Основи комп'ютерних мереж: класифікація, обладнання і принцип роботи

27 0 Новини високих технологій

Комп'ютерна, або мережа передачі даних, – це цифрова телекомунікаційна мережа, яка дозволяє вузлів спільно використовувати ресурси. В комп'ютерних мережах обчислювальні пристрої обмінюються даними один з одним за допомогою з'єднань між вузлами (лінією передачі даних). Останні встановлюються на кабельних носіях (таких як дроти або оптичні кабелі) або по бездротовим технологіям (таким як Wi-Fi). Основи побудови комп'ютерних мереж максимально детально описуються в різних навчальних посібниках. Насправді розібратися в цьому дуже просто.

Основи комп'ютерних мереж: класифікація, обладнання і принцип роботи
Комп'ютерні пристрої, які ініціюють, маршрутизируют і завершують дані, називаються мережними вузлами. Вони можуть включати в себе хости (персональні комп'ютери, телефони, сервери), а також мережеве обладнання. Можна стверджувати, що два таких пристрої об'єднані в мережу, коли одне з них може обмінюватись інформацією з іншими, незалежно від того, чи вони мають пряме з'єднання один з одним. У більшості випадків протоколи зв'язку конкретного додатка є багаторівневими (тобто переносяться як корисне навантаження). Цей великий збір інформаційних потоків вимагає кваліфікованого управління, щоб забезпечити надійну роботу. Це визначення повністю дає розуміння того, що являють собою основи комп'ютерних мереж. Виснадул, Босова і багато інші автори навчальних посібників викладають цю інформацію простою, доступною мовою.


Комп'ютерні мережі підтримують величезну кількість додатків і послуг, таких як доступ до Всесвітньої павутини, цифрового відео і аудіо, спільного використання серверів додатків, сховищ, принтерів і факсимільних апаратів, а також роботу електронної пошти та засобів для відправки миттєвих повідомлень. Вони розрізняються по середовищу передачі, використовуваної для надсилання сигналів, а також за протоколами зв'язку для організації мережевого трафіку, розмірами мережі, топології, механізму керування трафіком і так далі. Найвідоміша комп'ютерна мережа – це Інтернет.

Властивості

Розглядаючи основи комп'ютерних мереж, можна репрезентувати їх як галузь електротехніки, електроніки, телекомунікацій, інформатики, інформаційних технологій та комп'ютерної техніки, оскільки вони спираються на теоретичне і практичне застосування відповідних дисциплін.


Основи комп'ютерних мереж: класифікація, обладнання і принцип роботи
Комп'ютерна мережа полегшує міжособистісну комунікацію, дозволяючи користувачам ефективно і легко спілкуватися різними способами: за допомогою електронної пошти, обміну миттєвими повідомленнями, онлайн-чатах, телефонних дзвінків, відеодзвінкам і відеоконференцій. Вона також дозволяє використовувати багато мережеві і обчислювальні ресурси. Користувачі можуть отримувати і використовувати послуги, що надаються пристроями в мережі, такі як друк на мережному принтері або використання загального пристрою зберігання. Мережа дозволяє обмінюватися файлами, даними та іншими типами вмісту, надаючи авторизованим користувачам можливість доступу до інформації, що зберігається на інших приєднаних комп'ютерах. Як же уявити основи комп'ютерних мереж для чайників? Розподілені обчислення використовують обчислювальні ресурси в мережі для виконання завдань. Це означає, що комп'ютерна мережа може використовуватися хакерами для розгортання комп'ютерних вірусів або черв'яків на підключених пристроях або для запобігання доступу цих пристроїв до мережі за допомогою атаки типу «відмова в обслуговуванні».

