Що таке комп'ютерна мережа?

Комп'ютерна мережа – це взаємозалежні обчислювальні пристрої, які можуть обмінюватися даними та спільно використовувати ресурси. Ці мережні пристрої використовують систему правил, званих комунікаційними протоколами, передачі інформації у вигляді фізичних чи бездротових технологій.

Нижче наведено відповіді на питання, що часто ставляться про комп'ютерні мережі.

Як працює комп'ютерна мережа?

Вузли та посилання є опорними точками комп'ютерних мереж. Мережним вузлом може бути обладнання передачі даних (data communication equipment, DCE), таке як модем, концентратор або комутатор, або термінальне обладнання обробки даних (data terminal equipment, DTE), таке як два або більше комп'ютерів та принтерів. Канал відноситься до середовища передачі, що з'єднує два вузли. Зв'язки можуть бути фізичними, такими як кабелі або оптичні волокна, або вільним простором бездротовими мережами.

У працюючій комп'ютерній мережі вузли слідують набору правил або протоколів, які визначають, як надсилати та отримувати електронні дані за посиланнями. Архітектура комп'ютерної мережі визначає конструкцію цих фізичних та логічних компонентів. Він надає специфікації для фізичних компонентів мережі, функціональної організації, протоколів та процедур.

Що роблять комп'ютерні мережі?

Комп'ютерні мережі були вперше створені наприкінці 1950-х років для використання у збройних силах та обороні. Спочатку вони використовувалися для передачі даних по телефонних лініях та мали обмежене комерційне та наукове застосування. З появою інтернет-технологій комп'ютерна мережа стала незамінною підприємствам.

Сучасні мережеві рішення забезпечують більше, ніж можливість підключення. Сьогодні вони мають вирішальне значення для цифрової трансформації та успіху бізнесу. Базові мережеві можливості стали більш програмованими, автоматизованими та безпечними.

Можливості сучасних комп'ютерних мереж див. нижче.

Віртуальні операції

Базова фізична мережева інфраструктура може бути логічно розділена на створення кількох оверлейних мереж. У оверлейной комп'ютерної мережі вузли віртуально пов'язані, і дані можуть передаватися з-поміж них кількома фізичними шляхами. Наприклад, багато корпоративних мереж накладаються на Інтернет.

Великомасштабна інтеграція

Сучасні мережеві послуги з'єднують фізично розподілені комп'ютерні мережі. Ці сервіси можуть оптимізувати мережеві функції за рахунок автоматизації та моніторингу для створення однієї великомасштабної високопродуктивної мережі. Мережеві послуги можна збільшувати чи зменшувати залежно від попиту.

Швидка реакція на умови, що змінюються

Багато комп'ютерних мереж програмно-визначаються. Трафік можна спрямовувати та контролювати централізовано за допомогою цифрового інтерфейсу. Ці комп'ютерні мережі підтримують керування віртуальним трафіком.

Захист безпеки даних

Всі мережеві рішення постачаються з вбудованими функціями безпеки, такими як шифрування та контроль доступу. Сторонні рішення, такі як антивірусне програмне забезпечення, брандмауери та антишкідливі програми, можуть бути інтегровані, щоб зробити мережу безпечнішою.

Які типи архітектури комп'ютерних мереж?

Структура комп'ютерної мережі поділяється на великі категорії.

1. Клієнт-серверна архітектура

У цьому типі комп'ютерної мережі вузли можуть бути серверами чи клієнтами.Серверні вузли надають клієнтським вузлам такі ресурси, як пам'ять, обчислювальна потужність чи дані. Серверні вузли можуть керувати поведінкою клієнтських вузлів. Клієнти можуть спілкуватися, але використовують ресурси окремо. Наприклад, деякі комп'ютерні пристрої в корпоративних мережах зберігають дані та параметри конфігурації. Ці пристрої є серверами мережі. Клієнти можуть отримати доступ до цих даних, надіславши запит на серверну машину.

