Классификация компьютерных сетей по типу среды передачи данных подробная информация (6 видео)

Компьютерные сети – это совокупность взаимосвязанных компьютеров, объединенных для обмена данными и обеспечения совместной работы. Они позволяют пользователям передавать информацию и ресурсы между компьютерами, что делает сети неотъемлемой частью современной информационной инфраструктуры.

Классификация компьютерных сетей по типу среды передачи данных является одним из основных подходов к их организации. Она основывается на способе, которым информация передается между устройствами в сети. Существует несколько основных типов сетей, разделенных в соответствии с используемой средой передачи данных.

Первый тип – локальные сети (LAN) – это сети, находящиеся в пределах ограниченной территории, такой как дом, офис или учебное заведение. Они обычно имеют высокую пропускную способность и низкую задержку, что обеспечивает быструю передачу данных между устройствами внутри сети. Локальные сети могут быть проводными или беспроводными, в зависимости от типа используемой среды передачи данных.

Второй тип – глобальные сети (WAN) – это сети, охватывающие большую географическую область, такую как город, страна или даже весь мир. Они позволяют компьютерам, находящимся на значительном расстоянии друг от друга, обмениваться информацией. Глобальные сети работают на основе различных технологий, таких как телефонные линии, оптоволоконные кабели и спутниковые связи. Они обеспечивают высокую надежность передачи данных, но могут иметь более низкую пропускную способность и большую задержку по сравнению с локальными сетями.

Содержание

Основные понятия
Компьютерная сеть
Среда передачи данных
Классификация сетей
Классификация сетей по типу среды передачи данных
Сети с проводными соединениями
Коаксиальные сети
Витая пара
Оптоволоконные сети
Беспроводные сети
Сети Wi-Fi
Сети Bluetooth
Сети Zigbee
Гибридные сети
Смешанные сети
📽️ Видео

Видео:Модель OSI | 7 уровней за 7 минутСкачать

Основные понятия

Среда передачи данных – это физическая среда, по которой передаются данные. Она может быть проводной или беспроводной. В проводных средах передачи данные передаются по физическим кабелям, а в беспроводных средах – по воздуху через радиоволны.

В соответствии с типом среды передачи данных, компьютерные сети можно классифицировать на следующие группы:

Локальные сети (LAN) – это сети, ограниченные географически и обеспечивающие передачу данных на небольшое расстояние, обычно в пределах одного здания или офиса.
Глобальные сети (WAN) – это сети, объединяющие компьютеры и другие устройства на большом расстоянии, обычно через телекоммуникационные сети.
Метрополитенские сети (MAN) – это сети, предоставляющие соединение между локальными сетями в пределах города или в пределах одного региона.
Подсети – это части компьютерных сетей, которые объединяют группы устройств и обеспечивают более эффективную передачу данных внутри сети.
Виртуальные сети (VPN) – это сети, создаваемые на основе публичных сетей, но с использованием криптографических методов защиты данных, что обеспечивает безопасность передачи информации.

Компьютерная сеть

Существует несколько способов классификации компьютерных сетей. Один из них основан на типе среды передачи данных. В зависимости от этого параметра сети можно разделить на проводные и беспроводные.

Тип среды передачи	Описание	Примеры
Проводные сети	Используют проводные соединения для передачи данных.	LAN, Ethernet, USB
Беспроводные сети	Передача данных осуществляется по радиоволнам или инфракрасному излучению.	Wi-Fi, Bluetooth, NFC

Проводные сети обычно используются в кабельной инфраструктуре, где компьютеры соединены при помощи кабелей. Беспроводные сети, с другой стороны, особенно популярны в ситуациях, когда проводная инфраструктура неэффективна или невозможна.

Важно отметить, что выбор типа сети зависит от конкретных требований и целей пользователей. Оба типа сетей имеют свои преимущества и недостатки, и, в зависимости от области применения, может потребоваться использование как проводных, так и беспроводных сетей.

