алгоритма построения телекоммуникационной сети заданной топологии без вычисления всех расстояний между каждой парой узлов на взвешенной плоскости сокращает число рассчитываемых трасс в 2 раза.
Топология СЕТИ ТИПА «кольцо»
При кольцевой топологии сеть не имеет конечного пункта в соединении. Это
означает, что сеть формирует непрерывное (но обязательно круговое) кольцо,
по которому данные переходят от одного узла к другому. На рисунке 4 показана компьютерная сеть, основанная на кольцевой топологии.
При кольцевой топологии можно начать движение из любой точки сети и в конечном счете вернуться в стартовую точку, потому что данные здесь перемешаются только в одном направлении. В этом случае сеть передает данные от узла к
узлу по кольцу. Каждый узел принимает сигнал данных, анализирует информацию и, если сообщение адресовано другому узлу, передает его к следующему
узлу по кольцу. Используя кольцевую топологию, можно подсоединить к сети
большее количество узлов, чем при использовании других топологий. Это происходит из-за того, что при просмотре данных каждым узлом происходят очистка и усиление данных, а затем отправка их следующему компьютеру. Следовательно, потери сигнала меньше, чем при топологии типа «звезда» или «шина».
Для создания сетей, охватывающих большое географическое пространство, на
котором затруднено использование звездообразной топологии, разработчики сетей
часто используют кольцевую топологию. В отличие от звезды, кольцевая топология требует наличия непрерывного соединения между всеми сетевыми компьютерами. Разрыв в любом месте кольца вызовет прекращение работы всей сети.
В качестве меры предотвращения такого сбоя иногда используют внедрение резервного кабеля для передачи данных. Еще одна слабая черта кольцевой топологии заключается в том, что из-за прохождения данных через каждый компьютер
сети, пользователи могут просматривать данные, циркулирующие по кольцу.
Топология локальной сети
Способ размещения узлов и необходимое сетевое оборудование зависит от выбранной топологии. Самые распространенные варианты соединения устройств в локальной сети описаны ниже. Их можно комбинировать, создавая оптимальную связь для конкретной сети.
Линейная шина
Устройства подключены к общему кабелю. Концы провода закрыты специальными заглушками, которые не дают отраженному сигналу создавать помехи. Сигнал посылается всем компьютерам, подключенным к шине.
Чтобы не прерывать коммуникацию каких-либо устройств в сети, каждое из них перед отправкой сообщения должно проверить занятость канала связи. Линейная шина обладает низкой производительностью, может быть выведена из строя повреждением кабеля.
Кольцо
Топология, в которой любое устройство соединено с двумя другими, используя отдельные провода, называют кольцом. Сигнал последовательно передается участниками сети, пока не достигнет адресата, все компьютеры выполняют функции репитеров.
Локальная сеть построенная подобным образом может включать в себя множество устройств, но также не переносит физического обрыва кабеля.
Петлевая
Усовершенствованием топологии “кольцо” стала петлевая сеть. В ней несколько замкнутых контуров связаны меду собой. Соответственно у некоторых компьютеров, включенных в оба кольца, будет четыре соседа, которым можно передавать данные.
Звезда
Популярная схема соединения, при которой все устройства локальной сети связаны с коммутатором. Он подбирает адресата для сообщения основываясь на таблице связывающей порты и подключенные к ним компьютеры.
Этот вариант просто масштабировать, он подходит для высоконагруженных сетей. Слабым местом является возможный выход из строя коммутатора, в этом случае часть устройств будут отрезаны от коммуникаций.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МОСТА ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ НАДЕЖНОСТИ
Мосты также применяются для улучшения надежности сети, разделяя большие
сети на меньшие сегменты. Как уже объяснялось, дефектный кабель или узел
может нарушить работу всей сети, организованной по шинной или кольцевой
топологии. Разбивая одну локальную сеть на несколько меньших частей, соединенных мостом, разработчики уменьшают воздействие неисправного кабеля или
узла на всю сеть. Вернемся к предыдущему примеру.
Если кабель между узлами выходит из строя, то свою работу прекратят только узлы
сегмента одной стороны. Без моста такая неисправность остановила бы работу
всей сети.
Как происходит вычисление IP-адреса сети и компьютера?
Например, для ip-адреса 192.168.1.201 и маски 255.255.255.0 двоичные представления будут выглядеть следующим образом: 192.168.1.201 станет 11000000.10101000.00000001.11001001, а 255.255.255.0 – 11111111.11111111.11111111.00000000.
Далее следует применить побитовый AND. Эта операция оставляет 1, если на вход были поданы две единицы, в противном случае она возвращает ноль. В рассмотренном примере ip-адрес сети будет следующим: 11000000.10101000.00000001.00000000 в двоичном представлении или 192.168.1.0 в более удобном для человеческого восприятия виде.
