Компьютерная сеть: что это такое, основные принципы

Читать в полной версии →

Компьютерная сеть (или computer network) — это система, объединяющая несколько устройств (компьютеров, серверов, принтеров, маршрутизаторов) для передачи данных. Она может работать в рамках одной комнаты, здания, города или охватывать целый мир. Вопрос "What is computer network" можно рассмотреть и с технической точки зрения: это инфраструктура, состоящая из аппаратных и программных компонентов, поддерживающих взаимодействие между устройствами.

Виды компьютерных сетей

Компьютерные сети можно классифицировать по различным критериям. Один из ключевых — это территориальный охват. По охвату различают локальные, глобальные сети и некоторые другие виды:

• Локальные компьютерные сети (Local Area Network, LAN) охватывают небольшие территории, такие как офисы, школы или дома. Они обеспечивают высокую скорость передачи данных и надежность связи. В таких сетях обычно используются проводные технологии (Ethernet) или беспроводные (Wi-Fi).
  
• Глобальные сети (Wide Area Network, WAN) объединяют абонентов на больших расстояниях, включая разные страны и континенты. Пример WAN — интернет. Такие сети используют спутниковые каналы, оптоволоконные линии и другие средства связи.
  
• Городские сети (Metropolitan Area Network, MAN) занимают промежуточное положение между LAN и WAN. Они охватывают территорию одного города и часто используются для организации интернет-доступа.
  
• Персональная сеть (Personal Area Network, PAN) предназначена для соединения устройств одного пользователя, например смартфона, ноутбука и наушников, через Bluetooth или Wi-Fi.

Также интересно: Что такое хеширование?

Компоненты компьютерных сетей и их функционал

Основные функции компьютерных сетей:

• Обмен файлами и данными.
  
• Совместное использование оборудования, например принтеров, серверов.
  
• Доступ к интернету и онлайн-ресурсам.
  
• Удаленное управление устройствами.

Для функционирования сети необходимы:

• NIC (Network Interface Card). Сетевая карта, обеспечивающая подключение устройства к сети.
  
• Маршрутизатор. Управляет передачей данных между сетями.
  
• Коммутатор. Соединяет устройства в локальной сети.
  
• Кабели и точки доступа. Обеспечивают проводное и беспроводное соединение.
  

Основные топологии компьютерных сетей

Топология сети — это схема соединения устройств внутри сети. Выделяют несколько видов топологии компьютерных сетей:

• Шина. Все устройства подключены к одной линии связи.
  
• Кольцо. Каждый узел соединен с двумя соседними, образуя кольцевую структуру.
  
• Звезда (сеть - звезда). Все устройства подключены к центральному узлу.
  
• Смешанная топология. Комбинация нескольких схем соединения.

Основные технологии компьютерных сетей

Компьютерные сети развиваются благодаря различным технологиям передачи данных. У каждой из них свои особенности, преимущества и области применения:

• Проводные компьютерные сети, например Ethernet, — наиболее распространенная технология для локальных сетей. Современные стандарты обеспечивают скорость до 100 Гбит/с.
  
• Беспроводные сети (Wi-Fi, 5G). Wi-Fi позволяет подключаться к сети без проводов, а 5G обеспечивает высокую скорость мобильного интернета.
  
• Облачные технологии. Сервисы (Google Drive, Dropbox, AWS) позволяют хранить и обрабатывать данные на удаленных серверах, обеспечивая доступ из любой точки мира.
  

Читайте также: Что такое DNS-сервер простыми словами

3 принципа работы компьютерных сетей

Работа компьютерных сетей основана на ряде принципов, обеспечивающих надежную передачу данных, взаимодействие устройств и стабильность соединения.

Протоколы передачи данных

Для передачи информации в компьютерных сетях используются протоколы — стандарты, определяющие правила обмена данными. Основные из них:

• TCP/IP — основа интернета, обеспечивает адресацию и передачу данных.
  
• HTTP/HTTPS — протокол передачи данных.
  
• FTP — используется для передачи файлов.
• SMTP/IMAP/POP3 — протоколы для работы с электронной почтой.

Читайте также: В чём разница между протоколами HTTP и HTTPS?

Архитектура сетей

Модель OSI (Open Systems Interconnection) описывает, как данные передаются в сети. Она состоит из семи уровней:

• Физический (кабели, радиосигналы).
  
• Канальный (MAC-адреса, Ethernet).
  
• Сетевой (IP-адреса, маршрутизация).
  
• Транспортный (TCP, UDP).
  
• Сеансовый (управление соединением).
  
• Представительский (шифрование, сжатие данных).
  
• Прикладной (веб-браузеры, почтовые клиенты).
  

Адреса в сети

Каждое устройство в сети имеет IP-адрес (например, 192.168.1.1), который позволяет идентифицировать его. Внутри локальных сетей используются MAC-адреса, а система DNS (Domain Name System) преобразует доменные имена, например google.com, в IP-адреса.

Заключение

Компьютерные сети обеспечивают связь, позволяют работать с удаленными ресурсами и делают повседневную жизнь удобнее. Развитие сетевых технологий продолжается, и в будущем нас ждут еще более быстрые, надежные и безопасные сети. Понять принципы работы компьютерных сетей можно на курсе «Введение в интернет» Хекслет. Вы узнаете принципы работы компьютерных сетей всего за 12 уроков и сможете проверить себя, пройдя 43 теста.