2. Пірингова архітектура

У піринговій архітектурі підключені комп'ютери мають рівні повноваження та привілеї. Нема центрального сервера для координації. Кожен пристрій у комп'ютерній мережі може діяти як клієнт або сервер. Кожен піринговий вузол може спільно використовувати деякі зі своїх ресурсів, таких як пам'ять та обчислювальна потужність з усією комп'ютерною мережею. Наприклад, деякі компанії використовують пірингову архітектуру для розміщення ресурсомістких додатків, таких як рендеринг тривимірної графіки на декількох цифрових пристроях.

Що таке топологія?

Розташування вузлів та зв'язків називається топологією мережі. Їх можна налаштувати по-різному, щоб одержати різні результати. Типи мережевих топологій див.

Шина

Кожен вузол пов'язаний лише з одним іншим вузлом. Передача даних мережевих з'єднань відбувається у одному напрямі.

Кільце

Кожен вузол пов'язаний із двома іншими вузлами, утворюючи кільце. Дані можуть передаватися у двох напрямках. Однак відмова одного вузла може вивести з ладу всю мережу.

Зірка

Вузол центрального сервера пов'язаний із кількома клієнтськими мережевими пристроями. Ця топологія працює краще, оскільки дані не повинні проходити через кожний вузол. Це також надійніше.

Осередки

Кожен вузол пов'язаний із багатьма іншими вузлами. У повністю комірчастої топології кожен вузол з'єднаний з кожним іншим вузлом у мережі.

Які типи корпоративних комп'ютерних мереж?

Залежно від розміру та вимог організації існує три поширені типи корпоративних приватних мереж:

Локальна обчислювальна мережа (ЛВС)

ЛОМ – це взаємопов'язана система, обмежена за розміром та географічним розташуванням. Зазвичай ЛОМ з'єднує комп'ютери та пристрої в межах одного офісу чи будівлі. Така мережа використовується невеликими компаніями або як тестова мережа для дрібномасштабного прототипування.

Глобальна обчислювальна мережа (ГВП)

Мережа підприємства, що охоплює будинки, міста і навіть країни, називається ГВП. У той час як локальні мережі використовуються для передачі даних на більш високих швидкостях у безпосередній близькості, глобальні мережі налаштовані на далекий зв'язок, який є безпечним та надійним.

Програмно-визначувана глобальна мережа – це архітектура віртуальної глобальної мережі, керована програмними технологіями. Програмно-визначена глобальна мережа пропонує більш гнучкі та надійні послуги підключення, якими можна керувати на рівні програм без шкоди для безпеки та якості обслуговування.

Мережі постачальників послуг

Мережі постачальників послуг дозволяють клієнтам орендувати мережеві потужності та функціональні можливості у постачальника. Постачальники мережних послуг можуть складатися з телекомунікаційних компаній, операторів даних, провайдерів бездротового зв'язку, інтернет-провайдерів та операторів кабельного телебачення, які пропонують високошвидкісний доступ до Інтернету.

Хмарні мережі

Концептуально хмарну мережу можна як глобальну мережу, інфраструктура якої надається хмарною службою. Деякі або всі мережеві можливості та ресурси організації розміщуються на загальнодоступній або приватній хмарній платформі та надаються за запитом. Ці мережні ресурси можуть включати віртуальні маршрутизатори, брандмауери, смугу пропускання та ПЗ для управління мережею, а також інші інструменти та функції, доступні при необхідності.

Сьогодні підприємства використовують хмарні мережі для прискорення виходу на ринок, збільшення масштабу та ефективного керування витратами. Модель хмарної мережі стала стандартним підходом до створення та розгортання додатків для сучасних підприємств.

Що таке комп'ютерна мережа Пояснюємо простими словами

Комп'ютерні мережі - це основна частина навколишнього цифрового світу. Можна сказати, три кити, на яких все тримається. Вони дозволяють користувачам здійснювати обмін інформацією. Розбираємось, що ж таке комп'ютерні мережі і для чого вони потрібні

Що таке комп'ютерна мережа

Комп'ютерна мережа простими словами - це з'єднані між собою комп'ютери та інші девайси, що обмінюються за рахунок цього даними. Мережі можуть бути створені у конкретно взятому приміщенні (локальні мережі), районі, місті або огортати світ цілком (глобальні мережі).

