Типы сетевых подключений

Компьютерные сети бывают разных форм: домашние сети, бизнес-сети и Интернет – три распространенных примера. Устройства могут использовать любой из нескольких различных способов подключения к этим (и другим видам) сетям. Существуют три основных типа сетевых подключений:

• Соединения точка-точка позволяют одному устройству напрямую взаимодействовать только с одним другим устройством. Например, два телефона могут соединяться друг с другом для обмена контактной информацией или фотографиями.
• Соединения Broadcast/multicast позволяют устройству отправлять одно сообщение в сеть, а копии этого сообщения доставляются нескольким получателям.
• Многоточечные соединения позволяют одному устройству напрямую подключаться и доставлять сообщения на несколько устройств параллельно.

Не все сетевые технологии поддерживают создание всех типов соединений. Например, каналы Ethernet поддерживают широковещательную передачу, а IPv6 – нет. В следующих разделах описываются различные типы соединений, обычно используемые в современных сетях.

Фиксированный широкополосный интернет

Термин широкополосный доступ может означать несколько вещей, но многие потребители связывают его с концепцией высокоскоростного интернет-сервиса, установленного в определенном месте. Частные сети в домах, школах, предприятиях и других организациях обычно подключаются к Интернету через фиксированную широкополосную связь.

История и обычаи

Различные университеты, государственные и частные учреждения создали ключевые элементы Интернета в 1970-х и 1980-х годах. Подключение домашних хозяйств к Интернету быстро приобрело популярность в 1990-х годах с появлением Всемирной паутины (WWW). В течение 2000-х годов услуги фиксированного широкополосного интернета прочно утвердились в качестве стандарта для жилых домов в развитых странах с постоянно растущей скоростью. Между тем, национальные провайдеры точек доступа Wi-Fi начали поддерживать географически распределенную сеть фиксированной широкополосной связи на местах для своих абонентов.

Ключевые технологии

Технология цифровой сети с интеграцией служб (ISDN) поддерживает одновременный доступ к голосу и данным по телефонным линиям без необходимости использования модема. Это был самый ранний пример высокоскоростного (по сравнению с доступными альтернативами) доступа в Интернет на потребительском рынке. ISDN не удалось завоевать широкую популярность из-за конкуренции со стороны превосходной цифровой абонентской линии (DSL) и услуг кабельного Интернета. Помимо этих опций, которые включают кабельное соединение, услуги фиксированной беспроводной широкополосной связи (не путать с мобильной широкополосной связью) на основе радиопередатчиков СВЧ. Связь между башнями в сотовых сетях также считается своего рода фиксированной беспроводной широкополосной системой.

вопросы

Фиксированные широкополосные установки привязаны к одному физическому местоположению и не переносимы. Из-за стоимости инфраструктуры доступность этих интернет-услуг иногда ограничивается городами и пригородами (хотя системы фиксированной беспроводной связи в сельской местности работают достаточно хорошо). Конкуренция со стороны услуг мобильного интернета все больше заставляет поставщиков фиксированной широкополосной связи постоянно совершенствовать свои сети и снижать расходы.

Мобильный интернет

Термин «мобильный Интернет» относится к нескольким типам интернет-услуг, к которым можно получить доступ через беспроводное соединение из разных мест.

История и обычаи

Услуги спутникового интернета были созданы в конце 1990-х и 2000-х годах в качестве высокоскоростной альтернативы традиционному коммутируемому Интернету. Хотя эти услуги не могут конкурировать с высокой производительностью новых решений фиксированной широкополосной связи, они продолжают обслуживать некоторые сельские рынки, где отсутствуют другие доступные варианты. Первоначальные сети сотовой связи были слишком медленными для поддержки интернет-трафика данных и были предназначены в основном для голосовой связи, но с улучшениями в новых поколениях стали ведущей опцией мобильного Интернета для многих.

Ключевые технологии

Сотовые сети используют широкий спектр различных протоколов связи в семействах стандартов 3G, 4G и (в будущем) 5G.

вопросы

Исторически производительность мобильных интернет-соединений была ниже, чем у фиксированных широкополосных услуг, и их стоимость также была выше. Благодаря значительному улучшению производительности и стоимости в последние годы мобильный интернет становится все более доступным и жизнеспособной альтернативой фиксированной широкополосной связи.

Виртуальная частная сеть (VPN)

Виртуальная частная сеть (VPN) состоит из оборудования, программного обеспечения и соединений, необходимых для поддержки защищенной связи клиент-серверной сети через инфраструктуру общедоступной сети с помощью метода, называемого туннелированием.