Мережевий пакет

Які основи передачі даних в комп'ютерних мережах? Посилання на з'єднання, які не підтримують ckets (традиційні лінії зв'язку «точка-точка»), просто передають дані у вигляді потоку біт. Проте більша частина інформації в комп'ютерних мережах переноситься в пакети. Мережевий пакет являє собою відформатовану одиницю даних (список біт або байтів), що переносяться мережею з комутацією пакетів. Такі пакети відправляються до місця призначення. Після прибуття вони виявляються повторно зібраними у вихідне повідомлення. Пакети складаються з двох видів даних: керуючої інформації і даних (корисної навантаження). Це основи мереж передачі даних. Еволюція комп'ютерних мереж триває нині, але деякі компоненти залишаються незмінними. Керуюча інформація надає інформацію, за допомогою яких мережа повинна доставляти дані користувача (наприклад, мережеві адреси джерела й одержувача, коди виявлення помилок та інформацію про послідовності). Як правило, вона знаходиться в заголовках пакетів і трейлерах з даними корисного навантаження між ними.
Основи комп'ютерних мереж: класифікація, обладнання і принцип роботи
З пакетами пропускна здатність середовища передачі може бути краще розподілена між користувачами, ніж з комутацією за схемою. Коли користувач відправляє пакети, це посилання може бути заповнена такими від інших користувачів, і тому навантаження може бути розділена з відносно невеликими перешкодами (за умови, що посилання не буде перевантажена). Часто маршрут, який пакет повинен приймати через мережу, буває не одразу доступний. У цьому випадку він ставиться в чергу і чекає, поки не стане посилання вільною. Такі основи передачі даних в комп'ютерних мережах.

Топологія мережі

Фізичне розташування мережі зазвичай менш важливо, ніж топологія, що з'єднує мережеві вузли. Це теоретичні основи телекомунікацій. Локальні комп'ютерні мережі, як і глобальні, вимагають безперервного з'єднання. Засоби передачі (часто згадуються в літературі як фізичні носії), які використовуються для з'єднання пристроїв для формування комп'ютерної мережі, що включають в себе електричний кабель, оптичне волокно і радіохвилі. Широко поширене сімейство носіїв передачі, використовуваних у технології локальної мережі (LAN), в сукупності називається Ethernet. Стандарти мультимедіа і протоколу, які забезпечують зв'язок між мережевими пристроями через них, визначаються IEEE 802.3. Ethernet передає дані по мідних і оптоволоконних кабелів. Стандарти бездротової локальної мережі використовують радіохвилі або інфрачервоні сигнали в якості середовища передачі. Навчальний посібник «Основи локальних комп'ютерних мереж» (Сергєєв) описує ці стандарти найбільш детально.

Дротові технології

Волоконно-оптичні кабелі використовуються для передачі світла від одного комп'ютера або мережевого вузла до іншого. Коаксіальний кабель широко використовується для систем кабельного телебачення, офісних будівель та інших робочих місць для локальних мереж. Такі кабелі складаються з мідного або алюмінієвого дроту, оточеній ізолюючим шаром (зазвичай це гнучкий матеріал з високою діелектричною сталою), який зовні оточений провідним шаром. Ізоляція допомагає мінімізувати перешкоди і спотворення. Швидкість передачі становить від 200 до понад 500 мільйонів біт в секунду.
Основи комп'ютерних мереж: класифікація, обладнання і принцип роботи
Технологія ITU-T G. hn використовує існуючу домашню проводку (коаксіальний кабель, телефонні та лінії електропередачі) для створення високошвидкісний (до 1 гігабіт/с) локальної мережі. Провід кручений пари є найбільш широко використовуваним засобом зв'язку для всієї телекомунікації. Такі кабелі складаються з мідних дротів, які скручені в пари. Звичайні телефонні дроти виробляють з двох ізольованих мідних дротів, скручених в пари. Кабель комп'ютерної мережі (Ethernet, визначений IEEE 802.3) складається з 4 пар мідних дротів, які можуть використовуватися як для передачі голосу, так і для даних. Сучасні основи побудови комп'ютерних мереж включають в себе саме це засіб з'єднання найчастіше. Використання двох проводів, скручених разом, допомагає зменшити перехресні перешкоди і електромагнітну індукцію. Швидкість передачі становить від 2 мільйонів до 10 мільярдів біт в секунду. Кабель витої пари поставляється в двох варіантах:
  • неекранований (UTP);
  • екранований (STP).
  • Кожна форма має кілька категорій рейтингів, призначених для використання в різних сценаріях. Оптичне волокно являє собою скловолокно. Воно переносить імпульси світла, які представляють дані. Переваги оптичних волокон над металевими проводами – дуже низькі втрати при передачі і стійкість до електричних перешкод.
    Основи комп'ютерних мереж: класифікація, обладнання і принцип роботи
    Оптичні волокна можуть одночасно переносити кілька довжин хвиль світла, що значно збільшує швидкість передачі даних (до трильйонів біт в секунду). Вони можуть використовуватися для дуже високої швидкості передачі даних на великі відстані, а також застосовуються в структурі підводних кабелів для з'єднання континентів. Ціна є основним чинником, що відрізняє можливості дротової і бездротової технології. Друга категорія в цьому значно виграє.

