Провідні мережі- система високої конфіденційності, яка потребує професійного обслуговування. Поки що одним із недоліків провідних мереж є необхідність монтажних робіт. Це веде за собою "прихильність" до робочого місця та відсутність мобільності.

Локальна мережадозволяє надшвидку передачу даних між комп'ютерами, проводити роботу з будь-якою базою даних, здійснювати колективний вихід на простори інтернету, працювати з електронною поштою, здійснювати друк інформації на папері, використовуючи лише один сервер друку, і ще багато того, що оптимізує робочий процес, і тим самим підвищує ефективність роботи підприємства.

Отримання високих результатів та досягнень у галузі сучасних технологій дозволило доповнити локальні мережі "бездротовими"технологіями. Іншими словами, бездротові мережі, які працюють на обміні радіохвилями, можуть бути чудовим доповненням до будь-якої частини провідної мережі. Їх головною особливістю є те, що в місцях, де архітектурні елементи приміщення або будівлі, в якому знаходиться компанія або організація, не забезпечує кабельну мережу, із завданням можуть впоратися радіохвилі.

Сьогодні бездротові мережідозволяють користувачам забезпечувати підключення там, де утруднено кабельне підключення або потрібна повна мобільність. У той же час бездротові мережі взаємодіють із провідними мережами. В даний час повинні бути прийняті до уваги бездротові рішення під час проектування будь-яких мереж - від малого офісу до підприємства. Це допоможе вам заощадити гроші, час та трудовитрати.

WI-FI – це сучасна бездротова технологія передачі даних по радіоканалу (wireless, wlan)

Переваги Wi-Fi:

Жодних проводів.

Передача даних через мережу здійснюється по «повітря» при дуже високих частотах, які не торкаються і не викликають електронних перешкод і шкоди здоров'ю людини.

Мобільність.

Оскільки бездротова мережа не пов'язана з проводами, ви можете змінити розташування вашого комп'ютера в зоні дії точки доступу, не турбуючись про порушення зв'язку. Мережа легко збирається та розбирається. При переїзді в інше приміщення ви можете навіть забрати свою мережу з собою.

Унікальність технології.

Можливе встановлення в місцях, де встановлення проводової мережі неможливе або недоцільне, в таких місцях як виставки, конференц-зали.

Недоліки Wi-Fi:

Щодо висока вартість обладнання. Швидкість залежить від середовища передачі.

Хоча сучасні технології дозволяє досягати швидкості до 108мб/с, що можна порівняти зі швидкістю кабельних мереж, швидкість залежить від середовища передачі сигналу.

Для поліпшення якості сигналу можна отримати вигоду від установки додаткової зовнішньої антени: вузькоспрямованої для з'єднання в зоні прямої видимості або щоб сигнал поширювався в одному напрямку та всеспрямованій, коли необхідно збільшити зону покриття в приміщенні.

Безпека Бездротовий Мережі.

В даний час використовується Wi-Fi обладнання, яке оснащене комплектом обладнання безпеки та професійним налаштуванням, дозволяючи досягти практично 100% гарантії безпеки бездротової мережі.

Проте, бездротові мережіє лише додатковим елементом локальної мережі, де основна робота посідає основний кабель обмінюватись даними. Основною причиною цього є феноменальна надійність провідної локальної мережі, що використовуються у всіх сучасних компаній та організацій, незалежно від їх розміру та зайнятості.

Передача інформації між комп'ютерами.

Є три основних способи організації міжкомп'ютерного зв'язку:

• об'єднання двох поруч розташованих комп'ютерів за допомогою спеціального кабелю;
• передача даних від одного комп'ютера до іншого за допомогою модемаза допомогою провідних, бездротових або супутникових ліній зв'язку;
• об'єднання комп'ютерів у комп'ютерну мережу

Часто при організації зв'язку між двома комп'ютерами одним комп'ютером закріплюється роль постачальника ресурсів(програм, даних тощо), а за іншим – роль користувача цих ресурсів. У цьому випадку перший комп'ютер називається сервером , а другий - клієнтом чи робочою станцією. Працювати можна лише на комп'ютері-клієнті під керуванням спеціального програмного забезпечення.

Сервер (Англ. serve- Обслуговувати) - це високопродуктивний комп'ютер з великим обсягом зовнішньої пам'яті, який забезпечує обслуговуванняінших комп'ютерів шляхом управління розподілом дорогих ресурсів спільного користування (програм, даних та периферійного обладнання).

Комп'ютерна мережаявляє собою сукупність вузлів (комп'ютерів, робочих станцій та ін) і сполучає їх гілок.

Гілка мережі -це шлях, що сполучає два суміжні вузли.

Вузли мережі бувають трьох типів:

• кінцевий вузол -розташований в кінці лише однієї гілки;
• проміжний вузол -розташований на кінцях більш ніж однієї гілки;
• суміжний вузол -такі вузли з'єднані принаймні одним шляхом, що не містить жодних інших вузлів.

Найбільш поширені види топологій мереж:

1. Лінійна мережа.Містить лише два кінцеві вузли, будь-яке число проміжних вузлів і має лише один шлях між будь-якими двома вузлами.

2. Кільцева мережа.Мережа, в якій до кожного вузла приєднано дві і лише дві гілки.

3. Деревоподібна мережа.Мережа, яка містить більше двох кінцевих вузлів і принаймні два проміжні вузли, і в якій між двома вузлами є лише один шлях.

4. Зіркоподібна мережа.Мережа, в якій є лише один проміжний вузол.

5. Комірчаста мережа.Мережа, яка містить принаймні два вузли, що мають два або більше шляхи між ними.

6. Повнозв'язана мережа.Мережа, у якій є гілка між будь-якими двома вузлами.

Найважливіша характеристика комп'ютерної мережі – її архітектура.

У сучасному світі, що переживає інформаційний бум, все більшого значення набуває провідний зв'язок - телефонія та інтернет, яка дозволяє людям не тільки спілкуватися один з одним на великій відстані, але й пересилати за якісь частки секунди величезні обсяги інформації.

Існує кілька типів провідних ліній зв'язку:

1. мідна кручена пара проводів

2. коаксіальний кабель

3. волоконно-оптична лінія зв'язку

Найпоширенішою, найдешевшою і найпростішою в монтажі і подальшому технічному обслуговуванні є кручена пара. Волоконно-оптична лінія зв'язку, навпаки, є найбільш складною та дорогою.

Незважаючи на бурхливий розвиток в останні роки всіляких засобів бездротового зв'язку, таких як мобільні або супутникові телефони, дротовий зв'язок, мабуть, буде зберігати свої позиції ще довгий час.

Основними перевагамипровідного зв'язку перед бездротовою є простота пристрою ліній зв'язку і стабільність сигналу (якість якого, наприклад, практично не залежить від погодних умов).

Прокладання провідних (кабельних) ліній зв'язку для надання послуг телефонії та інтернету, пов'язане зі значними матеріальними витратами, а також є дуже трудомістким процесом. Однак, незважаючи на подібні складнощі, інфраструктура провідного зв'язку постійно оновлюється та вдосконалюється.

Бездротові мережеві технологіїгрупуються в три типи, що різняться за масштабом дії їх радіосистем, але вони з успіхом застосовуються в бізнесі.
1. PAN (персональні мережі) – короткодіючі, радіусом до 10 м мережі, які пов'язують ПК та інші пристрої – КПК, мобільні телефони, принтери тощо. За допомогою таких мереж реалізується проста синхронізація даних, усуваються проблеми з великою кількістю кабелів в офісах , реалізується простий обмін інформацією невеликих робочих групах. Найбільш перспективний стандарт для PAN – це Bluetooth.

2. WLAN (бездротові локальні мережі) – радіус дії до 100 м. З їх допомогою реалізується бездротовий доступ до групових ресурсів у будівлі, університетському кампусі тощо. Зазвичай такі мережі використовуються для продовження провідних корпоративних локальних мереж. У невеликих компаніях WLAN можуть повністю замінити дротові з'єднання. Основний стандарт для WLAN – 802.11.

3. WWAN (бездротові мережі широкої дії) - бездротовий зв'язок, який забезпечує мобільним користувачам доступ до їх корпоративних мереж та Інтернету.

На сучасному етапі розвитку мережевих технологій, технологія бездротових мереж Wi-Fi є найбільш зручною в умовах, що потребують мобільність, простоту встановлення та використання. Wi-Fi (від англ. Wirelessfidelity – бездротовий зв'язок) – стандарт широкосмугового бездротового зв'язку, розроблений у 1997р. Як правило, технологія Wi-Fi використовується для організації бездротових локальних комп'ютерних мереж, а також створення гарячих точок високошвидкісного доступу в Інтернет.

Майбутнє розвитку телекомунікаційних послуг значною мірою полягає у грамотному поєднанні провідного та бездротового зв'язку, де кожен вид зв'язку буде використовуватися там, де це найбільш оптимально.

©2015-2019 сайт
Усі права належати їх авторам. Цей сайт не претендує на авторство, а надає безкоштовне використання.
Дата створення сторінки: 2017-07-03

Будь-який сигнал нерозривно пов'язаний з певною матеріальною системою, яка називається системою зв'язкуабо системою передачі. Сигналом

називається фізичний процес (наприклад, певна послідовність електричних імпульсів або електричні коливання певних частот), що однозначно відповідає даному повідомленню. На рис. 70 представлена ​​схема передачі інформації між джерелом та одержувачем.

Рис. 70.

Кінцева мета системи полягає у передачі повідомлення від джерела до одержувача. Ціль цю треба вважати досягнутою, якщо прийняте одержувачем повідомлення Вточно відповідає переданому повідомленню А.Передавач перетворює повідомлення на переданий сигнал. Правила, якими здійснюється перетворення повідомлення на сигнал, різні залежно від типів повідомлень і сигналів (модуляція, кодування, маніпуляція).

Лінія звязкуабо фізичне середовище,якою передаються сигнали, може бути кабель, тобто. набір проводів, ізольованих друг від друга і які у захисної оболонці, і навіть земну атмосферу чи космічний простір, якими поширюються електромагнітні хвилі. Одна й та лінія зв'язку може бути реалізації однієї чи кількох каналів зв'язку.

Прийманий сигнал на виході каналу зв'язку відрізняється від вхідного сигналу, що передається через накладання перешкоди на корисний сигнал. Приймач здійснює відновлення переданого джерелом інформації повідомлення прийнятого сигналу. Ця операція можлива, якщо відомо правило перетворення повідомлення на сигнал. З цього правила виробляється правило зворотного перетворення сигналу повідомлення (демодуляція, декодування).

Однак система передачі інформації перебуває під впливом перешкод(шумів), які можуть спотворити сигнали, що передаються по лінії зв'язку, і повідомлення може бути прийнято одержувачем з спотворенням.

Одержувачв системах передачі - це або безпосередньо людина, або технічні засоби, пов'язані з людиною.

При фізичному з'єднанні двох або більше комп'ютерів утворюється комп'ютерна мережа.У випадку для побудови мережі необхідні такі елементи:

• - фізичне (кабель) або бездротове (інфрачервоне чи радіочастотне) з'єднання комп'ютерів;
• - сукупність правил, що регламентують формат та процедури обміну інформацією між двома або декількома незалежними комп'ютерами, називається протоколом;
• - апаратура передачі даних - загальний термін, що застосовується до апаратних засобів, що забезпечує з'єднання з мережею, наприклад модеми, приймачі і т.д.;
• - Програмне забезпечення, за допомогою якого можна розподіляти ресурси між іншими комп'ютерами, зване мережевою операційною системою;
• - спільно використовувані ресурси: принтери, жорсткі диски, накопичувачі CD-ROM, DVD-ROM тощо;
• - програмне забезпечення, за допомогою якого можна отримати доступ до спільно використовуваних ресурсів, що називають клієнтськими.