История и обычаи

В 1990-х годах популярность VPN выросла с распространением Интернета и высокоскоростных сетей.Более крупные компании установили частные VPN для своих сотрудников, чтобы использовать их в качестве решения для удаленного доступа – подключаясь к корпоративной внутренней сети из дома или во время поездок для доступа к электронной почте и другим частным бизнес-приложениям. Общедоступные VPN-сервисы, которые повышают конфиденциальность подключения к интернет-провайдерам, также продолжают широко использоваться. Так называемые услуги «международного VPN», например, позволяют абонентам перемещаться по Интернету через серверы в разных странах, минуя ограничения геолокации, которые применяются некоторыми онлайн-сайтами.

Ключевые технологии

Microsoft Windows приняла протокол туннелирования точка-точка (PPTP) в качестве основного решения VPN. Другие среды приняли стандарты безопасности протокола IP (IPsec) и протокола туннелирования уровня 2 (L2TP).

вопросы

Виртуальные частные сети требуют специальной настройки на стороне клиента. Параметры подключения различаются для разных типов VPN и должны быть правильно настроены для работы сети. Неудачные попытки установить VPN-соединение или внезапные обрывы соединения довольно распространены и их трудно устранить.

Модемные сети

Коммутируемые сетевые подключения обеспечивают связь TCP/IP по обычным телефонным линиям.

История и обычаи

Коммутируемая сеть была основной формой доступа в Интернет для домов в 1990-х и начале 2000-х годов. Некоторые предприятия также устанавливают частные серверы удаленного доступа, позволяющие их сотрудникам получать доступ к внутренней сети компании из Интернета.

Ключевые технологии

Устройства в коммутируемых сетях используют аналоговые модемы, которые вызывают назначенные телефонные номера для установления соединений и отправки или получения сообщений. Протоколы X.25 иногда используются для передачи данных из удаленного доступа на большие расстояния, например, для обработки кредитных карт или систем банкоматов.

вопросы

Коммутируемый доступ обеспечивает очень ограниченную пропускную способность сети. Например, аналоговые модемы работают с максимальной скоростью передачи данных 56 Кбит/с. Он был заменен широкополосным Интернетом для домашнего Интернета и постепенно сокращается в других областях.

Локальная сеть (LAN)

Люди связывают компьютерную сеть с локальными сетями больше, чем любой другой тип сетевого подключения. Локальная сеть состоит из набора устройств, расположенных в непосредственной близости друг к другу (например, в доме или офисном здании), подключенных к общему сетевому оборудованию (например, широкополосным маршрутизаторам или сетевым коммутаторам), которые устройства используют для связи друг с другом и с внешними сетями.

История и обычаи

Локальные сети (проводные и/или беспроводные) стали чрезвычайно популярными в 2000-х годах с ростом домашних сетей. Университеты и предприятия использовали проводные сети еще раньше.

Ключевые технологии

Большинство современных проводных локальных сетей используют Ethernet, а беспроводные локальные сети обычно используют Wi-Fi. В старых проводных сетях использовался Ethernet, но также были и некоторые альтернативы, включая Token Ring и FDDI .

вопросы

Управление локальными сетями может быть затруднено, поскольку они представляют собой сети общего назначения, предназначенные для поддержки различных устройств и конфигураций устройств (включая различные операционные системы или стандарты сетевых интерфейсов). Поскольку технологии, поддерживающие ЛВС, функционируют только на ограниченных расстояниях, связь между ЛВС требует дополнительного оборудования для маршрутизации и усилий по управлению.

Прямые сети

Выделенные сетевые соединения между двумя устройствами (которые не могут использоваться другими устройствами) также называются прямыми соединениями. Прямые сети отличаются от одноранговых сетей тем, что одноранговые сети содержат большее количество устройств, среди которых может быть много соединений «точка-точка».

История и обычаи

Терминалы конечного пользователя связывались с мэйнфреймами через выделенные последовательные линии. ПК с Windows также поддерживают прямое кабельное соединение, часто используемое для передачи файлов. В беспроводных сетях люди часто устанавливают прямые соединения между двумя телефонами (или телефоном и устройством синхронизации), чтобы обмениваться фотографиями и фильмами, обновлять приложения или играть в игры.

Ключевые технологии

Кабели последовательного порта и параллельного порта традиционно поддерживают базовые прямые проводные соединения, хотя их использование значительно сократилось в пользу более новых стандартов, таких как USB. Некоторые старые ноутбуки предлагали беспроводные инфракрасные порты для прямого соединения между моделями, поддерживающими спецификации IrDA. Bluetooth появился в качестве основного стандарта для беспроводного сопряжения телефонов из-за его низкой стоимости и низкого энергопотребления.

вопросы

Установление прямых соединений на большие расстояния затруднительно. В частности, основные беспроводные технологии требуют, чтобы устройства находились в непосредственной близости друг от друга (Bluetooth) или на линии прямой видимости, свободной от препятствий (инфракрасный порт).