    Бездротові технології

    Навчальний посібник «Основи локальних комп'ютерних мереж» зачіпає і бездротові технології. Вони можуть бути декількох видів. Наземна мікрохвильова зв'язок використовує наземні передавачі і приймачі, що нагадують супутникові антени. Ці мікрохвилі знаходяться в діапазоні низьких гігагерц, що обмежує всі комунікації до прямої видимості. Релейні станції розташовуються на відстані приблизно 48 км один від одного. Супутники зв'язку спілкуються через мікрохвильові радіохвилі, які не відхиляються земною атмосферою. Супутники розміщені в космосі, як правило, на геосинхронній орбіті на 35400 км над екватором. Ці орбітальні системи Землі здатні приймати і передавати сигнали голосу, даних і телебачення. Системи стільникового та PCS-зв'язку використовують декілька технологій радіозв'язку. Вони поділяють область, охватываемую кількома географічними районами. У кожної з них є передавач з радіорелейного антеною для передачі викликів з однієї області в наступну. Бездротові локальні мережі використовують високочастотну радіотехніку, подібну цифрового стільникового та низькочастотної. Вони застосовують технологію розширеного спектру для забезпечення зв'язку між декількома пристроями в обмеженій області. Стандарт IEEE 80211 визначає загальний вигляд бездротовий радіохвилі з відкритими стандартами, відомої як Wi-Fi.

    Мережеві вузли

    Підручник для 11 класу «Основи побудови комп'ютерних мереж» (Босова) дає гарне визначення мережним вузлам. Так, крім будь-яких фізичних носіїв передачі, існують додаткові базові блоки системи, такі як контролери мережевого інтерфейсу (NIC), концентратори, мости, комутатори, маршрутизатори, модеми та брандмауери. Будь-яка конкретна частина устаткування буде містити кілька блоків та виконувати кілька функцій.
    Основи комп'ютерних мереж: класифікація, обладнання і принцип роботи

    Мережеві інтерфейси

    Визначаючи основи комп'ютерних мереж для чайників, не можна обійти і опис необхідного устаткування. Контролер мережевого інтерфейсу (NIC) – це комп'ютерне обладнання, яке дає машині можливість доступу до засобів передачі і має можливість обробляти мережеву інформацію низького рівня. Наприклад, мережевий адаптер може мати роз'єм для прийому кабелю або антену для бездротової передачі і прийому і відповідні схеми. Адаптер відповідає за трафік, адресований мережевою адресою або для нього самого, або для комп'ютера в цілому. В Ethernet кожен контролер мережевого інтерфейсу має унікальну адресу управління доступом до середовища передачі (MAC), зазвичай зберігається в постійній пам'яті. Щоб уникнути конфліктів адреси між пристроями, підтримується їх унікальність. Розмір MAC-адреси Ethernet становить шість октетів. Три найбільш значущих з них зарезервовані для ідентифікації виробників NIC. Цю інформацію можна знайти на всіх тематичних ресурсах, у тому числі на Habrahabr. Основи комп'ютерних мереж дуже прості в розумінні, якщо вивчити основні їх елементи.

    Ретранслятори і концентратори

    Ретранслятор – це електронний пристрій, який отримує мережевий сигнал, очищає його від непотрібного шуму і регенерує. Сигнал повторно передається з більш високим рівнем потужності або з іншого боку обструкції, завдяки чому може покривати великі відстані без погіршення. У більшості конфігурацій Ethernet з кручений парою потрібні ретранслятори для кабелю довжиною більше 100 метрів. При використанні волоконної оптики вони можуть перебувати в десятках чи навіть сотнях кілометрів один від одного. Ретранслятор з декількома портами відомий як концентратор Ethernet. Такі пристрої працюють на фізичному рівні моделі OSI. Їм потрібна невелика кількість часу для регенерації сигналу. Це може призвести до затримки поширення, яка впливає на продуктивність мережі. У результаті багато мережеві архітектури обмежують кількість ретрансляторів, які можуть використовуватися в рядку (наприклад, правило Ethernet 5-4-3 яке входить до основи комп'ютерних мереж).

