Різне

Основи обміну даними

Основи обміну даними


Мережі передачі даних та технології передачі даних торкаються будь-якої сфери сучасного життя прямо чи опосередковано.

Мережі передачі даних використовуються для локальних мереж в офісах та на підприємствах; мережі використовуються для домашніх комп’ютерних систем і зазвичай включають Wi-Fi, щоб забезпечити підключення безлічі пристроїв; вони використовуються для телекомунікаційних додатків, що забезпечують з'єднання для наземного та мобільного зв'язку; . і вони використовуються майже у всіх сферах життя.

Незважаючи на те, що різні мережі передачі даних, що використовуються для різних сценаріїв, різні, є деякі основи, загальні для галузі передачі даних. Дані передаються від однієї точки до іншої, а основні поняття однакові незалежно від програми.

Мало того, що основні будівельні блоки однакові, хоча масштаби можуть бути різними, але багато однакові проблеми виникають у великих та малих мережах - мережева безпека є лише одним із прикладів.

Оскільки мережа передачі даних є настільки важливою, технологія весь час рухається вперед. Розробляються нові методи, а апаратне забезпечення постійно вдосконалюється, і такі аспекти, як безпека мережі та моніторинг мережі, також рухаються вперед, щоб забезпечити безпечне та ефективне середовище в мережі.

Переваги використання мереж

Оскільки мережі передачі даних зараз звичні, їх переваги часто сприймаються як належне. Є багато переваг для налаштування мережі передачі даних:

  • Спільні ресурси: Одним з дуже важливих аспектів використання мереж передачі даних є той факт, що ресурси можна спільно використовувати. Спочатку, якщо принтер, наприклад, потребував спільного використання, його потрібно було б від'єднати від одного комп'ютера та підключити до іншого. У наш час спільно використовуються багато ресурсів, включаючи принтери, сховище, навіть доступ до Інтернету, який потребує хорошого брандмауера.
  • Спілкування: При зв’язку через мережу передачі даних комунікація стає набагато простішою. Можна надсилати електронні листи як внутрішньо, так і зовні, файли можна передавати дуже легко, і існує безліч інших способів, при яких зв’язок комп’ютерів через мережу є вигідним. Без мережі потрібно було фізично пронести дискету до місця, де потрібен файл (тоді флеш-пам’яті не винаходили).
  • Спільна робота: Використовуючи мережу передачі даних, можна співпрацювати над роботою над одним документом
  • Доступ до програмного забезпечення, що зберігається централізовано часто потрібно мати єдину копію програмного забезпечення, що зберігається на центральному ресурсі, до якого можна отримати доступ за потреби. Коли потрібно використовувати ліцензію, її можна виділити із центрального ресурсу певному користувачеві.
  • Доступ до центральної бази даних: У багатьох торгових компаніях та інших організаціях є центральна база даних, до якої люди з телефонних продаж можуть отримати доступ за потреби. Будучи центральним ресурсом, він може отримати доступ до нього будь-який з відповідних людей.

Принципово переваги мереж передачі даних залежать від різних форм спілкування та спільних ресурсів. Це робить обгрунтування використання мереж дуже переконливим.

Дані з комутацією каналів та комутацією пакетів

Існує два основних способи передачі сигналів, і в цьому випадку, даних через мережу:

  • Схема з комутацією: Дані з комутацією каналів були першим способом передачі даних через мережі. Використовуючи цю концепцію, коли дані або навіть аналоговий сигнал, необхідний для передачі з однієї точки в іншу, провід буде ефективно переключений на місце, а дані передаватимуться по цій схемі. Незалежно від того, чи був ланцюг активним, чи був період спокою, цей ланцюг буде присвячений даному переходу. Оскільки дані, як правило, надсилаються пакетами, це означало, що витрачалася велика кількість часу, коли не було даних, що проходили по ланцюгу.
  • Комутація пакетів: Дані з комутацією пакетів працюють шляхом розміщення даних у визначені пакети даних, як правило, з доданими адресами джерела та призначення, а також деякими іншими накладними витратами. Незважаючи на те, що потрібно надсилати більше даних, той факт, що використання лінії набагато більше, означає, що спостерігається значне покращення використання лінії. Коли велика кількість користувачів може спільно використовувати один і той самий ресурс, потрібно набагато менше інфраструктури, і це відображається на значно менших витратах - приносить переваги як мережевим операторам, так і користувачам.

IP-адреси

Одним із основних елементів технології комп’ютерних мереж сьогодні є використання IP-адрес. Ці адреси визначають пункт призначення пакета даних, а також його джерело. Знаючи ці адреси, мережа може правильно маршрутизувати дані.