Залежно від середовища передачі розрізняють такі лінії зв'язку:

• - провідні (повітряні);
• - кабельні (мідні та волоконно-оптичні);
• - радіоканали наземного та супутникового зв'язку;
• - Бездротові.

Дротові (повітряні) лінії зв'язку являють собою дроти без будь-яких ізолюючих або екрануючих обплетень, прокладені між стовпами і висять у повітрі. За такими лініями зв'язку традиційно передаються телефонні або телеграфні сигнали, але за відсутності інших можливостей ці лінії використовують і передачі комп'ютерних даних. Швидкісні якості та перешкодозахищеність цих ліній залишають бажати кращого. Сьогодні провідні лінії зв'язку витісняються кабельними.

Кабельнілінії є досить складною конструкцією, що складається з провідників, укладених у кілька шарів ізоляції: електричної, електромагнітної, механічної, кліматичної. Крім того, кабель може бути оснащений роз'ємами, що дозволяють виконувати приєднання різного обладнання. У комп'ютерних мережах застосовуються три основні типи кабелів: кабелі на основі скручених пар мідних проводів, коаксіальні кабелі з мідною жилою (рис. 71), а також волоконно-оптичні кабелі.

Рис. 71.

Скручена пара проводів називається кручений парою.Віта пара існує в екранованому варіанті (рис. 72), коли пара мідних проводів обгортається в ізоляційний екран, і неекранований, коли ізоляційна обгортка відсутня. Завдяки скручування проводів зменшується проникнення зовнішніх електричних перешкод у лінію під час передачі даних. Коаксіальний кабель складається з внутрішньої мідної жили та обплетення, відокремленої від жили шаром ізоляції. Існує кілька типів коаксіального кабелю, що відрізняються характеристиками та областями застосування – для локальних мереж, для глобальних мереж, для кабельного телебачення тощо.

Коаксіальний кабель виготовляють двох видів: товстий та тонкий. Перший забезпечує надійніший захист від зовнішніх перешкод, передає інформацію на великі відстані, але дорого коштує.

Рис. 72.

Другий тип кабелю передає інформацію на короткі відстані, проте дешевше і простіший у підключенні.

Волоконно-оптичний кабельскладається з тонких (3-60 мікрон) волокон, якими поширюються світлові сигнали. Це найбільш якісний тип кабелю - він забезпечує передачу даних з дуже високою швидкістю (до 10 Гбіт/с і вище) і до того ж краще за інші типи передавального середовища забезпечує захист даних від зовнішніх перешкод. Кабель вимагає якісного монтажу, доріг у виготовленні, складний в установці та обслуговуванні.

Радіоканали наземного та супутникового зв'язкуутворюються за допомогою передавача та приймача радіохвиль. Існує велика кількість різних типів радіоканалів, що відрізняються як частотним діапазоном, що використовується, так і дальністю каналу. Діапазони коротких, середніх та довгих хвиль (КВ, СВ та ДВ), звані також діапазонами амплітудної модуляції, забезпечують далекий зв'язок, але при невисокій швидкості передачі даних. Більш швидкісними є канали, що працюють на діапазонах ультракоротких хвиль, для яких характерна частотна модуляція, а також діапазони надвисоких частот. У діапазоні НВЧ (понад 4 ГГц) сигнали вже не відображаються іоносферою Землі і для сталого зв'язку потрібна наявність прямої видимості між передавачем та приймачем. Тому такі частоти використовують або супутникові канали, або радіорелейні канали, де ця умова виконується.

Бездротові мережіслужать альтернативою традиційним кабельним системам. Основна відмінність від кабельних систем локальної мережі полягає в тому, що дані між окремими комп'ютерами та пристроями мережі передаються не через проводи, а по високонадійному бездротовому каналу. За рахунок використання бездротової мережі, побудованої відповідно до стандарту Wi-Fi (від англ. Wireless Fidelity – бездротова точність), можна забезпечити гнучкість та масштабованість локальної мережі, можливість легкого підключення нового обладнання, робочих місць, мобільних користувачів незалежно від того, використовується ноутбук, нетбук або традиційний персональний комп'ютер.

Застосування технологій бездротових мереж дозволяє надати більшу привабливість тій чи іншій фірмі в очах клієнтів за рахунок надання додаткових послуг, таких як: доступ до Інтернету в конференц-залі або кімнаті переговорів, організація гарячої точки (Hot-spot) доступу тощо.

У комп'ютерних мережах сьогодні застосовуються практично всі описані типи фізичних середовищ передачі даних, але Найбільш перспективними є волоконно-оптичні.На них сьогодні будуються як магістралі великих територіальних мереж, і високошвидкісні лінії зв'язку локальних мереж. Популярним середовищем є також кручена пара, яка характеризується відмінним співвідношенням якості та вартості, а також простотою монтажу. За допомогою кручений пари зазвичай підключають кінцевих абонентів мереж на відстані до 100 метрів від концентратора. Супутникові канали та радіозв'язок використовуються найчастіше в тих випадках, коли кабельні зв'язки застосувати не можна - наприклад, при проходженні каналу через малонаселену місцевість або для зв'язку з мобільним користувачем мережі.

• 1. Що називається сигналом? Намалюйте схему передачі між джерелом і одержувачем.
• 2. Що таке лінія зв'язку чи фізичне середовище?
• 3. Коли утворюється комп'ютерна мережа? Назвіть елементи, необхідні для побудови мережі.
• 4. Що називається протоколом?
• 5. Дайте характеристику дротовим лініям зв'язку.
• 6. Які типи кабелів ви знаєте? Опишіть кожен.
• 7. Як утворюються радіоканали наземного та супутникового зв'язку?
• 8. Відповідно до якого стандарту будуються бездротові мережі? Яка перевага бездротових мереж? Які середовища передачі є найбільш перспективними?

Практикум

Модем. Одиниці виміру швидкості передачі даних

Модем- це пристрій, що перетворює цифрові сигнали на аналогові, які потім передаються по телефонній лінії (такий процес називається модуляцією),та виконує зворотне перетворення, при якому аналогові сигнали перетворюються на цифрові (Демодуляція).Таким чином, назва «модем» походить від поєднання слів «модуляція-демодуляція».

Основні характеристики модему

Швидкість передачі данихвимірюється в біт/с.Для забезпечення прийнятної швидкості з'єднання необхідно, щоб модеми користувача та постачальника інтернет-послуг працювали на швидкості 56 Кбіт/с, що становить максимальну пропускну здатність телефонної лінії. Іноді можна почути, що швидкість передачі вимірюється в бодах. Така величина вказує скільки разів на секунду змінюється стан сигналу, що передається з одного комп'ютера на інший. Якщо частота сигналу змінюється 300 разів на секунду, кажуть, що швидкість передачі сигналу дорівнює 300 бод. Однак, якщо при кожній зміні сигналу передається не один, а, наприклад, два біти, швидкість передачі виявиться 600 біт/с. Отже, швидкість передачі, що вимірюється в бодах, менше швидкості передачі даних в біт/с.

Підтримка протоколів V.92 (Модуляція).Раніше вважалося, що максимальна швидкість передачі даних за аналоговими лініями зв'язку не може перевищувати 33,6 Кбіт/с. Це так званий закон Шеннона, відкритий в 1948 р. Він визначає максимальну швидкість передачі даних у каналі зв'язку, виходячи із ширини його смуги пропускання та ступеня спотворення сигналу, зумовленої різними шумами.

Незважаючи на те, що більшість модемів підтримують швидкість передачі даних 56 Кбіт/с, слід мати на увазі, що дані з такою швидкістю передаватимуться від цифрової автоматичної телефонної станції (АТС) до комп'ютера користувача. У зворотному напрямку - від комп'ютера до сервера вони будуть передаватися зі швидкістю 33,6 Кбіт/с.

Стандарт V.92 є сучасним протоколом зв'язку, що підтримується постачальниками інтернет-послуг. Для роботи за протоколом V.92 необхідно (але недостатньо), щоб місцева телефонна станція, а також АТС постачальника інтернет-послуг була цифровою. В іншому випадку з'єднання за цим протоколом неможливе і необхідність придбання модему з підтримкою саме цього протоколу не має сенсу.

Порівняно з попереднім стандартом V.90 стандарт V.92 передбачає три нововведення:

- збільшення швидкості передачі.

Застосування V.92 дає змогу збільшити максимальну швидкість передачі даних до 48 Кбіт/с. Це на 40% вище за швидкість 33,6 Кбіт/с, передбачену стандартом V.90. Така висока швидкість передачі дає суттєвий виграш у таких випадках, як передача великих листів, з приєднаними файлами, завантаження інформації на ftp-сервер, а також дозволяє покращити роботу з інтерактивними програмами, такими як онлайнові ігри;

- функцію прискореної установки зв'язку.

Прискорена настройка зв'язку зменшує час, що витрачається на з'єднання з інтернет-провайдером за рахунок збереження в пам'яті модему параметрів лінії від попереднього сеансу зв'язку. У деяких випадках використання прискореної установки зв'язку може вдвічі зменшити час, необхідний для встановлення з'єднання, - з 20 секунд при використанні модему з V.90 до 10 секунд при використанні модему, що підтримує V.92;

- функцію тимчасового утримання з'єднання, яка дозволяє відповідати на дзвінок у момент, коли лінія зайнята модемом.

Функція тимчасового утримання з'єднання дозволяє відповідати на дзвінок у момент, коли лінія зайнята модемом. Користувач може відповісти на телефонний дзвінок і розмовляти протягом дозволеного інтернет-провайдером без розриву модемом зв'язку. Після завершення розмови модеми автоматично продовжать зв'язок, і користувач може відновити свою роботу з Інтернетом.

Підтримка протоколу V.42 корекції (виправлення) помилок.Під корекцієюрозуміється здатність модемів виявляти помилки, що виникають під час передачі, і здійснювати повторну передачу даних, пошкоджених.

Коротко описати функції протоколу V.42 можна наступною схемою: дані, що приймаються від комп'ютера, розбиваються на блоки фіксованої довжини – пакети або кадри. Кожному пакету передує стартовий біт, що сигналізує початок передачі даних, і стоповой - що свідчить про закінчення передачі. Модем, що приймає, послідовно приймає кожен з кадрів, а у відповідь на прийом останнього кадру посилає підтвердження про успішний прийом. Отримавши підтвердження, модем, що передає, починає відправку наступної порції даних. Якщо в процесі прийому через випадкову помилку пакет був пошкоджений, модем пошле запит на повторну передачу цього пакета: таким чином досягається цілісність даних в процесі передачі.

Протокол корекції помилок V.42 сумісний із протоколом MNP (Microcom Network Protocol). Зокрема, протокол MNP 10 призначений для забезпечення зв'язку між провідною та бездротовою комунікаційними системами, такими як лінії стільникового зв'язку, міжміські лінії, сільські лінії. Це досягається за допомогою наступних методів:

• - багаторазового повторення спроби встановити зв'язок;
• - зміни розміру пакетів відповідно до зміни рівня перешкод на лінії;
• - динамічної зміни швидкості передачі відповідно до рівня перешкод лінії.