    Мости

    Мережний міст з'єднує і фільтрує трафік між двома сегментами мережі на рівні лінії передачі даних для формування єдиної мережі. Це руйнує домен колізії, але підтримує єдиний широкомовний домен. Сегментація мережі розбиває більшу, перевантажену мережу, на агрегацію менших, більш ефективних. Ці основи побудови комп'ютерних мереж дозволяють досягати кращого їх функціонування. Мости бувають трьох основних типів:
  • Локальні, безпосередньо підключають локальні мережі.
  • Віддалені, які можуть використовуватися для створення глобальної мережі (WAN) між LAN.
  • Бездротові, які можна використовувати для підключення до локальної мережі або для приєднання віддалених пристроїв до неї.
  • Комутатори

    Посібник «Основи комп'ютерних мереж» (Оліфер) пропонує просте визначення для різного мережевого обладнання. Мережевий комутатор – це пристрій, який пересилає і фільтрує дейтаграми (фрейми) рівня OSI між портами на основі MAC-адреси призначення в кожному кадрі. Комутатор відрізняється від концентратора тим, що він тільки пересилає кадри фізичні порти, які беруть участь у зв'язку. Його можна розглядати як багатопортовий міст. Він намагається пов'язувати фізичні порти з MAC-адресами, вивчаючи вихідні адреси отриманих кадрів. Якщо цільове призначення невідомо, комутатор транслює в усі порти, крім джерела. Багаторівневі комутатори можуть маршрутизироваться на основі адресації рівня 3 або додаткових логічних рівнів. Цей термін часто використовується для позначення таких елементів, як маршрутизатори і мости, а також пристроїв, які можуть поширювати трафік на основі навантаження або вмісту додатки.

    Маршрутизатори

    Маршрутизатор є міжмережевим пристроєм, який пересилає пакети між мережами, обробляючи інформацію, включену в пакет, або датаграмму. При вивченні основ роботи комп'ютерних мереж він часто згадується як роутер. Інформація про маршрутизації часто обробляється разом з таблицею переадресації. Маршрутизатор використовує таблицю, щоб визначити, куди пересилати пакети. Пункт призначення в ній може включати в себе «нульовий» інтерфейс, який дані можуть увійти, однак подальша обробка для них відсутня, тобто пакети видаляються.

    Модеми

    Основи комп'ютерних мереж (Microsoft та багатьох інших) будуть неповними без згадки деяких мережевих пристроїв. Модеми (MOdulator-DEModulator) використовуються для підключення мережевих вузлів через провід, не призначений для цифрового мережевого трафіку або для бездротового зв'язку. Один або кілька сигналів модулюються цифровим джерелом для отримання аналогового сигналу, який може бути адаптований для передачі. Модеми зазвичай використовуються для телефонних ліній.

    Брандмауери

    Брандмауер – це мережевий пристрій для керування правилами безпеки і доступу до мережі. Як правило, він налаштований на відхилення запитів доступу від невизнаних джерел, одночасно дозволяючи дії з визнаних. Найважливіша роль брандмауерів в основи безпечної роботи в комп'ютерних мережах зростає паралельно з постійним збільшенням кібератак.

    Структура мережі

    Мережева топологія – це макет або організаційна ієрархія взаємопов'язаних вузлів комп'ютерної мережі. Різні топології мережі можуть впливати на пропускну здатність, але надійність часто більш важлива. При використанні багатьох технологій, таких як шини, один відмова може призвести до збою мережі. Загальне правило основи комп'ютерних мереж звучить так: чим більше взаємозв'язків встановлюється, тим більш надійною є мережа.
    Основи комп'ютерних мереж: класифікація, обладнання і принцип роботи

    Шина

    В цьому випадку всі вузли з'єднані з загальною середовищем вздовж одного носія. Це макет, який використовується у вихідному зразку Ethernet, званий 10BASE5 та 10BASE2. Раніше це вважається спільною топологією на рівні каналу передачі даних, хоча сучасні варіанти використовують замість цього посилання «точка-точка».

    Зірка

    Всі вузли з'єднані з центральним вузлом. Це типова схема, зустрічається в основах локальної комп'ютерної мережі бездротового типу, де кожен клієнт підключається до центральної точки доступу.