Для чого потрібна комп'ютерна мережа

1. Обмін даними

Мережі дають можливість обмінюватись інформацією. Який? Наприклад, файлами, документами, мемами, роликами, тобто мультимедійним контентом та іншими даними. Це значно спрощує роботу користувачів над конкретними проектами та робить доступними ресурси для співпраці.

2. Ресурси

Мережі уможливлюють спільне використання загальних перифірійних ресурсів: сканерів, принтерів, серверів тощо. Це зменшує витрати та підвищує ефективність обладнання.

3. Комунікації

Комп'ютерні мережі дають доступ до таких комунікаційних засобів, як електронна пошта, відеоконференції, голосовий зв'язок та ін.

4. Інтернет

Глобальні комп'ютерні мережі - це основа обміну інформацією, що надає можливість спілкування з мільярдами користувачів.

Як називалася перша комп'ютерна мережа

Перша комп'ютерна мережа називалася ARPANET (Advanced Research Projects Agency Network). Вона була створена наприкінці 1960-х років і була експериментальним проектом, розробленим на замовлення агентства DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency) США. Розробляючи ARPANET, фахівці агентства прагнули забезпечити зв'язок між університетами та науковими установами, що фінансуються DARPA.

В основу ARPANET було покладено концепцію пакетної передачі, це коли інформація розбивається на невеликі частини — «пакети» і передається у вигляді різних вузлів мережі. До речі, ця концепція стала базою для розвитку сучасних інтернет-технологій.

Днем народження ARPANET вважається 9 жовтня 1969 року. Саме в цей день у Лос-Анджелесі було встановлено зв'язок між комп'ютером в університеті. UCLA та комп'ютерами військових лабораторій у Стенфорді. Таким чином, була успішно протестована передача даних між віддаленими один від одного комп'ютерами. Згодом цей експеримент переріс у таке явище як інтернет.

Саме ARPANET вперше впровадила у практику ключові технології, що застосовуються досі. Наприклад, TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) і доменна система імен, що стала основою для URL-адрес.

Основні види комп'ютерних мереж

Локальна мережа (LAN) застосовується для підключення електронних девайсів усередині однієї будівлі чи невеликої території. З її допомогою можна здійснювати обмін файлами, а також підключатися до Інтернету та інших ресурсів.

Глобальна мережа (GAN) покриває великі території завбільшки з країни. Найвідоміший приклад глобальної мережі – це всім добре відомий інтернет. GAN пов'язує в єдиний пучок LAN з різних частин світу, забезпечуючи цим зв'язок з такими ресурсами, як сайти, онлайн-сервіси, соціальні мережі тощо.

Бездротова мережа (Wi-Fi) підключає пристрої до Інтернету без проводів

Віртуальна приватна мережа (VPN) працює поверх громадських мереж та за рахунок зашифрованих з'єднань дає можливість користувачам безпечно обмінюватися даними.

Загальнодоступна мережа (PAN) з'єднує комп'ютери, смартфони, а також планшети та інші периферійні девайси, всередині окремого житла.

Принципи побудови комп'ютерних мереж

Кільцева топологія мережі — це спосіб побудови мережі, у якому комп'ютери з'єднані в кільцеву ланцюг, де кожен комп'ютер з'єднаний із двома сусідніми. Кільцева топологія забезпечує високу швидкість передачі, оскільки вони проходять від комп'ютера до комп'ютера по кільцю. Однак у разі виходу з ладу або обриву з'єднання одного комп'ютера вся мережа переривається.

Лінійна топологія припускає, що комп'ютери з'єднані послідовно один за одним. Це проста і недорога топологія, але при цьому вона має і суттєвий недолік: якщо один комп'ютер виходить з ладу, то всі комп'ютери, підключені за ним, неминуче втрачають зв'язок.

Зіркоподібна топологія стала однією з найпоширеніших. Вона дозволяє з'єднати всі комп'ютери із центральним пристроєм, так званим комутатором. Однією з переваг такої топології є можливість централізованої масштабованості пристроїв.

Змішана (гібридна) топологія, як неважко здогадатися, складається з комбінації різних типів топологій. Наприклад, в мережі може поєднуватися зіркоподібна топологія в окремих відділах, що з'єднується через маршрутизатор кільцеву топологію.