Підтримка протоколу V.44 (стиснення даних).Модем, що передає, стежить за потоком даних і, якщо дані піддаються стиску, стискає і потім передає їх через вузьке місце - телефонну мережу в вже упакованому вигляді. Модем, що приймає, «на льоту» розпаковує дані і передає їх в комп'ютер. Різні типи даних по-різному стискаються: деякі файли вже стиснуті, наприклад, архіви типу .zip, графічні файли (.gif), exe, .pdf файли. В інших випадках, наприклад, у разі передачі текстових файлів або файлів з HTML-кодом, «модемне» стиснення дозволяє отримати виграш від декількох відсотків до 5-10 разів у порівнянні з передачею даних у вихідному (нестиснутому) вигляді.

Однією з переваг протоколу V.44 є те, що пропускна здатність каналу передачі даних досягає 300 Кбіт/с, це дещо більше, ніж відповідна характеристика попереднього протоколу V.42bis. У протоколі V.44 використовуються технології стиснення без втрат, які застосовуються в архіваторах, що працюють за алгоритмом Лемпеля-Зіва, розглянутим у параграфі 2.8.

Підключення модему

Всі роботи з підключення додаткових пристроїв до комп'ютера краще проводити, заздалегідь відключивши кабель з розетки. Якщо вбудований модем внутрішній, то, залежно від типу, його необхідно встановити у відповідний слот на материнській платі комп'ютера. Якщо зовнішній модем, то за допомогою відповідного кабелю його потрібно під'єднати або до послідовного порту, або, залежно від типу модему, до USB-порту комп'ютера. Після цього за допомогою телефонного кабелю (зазвичай він входить у комплект) потрібно приєднати модем до телефонної розетки, а телефон - до модему. Щоб не помилитися, слід уважно вивчити маркування гнізда на самому модемі. Як правило, гніздо, призначене для підключення модему до телефонної лінії має маркування «LINE» (лінія). Інший роз'єм позначається «PHONE» (телефон), і можна вставити роз'єм телефону.

Рис. 73.

Як правило, з модемом постачається спеціальний кабель із роз'ємом RJ11 для підключення модему до телефонної лінії. Слід зазначити, що подібний роз'єм не підходить до стандартних телефонних розеток, які використовуються в Росії. Крім того, він має чотири лінії, а звичайна міська телефонна лінія лише дві, тому для підключення модему до лінії потрібен спеціальний перехідник (див. рис. 73).

Перехідник можна виготовити самостійно з кабелю, що входить до комплекту модему, та стандартного телефонного набору "вилка/розетка".

Для цього необхідно:

• - акуратно розділити кабель на дві рівні частини та очистити їх кінці від обплетення на довжину 3-4 см;
• - відокремити червону та зелену жили та очистити їх від ізоляції на довжину 1,5 – 2 см;
• - незадіяні жили слід укоротити та ізолювати;
• - очищені від ізоляції провідники необхідно підключити до телефонної вилки/розетки відповідно до рис. 74 схемою.

Таким чином, при підключенні зовнішнього модемуможна дотримуватися наступної послідовності дій:

• - Визначити раціональний варіант розміщення комп'ютера, модему, телефону, зовнішнього блоку живлення модему на робочому місці;
• - відключити комп'ютер від мережі та забезпечити його надійне заземлення;
• - підключити з'єднувальний кабель до модему та відповідного послідовного порту комп'ютера та закріпити його на корпусі гвинтами;
• - підключити телефонний кабель до гнізда модему із написом «LINE». Телефонну вилку вставте в телефонну розетку;
• - до гнізда модему з написом «PHONE» підключити кабель, що закінчується телефонною розеткою, до якої необхідно підключити телефон;
• - зробити установку перемикачів модему відповідно до інструкції;
• - на відстані 30 - 40 см від корпусу комп'ютера зафіксувати джгут телефонних проводів на стіні або ніжці столу;
• - Підключити зовнішній блок живлення до модему.

Рис. 74.

При встановленні внутрішнього модемукорисно дотримуватися наступної послідовності дій:

• - відключити комп'ютер від мережі змінного струму, витягнувши вилку з розетки;
• - зняти кожух комп'ютера;
• - Вибрати один з вільних слотів на материнській платі;
• - прибрати захисну планку зі зворотного боку корпусу комп'ютера навпроти вибраного слота;
• - Встановити плату модему в обраний слот і переконатися, що плата до упору увійшла в слот материнської плати комп'ютера;
• - закріпити плату модему за допомогою гвинта, що повертається в задню стінку корпусу комп'ютера;
• - поставити на місце кожух та закріпити його гвинтами.

Всі сучасні модеми підтримують технологію Plug-and-Play (підключи і працюй), тобто є самоналаштовуються. Тому при завантаженні комп'ютер сам виявить новий пристрій і спробує встановити його самостійно або під керівництвом користувача.

Підключення USB-модему

USB-модем - пристрій, що підключається до порту USB комп'ютера для з'єднання з Інтернетом. Розглянемо підключення USB-модему з прикладу модему Білайн. Після підключення модему до порту USB комп'ютера користувачеві слід скористатися файлом Setup.exe , значок якого знаходиться в папці Beeline Internet at Home.

У новий модем достатньо встановити SIM-карту, що додається в комплекті, та підключити до USB-порту комп'ютера. Програма USB-модем Білайн автоматично встановиться на комп'ютер і налаштує з'єднання з Інтернетом.

Переваги USB-модемів:

• - немає потреби укладати договір з інтернет-провайдером. Бездротовий Інтернет буде скрізь, де є мережа, наприклад, Білайн або МТС;
• - не потрібно викликати спеціаліста та чекати на підключення;
• - простота інсталяції - модем не вимагає ніяких дій по установці;
• - швидкість - модем працює як у мережі GSM (Global System for Mobile Communications – Глобальна система мобільного зв'язку), так і в мережі 3G (Third Generation Wireless – бездротові технології третього покоління). Передача даних через GSM може досягати 236 Кбіт/с, мережі 3G - 3,6 Мбіт/с.

Після появи діалогового вікна Майстра установки (мал. 75) слід натиснути кнопку Даліта погодитись з умовами ліцензійної угоди.

Щоб підключитися до мережі Інтернет, достатньо вибрати меню Пуск/Підключення/ВеєІпеабо натиснути кнопку «Підключити», розташовану на Робочий стіл.

Рис.

Рис.

Далі Майстер установкизапропонує вибрати папку для встановлення програми. Після натискання на кнопку Даліслід почекати кілька секунд, щоб програма встановила файли програми на комп'ютер. Підсумком процесу встановлення стане поява діалогового вікна (рис. 76), що свідчить про успішне закінчення інсталяції програми.

Створення скриньки електронної пошти та настроювання її параметрів

Перш ніж навчитися створювати скриньку електронної пошти, розглянемо деякі терміни, пов'язані з надсиланням та отриманням електронної кореспонденції.

Електронна пошта (E-mail)- це найменування служби та послуги з пересилання та отримання електронних повідомлень по глобальній комп'ютерній мережі.

Коли ми надсилаємо електронного листа, він передається з використанням протоколу SMTP (Simple Mail Transfer Protocol)- простий протокол електронної пошти, який є стандартним протоколом Інтернету для передачі та отримання електронної пошти.

Для отримання повідомлень використовується протокол поштового відділення - POP (Post Office Protocol).Протокол, аналогічний POP, називається IMAP (Internet Message Access Protocol)- Протокол доступу до електронної пошти Інтернету. Він забезпечує додаткові функції, зокрема можливість здійснити пошук за ключовим словом, не зберігаючи пошту в локальній пам'яті, але використовується рідко. Для отримання повідомлень поштова програма, встановлена ​​на комп'ютері, підключається до POP-серверу, користувач при цьому повинен ввести логін (ім'я користувача) та пароль.

Адреса електронної пошти записується за правилом Ім'я_користувача@ ім'я_домену,наприклад, Ця адреса електронної пошти приховується від різних спамерських пошукових роботів. Щоб побачити її потрібно активувати java-script.

В Інтернеті є багато провайдерів, які пропонують послуги безкоштовної пошти. З них можна назвати mail.ru, yandex.ru, rambler.ru. Процес створення поштової скриньки різних поштових сервісах фактично однаковий. Потрібно лише зайти на сайт провайдера, що надає такі послуги, знайти посилання на сторінку з реєстрацією та заповнити нескладну форму. Після реєстрації слід запам'ятати логін та пароль до скриньки, а також інші реєстраційні дані, наприклад, секретне питання.

Як приклад створимо свою поштову скриньку на сервісі mail.ru. Для цього перейдемо на сам сайт за адресою www.mail.ru та клацнемо на посиланні Реєстрація на пошті(Рис. 77).

Особливу увагу слід звернути на те, яке ім'я буде у вашої електронної поштової скриньки, а також правильно скласти пароль. Ім'я має бути коректним, вкрай небажано включати до нього рік свого народження, ім'я свійської тварини, зменшувально-пестливі імена тощо.

Не забуватимемо, що нам доведеться спілкуватися за допомогою електронної пошти не тільки зі своїми друзями, а й вказувати ім'я своєї поштової скриньки

на візитках, у ділових паперах, у резюме, спілкуванні з роботодавцями, тому у ньому має бути фривольності. Найкраще, якщо воно міститиме ваші ініціали та прізвище. Система реєстрації підказуватиме вам, яке ім'я поштової скриньки вже зайняте, або пропонувати можливі варіанти.

Пароль, безумовно, повинен бути надійний, у ньому неприпустимо вказувати відомі поєднання символів на клавіатурі, наприклад qwerty і т.п., власні імена, назви міст, клички тварин тощо, тобто все те, що безпосередньо може асоціюватися з вами та мати до вас безпосереднє відношення.

Найкраще використовувати поєднання букв і цифр, причому у різних регістрах. Можна використовувати наступний спосіб: як пароль вказуємо якесь слово або (що краще - словосполучення або коротке речення). Наприклад «візьмемо» слово «студент», але, переключившись попередньо на англійську розкладку клавіатури, записуємо його як пароль вже символами, що стоять на клавіатурі по правій діагоналі. Тоді виходить "fjp67j". Такий пароль не тільки легко запам'ятати, але й важко підібрати зловмисникам.

Отже, заповнюємо анкету, подібна ситуація представлена ​​на рис. 78.

Рис. 78.

Прапорці в пунктах Створити особисту сторінку на Мій Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Щоб побачити її потрібно активувати java-script. Встановити програму Mail.ru Агентможна не встановлювати. Залишається ввести код, вказаний програмою, підтвердити його, і процес реєстрації закінчується.

Користувач потрапляє до своєї поштової скриньки, де на нього чекає перший лист Ласкаво просимо до Mail.ru.приблизно такого змісту:

Ви стали користувачем найбільшого та надійного поштового сервісу Рунету.

З сьогоднішнього дня у вашому розпорядженні:

• - необмежений обсяг поштової скриньки;
• - безпека листування, захист від спаму та вірусів;
- пересилання до 20 гігабайт із листом;
• - миттєве спілкування з контактами через Web-агент у пошті;
• - вбудована перевірка правопису, перекладач із іноземних мов;
• - гарне оформлення листа у своєму стилі.

Параметри налаштування будуть описані щодо поштової служби mail.ru, і оскільки їх досить багато, зупинимося на найважливіших.

Щоб змінити установки своєї поштової скриньки, натисніть на посилання. Налаштування(поштова скринька має бути відкрита). З'явиться вікно на рис. 79.