Адреси IP або Інтернет-протоколів універсальні для Інтернету, забезпечуючи адреси, необхідні для переадресації даних через мережу до необхідних пунктів призначення.

IP-адреси містяться в заголовку пакета, при цьому структура пакета даних також визначається стандартами IP.

Спочатку використовувалася версія Інтернет-протоколу, відома як IPv4. Це мали знайомі IP-адреси, що складалися з набору з чотирьох чисел від 1 до 254, розділених крапками. Оскільки кількість IP-адрес почала скорочуватися, була введена нова версія IP, відома як IPv6, що дає серед інших переваг величезну кількість додаткових IP-адрес.

Мережні концентратори, комутатори та маршрутизатори

Найперші комп’ютерні мережі були створені просто шляхом з’єднання комп’ютерів. Однак, оскільки мережі передачі даних та мережеві технології зросли, неможливо просто пов’язати комп’ютери між собою. дані повинні бути спрямовані за різними маршрутами між величезною кількістю різних кінцевих точок.

Для цього використовуються мережеві об'єкти, які називаються концентраторами, комутаторами і маршрутизаторами.

Концентратори, комутатори та маршрутизатори, що використовуються в мережах передачі даних, різні, і хоча терміни часто використовуються (неправильно) для опису будь-якої з цих сутностей, вони насправді досить різні:

  • Центр мережі: Мережевий концентратор - це найосновніший з основних елементів мережі. Мережевий концентратор передає всі дані, що надходять на один порт, усім іншим. Концентратори часто використовувались як загальний пункт з'єднання. Однак недоліком є ​​те, що оскільки вони передають всі дані на всі порти, може виникнути затор. Відповідно, у наш час вони широко не використовуються.
  • Перемикач мережі: Мережеві комутатори більш розумні, ніж концентратори, і вони широко використовуються у великих мережах. Мережеві комутатори фільтрують і пересилають дані, що представляють дані для переадресації лише на необхідний порт.
  • Мережевий маршрутизатор: Маршрутизатори - це найбільш розумні форми мережевих вузлів, що використовуються для підключення даних. Маршрутизатор має значно більший інтелект, ніж комутатор. Він пересилає пакети даних між мережами, часто від одного маршрутизатора до наступного, поки не досягне місця призначення. Коли пакет даних надходить з однієї мережі, маршрутизатор зчитує інформацію про адресу, щоб визначити кінцевий пункт призначення. Використовуючи інформацію у своїй таблиці маршрутизації або політиці маршрутизації, він направляє пакет до наступної мережі.

    Маршрутизатори часто також містять значні додаткові можливості з точки зору того, куди слід пересилати пакети даних, а також з точки зору перекладу адрес тощо.

Примітка щодо комутаторів і концентраторів маршрутизаторів Ethernet:

Маршрутизатори, комутатори та концентратори Ethernet є важливими елементами для комп'ютерних мереж передачі даних, що дозволяє управляти та пересилати дані за необхідності. Маршрутизатори, комутатори та концентратори різні, мають різні можливості. Хоча вони частіше використовуються з Ethernet, вони також широко доступні, особливо для великих мереж з іншими інтерфейсами.

Докладніше про Комутатори та концентратори маршрутизаторів Ethernet.

Класи мережі передачі даних

Часто корисно визначити масштаб комп’ютера чи мережі передачі даних. A

  • Локальна мережа, локальна мережа: Як випливає з назви, цей тип мережі поширюється на відносно невеликій території. Було припущено, що ширина може досягати максимум до 2 км. Часто він буде використовуватися для окремого бізнесу, де він не тільки зв’яже комп’ютери разом, але й забезпечить загальні ресурси, такі як принтери, сховище та, можливо, деякі інші аспекти, а також для зв’язку з Інтернетом та загальним брандмауером.
  • Мережа столичних районів, MAN: Назва мережі "Metropolitan Area Network" стала трохи не використовуватися, оскільки вона не є ні локальною мережею, ні глобальною мережею, і насправді не має чіткого чіткого визначення. Тим не менш, в деяких кварталах припускають, що ширина може становити від 2 до 50 км.

    По суті, термінологія корисна для позначення мережі, яка вийшла за межі локальної мережі і вимагає додаткових ресурсів та планування для її підтримки. Для підтримки швидкості з'єднання між вузлами потрібно використовувати волоконно-оптичні з'єднання. Ці та інші вдосконалення знадобляться для підтримки продуктивності великих розмірів.