Среда передачи данных

Существует несколько основных типов среды передачи данных:

Проводная среда передачи данных — данные передаются по проводам или кабелям, в которых сигналы передаются в виде электрических или оптических импульсов. Примерами проводных сред передачи данных являются витая пара, коаксиальный кабель и оптоволоконный кабель.
Беспроводная среда передачи данных — данные передаются по воздуху с помощью радиоволн или инфракрасного излучения. Беспроводные среды передачи данных обеспечивают гибкость и мобильность, так как устройства могут быть подключены к сети из любого места в пределах зоны действия сигнала. Примерами беспроводных сред передачи данных являются Wi-Fi и Bluetooth.
Смешанная среда передачи данных — данные передаются как по проводным, так и по беспроводным средам. Такой подход позволяет использовать преимущества обоих типов передачи данных и обеспечивает более эффективное использование сетевых ресурсов.

В зависимости от требований сети и ее особенностей, можно выбрать оптимальную среду передачи данных. Компьютерные сети используют различные комбинации проводных и беспроводных сред передачи данных для обеспечения оптимальной скорости, надежности и доступности связи.

Классификация сетей

Компьютерные сети могут быть классифицированы по различным признакам, в том числе по типу среды передачи данных. Существует несколько основных типов сетей:

Локальные сети (LAN) — это сети, ограниченные географической областью, обычно охватывающие здания или небольшую территорию. Они предназначены для обмена данными и ресурсами между компьютерами и устройствами внутри локальной сети. Примерами локальных сетей являются домашние сети или сети офиса.
Глобальные сети (WAN) — это сети, которые охватывают большие географические области, такие как страны или континенты. Глобальные сети объединяют локальные сети и позволяют обмену данными и ресурсами между разными локальными сетями. Интернет является примером глобальной сети.
Метрополитенные сети (MAN) — это сети, которые охватывают городскую или региональную область. Они обычно используются для связи между группами локальных сетей или для предоставления доступа к глобальным сетям.
Сети с коммутируемой средой передачи данных — это сети, в которых информация передается посредством коммутации. В этих сетях данные разбиваются на пакеты, и каждый пакет может передаваться разными путями до достижения назначения. Примерами сетей с коммутируемой средой передачи данных являются Ethernet, ATM и Frame Relay.

Классификация сетей по типу среды передачи данных позволяет понять особенности и возможности каждого типа сети и выбрать наиболее подходящий для конкретных задач.

Видео:Топологии сетей | Курс "Компьютерные сети"Скачать

Классификация сетей по типу среды передачи данных

Компьютерные сети могут быть классифицированы по различным критериям, например, по топологии, по типу среды передачи данных и т. д. В данной статье мы рассмотрим классификацию сетей именно по типу среды передачи данных.

Существуют три основных типа сред передачи данных в компьютерных сетях:

Тип среды передачи данных	Описание	Примеры технологий и протоколов
Проводная среда	Для передачи данных используются физические провода	Ethernet, USB, HDMI
Беспроводная среда	Для передачи данных используются радиоволны или инфракрасный свет	Wi-Fi, Bluetooth, NFC
Оптическая среда	Для передачи данных используются оптические волокна	Оптическое волокно, Fiber Channel

Каждый тип среды передачи данных имеет свои преимущества и недостатки. Проводная среда обычно обеспечивает более надежную и стабильную связь, однако ограничена длиной проводов. Беспроводная среда позволяет передавать данные без использования проводов, но может быть подвержена помехам и иметь ограниченное покрытие. Оптическая среда обеспечивает высокую пропускную способность и большую дальность передачи, но требует специального оборудования и стоит дороже.

Выбор типа среды передачи данных зависит от конкретных требований и условий использования. В некоторых случаях может быть целесообразно комбинировать разные типы сред передачи данных для достижения оптимальной производительности и надежности сети.

Видео:Принципы работы компьютерных сетейСкачать

Сети с проводными соединениями

Сети с проводными соединениями, также известные как проводные сети, представляют собой сетевые системы, основанные на использовании физических проводов для передачи данных между устройствами. Они обеспечивают надежное и стабильное соединение, и поэтому широко применяются в различных областях.