Майстер листів- у цьому розділі ви можете змінити ім'я у підписі до вашої поштової скриньки, налаштувати пересилання, текст автоматичного підпису до листів, що відправляються, автовідповідач.

Рис.

Сповіщення- ви можете отримувати повідомлення про нову пошту, що надійшла на вашу адресу в поштовій системі Mail.ru, на будь-яку електронну адресу, на мобільний телефон та персональний комп'ютер.

Пароль- у будь-який момент ви можете змінити поточний пароль. Рекомендується періодично змінювати пароль для підвищення безпеки.

Дані для відновлення пароля- якщо з якоїсь причини ви забудете або втратите пароль, його доведеться відновлювати за допомогою системи відновлення пароля за адресою http://win.mail.ru/cgi-bin/passremind. Однак для відновлення системи можуть знадобитися такі дані:

• - секретне питання та відповідь на нього;
• - додаткова електронна адреса;
• - мобільний телефон.

Таким чином, у цьому розділі заздалегідь вказуються деякі дані відновлення пароля.

Безпека- кілька опцій, що містяться в цьому розділі, дозволять підвищити рівень безпеки вашої поштової скриньки:

• - заборонити зберігати логін- сервер не запам'ятовуватиме і автоматично підставлятиме ваше облікове ім'я на сторінці входу в поштову систему;
• - Заборонити паралельні сесії- сервер Mail.ru виявлятиме двох і більше одночасно працюючих користувачів під одним обліковим ім'ям. Якщо це станеться, сервер заблокує ранню сесію;
• - показувати інформацію про останній вхід до системи- дозволить вам дізнатися, коли і з якої IP-адреси відбувалося останнє звернення до вашої поштової скриньки.

Чорний список- призначений для «відсікання» потоку небажаних листів до вашої поштової скриньки, тобто заздалегідь можна скласти список кореспондентів, від яких ви не хочете отримувати електронну пошту.

Складальник пошти- якщо у вас є кілька адрес електронної пошти, то слід вказати поштові сервери, з яких ви хочете забирати листи, і поштова служба Mail.ru доставить їх у вашу поштову скриньку.

Детальнішу інформацію про роботу поштової програми можна прочитати в Інформаційному центрі поштової системи Mail.ru за адресою http://www.mail.ru/pages/help/index.html.

І насамкінець варто зазначити, що завжди слід коректно завершувати роботу з поштовою програмою, а саме – обов'язково натискайте кнопку Вихід.Робити це треба насамперед для того, щоб сторонні не могли зайти до вашої електронної пошти.

Формування адресної книги

Користувач, який активно працює з електронною поштою, безумовно, захоче сформувати свою адресну книгу,яка (за призначенням) буде схожа на звичайну записну книжку, де ми зберігаємо адреси знайомих людей. Отже, перебуваючи у поштовій скриньці, натисніть на вкладку Адреси,що дозволить перейти на сторінку адресної книги на сервісі Mail.ru (рис. 80).

Рис. 80.

Рис. 81.Налаштування адресної книги Рис. 82.Опція Швидке додавання

Всі адреси, на які ви надсилаєте листи, автоматично зберігаються у вашу адресну книгу.Цю функцію можна вимкнути в налаштуваннях адресної книги, знявши галочку з пункту Автододавання контактів.Адреси, які запам'ятала поштова програма, можна переглянути, натиснувши на посилання Усе.

Для додавання контакту слід скористатися опцією Швидке додавання(Рис. 82), записавши дані майбутнього адресата у відповідні поля. Поле «Е- mail»є обов'язковим для заповнення. У полі "Нік" не можна використовувати три символи: """, """ і "" (ніки у різних адресатів можуть збігатися).

Написати листтим людям, чиї адреси ви попередньо занесли до адресної книги, можна двома способами: зі сторінки написання листа або зі сторінок адресної книги – достатньо клацнути на адресі та вибрати посилання Написати.

Для того щоб надіслати листівку контакту,встановіть галочку навпроти вибраних контактів та клацніть посилання Надіслати листівку.Ви перейдете на сторінку вибору листівок (мал. 83).

Щоб видалити контактз вашої адресної книги, перебуваючи у поштовій скриньці, перейдіть на вкладку Адреси.Ви потрапите на сторінку зі списком адрес ваших кореспондентів. Перейдіть до галочки відповідних контактів у списку та натисніть посилання видалитинад або під списком контактів.

Для того щоб роздрукуватиадресну книгу, натисніть кнопку *3* над списком контактів. Перед вами відкриється нове вікно, де список контактів буде оформлений на бланку поштової служби Mail.ru.

Контрольні питання та завдання

• 1. Навіщо призначений модем?
• 2. Перерахуйте та розкажіть про основні характеристики модему.
• 3. Назвіть основні типи протоколів, які підтримують модеми.
• 4. Які нововведення підтримує V.92?
• 5. Що розуміють під корекцією помилок?
• 6. Яким є призначення протоколу V.44?
• 7. Як підключити модем до телефонної лінії?
• 8. Перерахуйте послідовність дій, необхідних підключення зовнішнього модема.
• 9. Назвіть послідовність дій, необхідних для підключення внутрішнього модему.
• 10. Які переваги USB-модемів?
• 11. З використанням яких протоколів відбувається надсилання та прийом електронної пошти?
• 12. За яким правилом формується адреса електронної пошти? Наведіть приклад.
• 13. Здійсніть реєстрацію власної поштової скриньки на сервісі Mail.ru. Опишіть процес реєстрації, супроводжуючи його скріншотами, що відображають ваші дії. Результат надішліть на електронну пошту викладача.
• 14. Які установки поштової скриньки доступні користувачеві на сервісі Mail.ru? Поясніть їхнє призначення.
• 15. Як відбувається формування адресної книги?

Дротовий та бездротовий зв'язок

Передача інформації між комп'ютерами існує з моменту виникнення ЕОМ. Вона дозволяє організувати спільну роботу окремих комп'ютерів, вирішувати одне завдання за допомогою кількох комп'ютерів, спільно використовувати ресурси та вирішувати багато інших проблем.

Під комп'ютерною мережею розуміють комплекс апаратних та програмних засобів, призначених для обміну інформацією та доступу користувачів до єдиних ресурсів мережі.

Основне призначення комп'ютерних мереж - забезпечити спільний доступ користувачів до інформації (баз даних, документів тощо) та ресурсів (жорсткі диски, принтери, накопичувачі CD-ROM, модеми, вихід у глобальну мережу тощо).

Абоненти мережі- Об'єкти, що генерують або споживають інформацію.

Абонентами мережі можуть бути окремі ЕОМ, промислові роботи, верстати з ЧПК (верстати з числовим програмним управлінням) тощо. Будь-який абонент мережі підключено до станції.

Станція- апаратура, яка виконує функції, пов'язані з передачею та прийомом інформації.

Для організації взаємодії абонентів і станції необхідне фізичне середовище, що передає.

Фізичне передавальне середовище– лінії зв'язку або простір, у якому поширюються електричні сигнали, та апаратура передачі.

Однією з основних характеристик ліній чи каналів зв'язку є швидкість передачі (пропускна здатність).

Швидкість передачі даних- Кількість біт інформації, що передається за одиницю часу.

Зазвичай швидкість передачі даних вимірюється в бітах в секунду (біт/с) та кратних одиницях Кбіт/с та Мбіт/с.

Співвідношення між одиницями виміру:

1 Кбіт/с = 1024 біт/с;

1 Мбіт/с = 1024 Кбіт/с;

1 Гбіт/с = 1024 Мбіт/с.

На основі фізичного передавального середовища будується комунікаційна мережа.

Таким чином, комп'ютерна мережа – це сукупність абонентських систем та комунікаційної мережі.

Для підключення користувачів до єдиної локальної мережі необхідно визначитися, яке обладнання варто використовувати. Сьогодні існує дві альтернативні технології – провідна та бездротова. Яку технологію вибрати для своєї локальної мережі?

Провідна технологіяпередбачає наявність між користувачами стаціонарного фізичного з'єднання. Це може бути коаксіальний кабель, кручена пара або з'єднання з використанням оптичного волокна. З'єднання є високонадійним і водночас дещо громіздким. При проектуванні таких мереж обов'язково проектують та встановлюють кабель канали, розраховують, як проходитиме лінія зв'язку в приміщенні. Наявність великої кількості користувачів у приміщенні призводить до необхідності монтажу фальш панелей на підлозі та прокладання кабелів під підлогою. Це рішення відрізняється деяким ступенем стабільності та підходить для тривалого терміну експлуатації приміщення. Слід зазначити, що таке рішення може лежати в рамках єдиної офісної мережі, що є досить дорогим.

Бездротові технологіїдозволяють створювати локальні мережі, що не залежать від розташування всередині одного приміщення комутованих пристроїв. Бездротову локальну мережу, як і дротову, із зовнішньою мережею з'єднує комутатор ethernet. Цей стаціонарний пристрій підключається до бездротової точки доступу.

Організувати ж бездротову точку доступу допомагає маршрутизатор з функцією WiFi доступу або сама точка доступу. Ця технологія може використовуватись для мобільного розгортання локальної мережі. Відмінність між точкою доступу і Wi-Fi роутером така ж, як між роутером і комутатором: точка доступу - аналог звичайного мережевого хаба (комутатора, свитча), вона просто об'єднує бездротові комп'ютери в один мережевий сегмент, тоді як Wi-Fi роутер - це точка доступу, що включає деяке програмно-апаратне рішення, що дозволяє підключити вищеописаний мережевий сегмент до Інтернету, налаштувати статичні та динамічні маршрути для різних сегментів підмережі, організувати фільтрацію трафіку та контроль дій користувача (або користувачів). Насправді ж точку доступу зазвичай роблять на кілька незалежних каналів, тому дешева точка доступу зазвичай буває в 1.3 - 1.5 рази дорожчою за дешевий Wi-Fi-роутер.

Питання самоконтролю

Челябінськ

Вступ………………………………………………………………. 3

Глава I. Дротові локальні мережі………………………………….6

1.1 Види та топології локальних мереж……………………………...6

1.2 Технології, що застосовуються для побудови провідних ЛЗ……..7

1.3 Пристрої до створення локальних мереж……...………….…..11

1.4 Безпека провідних локальних мереж……...………….…..15

Розділ II. Бездротові локальні мережі….…………………………18 2.1 Основні властивості бездротових локальних мереж…..... ……18

2.2 Топологія бездротових комп'ютерних мереж...……………...19

2.3 Пристрої для створення бездротових мереж…………………21

2.4 Метод доступу, що використовується під час бездротового зв'язку………23

2.4 Безпека бездротових мереж………..……...………….…..27

Заключение……………………………………………………………29

Список литературы…………………………………………………...31

Вступ.

Комп'ютерною мережею називають сукупність вузлів (комп'ютерів, терміналів, периферійних пристроїв), які мають можливість інформаційної взаємодії один з одним за допомогою спеціального комунікаційного обладнання та програмного забезпечення.

Розміри мереж варіюються в широких межах - від пари з'єднаних між собою комп'ютерів, що стоять на сусідніх столах, до мільйонів комп'ютерів, розкиданих по всьому світу (частина може перебувати на космічних об'єктах).

За широтою охоплення прийнято розподіл мереж на кілька категорій: локальні обчислювальні мережі - ЛОМ або LAN (Local-Area Network),дозволяють об'єднувати комп'ютери, що розташовані в обмеженому просторі.