Типи комп'ютерних мереж (класифікація комп'ютерних мереж)

Комп'ютерні мережі прийнято класифікувати за типами передачі (широкомовні, мережі з передачею від вузла до вузла) і за розміром (локальні, муніципальні та глобальні мережі). Далі ці типи мереж розглядаються докладніше.

Класифікація комп'ютерних мереж типу передачі даних

Якщо дивитися загалом, існує два типи технології передачі:

Широкомовні мережі

Широкомовні мережі мають єдиний канал зв'язку, спільно використовуваним усіма машинами мережі. Короткі повідомлення, звані в деяких випадках пакетами, які надсилаються однією машиною, отримують всі машини. Поле адреси в пакеті вказує, кому надсилається повідомлення. При отриманні пакета машина перевіряє адресне поле. Якщо пакет адресований цій машині, вона обробляє. Пакети, адресовані іншим машинам, ігноруються.

Як ілюстрація уявіть собі людину, яка стоїть наприкінці коридору з великою кількістю кімнат і кричить: «Ватсоне, йдіть сюди. Ви мені потрібні. І хоча це повідомлення може бути отримане (почуте) багатьма людьми, відповість лише Ватсон. Інші просто не звернуть на нього уваги.Іншим прикладом може бути оголошення в аеропорту, що пропонує всім пасажирам рейсу 644 підійти до виходу 12.

Широкомовні мережі дозволяють адресувати пакет одночасно всім машинам за допомогою спеціального коду в полі адреси. Коли пакет передається з таким кодом, його отримують і обробляють всі машини мережі. Така операція називається широкомовною передачею. Деякі широкомовні системи також надають можливість надсилати повідомлення під безлічі машин, і це називається багатоадресною передачею. Однією з можливих схем реалізації цього можливо резервування одного біта для ознаки багатоадресної передачі. n-1 розрядів адреси, що залишилися, можуть містити номер групи. Кожна машина може «підписатися» на одну, кілька чи всі групи. Коли пакет надсилається певній групі, він доставляється всім машинам, що є членами цієї групи.

Мережі з передачею від вузла до вузла

Мережі з передачею від вузла до вузла, навпаки, складаються з великої кількості пар пар машин. У мережі такого типу пакету, щоб дістатися пункту призначення, необхідно пройти через низку проміжних машин. Часто при цьому існує декілька можливих шляхів від джерела до одержувача, тому алгоритми обчислення таких шляхів відіграють важливу роль у мережах із передачею від вузла до вузла. Зазвичай (хоча є і винятки) невеликі, географічно локалізовані в одному місці мережі використовують широкомовну передачу, тоді як у великих мережах застосовується передача від вузла до вузла. В останньому випадку є один відправник та один одержувач, і таку систему іноді називають односпрямованою передачею.

Класифікація комп'ютерних мереж за розміром

Іншою ознакою класифікації мереж є їх розмір. На рис. Нижче наведено класифікацію мультипроцесорних систем залежно від їх розмірів. У верхньому рядку таблиці розміщуються персональні мережі, тобто мережі, призначені для однієї людини. Прикладом може бути бездротова мережа, що з'єднує комп'ютер, мишу, клавіатуру та принтер. Пристрій типу PDA, що контролює роботу слухового апарату або кардіостимулятор, теж потрапляє в цю категорію. Далі в таблиці йдуть більш протяжні мережі. Їх можна розділити на такі типи: локальні, муніципальні та глобальні мережі. І замикають таблицю об'єднання двох та більше мереж. Добре відомим прикладом такого об'єднання є Інтернет. Розміри мереж є дуже важливим класифікаційним фактором, оскільки в мережах різного розміру застосовується різна техніка.