В сетях с проводными соединениями для передачи данных используются различные типы кабелей, такие как витая пара, коаксиальный кабель, оптоволокно и прочие. Каждый из этих типов кабелей имеет свои особенности и характеристики, которые определяют его применимость и пропускную способность.

Сети с проводными соединениями обеспечивают высокую скорость передачи данных и стабильное соединение, что делает их идеальным выбором для организации сетей в предприятиях, офисах, учебных заведениях и домашних условиях. Они также обеспечивают защиту данных от внешних воздействий и позволяют создавать сложные сетевые структуры.

Однако сети с проводными соединениями имеют и свои недостатки. Они требуют сложной укладки кабелей и установки соответствующего оборудования. Также проводные сети ограничены длиной кабеля, поэтому для соединения удаленных устройств может потребоваться использование усилителей сигнала или других средств передачи данных.

В целом, сети с проводными соединениями являются основным типом компьютерных сетей и обладают рядом преимуществ перед беспроводными аналогами. Они обеспечивают надежность, высокую скорость передачи данных и защиту информации, что делает их широко используемыми в современном мире.

Коаксиальные сети

Особенностью коаксиальных сетей является то, что экранированный коаксиальный кабель защищает данные от внешних помех и электромагнитных воздействий, обеспечивая более надежную передачу данных по сравнению с другими типами сетей, например, сетями на основе витой пары.

Коаксиальные сети были широко распространены в прошлом, особенно в локальных сетях, но с развитием технологий, они уступили свое место сетям на основе витой пары и оптоволоконным сетям, предлагающим более высокую скорость передачи данных и больший объем информации.

Тем не менее, коаксиальные сети все еще могут быть использованы в некоторых сферах, например, в системах видеонаблюдения или в кабельном телевидении. Также в некоторых случаях они могут использоваться в качестве временного решения для передачи данных на небольшие расстояния.

Преимущества	Недостатки
Надежная передача данных	Ограниченная скорость передачи данных
Сохранение качества сигнала на больших расстояниях	Ограниченная длина кабеля
Защита данных от помех и внешних воздействий	Высокая стоимость оборудования и установки

Важно отметить, что развитие современных технологий привело к тому, что коаксиальные сети стали менее распространенными и уступили место более эффективным и мощным сетям. Однако, в некоторых специфических случаях или в старых инфраструктурах, коаксиальные сети могут продолжать использоваться.

Витая пара

Особенность витой пары заключается в том, что проводники перекручиваются, что помогает уменьшить воздействие электромагнитных помех. Проводники внутри витой пары обычно выполнены из меди и защищены от внешних воздействий пластиковой оболочкой.

Витая пара может быть экранированной или неэкранированной. В экранированной витой паре провода обернуты экраном из металла, который защищает их от воздействия внешних помех. Неэкранированная витая пара не имеет такого экрана, что делает ее более подверженной электромагнитным помехам.

Витая пара используется в различных стандартах и технологиях передачи данных, таких как Ethernet, Fast Ethernet, Gigabit Ethernet. Она предоставляет высокую скорость передачи данных и поддерживает большую длину кабеля, что делает ее идеальной для использования в локальных сетях.

Витая пара — надежный и широко применяемый тип кабельной сети, который является основой современных компьютерных сетей. Он обеспечивает стабильную передачу данных и помогает сократить влияние помех и снизить затухание сигнала.

Оптоволоконные сети

ОВС обладают рядом преимуществ по сравнению с другими типами сетей. Во-первых, оптоволоконные сети обладают очень высокой пропускной способностью, позволяющей передавать большое количество данных за короткое время. Это делает их идеальным выбором для сетей с высокими требованиями к скорости передачи информации, таких как провайдеры интернета или телекоммуникационные компании.