Для локальних мереж зазвичай прокладається спеціалізована кабельна система, і положення можливих точок підключення абонентів обмежено цією кабельною системою. Іноді у локальних мережах використовують бездротовий зв'язок (Wireless),Проте можливості переміщення абонентів дуже обмежені. Локальні мережі можна поєднувати у великомасштабні освіти:

CAN (Campus- Area Network) - кампусна мережа, що поєднує локальні мережі близько розташованих будівель;

MAN (Metropolitan-Area Network)- Мережа міського масштабу;

WAN (Wide-Area Network)- широкомасштабна мережа;

GAN (Global-Area Network)- глобальна мережа.

Мережею мереж нині називають глобальну мережу – Інтернет.

Для більших мереж встановлюються спеціальні провідні та бездротові лінії зв'язку або використовується інфраструктура існуючих громадських засобів зв'язку. В останньому випадку абоненти комп'ютерної мережі можуть підключатися до мережі у довільних точках, охоплених мережею телефонії або кабельного телебачення.

У мережах використовуються різні мережеві технології. Кожна технологія відповідає своїм типам обладнання.

Обладнання мереж поділяється на активне – інтерфейсні карти комп'ютерів, повторювачі, концентратори тощо. та пасивне – кабелі, сполучні роз'єми, комутаційні панелі тощо. Крім того, є допоміжне обладнання - пристрої безперебійного живлення, кондиціювання повітря та аксесуари - монтажні стійки, шафи, кабелепроводи різного виду. З погляду фізики, активне обладнання – це пристрої, яким необхідне подання енергії для генерації сигналів, пасивне обладнання подачі енергії не вимагає.

Обладнання комп'ютерних мереж поділяється на кінцеві системи (пристрою), що є джерелами та/або споживачами інформації, та проміжні системи, що забезпечують проходження інформації через мережу.

До кінцевих систем відносять комп'ютери, термінали, мережеві принтери, факс-машини, касові апарати, зчитувачі штрих-кодів, засоби голосового та відеозв'язку та будь-які інші периферійні пристрої.

До проміжних систем відносять концентратори (повторники, мости, комутатори), маршрутизатори, модеми та інші телекомунікаційні пристрої, а також кабельна або бездротова інфраструктура, що їх з'єднує.

Дія «корисна» для користувача є обмін інформацією між кінцевими пристроями.

Для активного комунікаційного обладнання застосовується поняття продуктивність, причому у двох різних аспектах. Крім «валової» кількості неструктурованої інформації, що пропускається обладнанням за одиницю часу (біт/с), цікавляться і швидкістю обробки пакетів, кадрів чи осередків. Природно, у своїй обумовлюється і розмір структур (пакетів, кадрів, осередків), якого вимірюється швидкість обробки. В ідеалі продуктивність комунікаційного обладнання має бути настільки високою, щоб забезпечувати обробку інформації, що припадає на всі інтерфейси (порти) на їх повній швидкості (wire speed).

Для організації обміну інформацією має бути розроблений комплекс програмних та апаратних засобів, розподілених на різні пристрої мережі. Спочатку розробники та постачальники мережевих засобів намагалися йти кожен своїм шляхом, вирішуючи весь комплекс завдань за допомогою власного набору протоколів, програм та апаратури. Однак рішення різних постачальників виявлялися несумісними один з одним, що мало незручностей для користувачів, яких з різних причин не задовольняв набір можливостей, що надаються лише одним із постачальників. У міру розвитку техніки та розширення асортименту сервісів назріла необхідність декомпозиції мережевих завдань – розбивки їх на кілька взаємозалежних підзадач з визначенням правил взаємодії між ними.

Розбивка задачі та стандартизація протоколів дозволяє брати участь у її вирішенні великій кількості сторін-розробників програмних та апаратних засобів, виробників допоміжного та комунікаційного обладнання, що доносять усі ці плоди прогресу до кінцевого споживача.

ГлаваI. Провідні локальні мережі

1.1 Tопологія та види локальних мереж.

Під топологією (компонуванням, конфігурацією, структурою) комп'ютерної мережі зазвичай розуміється фізичне розташування комп'ютерів мережі один щодо одного та спосіб з'єднання їх лініями зв'язку. Важливо, що поняття топології належить, передусім, до локальних мереж, у яких структуру зв'язків можна легко простежити. У глобальних мережах структура зв'язків зазвичай прихована від користувачів і не надто важлива, тому що кожен сеанс зв'язку може проводитися власним шляхом.

Топологія визначає вимоги до обладнання, тип використовуваного кабелю, допустимі та найзручніші методи управління обміном, надійність роботи, можливості розширення мережі. Існує три базові топології мережі:

Шина (bus) – всі комп'ютери паралельно підключаються до однієї лінії зв'язку. Інформація кожного комп'ютера одночасно передається всім іншим комп'ютерам (Малюнок 1).

Рисунок 1. Мережева топологія шина

Зірка (star) - буває двох основних видів:

1)Активная зірка - одного центрального комп'ютера приєднуються інші периферійні комп'ютери, причому кожен із новачків використовує окрему лінію зв'язку. Інформація від периферійного комп'ютера передається лише центрального комп'ютера, від центрального - одного або кількох периферійних.

2) Пасивна зірка. В даний час вона поширена набагато ширше, ніж активна зірка. Досить сказати, що вона використовується в найбільш популярній сьогодні мережі Ethernet (про яку буде сказано далі). У центрі мережі з даною топологією міститься не комп'ютер, а спеціальний пристрій - комутатор або, як його ще називають, свитч (switch), який відновлює сигнали, що надходять, і пересилає їх безпосередньо одержувачу.

Кільце (ring) – комп'ютери послідовно об'єднані в кільце.

Передача інформації у кільці завжди проводиться лише в одному напрямку. Кожен із комп'ютерів передає інформацію лише одному комп'ютеру, що йде в ланцюжку за ним, а отримує інформацію лише від попереднього.

На практиці нерідко використовують інші топології локальних мереж, проте більшість мереж орієнтовано саме на три базові топології.

Види локальних мереж

Усі сучасні локальні мережі поділяються на два види:

1) Однорангові локальні мережі - мережі, де всі комп'ютери рівноправні: кожен із комп'ютерів може бути і сервером, і клієнтом. Користувач кожного з комп'ютерів вирішує, які ресурси будуть надані в загальне користування.

2) Локальні мережі з централізованим управлінням (серверні локальні мережі). У локальних мережах із централізованим керуванням сервер забезпечує взаємодії між робочими станціями, виконує функції зберігання даних загального користування, організує доступ до цих даних та їх передачу.

1.2 Технології, що застосовуються для побудови локальних мереж.

Існує велика кількість технологій: Ethernet, FDDI, Token Ring, ATM, UltraNet та інші. Ми почнемо розгляд з найпоширенішої технології:

Ethernet.

Ця технологія була розроблена в 1973 дослідницьким центром в Пало-Альто. Ethernet представляє архітектуру мереж з середовищем і широкомовною передачею, тобто мережевий пакет посилається відразу на всі вузли сегмента мережі. Тому для прийому адаптер повинен приймати всі сигнали, а потім відкидати непотрібні, якщо вони призначалися не йому. Перед початком передачі адаптер прослуховує мережу. Якщо в даний момент мережа кимось використовується, то адаптер затримує передачу та продовжує прослуховування. У Ethernet може статися ситуація, коли два мережеві адаптери, виявивши «тишу» в мережі, починають одночасно передавати дані. У цьому випадку відбувається збій, і адаптери починають передачу заново через невеликий проміжок часу.

На сьогоднішній день Ethernet забезпечує три швидкості передачі даних – 10 Мбіт/c, 100 Мбіт/с (Fast Ethernet) та 1000 Мбіт/с (Gigabit Ethernet). Існує ще 1Base5 Ethernet (1 Мбіт/с), але він практично не застосовується.

Швидкість передачі – 100 Мбіт/с.

Топологія – кільце або гібридна (на основі зіркоподібних топологій).

Максимальна кількість станцій – 1000, максимальна відстань – 45 км.

Висока надійність, пропускна здатність та допустимі відстані, з одного боку, та висока вартість обладнання, з іншого, обмежують сферу застосування FDDI з'єднанням фрагментів локальних мереж, побудованих за дешевшими технологіями.

Технологія, заснована на принципах FDDI, але із застосуванням як середовище передачі мідної кручений пари, називається CDDI. Хоча вартість побудови мережі CDDI нижча, ніж FDDI, втрачається дуже істотна перевага – великі допустимі відстані.

Token Ring

Token Ring (маркерне кільце) – архітектура мереж з кільцевою логічною топологією та методом доступу з передачею маркера.

У 1970 році ця технологія була розроблена компанією IBM, а потім стала основою стандарту IEEE 802.5. Коли використовується цей стандарт, дані (логічно) завжди передаються послідовно від станції до станції за кільцем, хоча фізична реалізація цього стандарту не «кільце», а «зірка».

При використанні Token Ring у мережі постійно циркулює пакет (кільце), званий маркером. При прийомі пакета станція може утримувати його протягом певного часу або передати далі.

У центрі «зірки» знаходиться MAU – хаб із портами підключення кожного вузла. Для підключення використовуються спеціальні рознімання, щоб забезпечити замкнутість кільця Token Ring навіть при відключенні вузла від мережі.

Середовище передачі - екранована або неекранована кручена пара.

Стандартна швидкість передачі - 4 Мбіт/с, хоча існують реалізації 16 Мбіт/с.

Існує кілька варіантів розведення мереж на основі Token Ring. Полегшений варіант забезпечує підключення до 96 станцій до 12 хаб з максимальним віддаленням від хаба - 45 м. Стаціонарне розведення забезпечує підключення до 260 станцій і 33 хабів з максимальною відстанню між пристроями до 100 м, але при використанні оптоволоконних кабелів відстань збільшується до 1 км.

Основна перевага Token Ring – свідомо обмежений час обслуговування вузла (на відміну від Ethernet), зумовлений детермінованим методом доступу та можливістю управління пріоритетом.

ATM (Asynchronous Transfer Mode) - технологія, що забезпечує передачу цифрових, голосових та мультимедійних даних по одним і тим самим лініям. Початкова швидкість передачі була 155 Мбіт/с, потім 662 Мбіт/с і до 2,488 Гбіт/с. ATM використовується як у локальних, так і глобальних мережах.

На відміну від традиційних технологій, що застосовуються у локальних мережах, АТМ – технологія із встановленням з'єднання. Тобто перед сеансом передачі встановлюється віртуальний канал «відправник-одержувач», який не може використовуватися іншими станціями. У традиційних технологіях з'єднання не встановлюється, а в середу передачі поміщаються пакети з зазначеною адресою. Декілька віртуальних каналів АТМ можуть одночасно співіснувати в одному фізичному каналі.

ATM має такі особливості:

Забезпечення паралельної передачі.

Робота завжди на певній швидкості (фіксується пропускна спроможність віртуального каналу).

Використання пакетів фіксованої довжини (53 байти).

Маршрутизація та корекція помилок на апаратному рівні.

Як недолік можна вказати дуже високу вартість обладнання.

UltraNet

UltraNet була спеціально створена та використовується при роботі з суперкомп'ютерами.

Технологія є апаратно-програмний комплекс, здатний забезпечити швидкість обміну інформацією між пристроями, підключеними до нього, до 1 Гбіт/с і використовує топологію «зірка» з концентратором в центральній точці мережі.

UltraNet відрізняється досить складною фізичною реалізацією та високою вартістю обладнання. Елементами мережі UltraNet є мережеві процесори та канальні адаптери. Також до складу мережі можуть входити мости та роутери для з'єднання її із мережами, побудованими за іншими технологіями (Ethernet, Token Ring).