Класифікація багатопроцесорних систем за розміром

Локальні мережі

Локальними мережами (Local Area Network - LAN) називають приватні мережі, що розміщуються, як правило, в одному будинку або на території будь-якої організації площею до декількох квадратних кілометрів. Їх часто використовують для об'єднання комп'ютерів та робочих станцій в офісах компанії або підприємства для надання спільного доступу до ресурсів (наприклад, принтерів) та обміну інформацією. Локальні мережі відрізняються від інших мереж трьома характеристиками:

Локальні мережі обмежені в розмірах — це означає, що час пересилання пакета обмежений зверху і ця межа наперед відома. Знання цієї межі дозволяє застосовувати певні типи розробки, які були б неможливими у протилежному випадку. Крім того, це спрощує керування локальною мережею.

Локальна мережа на основі концентратора

Локальна мережа створюється для того, щоб:

• функціонувати в обмеженій географічній галузі;
• забезпечити доступ багатьох користувачів до передавального середовища з широкою смугою пропускання;
• забезпечити постійну доступність віддалених ресурсів, приєднаних до локальних служб;
• забезпечити фізичне з'єднання суміжних мережевих пристроїв.

Типовими технологіями локальних мереж є такі:

У локальних мережах часто застосовується технологія передачі, що складається з єдиного кабелю, до якого приєднані всі машини. Це подібно до того, як раніше в сільській місцевості використовувалися телефонні лінії. Звичайні локальні мережі мають пропускну здатність каналу зв'язку від 10 до 100 Мбіт/с, невисоку затримку (десяті частки мікросекунди) і мало помилок. Найбільш сучасні локальні мережі можуть обмінюватися інформацією більш високих швидкостях, доходять до 10 Гбіт/с.

У широкомовних локальних мережах можна застосовувати різні топологічні структури. На рис. Нижче показані дві з них. У мережі із загальною шиною (лінійний кабель) у кожний момент одна з машин є господарем шини (master) та має право на передачу.

Широкомовні мережі: шина (а); кільце (б)

Всі решта машин повинні у цей момент утриматися від передачі. Якщо дві машини захочуть щось передавати одночасно, то виникне конфлікт, для вирішення якого потрібен спеціальний механізм. Цей механізм може бути централізованим чи розподіленим. Наприклад, стандарт IEEE 802.3, званий Ethernet, описує широкомовну мережу з топологією загальної шини з децентралізованим управлінням, що працює на швидкостях від 10 до 10 Мбіт/с. Комп'ютери в мережі Ethernet можуть виконувати передачу у будь-який час.При зіткненні двох або більше пакетів кожен комп'ютер просто чекає протягом випадкового інтервалу часу, після якого знову намагається передати пакет.

Другим типом широкомовних мереж є кільце. У кільці кожен біт передається ланцюжком, не чекаючи решти пакета. Зазвичай кожен біт встигає обійти все кільце, перш ніж буде передано весь пакет. Як і в усіх широкомовних мережах, потрібна система арбітражу для управління доступом до лінії. Методи, що застосовуються для цього, будуть описані далі в цій книзі. Стандарт IEEE 802.5 (маркерне кільце) описує популярну кільцеву локальну мережу, що працює на швидкостях 4 та 16 Мбіт/с. Ще одним прикладом кільцевої мережі є FDDI (оптоволоконна мережа).

Залежно від способу призначення каналу широкомовні мережі поділяються на статичні та динамічні. При статичному призначенні використовується циклічний алгоритм і постійно ділиться між усіма машинами на рівні інтервали, отже машина може передавати дані лише протягом виділеного їй інтервалу часу. При цьому ємність каналу витрачається неекономно, тому що часовий інтервал надається машинам незалежно від того, є їм що сказати чи ні. Тому найчастіше використовується динамічне (тобто на вимогу) надання доступу до каналу.

Методи динамічного надання доступу до каналу можуть бути централізованими чи децентралізованими. При централізованому методі надання доступу до каналу повинен існувати арбітр шини, визначальний машину, яка має право на передачу. Арбітр повинен приймати рішення на підставі одержуваних запитів та певного внутрішнього алгоритму.При децентралізованому методі кожна машина має сама вирішувати, передавати їй щось чи ні. Можна подумати, що подібний метод обов'язково призводить до безладдя, проте це не так.