    Кільце

    Кожен вузол підключений до двом сусіднім, і всі вони підключені один до одного. Основи комп'ютерної мережі в даному випадку наступні. Кожен вузол може досягати іншого у зв'язці шляхом переміщення в бік. Інтерфейс Fiber Distributed Data Interface (FDDI) використовує саме таку топологію.

    Клітинки

    Кожен вузол підключений до довільного числа сусідніх таким чином, що можливо встановити з'єднання від одного до іншого, незалежно від їх близькості.

    Дерево

    Вузли розташовані ієрархічно. Ця мережа нагадує крону живого дерева – вузли з'єднуються з збільшенням смуги пропускання до кореня. Зверніть увагу, що фізичне розташування вузлів у мережі необов'язково відображає її топологію. Основи програмування комп'ютерних мереж такі, що на практиці можуть спостерігатися кілька схем одночасно.

    Оверлейная мережа

    Оверлейная мережа – це віртуальна комп'ютерна мережа, яка побудована поверх іншої. Вузли в ній поєднані віртуальними або логічними посиланнями. Кожна посилання відповідає шляхи і маршруту в базовій мережі. Топологія мережі накладання може відрізнятися від базової топології. Наприклад, багато однорангові мережі є оверлейными. Вони організовані як вузли віртуальної системи посилань, які працюють поверх Інтернету. Оверлейные мережі існують з моменту створення мереж, коли комп'ютерні системи були підключені по телефонних лініях з використанням модемів, перш ніж існувала якась мережа даних. Самим яскравим прикладом оверлейной мережі є сам Інтернет. Спочатку він був побудований як накладення на телефонну мережу. Навіть сьогодні кожен інтернет-сайт може взаємодіяти практично з будь-яким іншим через сітку підмереж з абсолютно різними топологіями та технологіями. Дозвіл адрес, маршрутизація – це кошти, які дозволяють відображати повністю підключену IP-оверлейную мережу до базової. Іншим прикладом оверлейной мережі є розподілена хеш-таблиця, яка відображає ключі до вузлам в мережі. У цьому випадку базова мережа являє собою IP-мережу, а оверлейная являє собою таблицю (фактично карту), індексовану ключами. Ці технології також були запропоновані в якості способу поліпшення Інтернет-маршрутизації, наприклад, шляхом надання гарантій якості для забезпечення більш якісних потокових медіа. Попередні пропозиції, такі як IntServ, DiffServ і IP Multicast, не отримали широкого визнання, оскільки їм потрібна модифікація всіх маршрутизаторів в мережі. Оверлейная мережа не має контролю над тим, як пакети направляються в базовій мережі між двома оверлейными вузлами, але вона може керувати, наприклад, послідовністю вузлів накладення, повідомлення яких проходить до того, як вона досягне свого адресата.