Як середовище передачі можуть використовуватися коаксіальний кабель та оптоволокно. Хости, що підключаються до UltraNet, можуть бути один від одного на відстані до 30 км. Можливі також з'єднання і великі відстані шляхом підключення через високошвидкісні канали WAN.

Мережеві протоколи

Мережевий протокол - набір правил, що дозволяє здійснювати з'єднання та обмін даними між двома та більше включеними до мережі пристроями.

Протокол TCP/IP- це два протоколи нижнього рівня, що є основою зв'язку у мережі Інтернет. Протокол TCP (Transmission Control Protocol) розбиває інформацію на порції і нумерує всі порції. За допомогою протоколу IP (Internet Protocol) усі частини передаються одержувачу. Далі за допомогою протоколу TCP перевіряється, чи всі частини отримано. При отриманні всіх порцій TCP розташовує в потрібному порядку і збирає в єдине ціле.

Найбільш відомі протоколи, які використовуються в мережі Інтернет:

HTTP(Hyper Text Transfer Protocol) – це протокол передачі гіпертексту. Протокол HTTP використовується при пересиланні веб-сторінок з одного комп'ютера на інший.

FTP(File Transfer Protocol) – це протокол передачі файлів зі спеціального файлового сервера на комп'ютер користувача. FTP дає можливість абоненту обмінюватися двійковими та текстовими файлами з будь-яким комп'ютером мережі. Встановивши зв'язок з віддаленим комп'ютером, користувач може скопіювати файл з віддаленого комп'ютера на свій або скопіювати файл зі свого комп'ютера на віддалений.

POP(Post Office Protocol) – це стандартний протокол поштового з'єднання. Сервери POP обробляють вхідну пошту, а POP призначений для обробки запитів на отримання пошти від клієнтських поштових програм.

SMTP(Simple Mail Transfer Protocol) - протокол, який визначає набір правил передачі пошти. Сервер SMTP повертає або підтвердження прийому, або повідомлення про помилку, або запитує додаткову інформацію.

TELNET- Це протокол віддаленого доступу. TELNET дає можливість абоненту працювати на будь-якій ЕОМ мережі Інтернет, як на власній, тобто запускати програми, змінювати режим роботи і т. д. На практиці можливості лімітуються тим рівнем доступу, який заданий адміністратором віддаленої машини.

DTN- Протокол далекого космічного зв'язку, призначений для забезпечення наддальнього космічного зв'язку.

1.3 Пристрої для створення локальних мереж.

Так вийшло, що мережеве обладнання завжди трималося особняком. Інші комплектуючі (з тих, що не входять до обов'язкового набору системного блоку) можна купувати окремо, без якихось можна легко обійтися. Але з мережевими пристроями – картина зовсім інша, потрібно купувати все разом.

Мережева плата.

Мережна плата, також відома як мережна карта, мережевий адаптер NIC (англ. network interface controller) - периферійний пристрій, що дозволяє комп'ютеру взаємодіяти з іншими пристроями мережі.

По конструктивної реалізації мережеві плати поділяються на:

Внутрішні – окремі плати, що вставляються в PCI, ISA або PCI-E слот;

Зовнішні інтерфейс, що підключаються через USB або PCMCIA, переважно використовувалися в ноутбуках;

Вбудовані у материнську плату.

На 10-мегабітних мережних платах для підключення до локальної мережі використовуються 3 типи роз'ємів:

8P8C для крученої пари;

BNC-конектор для тонкого коаксіального кабелю;

15-контактний роз'єм трансівера для товстого коаксіального кабелю.

Ці роз'єми можуть бути присутніми в різних комбінаціях, іноді навіть усі три відразу, але в будь-який момент працює тільки один з них.

На 100-мегабітних платах встановлюють лише роз'єм для кручений пари.

Поряд з роз'ємом для крученої пари встановлюють один або кілька інформаційних світлодіодів, що повідомляють про наявність підключення та передачі інформації.

Кабель.

Очевидно, щоб з'єднувати різні пристрої у дротовій мережі, потрібні кабелі. Звичайно, не кожен кабель можна використовувати для підключення мережевих пристроїв. Тому у всіх мережевих стандартах визначені необхідні умови та характеристики використовуваного кабелю, такі як смуга пропускання, хвильовий опір (імпеданс), питоме згасання сигналу, перешкодозахисність та інші. Існують два принципово різні види мережевих кабелів: мідні та оптоволоконні. Кабелі на основі мідних проводів, у свою чергу, поділяються на коаксіальні та некоаксіальні. Зазвичай використовувана кручена пара (RG-45) формально не відноситься до коаксіальних дротів, але багато характеристик властиві коаксіальним дротам, застосовні і до неї.

Коаксіальний кабельявляє собою центральний провідник, оточений шаром діелектрика (ізолятора) і екраном з металевого обплетення, що виконує роль другого контакту в кабелі. Для підвищення завадостійкості іноді поверх металевого обплетення поміщають тонкий шар алюмінієвої фольги. У кращих коаксіальних кабелях використовують виготовлення срібло і навіть золото. У локальних мережах застосовуються кабелі з опором 50 Ом (RG-11, RG-58) та 93 Ом (RG-62). Головний недолік коаксіальних кабелів - їхня пропускна здатність, яка не перевищує 10 Мбіт/с, що в сучасних мережах вважається недостатнім.

Кручена парає кілька (зазвичай 8) пар скручених провідників. Скручування застосовується зменшення перешкод як самої пари, і зовнішніх, які впливають неї. У скрученої певним чином пари утворюється така характеристика, як хвильовий опір. Віта пара буває декількох типів: неекранована кручена пара - UTP (Unscreened Twisted Pair), фольгована - FTP (foiled), фольгована екранована - FBTP (foiled braided) і захищена - STP (shielded). Захищена пара відрізняється від інших наявністю індивідуально пари. Виті пари поділяються на категорії за частотними властивостями. Залежно від того, де прокладається провід і яке його подальше використання, слід вибирати одножильний або багатожильний кручений пару. Одножильна пара дешевша, але вона найтендітніша.

Оптоволоконний кабельскладається з одного або декількох волокон, укладених в оболонки, і буває двох типів: одномодовий та багатомодовий. Їх відмінність у цьому, як світло поширюється у волокні - в одномодовом кабелі все промені (послані одночасно часу) проходять однакову відстань і досягають приймача одночасно, а многомодовому сигнал може «розмазатися». Зате вони набагато дешевші за одномодові.

Плюси оптоволоконного кабелю щодо мідного - це нечутливість першого до електромагнітних перешкод, велика швидкість передачі за рахунок набагато більшої смуги пропускання (оптичні частоти набагато вищі, ніж частоти електромагнітних хвиль у провіднику) і складність у перехопленні інформації. Простіше перехопити електромагнітне випромінювання, ніж оптичне, хоч і оптика не є панацеєю. Але з іншого боку, з цієї ж причини можна легко з'єднувати і монтувати мідні дроти (якщо довжини кабелів не близькі до критичних), а для монтажу оптоволоконного кабелю необхідне спеціальне обладнання, так як необхідне точне суміщення осей світлопровідного матеріалу – волокон та конекторів.

Мережа Fast Ethernet, побудована за технологією "зірка", має на увазі не безпосереднє підключення декількох комп'ютерів один до одного по "загальній шині", як це було в "коаксіальних" мережах, а їх підключення до загального розподільного пристрою - концентратора.

Ці пристрої бувають кількох видів. Найпростіші з них – хаби
(hubs) , які здатні лише з'єднувати в «пучок» комп'ютери одного з мережевих сегментів, посилюючи сигнали кожного з них та передаючи їх на всі інші підключені до хабу станції. Хаб підходить для пристрою невеликих мереж, що складаються з декількох комп'ютерів або сегментів великих мереж.

Головна характеристика хаба – вид та кількість портів. Найдешевші моделі мають 5 або 8 портів – і саме такі пристрої варто вибирати для створення невеликої мережі в межах одного поверху. Більш потужні пристрої підтримують вже 16 і більше портів, проте коштують вони значно дорожче.

Більшість сучасних хабів випускається для роботи з мережею на кручений парі. Крім хабів існують складніші та інтелектуальні пристрої свитчі(switch ) , або комутатори. На відміну від хабів, свитч здатний не просто відправляти вхідний сигнал на всі порти відразу, а й самостійно сортувати мережеву інформацію. У локальній мережі свитч - це поштове відділення: він визначає, якому саме комп'ютеру адресований той чи інший пакет і доставляє його точно за призначенням.

Маршрутизатор (роутер)

Маршрутизатор - мережний пристрій, на підставі інформації про топологію мережі та певних правил, що приймає рішення про пересилання пакетів мережного рівня між різними сегментами мережі. Зазвичай маршрутизатор використовує адресу одержувача, зазначену в пакетах даних, і визначає таблиці маршрутизації шлях, яким слід передати дані. Якщо в таблиці маршрутизації адреси немає описаного маршруту, пакет відкидається. .

1.4 Безпека провідних локальних мереж

Перехід від роботи на персональних комп'ютерах до роботи в мережі ускладнює захист інформації з таких причин:

Велика кількість користувачів у мережі та їх змінний склад. Захист на рівні імені та пароля користувача недостатній для запобігання входу в мережу сторонніх осіб;

Значна довжина мережі та наявність багатьох потенційних каналів проникнення в мережу;

Недоліки в апаратному та програмному забезпеченні, які найчастіше виявляються не на передпродажному етапі, званому бета-тестуванням, а в процесі експлуатації. У тому числі неідеальні вбудовані засоби захисту інформації навіть у таких відомих та мережевих ОС, як Windows NT або NetWare.

Гостроту проблеми, пов'язаної з великою протяжністю мережі для одного з її сегментів на коаксіальному кабелі, ілюструє Рисунок 2. У мережі є багато фізичних місць та каналів несанкціонованого доступу до інформації в мережі. Кожен пристрій у мережі є потенційним джерелом електромагнітного випромінювання (за винятком оптоволокна) через те, що відповідні поля, особливо на високих частотах, неідеально екрановані. Система заземлення разом з кабельною системою та мережею електроживлення може бути каналом доступу до інформації в мережі, у тому числі на ділянках, що знаходяться поза зоною контрольованого доступу і тому особливо вразливі. Крім електромагнітного випромінювання, потенційну загрозу становить безконтактний електромагнітний вплив на кабельну систему. Безумовно, у разі використання провідних з'єднань типу коаксіальних кабелів або кручених пар можливе і безпосереднє фізичне підключення до кабельної системи. Якщо паролі для входу в мережу стали відомими або підібраними, стає можливим несанкціонований вхід у мережу з файл-сервера або з однієї з робочих станцій. Нарешті можливий витік інформації по каналах, що знаходяться поза мережею:

Сховище носіїв інформації

Елементи будівельних конструкцій та вікна приміщень, що утворюють канали витоку конфіденційної інформації за рахунок так званого мікрофонного ефекту,

Телефонні, радіо-, а також інші дротові та бездротові канали (зокрема канали мобільного зв'язку).