Муніципальні, регіональні чи міські мережі

Муніципальні, регіональні чи міські мережі (metropolitan area network – MAN) об'єднують комп'ютери в межах міста. Найпоширенішим прикладом муніципальної мережі є система кабельного телебачення. Вона стала правонаступником звичайних антенних телемереж у тих місцях, де з тих чи інших причин якість ефіру була надто низькою. Загальна антена в цих системах встановлювалася на вершині якогось пагорба, і сигнал передавався до будинків абонентів.

Спочатку стали з'являтися спеціалізовані, розроблені безпосередньо на об'єктах мережеві структури. Потім компанії-розробники взялися за просування своїх систем на ринку, почали укладати договори з міським урядом і в результаті охопили цілі міста. Наступним кроком стало створення телевізійних програм і навіть цілих каналів, призначених лише кабельного телебачення. Найчастіше вони представляли якусь галузь інтересів. Можна було підписатися на канал новин, спортивний, присвячений кулінарії, сацу-городу і т. д. До кінця 90-х років ці системи були призначені виключно для телевізійного прийому.

Коли Інтернет став залучати до себе масову аудиторію, оператори кабельного телебачення зрозуміли, що, внісши невеликі зміни в систему, можна зробити так, щоб по тих же каналах в частині спектру, що не використовується, передавалися (причому в обидві сторони) цифрові дані. З цього моменту кабельне телебачення почало поступово перетворюватися на муніципальну комп'ютерну мережу.У першому наближенні систему MAN можна уявити такий, як вона зображена на рис. нижче. На цьому малюнку видно, що по тих самих лініях передається і телевізійний, і цифровий сигнали. У вхідний пристрій вони змішуються та передаються абонентам. Ми ще повернемось до цього питання пізніше.

Муніципальна мережа на базі кабельного ТБ

Втім, муніципальні мережі це не тільки кабельне телебачення. Нещодавні розробки, пов'язані з високошвидкісним бездротовим доступом до Інтернету, призвели до створення інших MAN, описаних у стандарті IEEE 802.16.

MAN-мережа може бути створена з використанням бездротової бруківки технології шляхом передачі сигналів через відкриті телекомунікаційні інфраструктури. Широка смуга пропускання, що надається доступними в даний час оптичними каналами, робить мережу MAN більш функціональним і економічно доступним засобом, ніж раніше. MAN-мережі відрізняються від LAN- та WAN-мереж наступними функціями:

• MAN-мережі з'єднують один з одним користувачів, що знаходяться в географічній зоні або області більшій, ніж область LAN-мережі, але меншій, ніж WAN-мережі;
• MAN-мережі з'єднують мережі міста в одну мережу більшого розміру (яка також може забезпечувати ефективне з'єднання з WAN-мережею);
• MAN-мережі також використовують для з'єднання між собою декількох локальних мереж LAN шляхом створення мостових з'єднань через магістральні лінії.

Мережа масштабу міста

Глобальні мережі

Світова мережа (wide area network – WAN) охоплює значну географічну область, часто цілу країну чи навіть континент. Вона об'єднує машини, призначені для виконання програм користувача (тобто програм). Ми будемо дотримуватися традиційної термінології і називати ці машини хостами.Хости з'єднуються комунікаційними підмережами, званими для стислості просто підмережами. Хости зазвичай є власністю клієнтів (тобто просто клієнтськими комп'ютерами), тоді як комунікаційною підмережею найчастіше володіє та керує телефонна компанія або постачальник Інтернет-послуг. Завданням підмережі є передача повідомлень від хоста хосту, подібно до того, як телефонна система переносить слова від слухача. Таким чином, комунікативний аспект мережі (підмережа) відокремлений від прикладного аспекту (хостів), що значно спрощує структуру мережі.

Розподілена мережа (WAN)

Розподілені мережі WAN призначені для виконання таких функцій:

• здійснення зв'язку у великих, географічно розділених областях;
• надання користувачам можливості комунікації у реальному часі з іншими користувачами;
• безперервного забезпечення доступу до віддалених ресурсів через з'єднання з локальними службами;
• забезпечення служби електронної пошти, World Wide Web, передачі файлів та засобів електронної комерції у мережі Internet.

