Локальные вычислительные сети не только обеспечивают необходимую связь между компьютерами геймеров на вечеринках LAN. Сегодня они также используются во многих домашних хозяйствах, где нескольким цифровым конечным устройствам необходим доступ к Интернету или домашнему принтеру. Но что такое локальная сеть, чем она отличается от других типов сетей и какие технологии в ней используются?
Что такое локальная сеть?
LAN — это аббревиатура от Local Area Network (локальная вычислительная сеть). Она относится к сетям в пределах ограниченной территории. Локальные сети обычно используются в частных домах или в компаниях для создания домашних или корпоративных сетей. Это позволяет различным устройствам общаться друг с другом.
В локальную сеть входят как минимум два конечных устройства, но она также может связывать между собой несколько тысяч устройств. Однако если необходимо соединить большие расстояния, то для этого обычно используются сети MAN и WAN. Локальная сеть может соединять компьютеры, смартфоны, принтеры, сканеры, устройства хранения данных, серверы и другие сетевые устройства друг с другом и с Интернетом. Если, например, принтер подключен к компьютеру только через USB-кабель, то обычно только этот компьютер сможет получить доступ к устройству. Но подключение принтера к сети позволяет использовать принтер множеству устройств в округе.
Интернет — это совокупность множества локальных сетей, которые, в свою очередь, связываются друг с другом через WAN и сетевые узлы.
Различие между глобальными сетями, беспроводными локальными сетями и сетями MAN
В контексте локальных сетей встречаются и другие термины: WAN, WLAN и MAN могут звучать одинаково, но они относятся к разным типам сетей. WLAN означает Wireless Local Area Network (беспроводная локальная сеть) и также известна на международном уровне как Wi-Fi. Здесь компьютеры соединены беспроводной связью. В случае с MAN и WAN дело обстоит иначе. Эти сети отличаются от локальной сети только размером.
WAN расшифровывается как Wide Area Network. Этот вид сети соединяет отдельные локальные сети или MAN даже на больших расстояниях. WAN может охватывать целые страны или континенты. В отличие от этого, MAN означает Metropolitan Area Network. Этот тип сети — старший брат локальной сети, соединяющий устройства в пределах города или мегаполиса. MAN в основном используют оптоволоконную технологию для соединения нескольких локальных сетей. Протяженность сети MAN может достигать 100 километров.
Как работают локальные сети?
В настоящее время практически все локальные сети реализуются через Ethernet. В прошлом локальные сети также реализовывались с помощью следующих технологий, которые сегодня уже почти не играют роли:
- Token Ring
- DECNET
- FDDI (все еще используется в некоторых случаях для соединения Ethernet и технологии Token Ring)
- ARCNET (устарела, но все еще используется в промышленной автоматизации).
Ethernet достигает скорости передачи данных до нескольких сотен Гбит/с. В технологии используется либо витая пара, либо — более новый метод — оптоволоконный кабель. В то время как обычные медные кабели могут преодолевать расстояние до 100 метров, оптоволоконные кабели могут тянуться на несколько километров. Для того чтобы гарантировать, что данные действительно поступают по кабельным соединениям и что пакеты данных не блокируют друг друга, используется такая технология, как CSMA/CD. В случае WLAN, в которой пакеты данных передаются по беспроводной сети, используется CSMA/CA.
ЛВС Ethernet может быть разделена на несколько виртуальных ЛВС (VLAN) или физических ЛВС. Виртуальная структура позволяет администраторам разделять сети без необходимости внесения серьезных изменений в инфраструктуру.
Коммутаторы и маршрутизаторы используются для организации локальных сетей. Аппаратное обеспечение выступает в качестве интерфейса и управляет соединениями между отдельными участниками сети, обеспечивая доставку пакетов данных к месту назначения. Кроме того, при передаче данных из локальной сети в Интернет или при доступе к информации из других сетей или центров обработки данных соединение осуществляется через маршрутизатор. В отличие от них, повторители и концентраторы, которые ранее выполняли аналогичные задачи, в современных локальных сетях практически не используются.
Сетевые кабели, сетевые розетки и сетевые патчи также используются в качестве физических компонентов при создании локальной сети. Они соединяют отдельные конечные устройства и серверы друг с другом и предоставляют сетевым администраторам и домашним администраторам возможность аккуратно установить сеть в офисе или дома.