Рисунок 2. Місця та канали можливого несанкціонованого доступу до інформації у комп'ютерній мережі

Будь-які додаткові з'єднання з іншими сегментами або підключення до Інтернету породжують нові проблеми. Атаки на локальну мережу через підключення до Інтернету для того, щоб отримати доступ до конфіденційної інформації, останнім часом набули широкого поширення, що пов'язано з недоліками вбудованої системи захисту. Мережеві атаки через Інтернет можуть бути класифіковані таким чином:

Сніффер пакетів (sniffer – в даному випадку в сенсі фільтрація) – прикладна програма, яка використовує мережну карту, що працює в режимі promiscuous (не розрізняє) mode (в цьому режимі всі пакети, отримані по фізичних каналах, мережевий адаптер відправляє додатку для обробки) .

IP-спуфінг (spoof – обман, містифікація) – відбувається, коли хакер, що усередині корпорації чи поза нею, видає себе за санкціонованого користувача.

Відмова в обслуговуванні (Denial of Service – DoS). Атака DoS робить мережу недоступною для звичайного використання за рахунок перевищення допустимих меж функціонування мережі, операційної системи або програми.

Парольні атаки - спроба підбору пароля легального користувача для входу в мережу.

Атаки типу Man-in-the-Middle – безпосередній доступ до пакетів, що передаються через мережу.

Атаки на рівні додатків.

Мережева розвідка – збирання інформації про мережу за допомогою загальнодоступних даних та програм.

Зловживання довірою всередині мережі.

Несанкціонований доступ, який може вважатися окремим типом атаки, оскільки більшість мережевих атак проводяться заради отримання несанкціонованого доступу.

Віруси та програми типу "троянський кінь".

ГлаваII. Бездротові локальні мережі.

2.1 Основні властивості

Бездротові мережі передачі даних (БСПД) дозволяють об'єднати в єдину інформаційну систему розрізнені локальні мережі та комп'ютери для забезпечення доступу всіх користувачів цих мереж до єдиних інформаційних ресурсів без прокладання додаткових дротових ліній зв'язку.
БСПД зазвичай створюються у тих випадках, коли прокладання кабельної системи утруднене або економічно недоцільне. Прикладом можуть бути підприємства, що мають розподілену структуру (складські приміщення, окремі цехи, кар'єри та ін.), наявність природних перешкод при побудові кабельних систем (річок, озер тощо), підприємства, що орендують офіси на невеликий термін, виставкові комплекси та готелі, що надають доступ до Інтернету для своїх клієнтів . Бездротові локальні мережі зменшують витрати на планування та підготовку робочого простору, оновлення обладнання та периферії, забезпечуючи при цьому невеликий радіус мобільності користувачам ноутбуків та PDA.

Найбільш популярні схеми бездротових мереж:

Wi-Fi(англ. Wireless Fidelity – «бездротова точність») – стандарт на обладнання Wireless LAN. Установка Wireless LAN рекомендувалася там, де розгортання кабельної системи було неможливим або економічно недоцільним. Нині у багатьох організаціях використовується Wi-Fi, оскільки за певних умов швидкість роботи мережі перевищує 100 Мбіт/сек. Користувачі можуть переміщатися між точками доступу на території покриття мережі Wi-Fi. Мобільні пристрої (КПК, смартфони, PSP та ноутбуки), оснащені клієнтськими Wi-Fi приймальними пристроями, можуть підключатися до локальної мережі і отримувати доступ в Інтернет через точки доступу.

WiMAX(англ. Worldwide Interoperability for Microwave Access) – телекомунікаційна технологія, розроблена з метою надання універсального бездротового зв'язку на великих відстанях для широкого спектру пристроїв (від робочих станцій та портативних комп'ютерів до мобільних телефонів). Заснована на стандарті IEEE 802.16, який також називають Wireless MAN.

WiMAX підходить для вирішення наступних завдань:

З'єднання точок доступу Wi-Fi один з одним та іншими сегментами Інтернету.

Забезпечення бездротового широкосмугового доступу як альтернативи виділеним лініям та DSL.

Надання високошвидкісних сервісів передачі даних та телекомунікаційних послуг.

Створення точок доступу, не прив'язаних до географічного розташування.

WiMAX дозволяє здійснювати доступ до Інтернету на високих швидкостях, з набагато більшим покриттям, ніж у Wi-Fi мереж. Це дозволяє використовувати технологію як «магістральні канали», продовженням яких виступають традиційні DSL-і виділені лінії, а також локальні мережі. В результаті подібний підхід дозволяє створювати масштабовані високошвидкісні мережі в масштабах цілих міст.

Bluetooth

Bluetooth - виробнича специфікація бездротових персональних мереж (Wireless personal area network, WPAN), забезпечує обмін інформацією між такими пристроями як кишенькові та звичайні персональні комп'ютери, мобільні телефони, ноутбуки, принтери, цифрові фотоапарати, мишки, клавіатури, джойстики, навушники, на надійному, недорогому, повсюдно доступному радіочастоті для ближнього зв'язку. Bluetooth дозволяє цим пристроям повідомлятись, коли вони знаходяться в радіусі до 10-100 метрів один від одного (дальність дуже сильно залежить від перешкод та перешкод), навіть у різних приміщеннях.

2.2 Топологія бездротових комп'ютерних мереж

Існує два основних напрямки застосування бездротових комп'ютерних мереж - робота в замкнутому обсязі (офіс, виставковий зал тощо) та з'єднання віддалених локальних мереж (або віддалених сегментів локальної мережі).

Для організації бездротової мережі в замкнутому просторі застосовуються передавачі із всеспрямованими антенами. Стандарт IEEE 802.11 визначає два режими роботи мережі - Ad-hoc та клієнт/сервер. Режим Ad-hoc (інакше званий "крапка-крапка") - це проста мережа, в якій зв'язок між станціями (клієнтами) встановлюється безпосередньо, без використання спеціальної точки доступу. У режимі клієнт/сервер бездротова мережа складається як мінімум з однієї точки доступу, підключеної до проводової мережі, та деякого набору бездротових клієнтських станцій. Оскільки в більшості мереж необхідно забезпечити доступ до файлових серверів, принтерів та інших пристроїв, підключених до дротової локальної мережі, найчастіше використовується режим клієнт/сервер. Без підключення додаткової антени стійкий зв'язок для обладнання IEEE 802.11b досягається в середньому на таких відстанях: відкритий простір - 500 м, кімната, розділена перегородками з неметалевого матеріалу - 100 м, офіс з декількох кімнат - 30 м. Слід мати на увазі, що через стіни з великим вмістом металевої арматури (у залізобетонних будинках такими є несучі стіни) радіохвилі діапазону 2,4 ГГц іноді можуть взагалі не проходити, тому в кімнатах, розділених подібною стіною, доведеться ставити свої точки доступу. Для з'єднання віддалених локальних мереж (або віддалених сегментів локальної мережі) використовується обладнання із спрямованими антенами, що дозволяє збільшити дальність зв'язку до 20 км (а при використанні спеціальних підсилювачів та великій висоті розміщення антен – до 50 км). Причому як подібне обладнання можуть виступати і пристрої Wi-Fi, потрібно лише додати до них спеціальні антени (звичайно якщо це допускається конструкцією). Комплекси для об'єднання локальних мереж з топології поділяються на "точку-точку" та "зірку". При топології "крапка-крапка" (режим Ad-hoc в IEEE 802.11) організується радіомост між двома віддаленими сегментами мережі. При топології "зірка" одна зі станцій є центральною та взаємодіє з іншими віддаленими станціями. У цьому центральна станція має всеспрямовану антену, інші віддалені станції - односпрямовані антени. Застосування всеспрямованої антени на центральній станції обмежує дальність зв'язку дистанцією приблизно 7 км. Тому, якщо потрібно з'єднати між собою сегменти локальної мережі, віддалені один від одного на відстань понад 7 км, доводиться з'єднувати їх за принципом "крапка-крапка". При цьому організується бездротова мережа з кільцевою або іншою складною топологією.

2.3 Пристрої для створення бездротових мереж.

Більшість адаптерів для бездротових комп'ютерних мереж зараз випускається у форматі карток PC Card Type II, що передбачає встановлення пристрою в ноутбук, хоча існують і моделі адаптерів для встановлення в слоти PCI або ISA, але їх значно менше. Тому, на жаль, для встановлення бездротового мережного адаптера в настільний персональний комп'ютер доводиться ще й придбати додатковий перехідник, що вставляється в слот PCI. Нещодавно розпочато випуск мережевих адаптерів Wi-Fi, виконаних у вигляді плат стандарту CompactFlash. Такі пристрої призначені для кишенькових комп'ютерів, що працюють під ОС Windows CE (Pocket PC). Існують і мережні адаптери Wi-Fi, виконані як окремих пристроїв з інтерфейсом USB.

Сучасною тенденцією є використання мережевих адаптерах внутрішніх антен. У точках доступу підвищення дальності зв'язку частіше використовуються зовнішні антени. У деяких моделях точок доступу як приймач використовується той же мережевий адаптер, що і в клієнтських станціях, причому в точці доступу його так само просто замінювати, як і в клієнтській станції. Таке технічне рішення обмежує дальність зв'язку (а велика дальність для квартири або маленького офісу може виявитися зайвою), і причина, яка спонукала інженерів піти на такий крок, не зовсім зрозуміла. Можливо, вони вважали, що так буде простіше модернізувати точку доступу, якщо стандарт бездротових мереж буде внесено будь-які зміни на фізичному рівні.

Рисунок 3 мережний адаптер 3Com AirConnect

Типовим випадком є ​​об'єднання в одному пристрої точки доступу та маршрутизатора. Точка доступу може також включати деякі інші пристрої, наприклад модем. Для невеликого офісу дуже зручно використовувати точку доступу, поєднану із принт-сервером. До неї можна підключити звичайнісінький принтер, перетворивши його тим самим на мережевий.

Керування точкою доступу в сучасних бездротових мережах, зазвичай, здійснюється за протоколом TCP/IP через звичайний Інтернет-браузер.

Зрозуміло, що клієнтські станції коштують поки що значно дорожче, ніж прості мережеві карти Ethernet. Але ж важливою є не вартість клієнтських пристроїв як таких, а загальна вартість системи, а також її встановлення та обслуговування. І ось тут ми стикаємося з новою ситуацією: різниця між вартістю комплекту обладнання для дротової мережі Ethernet (з урахуванням витрат на покупку кабелю) та вартістю комплекту обладнання IEEE 802.11b можна порівняти по порядку величини з вартістю прокладки кабелю. І якщо тенденція зниження цін на бездротове мережеве обладнання збережеться (при тому, що вартість прокладання кабелю значно залежить від вартості праці, яка в нашій країні зараз зростає), то вже в найближчому майбутньому може виявитися, що в ряді випадків економічно вигідніше розгорнути бездротову локальну мережу. чим возитися з прокладкою кабелів.

2.4 Метод доступу, який використовується під час бездротового зв'язку.

Стандарт IEEE 802.11 для бездротового доступу

Комітет із стандартів IEEE 802 сформував робочу групу зі стандартів для бездротових локальних мереж 802.11 у 1990 році. Ця група зайнялася розробкою загального стандарту для радіообладнання та мереж, що працюють на частоті 2,4 ГГц, із швидкостями доступу 1 та 2 Mbps (Megabits-per-second). Роботи зі створення стандарту було завершено через 7 років, і в червні 1997 року була ратифікована перша специфікація 802.11. Стандарт IEEE 802.11 був першим стандартом для WLAN від незалежної міжнародної організації, що розробляє більшість стандартів для провідних мереж. Однак на той час закладена спочатку швидкість передачі даних у бездротовій мережі вже не задовольняла потреб користувачів. Для того, щоб зробити технологію Wireless LAN популярною, дешевою, а головне, що відповідає сучасним жорстким вимогам бізнес-додатків, розробники були змушені створити новий стандарт.

