1.2.1 Роли хостов (Host Roles)
Что такое хост?
Любое устройство (компьютер, планшет, смартфон), подключённое к сети и участвующее в сетевом общении, называется хостом. Хосты также называют конечными устройствами (end devices).
Каждому хосту назначается IP-адрес — уникальный номер, который идентифицирует устройство внутри сети.
Серверы и клиенты
Сервер — это компьютер со специальным программным обеспечением, который предоставляет услуги другим устройствам в сети (веб-страницы, почту, файлы и т.д.). Один сервер может обслуживать множество клиентов одновременно.
Клиент — это тоже хост, но он запрашивает информацию у сервера. Пример клиентского ПО — браузер (Chrome, Firefox).
Аналогия: сервер — это ресторан, клиент — посетитель, который делает заказ.
Три типа серверов
| Тип | Что делает | Клиентское ПО |
|---|---|---|
| Хранит и отправляет почту | Microsoft Outlook и подобные | |
| Web | Отдаёт веб-страницы | Браузер (Chrome, Firefox) |
| File | Хранит файлы в одном месте | Проводник (Windows File Explorer) |
Важный момент: один компьютер может одновременно запускать несколько клиентских программ — например, браузер, почту и мессенджер сразу.
1.2.2 Одноранговые сети (Peer-to-Peer, P2P)
Что это такое?
Обычно клиент и сервер — это разные компьютеры. Но в P2P-сети один и тот же компьютер может одновременно быть и клиентом, и сервером.
Такие сети типичны для домашних и небольших офисных сетей.
Аналогия: не ресторан с поваром и посетителем, а вечеринка — все приносят еду и все едят.
На схеме: один ПК раздаёт доступ к принтеру, другой — к своим файлам. Оба подключены через сетевую карту (NIC).
Плюсы P2P
- Легко настроить
- Простая архитектура
- Дешевле — не нужен отдельный выделенный сервер
- Подходит для простых задач: передача файлов, общий принтер
Минусы P2P
- Нет централизованного управления
- Менее безопасна
- Плохо масштабируется (не подходит для больших сетей)
- Устройства работают медленнее, т.к. выполняют роль и клиента, и сервера одновременно
Вывод: P2P — простое и дешёвое решение для малых сетей, но для серьёзной инфраструктуры не подходит.
1.2.3 Конечные устройства (End Devices)
Что такое конечное устройство?
Конечное устройство — это то, с чем пользователи взаимодействуют напрямую: компьютеры, телефоны, принтеры, IP-телефоны и т.д.
Каждое конечное устройство имеет адрес — чтобы сеть знала, куда доставить сообщение. Когда устройство отправляет данные, оно указывает адрес получателя.
Конечное устройство — это либо источник (отправитель), либо назначение (получатель) сообщения.
Что показывает схема?
На схеме видны две LAN (локальные сети) и между ними — Internetwork (межсетевое пространство, например Интернет) с маршрутизаторами.
Путь данных:
Конечное устройство (LAN 1)
↓
Маршрутизаторы (Internetwork)
↓
Конечное устройство (LAN 2)
Важный момент со схемы: сообщения могут идти по альтернативным маршрутам — если один путь занят или недоступен, данные пойдут другим путём. Именно так устроен Интернет — он устойчив к сбоям.
Главная мысль: данные всегда начинают путь с конечного устройства и заканчивают его на конечном устройстве. Всё, что между ними — это инфраструктура доставки.
1.2.4 Промежуточные устройства (Intermediary Devices)
Что это такое?
Промежуточные устройства — это всё, что находится между конечными устройствами. Они подключают конечные устройства к сети и соединяют отдельные сети друг с другом, образуя интерсеть (internetwork).
Они знают адреса устройств и маршруты в сети — и именно благодаря этому решают, по какому пути отправить данные.
Виды промежуточных устройств
| Устройство | Назначение |
|---|---|
| Router (Маршрутизатор) | Соединяет разные сети, выбирает маршрут для данных |
| Wireless Router (Беспроводной маршрутизатор) | То же, но с Wi-Fi — типичный домашний роутер |
| LAN Switch (Коммутатор) | Соединяет устройства внутри одной локальной сети |
| Multilayer Switch (Многоуровневый коммутатор) | Коммутатор с функциями маршрутизатора |
| Firewall Appliance (Межсетевой экран) | Фильтрует трафик, защищает сеть |
Функции промежуточных устройств
- Усиливают и ретранслируют сигналы
- Хранят информацию о маршрутах в сети
- Уведомляют об ошибках и сбоях
- Перенаправляют трафик при отказе канала
- Расставляют приоритеты для разных типов данных
- Разрешают или блокируют трафик по правилам безопасности
Примечание из материала: устаревший Ethernet Hub (концентратор) — это простейший повторитель сигнала. Все промежуточные устройства выполняют функцию повторителя в том числе.
1.2.5 Сетевые среды передачи данных (Network Media)
Что такое среда передачи?
Среда передачи (media) — это физический канал, по которому данные путешествуют от источника к получателю. Проще говоря — это “дорога” для данных.
Три типа сред передачи
| Тип | Как передаются данные | Пример |
|---|---|---|
| Медный кабель (Copper) | Электрические импульсы | Витая пара, патч-корды |
| Оптоволокно (Fiber-optic) | Импульсы света | Стеклянные/пластиковые волокна |
| Беспроводная (Wireless) | Электромагнитные волны (радиочастоты) | Wi-Fi роутер, беспроводная камера |
4 критерия выбора среды передачи
- Дальность — на какое максимальное расстояние сигнал передаётся без потерь?
- Среда установки — где прокладывается кабель (улица, здание, промышленный объект)?
- Скорость и объём данных — сколько данных нужно передавать и как быстро?
- Стоимость — цена самого кабеля и его монтажа?
Аналогия: медь — это грунтовая дорога, оптоволокно — скоростная трасса, беспроводная связь — вертолёт. У каждого свои плюсы в зависимости от задачи.