    Протоколи зв'язку

    Існують і інші елементи, які входять до основи комп'ютерних мереж. Протокол зв'язку являє собою набір правил для обміну інформацією з мережі. В стеку протоколів кожен з них використовує служби рівня нижче нього, в той час як нижній рівень контролює апаратне забезпечення, яке відправляє інформацію через носій. Використання розшарування протоколів сьогодні повсюдно поширене в комп'ютерній мережі. Важливим прикладом такого стека є HTTP, працює через TCP IP по протоколу IEEE 80211. Цей стек використовується між бездротовим маршрутизатором і персональним комп'ютером домашнього користувача, коли останній переглядає веб-сторінки. Протоколи зв'язку мають різні характеристики. Вони можуть бути орієнтованими на з'єднання або на його недопущення, вони можуть застосовувати режим схеми або комутацію пакетів, і можуть використовувати ієрархічну або плоску адресацію. Це найважливіші основи комп'ютерних мереж. Протоколів зв'язку існує безліч, і деякі з них описані нижче. IEEE 802 – це сімейство стандартів IEEE, що займаються локальними та міськими мережами. Повний їх набір надає різноманітні мережеві можливості. Протоколи мають плоску схему адресації. Вони працюють в основному на рівнях 1 і 2 моделі OSI. Наприклад, мости MAC (IEEE 802.1 D) пов'язані з маршрутизацією пакетів Ethernet з використанням Spanning Tree. IEEE 802.1 Q описує VLAN, а IEEE 802.1 X визначає протокол управління доступом до мережі на основі портів, який формує основу для механізмів автентифікації, що використовуються в VLAN (але він також зустрічається в WLAN) – це те, що бачить домашній користувач, коли він повинен ввести «ключ доступу». Ethernet, іноді просто званий локальною мережею, являє собою сімейство протоколів, використовуваних в проводових локальних мережах, які описуються рядом стандартів, званих IEEE 802.3. Бездротова локальна мережа, також широко відома як WLAN або Wi-Fi, є, ймовірно, найбільш відомим протоколом IEEE802 для домашніх користувачів. Він стандартизований IEEE 80211 і володіє багатьма властивостями проводового Ethernet. Internet Protocol Suite, також званий TCP/IP, є основою всіх сучасних мереж. Він пропонує послуги без підключення, а також вчиняє дії, орієнтовані на з'єднання на рівні інтернет-протоколу (IP). По суті, набір протоколів визначає специфікації адресації, ідентифікації та маршрутизації протоколу IP версії 4 (IPv4) і для IPv6 наступного покоління зі значно розширеної здатністю адресації. SONET/SDH Synchronous optical networking (SONET) і Синхронна цифрова ієрархія (SDH) – це стандартизовані протоколи мультиплексування, які передають кілька цифрових бітових потоків через оптичне волокно з використанням лазерів. Спочатку вони були призначені для передачі повідомлень в режимі схеми з різних джерел, в першу чергу для підтримки в режимі реального часу, без стиснення, з комутацією каналів, закодованої у форматі PCM (імпульсно-кодова модуляція). Однак через нейтральності протоколу і орієнтованих на транспорт функцій, SONET/SDH також стали очевидним вибором для транспортування кадрів асинхронного режиму передачі (ATM). Режим асинхронної передачі (ATM) є технологією для перемикання телекомунікаційних мереж. Він використовує асинхронне мультиплексування з тимчасовим поділом і кодує дані в невеликі осередки фіксованого розміру. Він відрізняється від інших протоколів, таких як Internet Protocol Suite або Ethernet, які використовують пакети або фрейми з перемінним розміром. ATM має схожість як з мережею, так і з комутацією пакетів. Це робить його гарним вибором для мережі, яка повинна обробляти як традиційний високопродуктивний трафік даних, так і контент у режимі реального часу з низькою затримкою, такий як голос і відео. ATM використовує орієнтовану на з'єднання модель, в якій віртуальна схема повинна бути встановлена між двома кінцевими точками до початку фактичного обміну даними.

    Різновиди мереж

    Мережа може характеризуватися своєю фізичною здатністю або організаційної метою. Використання мережі, включаючи авторизацію користувача і права доступу, відповідно розрізняється.

    Наномасштабная мережа

    Наномасштабная мережа (BAN) зв'язку має ключові компоненти, реалізовані в наномасштабі, включаючи носії повідомлень, і використовує фізичні принципи, які відрізняються від макросовременных механізмів комунікації. Наномасштабная зв'язок розширює зв'язок з дуже маленькими датчиками і приводами, такими як виявлені в біологічних системах, а також має тенденцію працювати в середовищах, які були б занадто жорсткими для класичної комунікації.

    Персональна мережа

    Персональна (PAN) – це комп'ютерна мережа, яка використовується для зв'язку між комп'ютером і різними інформаційними технологічними пристроями, що належать одному користувачеві. Деякі приклади пристроїв, які використовуються в PAN, – це персональні комп'ютери, принтери, факси, телефони, КПК, сканери і навіть ігрові приставки. PAN може включати в себе провідні та бездротові пристрої. Досяжність цієї мережі зазвичай простягається до 10 м. Провідна PAN зазвичай сконструйована з використанням USB і FireWire, тоді як технології, такі як Bluetooth і інфрачервона зв'язок, зазвичай утворюють бездротову PAN.