  • Широкообласна мережа, WAN: Всебічна термінологія мережі все ще широко використовується, і, за її словами, цей тип мережі, швидше за все, має діаметр не більше 50 км. Широкообласна мережа не тільки матиме до себе багато підключених ресурсів, але їй також потрібно мати швидкі зв’язки та добре планувати.

Термін локальна мережа є, мабуть, найбільш широко вживаним, оскільки, можливо, найкраще визначений. Більшість компаній матиме локальну мережу на одному сайті.

Мережева архітектура

Спосіб проектування та впровадження мережі передачі даних суттєво впливає на її ефективність. Хоча може здатися, що маршрутизатори та комутатори можуть бути додані за потребою, це не є оптимальним методом побудови ефективної мережі.

Часто у комп’ютерних мережах компанії додаються додаткові зони, і це можна порівняно легко розмістити, завжди найкраще планувати архітектуру мережі для отримання оптимальної продуктивності.

Розвиток мережі передачі даних

Оскільки вимоги до великих мереж передачі даних зростають із збільшенням ефективності, надійності та гнучкості, які потрібно постійно підвищувати. Для задоволення потреб запроваджено нові методи.

  • Мережа, визначена програмним забезпеченням, SDN: Однією з ключових технік, яка використовується для підвищення продуктивності мереж передачі даних, називається програмно визначена мережа. Використовуючи цю техніку, функції управління мережею та переадресації розділяються, і це дозволяє мережі переконфігуруватись легше, щоб задовольнити потреби на даний момент. Якщо проводиться моніторинг мережі та подаються результати, то можна провести реконфігурацію з повним знанням продуктивності мережі.
  • Віртуалізація функцій мережі, NFV: Поряд з багатьма іншими областями, що використовують обробку, можна використовувати набір обробного обладнання, який є стандартним для всієї мережі, і це можна налаштувати для забезпечення необхідної функції. У міру зміни використання його можна змінити, щоб забезпечити іншу функцію, якщо потрібно. Таким чином мережа передачі даних може легше та ефективніше реагувати на хвилинні потреби.

Моніторинг мережі

Великі мережі передачі даних можуть бути дуже складними предметами. Передбачити, як вони працюватимуть, і навіть знати, коли є проблема, може бути важко. Часто, якщо вузол або інший елемент виходить з ладу, система автоматично перенаправляє дані за іншим маршрутом.

Незважаючи на те, що цей рівень автоматизації хороший, виявити проблему не завжди легко, хоча затримка (час на переміщення даних) збільшиться і, ймовірно, виникнуть вузькі місця у даних.

Для подолання цих проблем великі мережі передачі даних зазвичай мають складні монітори мережі. Ці мережеві монітори зазвичай вбудовані в систему. Як результат, ці монітори мережі можуть спостерігати за роботою мережі та виявляти проблеми, а також часто виявляти способи, за допомогою яких мережа може бути переналаштована для оптимізації її роботи.

Для великих мереж передачі даних наявність мережевих моніторів є абсолютно важливою, щоб забезпечити надійну роботу мережі.

Безпека мережі

Оскільки використання комп’ютерних технологій поширюється на більшу кількість сфер життя і зростає їх важливість, зростають і ризики. Оскільки хакери стають дедалі винахідливішими, тема мережевої безпеки викликає велике занепокоєння.

Існує кілька аспектів мережевої безпеки: від безпеки телекомунікаційних мереж до різних аспектів безпеки комп’ютерних мереж.

Безпека комп’ютерних мереж представляє особливий інтерес для будь-кого, хто керує будь-якою формою комп’ютерної мережі, будь то для домашньої комп’ютерної системи чи для малого чи великого підприємства.

Хочемо ми цього чи ні, комп’ютерні мережі впливають на всі сфери нашого життя, починаючи від телекомунікаційних мереж, якими ми користуємось, закінчуючи домашніми комп’ютерними мережами та закінчуючи іншими великими мережами передачі даних, що використовуються компаніями, коли нам потрібно щось придбати. мережі передачі даних є у всіх сферах життя, і хоча вони використовуються для дещо інших цілей, багато основних принципів абсолютно однакові.

Теми бездротового та дротового підключення:
Основи мобільного зв'язку2G GSM3G UMTS4G LTE5GWiFiIEEE 802.15.4DECT бездротові телефониNFC- Близькопольовий зв’язокОснови роботи з мережеюЩо таке CloudEthernetСерійні даніUSBSigFoxLoRaVoIPSDNNFVSD-WAN
Поверніться до бездротового та дротового підключення


Перегляньте відео: Впровадження електронного документообігу на підприємстві. Основні питання при переході на ЕДО. (Може 2021).