Виды компьютерных сетей и топология

Слайд 1. Виды компьютерных сетей и их топология

Слайд 2. Компьютерная сеть — это…

Два или больше устройств, соединённых для обмена данными. Через сеть можно отправлять файлы и совместно пользоваться ресурсами — например, печатать документы на одном принтере с нескольких компьютеров в кабинете. Вопрос для обсуждения: какие ещё устройства или ресурсы можно объединить в сеть?

Слайд 3. Зачем компьютерам сеть?

Сеть соединяет устройства, чтобы они могли обмениваться данными и совместно использовать ресурсы. Например, несколько компьютеров могут отправлять документы на один принтер.

Слайд 4. Что объединяет сеть

Устройства: компьютеры, телефоны, принтеры

Каналы связи: кабель или радиосигнал

Сетевое оборудование: например, коммутатор или маршрутизатор

Правила обмена данными: сетевые протоколы

Слайд 5. Сеть — это не просто провода

— Она связывает устройства и помогает им обмениваться данными по общим правилам.

Слайд 6. Клиент и сервер

Устройство или программа, которая запрашивает услугу. Например, браузер просит веб-сервер показать страницу.

Компьютер или программа, которая предоставляет услугу: хранит файлы, принимает запросы или размещает сайт.

Слайд 7. Сеть по масштабу: PAN и LAN

PAN — персональная сеть вокруг одного пользователя: например, телефон, умные часы и наушники.

LAN — локальная сеть в комнате, доме, школе или офисе.

Границы определяются задачей и организацией сети, а не только расстоянием.

Слайд 8. MAN и WAN: сети шире локальной

MAN объединяет сети в пределах города или крупной территории.

WAN связывает сети на больших расстояниях, в том числе между странами. Интернет — крупнейшая глобальная сеть сетей.

Слайд 9. Как различать сети

Личные устройства одного пользователя.

Дом, класс, школа или офис.

Сети в пределах города.

Связь сетей на больших расстояниях.

Слайд 10. Проводная или беспроводная?

В проводной сети данные идут по кабелю: соединение обычно стабильно, но требуется прокладка проводов. В беспроводной сети устройства связываются по радиоканалу, например через Wi-Fi: подключаться удобнее, но качество зависит от условий и помех.

Слайд 11. Практический пример: сеть кабинета

Компьютеры учеников подключены к коммутатору.

Коммутатор соединён с маршрутизатором.

Маршрутизатор обеспечивает связь с другими сетями и интернетом.

Принтер в локальной сети доступен нескольким компьютерам.

Слайд 12. Топология: как устроены связи

Слайд 13. Топология сети

Топология — способ организации соединений между устройствами. Физическая топология показывает, как проложены кабели и где стоят устройства. Логическая — как данные передаются между участниками. Эти представления могут различаться.

Слайд 14. Звезда: распространённая схема локальной сети

Слайд 15. Плюсы и ограничения топологии «звезда»

Неисправность одного кабеля обычно затрагивает только подключённое устройство. Устройства удобно добавлять и диагностировать.

Центральное устройство важно для работы сети. Если оно выйдет из строя, связь между участниками может нарушиться.

Слайд 16. Шина и кольцо

Шина: устройства подключены к общей линии. Повреждение линии может повлиять на связь всей сети.

Кольцо: устройства образуют замкнутую цепочку. Передача зависит от связей по кольцу; разрыв может нарушить работу.

Слайд 17. Ячеистая топология

В ячеистой сети узлы имеют несколько связей между собой. Если один путь недоступен, данные могут пройти другим маршрутом. Такая организация повышает устойчивость, но требует больше соединений и сложнее в настройке.

Слайд 18. Дерево и гибридная топология

Дерево строится иерархически: центральный узел соединяет ветви, а ветви — устройства.

Гибридная топология сочетает разные схемы, например несколько звёзд, соединённых общей магистралью.

Так часто устроены сети организаций.

Слайд 19. Выбираем топологию под задачу

Звезда: устройства соединяются с коммутатором.

Несколько локальных сетей объединяют маршрутизаторами.

Продумывают резервные пути, учитывая стоимость и сложность.

Слайд 20. Сравнение топологий на практике

Представьте, что в классе перестал работать один сетевой кабель. В звезде обычно отключается одно устройство. В общей шине неисправность магистрали может затронуть всю сеть. Поэтому важны не только удобство подключения, но и последствия отказа.

Слайд 21. Сетевое оборудование: кто за что отвечает

Слайд 22. Основные устройства сети

Позволяет устройству подключаться к сети по кабелю или радиоканалу.

Соединяет устройства внутри локальной сети.

Передаёт данные между разными сетями.

Подключает беспроводные устройства к локальной сети.

Слайд 23. Коммутатор и маршрутизатор — не одно и то же

Коммутатор связывает участников одной локальной сети и направляет данные нужному получателю внутри неё.

Маршрутизатор связывает разные сети и выбирает путь передачи между ними. В домашних устройствах эти функции часто объединены.

Слайд 24. Модем, кабели и разъёмы

Модем обеспечивает связь с сетью провайдера по используемой технологии.

Ethernet-кабель часто соединяет компьютеры, коммутаторы и маршрутизаторы.

Оптоволокно передаёт данные световыми сигналами и применяется для высокоскоростных линий.

Разъём должен соответствовать кабелю и оборудованию.

Слайд 25. Wi-Fi: точка доступа и радиоканал

Точка доступа создаёт беспроводное подключение для устройств поблизости и связывает его с локальной сетью. Стены, расстояние и другие радиосигналы могут влиять на качество соединения. Маршрутизатор может включать точку доступа.

Слайд 26. Как данные проходят от ноутбука к сайту

Ноутбук отправляет запрос через точку доступа или кабель. Маршрутизатор передаёт его из локальной сети дальше. По пути через сети провайдера запрос достигает сервера сайта, а ответ возвращается обратно.

Слайд 27. Практикум: спроектируйте сеть класса

Нарисуйте план кабинета и отметьте компьютеры, принтер и выход в интернет.

Выберите проводное или беспроводное подключение для каждого устройства.

Укажите, где нужны коммутатор, маршрутизатор и точка доступа.

Проведите линии связи и подпишите их тип.

Объясните, что произойдёт, если центральное устройство выйдет из строя.

Слайд 28. Вопросы для обсуждения

Почему в компьютерном кабинете часто выбирают топологию «звезда»? Какие удобства она даёт при поиске неисправности?

Какую топологию вы бы предложили для сети, где важно сохранить связь при отказе одного пути? Что может сделать решение дороже или сложнее?

Слайд 29. Проверьте понимание

Как различаются LAN и WAN?

Чем коммутатор отличается от маршрутизатора?

Почему отказ центрального узла важен для топологии «звезда»?

Какое оборудование поможет подключить телефон по Wi-Fi?

Предложите топологию для школьного кабинета и обоснуйте выбор.

Слайд 30. Главное о компьютерных сетях

Сети различают по масштабу: PAN, LAN, MAN и WAN.

Топология описывает, как связаны устройства и как организована передача данных.

Звезда удобна в локальной сети, но зависит от центрального узла.

Коммутатор соединяет устройства локальной сети, маршрутизатор — разные сети.

Сеть проектируют под задачу, условия и последствия возможных неисправностей.

Слайд 31. Спасибо за внимание!