Для конкретного устройства в сети ip-адрес можно сделать динамическим или фиксированным. Маска определяет максимально возможное число устройств в подсети
В рассмотренном случае не выйдет подключить более 254 пользовательских девайсов (важно помнить, что существуют широковещательные адреса, которые не следует занимать)
Если адреса раздаются динамически, то при подключении запускается DHCP. Это протокол, который разработан для динамической конфигурации сети. Когда требуется зарезервировать какой-то ip-адрес для конкретных целей, например выделить его для сетевого принтера, пользователь может зайти в настройки маршрутизатора и отметить это в таблице.
Если убрать одну единицу из маски подсети, приведя ее к виду 255.255.254.0, то число хостов возрастает до 510.
Особенность использования подсетей заключается в том, что из сети более высокого уровня отдельных компьютеров не видно. Там адрес получает только роутер. Понять, как взаимодействуют частные сети с глобальной, помогает NAT.
Что такое NAT?
Несколько диапазонов отданы под “серые” ip-адреса. К ним относят: 192.168.0.0 – 192.168.255.255 (маска 255.255.0.0), 10.0.0.0 – 10.255.255.255 (маска 255.0.0.0) и другие.
Подробное описание есть в стандарте RFC 1918. Всего таких диапазонов выделяют 4, конкретная подсеть может использовать только часть адресов. В глобальной сети эти IP не занимают никакими сайтами, чтобы пользователям частных сетей не испытывали проблем с доступом к каким-либо ресурсам.
Если пользователь попытается узнать средствами системы собственный адрес, а после обратится на специальный сайт для проверки IP, то результат, в большинстве случаев, будет отличаться. Дело в том, что компьютер работает с “серым” адресом полученным от роутера, а сайт видит конечный IP (публичный “белый” адрес принадлежащий провайдеру) с которым пакет выходит из всех подсетей.
Противоположность “серым” ip-адресам существуют “белые”. Первые распределяются маршрутизаторами между устройствами локальной сети и не видны из сетей более высокого уровня. Если требуется установить связь с компьютером из вне, то без “белого” ip не обойтись.
Механизм NAT позволяет исключить проблему нехватки IP-адресов. Поскольку позволяет создавать множество подсетей с собственной топологией. В мире существует бессчетное множество частных сетей с IP 192.168.1.0, но благодаря преобразованию NAT они не мешают друг другу. При том одна подсеть может быть частью другой. Многоуровневая вложенность допустима при создании связей между устройствами.
Какую топологию выбрать?
Существует ряд факторов, которые необходимо учитывать при выборе топологии. Прежде чем выбрать топологию, вы должны внимательно рассмотреть следующее:
- Необходимая длина кабеля
- Тип кабеля
- Стоимость
- Масштабируемость
Во-первых, вам нужно принять во внимание длину кабеля, который вам нужен предоставлять услуги всем вашим сетевым устройствам. Топология шины является наиболее легкой с точки зрения потребностей в кабеле
В этом смысле это будет самая простая топология для установки и покупки кабеля. Это связано со вторым фактором, вам нужно рассмотрите тип кабеля, который вы собираетесь использовать. Типы кабелей варьируются от витых пар до коаксиальных и оптоволоконных кабелей.
Стоимость установки топологии также очень важна. Чем сложнее выбранная топология, тем больше вам придется заплатить с точки зрения ресурсов и времени, чтобы создать эту настройку..
Последний фактор, который вы хотите принять во внимание, – это масштабируемость.. Если вы планируете повысить вашей сетевой инфраструктуры в будущем вы хотите убедиться, что вы использовать сеть, в которую легко добавлять устройства
Сеть со звездообразной топологией идеально подходит для этого, потому что вы можете добавлять узлы с минимальным нарушением работы. Это не так просто в кольцевой сети, потому что вы добавите время простоя, если добавите какие-либо узлы.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МОСТА ДЛЯ УЛУЧШЕНИЯ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ СЕТИ
Сетевой мост не просто связывает сегменты сети. Он дает проектировщикам
сети возможность повышать ее эффективность, надежность и безопасность. Как
вы узнали из предыдущих глав, чем большее узлов подключено к сети, тем
больше происходит столкновений данных (потому что больше узлов одновременно пытаются получить доступ к сети).
Вы можете использовать мост, чтобы решить проблему повышения эффективности сети, возникающую из-за напряженного графика и столкновения данных.
Мост может разделить переполненную локальную вычислительную сеть на меньшие сегменты, как показано на рисунке : локализуя трафик в каждом сегменте, мост уменьшает общий трафик в сети.