Комп'ютерна мережа

Комп'ю́терна мере́жа — система зв'язку між двома чи більше комп'ютерами. У ширшому розумінні комп'ютерна мережа — це система зв'язку через кабельне чи повітряне середовище, самі комп'ютери різного функціонального призначення і мережеве обладнання. Для передачі інформації можуть бути використані різні фізичні явища, як правило — різні види електричних сигналів чи електромагнітного випромінювання. Середовищами передавання у комп'ютерних мережах можуть бути телефонні кабелі, та спеціальні мережеві кабелі: коаксіальні кабелі, виті пари, волоконно-оптичні кабелі, радіохвилі, світлові сигнали.

Лока́льна комп'ю́терна мере́жа (англ. Local Area Network (LAN)) являє собою об'єднання певного числа комп'ютерів на відносно невеликій території. В порівнянні з глобальною мережею (WAN), локальна мережа зазвичай має більшу швидкість обміну даними, менше географічне покриття та відсутність необхідності використовувати запозиченої телекомунікаційної лінії зв'язку.

Локальна комп'ютерна мережа — комп'ютерна мережа для обмеженого кола користувачів, що об'єднує комп'ютери в одному приміщенні або в рамках одного підприємства.

До складу локальної мережі входять:
1.Комп'ютери.
2.Мережеві адаптери.
3.Периферійні пристрої.
4.Передавальне середовище.
5.Мережеві пристрої.
За допомогою локальної мережі один комп'ютер отримує доступ до ресурсів іншого, таких, як дані та периферійні пристрої (принтери, модеми, факси тощо). Використання комп'ютерних мереж дає можливість розподілу ресурсів великої вартості, покращання доступу до інформації, виконувати швидке та якісне прийняття рішень. Прикладом застосування цієї технології може бути E-mail.

Сучасні локальні мережі будуються на основі топології зірка з використанням концентраторів (хабів), комутаторів (світчів) та кабелю UTP чи STP 5ї категорії (вита пара). Дана технологія, що носить назву Fast Ethernet дозволяє проводити обмін інформацією на швидкостях 100Мбіт/с, 1Гбіт/с, 10Гбіт/с та навіть 100Гбіт/с.

Глоба́льна мере́жа — англ. Wide Area Network,(WAN)— комп'ютерна мережа, що охоплює величезні території (тобто будь-яка мережа, чиї комунікації поєднують цілі мегаполіси, області або навіть держави і містять у собі десятки, сотні а то і мільйони комп'ютерів). Для порівняння, Персональна мережа (англ. Personal area network), Локальна мережа (англ. Local area network, LAN), Університетська мережа (англ. Campus area network, або ж Міська мережаангл. Metropolitan area network, MAN) зазвичай не виходять за межі кімнати, будівлі, або ж специфічного регіону мегаполіса (тобто міста).

Глобальні мерéжі об'єднують комп'ютери, що розташовані на відстані сотень, а то і тисячі кілометрів один від одного. Часто використовуються вже наявні, не дуже якісні, лінії зв'язку. Зазвичай WAN має меншу швидкість передачі даних аніж LAN, в основному через більшу віддаленість комп'ютерів одного від іншого, але теоретично WAN має можливість надавати таку ж швидкість, як і LAN, MAN або CAN, використовуючи такі технології, як оптоволокно.

Відмінності локальних мереж від глобальних

Розглянемо основні відмінності локальних мереж від глобальних більш детально.