Во-вторых, ОВС обеспечивают высокую степень надежности и устойчивости к помехам. Оптоволоконные кабели не подвержены электромагнитным помехам, таким как сигналы от радио или электрических приборов, что может снизить качество сигнала в медных сетях. Они также устойчивы к внешним факторам, таким как влага или колебания температуры, что делает их надежным выбором для использования в различных условиях.

Оптоволоконная сеть состоит из оптического кабеля, который переносит световой сигнал, и оптических компонентов, таких как световодные разветвители или оптические усилители, которые управляют передачей данных. Для соединения разных участков сети используются оптические соединители или сварка оптических волокон.

Однако, помимо всех своих преимуществ, ОВС также имеют свои ограничения. Защита и обслуживание оптоволоконной сети может быть сложнее, чем медной сети. Оптический кабель требует бережного обращения, и любые повреждения или перекрутки могут привести к снижению качества сигнала или поломке сети.

Оптоволоконные сети применяются во многих сферах, таких как телекоммуникации, интернет-провайдеры, больницы, аэропорты и другие организации, где требуется быстрая и надежная передача данных. ОВС являются важным компонентом современной информационной инфраструктуры и продолжают развиваться для удовлетворения возрастающих требований к сетевым соединениям.

Видео:Основы компьютерных сетей - принципы работы и оборудованиеСкачать

Беспроводные сети

Одним из основных преимуществ беспроводных сетей является их гибкость и мобильность. Пользователи могут подключаться к сети и передавать данные, находясь в любой точке покрытия сети. Это особенно удобно для мобильных устройств, таких как смартфоны, планшеты и ноутбуки.

Беспроводные сети могут варьироваться по размеру: от небольших домашних сетей до городских сетей общего пользования с большим покрытием. Они также могут работать на разных частотах, таких как 2,4 ГГц и 5 ГГц.

Для создания беспроводной сети необходимо наличие точки доступа (access point), которая выполняет функцию базовой станции. Точка доступа обеспечивает связь между устройствами в сети и передачу данных через радиоволны. Кроме того, беспроводные сети могут быть защищены паролем или другими методами безопасности для предотвращения несанкционированного доступа к сети.

С развитием технологий беспроводные сети становятся все более быстрыми и надежными. В настоящее время они широко применяются в домашних и офисных сетях, общественных местах, образовательных учреждениях и других организациях. С появлением стандарта Wi-Fi 6, ожидается еще большее увеличение скорости и производительности беспроводных сетей.

Сети Wi-Fi

Сети Wi-Fi обычно осуществляются через беспроводные маршрутизаторы или точки доступа, которые создают радиосигналы для подключения устройств к сети. Это позволяет пользователям подключаться к интернету из любой точки, покрытой сигналом Wi-Fi.

Сети Wi-Fi могут быть защищены паролем, чтобы предотвратить несанкционированный доступ к сети. В рамках сетей Wi-Fi также могут быть разработаны различные сетевые топологии, такие как сети с централизованным управлением, сети с распределенным управлением и самоорганизующиеся сети.

Wi-Fi предоставляет высокую степень мобильности и гибкости, так как устройства могут подключаться к сети в различных местах без необходимости проводного подключения. Сети Wi-Fi широко используются в домашних и офисных сетях, общественных местах, таких как аэропорты, кафе, гостиницы, а также в образовательных учреждениях и предприятиях.

Однако, сети Wi-Fi имеют свои недостатки, такие как ограниченный радиус действия, возможность перегрузок и нарушений безопасности. В последние годы появились новые стандарты Wi-Fi, такие как Wi-Fi 6, которые улучшают производительность и надежность сетей Wi-Fi.

Сети Bluetooth

Сети Bluetooth используют специальные сетевые устройства, такие как мобильные телефоны, компьютеры, наушники, клавиатуры, микрофоны и др. Эти устройства могут соединяться между собой и обмениваться данными без использования проводного подключения.

Передача данных в сетях Bluetooth происходит с помощью специальных радиоканалов. Устройства могут создавать точечные или сетевые соединения. Точечные соединения позволяют обмениваться данными между двумя устройствами, в то время как сетевые соединения позволяют обмениваться данными между несколькими устройствами одновременно.