    Локальна мережа

    Локальна (LAN) – це мережа, яка з'єднує комп'ютери та пристрої в обмеженому географічному районі, такому як будинок, школа, офісна будівля або близько розташована група будівель. Кожен комп'ютер або пристрій у мережі є вузлом. Дротові локальні мережі найчастіше засновані на технології Ethernet. Нові стандарти, такі як ITU-T G. hn, також забезпечують спосіб створення дротової локальної мережі з використанням існуючої проводки, такий як коаксіальні кабелі, телефонні та лінії електропередачі. Основи локальних комп'ютерних мереж, на відміну від WAN), включають більш високі швидкості передачі даних, обмежений географічний діапазон і відсутність залежності від виділених ліній для забезпечення можливості підключення. Поточні Ethernet або інші технології IEEE 802.3 LAN працюють зі швидкістю передачі даних до 100 Гбіт/с. LAN можна підключити до глобальної Мережі за допомогою маршрутизатора.

    Домашня зона

    Домашня мережа (HAN) – це житлова локальна мережа, яка використовується для зв'язку між цифровими пристроями, зазвичай розгорнутими в домашніх умовах, як правило, невеликою кількістю персональних комп'ютерів та аксесуарів, таких як принтери і мобільні обчислювальні пристрої. Важливою функцією є перехід доступу в Інтернет. Найчастіше технологія реалізується через провайдера кабельного телебачення або цифрову абонентську лінію (DSL).

    Мережа зберігання даних

    Мережа зберігання даних (SAN) являє собою виділену мережу, яка забезпечує доступ до консолідованого сховища даних на рівні блоків. SAN використовуються в основному для створення пристроїв зберігання, таких як дискові масиви, бібліотеки та оптичні музичні центри, доступні для серверів, щоб пристрої відображалися як локально підключених до операційної системи. SAN зазвичай має власний набір пристроїв зберігання, які зазвичай недоступні через LAN іншими пристроями. Вартість і складність SAN знизилися на початку 2000-х років до рівнів, що дозволяють більш широке впровадження як у корпоративному, так і в малій бізнес-середовищі.

    Магістральна мережа

    MAN є частиною інфраструктури комп'ютерної мережі, яка забезпечує шлях для обміну інформацією між різними LAN або підмережами. Вона може зв'язувати різноманітні мережі в одному приміщенні, в різних будівлях або на широкій території. Наприклад, велика компанія може впровадити магістральну мережу для підключення відділів, розташованих в різних будівлях. Обладнання, яке пов'язує відомчі мережі, є основною мережею. При проектуванні MAN слід враховувати ефективність зв'язку і можливість перевантаження. Як правило, пропускна здатність магістральної мережі більше, ніж у окремих мереж, підключених до неї.

    Глобальна мережа

    WAN – це комп'ютерна мережа, що охоплює велику географічну область, таку як місто, країна або навіть міжконтинентальні відстані. Вона використовує канал зв'язку, який об'єднує безліч типів носіїв, таких як телефонні лінії, кабелі і повітряні хвилі. WAN часто використовує засоби передачі, що надаються звичайними операторами, наприклад телефонними компаніями. Її технології зазвичай працюють на трьох нижніх рівнях еталонної моделі OSI: фізичному, каналу передачі даних і мережевому. Саме по ній можна чітко простежити основи комп'ютерних систем та мереж.

    Приватна мережа підприємства

    Корпоративна мережа, яку організація створює для з'єднання своїх приміщень (наприклад, виробничих майданчиків, головних і віддалених офісів, магазинів), щоб вони могли спільно використовувати комп'ютерні ресурси. Вона може включати в себе різні компоненти, що входять до основи комп'ютерних мереж. Microsoft та інші розробники виробляють обладнання з урахуванням такого можливого підключення.

    Віртуальна приватна мережа

    Віртуальна приватна (VPN) являє собою оверлейную мережа, в якій деякі зв'язки між вузлами переносяться відкритими сполуками або віртуальними схемами в який-небудь більш великої мережі (наприклад, в Інтернеті), а не за допомогою фізичних проводів. Протоколи рівня каналу передачі даних туннелируются через велику мережу. Одним з поширених її застосувань є безпечна зв'язок через Інтернет. Але при цьому VPN не повинна мати явних функцій безпеки, таких як аутентифікація або шифрування вмісту. Наприклад, VPN можна використовувати для поділу трафіку різних спільнот користувачів по базовій мережі, забезпечуючи тим самим основи безпеки комп'ютерних мереж. VPN може мати найкращу продуктивність або може мати певний угода про рівень обслуговування (SLA) між клієнтом та постачальником послуг. Як правило, така мережа має топологію більш складну, ніж «точка-точка».