У вересні 1999 року IEEE ратифікував розширення попереднього стандарту. Назване IEEE 802.11b (також відоме як 802.11 High rate), воно визначає стандарт для продуктів бездротових мереж, які працюють на швидкості 11 Mbps (подібно до Ethernet), що дозволяє успішно застосовувати ці пристрої у великих організаціях. Сумісність продуктів різних виробників гарантується незалежною організацією, яка називається Wireless Ethernet Compatibility Alliance (WECA). Ця організація була створена лідерами індустрії бездротового зв'язку у 1999 році. В даний час членами WECA є більше 80 компаній, у тому числі такі відомі виробники, як Cisco, Lucent, 3Com, IBM, Intel, Apple, Compaq, Dell, Fujitsu, Siemens, Sony, AMD та ін.

Стандарт IEEE 802.11 та його розширення 802.11b

Як і всі стандарти IEEE 802, 802.11 працює на нижніх двох рівнях моделі ISO/OSI, фізичному та канальному рівні (Малюнок 3). Будь-яка мережна програма, мережна операційна система, або протокол (наприклад, TCP/IP), так само добре працювати в мережі 802.11, як і в мережі Ethernet.

Рисунок 3. Рівні моделі ISO/OSI та їх відповідність стандарту 802.11.

Основна архітектура, особливості та служби 802.11b визначаються у початковому стандарті 802.11. Специфікація 802.11b зачіпає лише фізичний рівень, додаючи лише вищі швидкості доступу.

Режими роботи 802.11

802.11 визначає два типи обладнання – клієнт, який зазвичай є комп'ютером, укомплектованим бездротовою мережевою інтерфейсною карткою (Network Interface Card, NIC), і точку доступу (Access point, AP), яка виконує роль мосту між бездротовою та дротовою мережами. Точка доступу зазвичай містить у собі приймач, інтерфейс провідної мережі (802.3), а також програмне забезпечення, що займається обробкою даних. Як бездротова станція може виступати ISA, PCI або PC Card мережева карта в стандарті 802.11, або вбудовані рішення, наприклад, телефонна гарнітура. 802.11.

Стандарт IEEE 802.11 визначає два режими роботи мережі – режим "Ad-hoc" та клієнт/сервер (або режим інфраструктури – infrastructure mode). У режимі клієнт/сервер бездротова мережа складається з щонайменше однієї точки доступу, підключеної до провідної мережі, та деякого набору бездротових кінцевих станцій. Така конфігурація має назву базового набору служб (Basic Service Set, BSS). Два або більше BSS, що утворюють єдину мережу, формують розширений набір служб (Extended Service Set, ESS). Оскільки більшості бездротових станцій потрібно отримувати доступ до файлових серверів, принтерів, Інтернет, доступних у провідній локальній мережі, вони працюватимуть як клієнт/сервер.

Режим "Ad-hoc" (також звана точка-точка або незалежний базовий набір служб, IBSS) – це проста мережа, в якій зв'язок між численними станціями встановлюється безпосередньо, без використання спеціальної точки доступу. Такий режим корисний у тому випадку, якщо інфраструктура бездротової мережі не сформована (наприклад, готель, виставковий зал, аеропорт) або з якихось причин не може бути сформована.

Рисунок 4. Архітектура мережі Ad-hoc.

Фізичний рівень 802.11

Канальний (Data Link) рівень 802.11

Канальний рівень 802.11 складається з двох підрівнів: управління логічним зв'язком (Logical Link Control, LLC) та управління доступом до носія (Media Access Control, MAC). 802.11 використовує LLC і 48-бітову адресацію, що й інші мережі 802, що дозволяє легко об'єднувати бездротові та дротові мережі, однак рівень MAC має кардинальні відмінності.

MAC рівень 802.11 підтримує багато користувачів на загальному носії, коли користувач перевіряє носій перед доступом до нього. Для Ethernet мереж 802.3 використовується протокол Carrier Sence Multiple Access with Collision Detection (CSMA/CD), який визначає, як станції Ethernet отримують доступ до провідної лінії, і як вони виявляють та обробляють колізії, що виникають у тому випадку, якщо кілька пристроїв намагаються одночасно встановити зв'язок через мережу.

CSMA/CA працює в такий спосіб. Станція, що бажає передавати, тестує канал, і якщо не виявлено активності, станція чекає протягом деякого випадкового проміжку часу, а потім передає, якщо середовище передачі даних все ще вільне. Якщо пакет приходить цілим, станція, що приймає, посилає пакет ACK, по прийомі якого відправником завершується процес передачі. Якщо передавальна станція не отримала пакет ACK, тому що не було отримано пакет даних, або прийшов пошкоджений ACK, робиться припущення, що сталася колізія, і пакет даних передається знову через випадковий проміжок часу.

Для визначення того, чи канал є вільним, використовується алгоритм оцінки чистоти каналу (Channel Clearance Algorithm, CCA). Його суть полягає у вимірі енергії сигналу на антені та визначення потужності прийнятого сигналу (RSSI). Якщо потужність прийнятого сигналу нижче за певний поріг, то канал оголошується вільним, і MAC рівень отримує статус CTS. Якщо потужність вища за порогове значення, передача даних затримується відповідно до правил протоколу. Стандарт надає ще одну можливість визначення незайнятості каналу, яка може використовуватися або окремо, або разом із виміром RSSI – метод перевірки несучої. Цей метод є більш вибірковим, так як за його допомогою проводиться перевірка на той самий тип несучої, що й за специфікацією 802.11. Найкращий спосіб використання залежить від цього, який рівень перешкод у робочої області.

Таким чином CSMA/CA надає спосіб поділу доступу по радіоканалу. Механізм явного підтвердження ефективно вирішує проблеми перешкод. Однак він додає деякі додаткові накладні витрати, яких немає в 802.3, тому мережі 802.11 завжди працюватимуть повільніше, ніж еквівалентні їм Ethernet локальні мережі .

Підключення до мережі

MAC рівень 802.11 відповідає за те, яким чином клієнт підключається до точки доступу. Коли клієнт 802.11 потрапляє в зону дії однієї або декількох точок доступу, він на основі потужності сигналу і значення кількості помилок, що спостерігається, вибирає одну з них і підключається до неї. Як тільки клієнт отримує підтвердження того, що його прийнято точкою доступу, він налаштовується на радіоканал, в якому вона працює. Іноді він перевіряє всі канали 802.11, щоб подивитися, чи не надає інша точка доступу служби вищої якості. Якщо така точка доступу знаходиться, станція підключається до неї, переналаштовуючись на її частоту.

Перепідключення зазвичай відбувається в тому випадку, якщо станція була фізично переміщена вдалину від точки доступу, що викликало ослаблення сигналу. В інших випадках повторне підключення відбувається через зміну радіочастотних характеристик будівлі, або просто через великий мережний трафік через початкову точку доступу. У разі ця функція протоколу відома як " балансування навантаження " , оскільки його головне призначення – розподіл загального навантаження на бездротову мережу найефективніше у всій доступної інфраструктурі мережі .

2.4 Безпека бездротових мереж

У мережах IEEE 802.11 передбачені певні заходи для обмеження кола клієнтів, що підключаються до точки доступу. Кожній станції надається унікальний ідентифікаційний номер ESSID, який потрібно передати на точку доступу, щоб з'єднатися з нею. Крім того, кожна точка доступу може зберігати список MAC-адрес і з'єднувати тільки тих клієнтів, які згадані в цьому списку.

Шифрування інформації, що передається в бездротових комп'ютерних мережах IEEE 802.11 здійснюється за стандартом WEP (Wired Equivalent Privacy, тобто захист інформації, еквівалентна провідної мережі), в основі якого лежить алгоритм RC4 з довжиною ключа 40 або 64 біт. На зміну WEP йде стандарт WEP2 із довжиною ключа 128 біт. Підтримка стандарту WEP є обов'язковою умовою для отримання обладнанням сертифіката відповідності вимогам Wi-Fi, завдяки чому забезпечується сумісність пристроїв та обміну зашифрованою інформацією. У той же час виробники обладнання додають до нього додатково підтримку інших алгоритмів шифрування, наприклад LEAP з довжиною ключа 128 біт.

Потужність, що випромінюється передавачем точки доступу або клієнтської станції, що працює за стандартом IEEE 802.11b, не перевищує 0,1 Вт. Для порівняння - потужність, що випромінюється мобільним телефоном, на порядок більша. Оскільки, на відміну від мобільного телефону, елементи мережі розташовані далеко від голови, в цілому можна вважати, що бездротові комп'ютерні мережі безпечніші з погляду здоров'я, ніж мобільні телефони.

Якщо бездротова мережа використовується для об'єднання сегментів локальної мережі, віддалених на великі відстані, антени зазвичай розміщуються за межами приміщення і на великій висоті.

Висновок

Бездротові мережі виглядають переважно мереж провідних з огляду на наявність наступних переваг:

-Мобільність користувачів.Технологія дозволяє користувачам переміщатися всередині зони охоплення бездротової мережі без перерви користування ресурсами мережі.

-Швидкість та простота розгортання.На відміну від провідних систем передачі, бездротові мережі не вимагають прокладання кабелів, що займає, як правило, основний час при впровадженні провідних мереж.

-Гнучкість.Швидка реструктуризація, зміна розмірів та конфігурації мережі, підключення нових користувачів.

-Збереження інвестицій.Бездротові мережі зручно використовувати, якщо необхідно розгорнути мережу на невеликий відрізок часу або є можливість переїзду.

-Можливість розгортання там, де не можна скористатися кабельними мережами:наявність річок, озер, боліт тощо, розгортання мережі біля пам'яток архітектури.

Але як і в будь-якої іншої складної технології, бездротові комп'ютерні мережі мають не тільки позитивні, а й негативні сторони. Одна з найголовніших проблем – можлива наявність на шляху радіохвиль перешкод, що доводиться враховувати при розміщенні точки доступу та клієнтських станцій. Металеві конструкції можуть створювати відображення сигналу, створюючи т.зв. ефект багатопроменевого прийому, коли на антену, розташовану на приймальній стороні, приходить кілька варіантів переданого сигналу, зрушених по фазі один щодо іншого. Багатопроменевий прийом значно збільшує коефіцієнт помилок. Ще одна проблема – "вільний статус" діапазону 2,4 ГГц. У ньому можуть працювати, наприклад, генератори мікрохвильових печей чи медичні прилади. Інформацію, що передається бездротовою мережею, відносно легко перехопити. Так, зараз використовуються алгоритми, які можна "розкрити" прямим перебором, хіба що використовуючи суперкомп'ютер. Але й продуктивність обчислювальної техніки зростає із великою швидкістю. Не виключено, що через кілька років системи захисту інформації, що використовуються в бездротових мережах, можна буде зламати, використовуючи персональний комп'ютер. А ось на те, що за цей час алгоритми шифрування, дозволені для масового застосування, будуть адекватно покращені, сподіватися не доводиться, оскільки в США поставили перед світом питання обмеження вдосконалення масових засобів криптозахисту інформації.

Список літератури

1. В.І.Васильєв та ін. Методи та засоби організації каналів передачі даних.

2. Обчислювальні машини, системи та мережі. Підручник за редакцією

А.В.П'ятибратова.

3. Ф.Дженнінгс. Практична передача даних модеми, мережі, протоколи.

4. Ю.Блек. Мережі ЕОМ: протоколи, стандарти, інерфейс.

5. http://ua.wikipedia.org/