• Складність методів передачі і обладнання. У умовах низької надійності фізичних каналів в глобальних мережах потрібні більш складні, ніж в локальних мережах, методи передачі даних і відповідне обладнання. Так, в глобальних мережах широко застосовуються модуляція, асинхронні методи, складні методи контрольного підсумовування, квотування і повторна передача спотворених кадрів. З іншого боку, якісні лінії зв'язку в локальних мережах дозволили спростити процедури передачі даних за рахунок застосування немодульованих сигналів і відмови від обов'язкового підтвердження отримання пакету.
• Швидкість обміну даними. Однією з головних відмінностей локальних мереж від глобальних є наявність високошвидкісних каналів обміну даними між комп'ютерами, швидкість яких (10,16 і 100 Мбіт/с) порівнянна з швидкостями роботи пристроїв і вузлів комп'ютера дисків, внутрішніх шин обміну даними і т. п. За рахунок цього у користувача локальної мережі, підключеного до виділеного ресурсу (наприклад, диску сервера), що розділяється, складається враження, що він користується цим диском, як “своїм”. Для глобальних мереж типові набагато більш низькі швидкості передачі даних 2400, 9600, 28800, 33600 біт/с, 56 і 64 Кбіт/с і тільки на магістральних каналах до 2 Мбіт/с.
• Різноманітність послуг. Локальні мережі надають, як правило, широкий набір послуг це різні види послуг файлової служби, послуги друку, послуги служби передачі факсимільний повідомлень, послуги баз даних, електронна пошта і інші, в той час як глобальні мережі в основному надають поштові послуги і іноді файлові послуги з обмеженими можливостями передачу файлів з публічних архівів віддалених серверів без попереднього перегляду їх змісту.
• Оперативність виконання запитів. Час проходження пакету через локальну мережу звичайно становить декілька мілісекунд, час же його передачі через глобальну мережу може досягати декількох секунд. Низька швидкість передачі даних в глобальних мережах утрудняє реалізацію служб для режиму on-line, який є звичайним для локальних мереж.
• Розділення каналів. У локальних мережах канали зв'язку використовуються, як правило, спільно відразу декількома вузлами мережі, а в глобальних мережах індивідуально.
• Використання методу комутації пакетів. Важливою особливістю локальних мереж є нерівномірний розподіл навантаження. Відношення пікового навантаження до середньої може становити 100:1 і навіть вище. Такий трафік звичайно називають пульсуючим. Через цю особливість трафіка в локальних мережах для зв'язку вузлів застосовується метод комутації пакетів, який для пульсуючого трафіка виявляється набагато більш ефективним, ніж традиційний для глобальних мереж метод комутації каналів. Ефективність методу комутації пакетів полягає в тому, що мережа загалом передає в одиницю часу; більше даних своїх абонентів. У глобальних мережах метод комутації пакетів також використовується, але нарівні з ним часто застосовується і метод комутації каналів, а також некомутовані канали як успадковані технології некомп'ютерних мереж.
• Масштабованість. “Класичні” локальні мережі володіють поганою масштабованісттю через жорсткість базових топологій, що визначають спосіб підключення станцій і довжину лінії. При використанні багатьох базових топологій характеристики мережі різко погіршаються при досягненні певної межі по кількості вузлів або протяжності ліній зв'язку. Глобальним же мережам властива хороша масштабованість, оскільки вони спочатку розроблялися з розрахунку на роботу з довільними топологіями.

Се́рвер (англ. server — «служка») — у комп'ютерній термінології термін може стосуватися окремого комп'ютера чи програми. Головною ознакою в обох випадках є здатність машини чи програми переважну кількість часу працювати автономно, без втручання людини реагуючи на зовнішні події відповідно до встановленого програмного забезпечення. Втручання людини відбувається під час встановлення серверу і під час його сервісного обслуговування. Часто це роблять окремі адміністратори серверів з вищою кваліфікацією.

Се́рвер як комп'ютер — це комп'ютер у локальній чи глобальній мережі, який надає користувачам свої обчислювальні і дискові ресурси, а також доступ до встановлених сервісів; найчастіше працює цілодобово, чи у час роботи групи його користувачів.

Се́рвер як програма — програма, що надає деякі послуги іншим програмам (клієнтам). Зв'язок між клієнтом і сервером зазвичай здійснюється за допомогою передачі повідомлень, часто через мережу, і використовує певнийпротокол для кодування запитів клієнта і відповідей сервера. Серверні програми можуть бути встановлені як на серверному, так і на персональному комп'ютері, щоразу вони забезпечують виконання певних служб (наприклад,сервер баз даних чи веб-сервер).

Комп'ютер або програма, що установлена на цьому комп'ютері, здатні автоматично розподіляти інформацію чи файли під керуванням мережної ОС або у відповідь на запити, прислані у режимі on-line користувачами, і таким чином надавати послуги іншим комп'ютерам мережі (клієнтам).

Архітектура клієнт-сервер є одним із архітектурних шаблонів програмного забезпечення та є домінуючою концепцією у створенні розподілених мережних застосунків і передбачає взаємодію та обмін даними між ними. Вона передбачає такі основні компоненти:

• набір серверів, які надають інформацію або інші послуги програмам, які звертаються до них;
• набір клієнтів, які використовують сервіси, що надаються серверами;
• мережа, яка забезпечує взаємодію між клієнтами та серверами.

Сервери є незалежними один від одного. Клієнти також функціонують паралельно і незалежно один від одного. Немає жорсткої прив'язки клієнтів до серверів. Більш ніж типовою є ситуація, коли один сервер одночасно обробляє запити від різних клієнтів; з іншого боку, клієнт може звертатися то до одного сервера, то до іншого. Клієнти мають знати про доступні сервери, але можуть не мати жодного уявлення про існування інших клієнтів.