Типові технології розподілених мереж включають:

• з'єднання через модеми;
• цифрову мережу з комплексним обслуговуванням (Integrated Services Digital Network – ISDN);
• цифрові абонентські канали (Digital Subscriber Line – DSL);
• технологію, що базується на використанні протоколу Frame Relay;
• лінії носіїв T-типу (США) та E-типу (Європа) - T1, E1, T3, E3 і т.д.;
• синхронна оптична мережа (Synchronous Optical Network — SONET) — синхронний транспортний сигнал 1-го рівня (STS-1) (оптичний носій
• [OC]-1), STS-3 (OC-3) тощо.

У більшості глобальних мереж підмережа складається з двох роздільних компонентів: ліній зв'язку та перемикаючих елементів. Лінії зв'язку, також звані каналами або магістралями, переносять дані від машини до машини. Перемикаючі елементи є спеціалізованими комп'ютерами, які використовуються для з'єднання трьох або більше ліній зв'язку. стандартної термінології. Нині їх називають маршрутизаторами (router).

У моделі, показаній на рис. нижче, кожен хост з'єднаний з локальною мережею, в якій є маршрутизатор, хоча в деяких випадках хост може бути пов'язаний з маршрутизатором напряму.

Зв'язок хостів та підмережі в ЛОМ

Слід також зробити зауваження щодо терміну «підмережа» (subnet) Спочатку його єдиним значенням був набір маршрутизаторів і ліній зв'язку, що використовується для передачі пакета від одного хоста до іншого. . Таким чином, є якась двозначність, пов'язана з терміном «підсіти». Початкове значення не має жодної альтернативи, тому нам доведеться використовувати його в обох сенсах.

Більшість глобальних мереж містять велику кількість кабелів або телефонних ліній, що з'єднують пару маршрутизаторів.Коли пакет надсилається від одного маршрутизатора іншому через кілька проміжних маршрутизаторів, він виходить кожним проміжним маршрутизатором повністю, зберігається на ньому, поки необхідна лінія зв'язку не звільниться, а потім пересилається далі. Підмережа, що працює за таким принципом, називається підмережею з проміжним зберіганням (store-and-forward) або підмережею з комутацією пакетів (packet-switched). Майже всі глобальні мережі (крім супутників зв'язку) мають підмережі з проміжним зберіганням. Невеликі пакети фіксованого розміру часто називають осередками (cell).

Про принцип організації мереж із комутацією пакетів варто сказати ще кілька слів, оскільки вони використовуються дуже широко. У випадку, коли в процесу якого-небудь хоста з'являється повідомлення, яке він збирається відправити процесу іншого хоста, насамперед відправляє хост розбиває послідовність на пакети, кожен із яких має свій порядковий номер. Пакети один за одним направляються до лінії зв'язку і окремо передаються по мережі. Хост, що приймає, збирає пакети у вихідне повідомлення і передає процесу. Просування потоку пакетів наочно показано на рис. нижче.

Маршрутизація пакетів у глобальній комп'ютерній мережі

На малюнку видно, що всі пакети йдуть шляхом АСЕ, а не ABDE або ACDE. У деяких мережах шлях всіх пакетів цього повідомлення взагалі є строго визначеним. В інших мережах шлях пакетів може прокладатися незалежно.

Рішення щодо вибору маршруту приймається на локальному рівні. Коли пакет приходить на маршрутизатор А, саме останній вирішує, куди його перенаправити — В або С. Метод ухвалення рішення називається алгоритмом маршрутизації. Їх існує безліч.

Не всі глобальні мережі використовують комутацію пакетів. Другою можливістю з'єднати маршрутизатори глобальної мережі є радіозв'язок із використанням супутників. Кожен маршрутизатор забезпечується антеною, за допомогою якої він може приймати та надсилати сигнал. Всі маршрутизатори можуть приймати сигнали з супутника, а в деяких випадках можуть також чути передачі сусідніх маршрутизаторів, що передають дані на супутник. Іноді всі маршрутизатори з'єднуються звичайною двоточковою підмережею, і лише деякі з них мають супутникову антену. Супутникові мережі є широкомовними та найбільш корисними там, де потрібне широкомовлення.

У цьому записі були використані матеріали книги Е. Танненбаума "Комп'ютерні мережі", 4-те видання.