Сети Bluetooth имеют ряд преимуществ, таких как простота настройки, низкая энергопотребность, высокая скорость передачи данных и шифрование информации. Они широко используются для подключения периферийных устройств к компьютерам, обмена данными между мобильными телефонами и передачи аудио- и видеосигналов в наушники и колонки.

Однако существует и ряд ограничений сетей Bluetooth, таких как ограниченная дальность передачи данных, возможность пересечения сигналов с другими устройствами и небольшая пропускная способность.

Сети Zigbee

Сети Zigbee оснащены особым протоколом связи и предлагают низкую скорость передачи данных. Они подходят для использования в сфере «Интернета вещей» (IoT), а также для умных домов, промышленной автоматизации и др.

Сети Zigbee окружены личными областями (PAN), которые включают устройства, называемые узлами Zigbee. Эти узлы могут включать датчики, контроллеры, актуаторы и другие устройства, которые могут общаться между собой по беспроводной сети Zigbee.

Преимущества сетей Zigbee включают высокую надежность, низкое энергопотребление и возможность построения масштабируемых сетей с большим количеством устройств. Они обеспечивают хорошую защиту данных и могут работать в различных частотных диапазонах.

Сети Zigbee работают на низкой скорости передачи данных, обычно от 20 до 250 кбит/с. Это позволяет использовать их для передачи небольших объемов информации, но не подходит для передачи видео или больших файлов.

Примеры применения сетей Zigbee:

Умный дом: использование Zigbee для управления устройствами в доме, такими как освещение, отопление и системы безопасности.
Промышленная автоматизация: использование Zigbee для мониторинга и управления различными процессами и оборудованием в промышленных помещениях.
Сети датчиков: создание беспроводных сетей датчиков для мониторинга окружающей среды, например, для контроля температуры, влажности или уровня освещенности.

Видео:Классификация сетей | Курс "Компьютерные сети"Скачать

Гибридные сети

Гибридные сети могут включать в себя проводные и беспроводные сети, локальные сети (LAN) и глобальные сети (WAN), а также всех остальных типов. Комбинируя различные типы сетей, они могут предложить разнообразные возможности для передачи данных и обеспечения связности.

Преимущества гибридных сетей включают увеличенную пропускную способность и надежность, более широкий охват, лучшую масштабируемость и гибкость. Благодаря комбинации различных типов сетей, гибридные сети могут быть более отказоустойчивыми и способными обеспечить непрерывную связность даже при возникновении сбоев в одной из сетей.

Гибридные сети широко применяются в различных сферах, включая бизнес, образование, здравоохранение и государственный сектор. Они используются для создания распределенных систем, облачных вычислений, мобильной связи и других технологий, которые требуют высокой пропускной способности, надежности и гибкости сетевой инфраструктуры.

Смешанные сети

Смешанные сети представляют собой комбинацию двух или более типов сетей, которые используют различные среды передачи данных.

Примером смешанной сети может быть гибридная сеть, которая объединяет проводное и беспроводное подключение. В такой сети проводные соединения могут использоваться для передачи данных между устройствами внутри здания, а беспроводные соединения могут обеспечивать доступ к интернету.

Другим примером смешанной сети является сеть с коммутацией пакетов, которая объединяет в себе различные типы коммутации, например, коммутацию сети каналов и коммутацию пакетов. Это позволяет сети эффективно использовать доступные ресурсы и обеспечивать более надежную передачу данных.

Смешанные сети также могут использовать разные протоколы передачи данных, например, TCP/IP и IPX/SPX, что позволяет объединять устройства с разными операционными системами и обеспечивать совместимость между ними.

Однако объединение разных типов сетей может привести к повышенной сложности в настройке и управлении сетью, а также к необходимости использования дополнительного оборудования.

В целом, смешанные сети предоставляют гибкость и возможность комбинировать различные типы сетей, в зависимости от конкретных потребностей организации или пользователей.