что такое сеть лан

LAN – технология и разъем в одном обзоре: теория и отличие от WAN

Мальчишки и девчонки, приветствую вас! Что-такое LAN? LAN – это Local Area Network – локальная сеть, в отличие от WAN. С вами портал WiFiGid и лично я, Ботан, с умными терминами. Наскучило? Ничего не понятно? Дальше будет все намного проще, разжеванно и по полочкам. Предлагаю ознакомиться с этой супер статьёй!

А если что-то вдруг останется непонятным, вы всегда сможете написать в комментарии свой вопрос или пожелание, а я или кто-то из нашей обезбашенной команды на него обязательно ответит.

Теория на пальцах про LAN и разъем LAN

Итак, давайте все сначала, и будем постепенно углубляться в понятие:

LAN – Local Area Network – Локальная вычислительная сеть – в простонародье «Локальная сеть»

Ключевое слово здесь – «Локальная». Т.е. отделенное от внешнего мира. Давайте на простом: вот сидите вы в своей квартире – это локальное пространство. А улица – это общее пространство. Так и с сетями – есть локальная сеть, а есть внешняя глобальная (Интернет).

Для справки – сеть – объединение устройств через сетевой кабель или Wi-Fi для передачи данных. Мало ли кто не знал.

Чтобы еще больше упростить – любое устройство в сети дома или в офисе – локальная сеть, Интернет – глобальная. Больше обычному человеку знать и не нужно. Вот пример типичной домашней сети:

Да! Мы не всегда замечаем, что у нас дома подключено так много устройств, но на практике обычно так – у каждого члена семьи по телефону, планшету и ноутбуку… А еще подключается к вашей локальной сети через Wi-Fi злой соседский пацан из 5 «Г» местной школы – он тоже находится в вашей сети, а не во внешней.

LAN порты – порты на роутере для выхода в локальную сеть.

Устройства локальной сети

Связующее звено на картинке и в обычно квартире – роутер (по-другому маршрутизатор). Именно он создает в себе локальную сеть, а все устройства, подключенные к нему, входят в эту сеть. Что сейчас обычно подключают к нему:

И это самые типичные представители домашней сети. А кроме этого могут встретиться всякие коммутаторы, повторители, умные розетки, видеокамеры и т.д. Все это тоже находится в вашей зоне LAN.

Подключение и порты

Здесь расскажу про подключение к LAN. Есть 2 варианта:

Здесь стоит понять, что все крутится вокруг роутера. Все, что подключается к роутеру – LAN. К чему подключается роутер – WAN. Как входящее и исходящее соединение.

Роутер сам может подключаться через Wi-Fi, но обычно все-таки подключаются к нему. Кто подключился – сразу же попадает в локальную сеть. Другой вариант – подключиться по проводу. Для этого заглянем на заднюю сторону любого среднего роутера:

Обратите внимание на LAN порты – их обычно несколько, и они как правило желтые (и то, и то не всегда). На них пишется LAN, или локальная сеть или как-то еще. Перепутать с другими сложно. Порт WAN специально выносят отдельно и выделяют. Итого – хотите подключить что-то в свою локальную сеть – подключайте только в порты LAN. Хотите соединить роутер с провайдером (для доступа в интернет, 99% случаев) или другим роутером (например, для извращенного режима повторителя) – используйте интерфейс WAN.

Сейчас и порты LAN, и порты WAN как правило имеют одинаковый тип разъема для кабеля витой пары Ethernet – RJ-45. Но так может быть не всегда. Так ADSL модем может использовать для локальной сети RJ-45 (LAN), а для подключения в интернет по телефонному кабелю – RJ-11 (WAN). Разъем LAN преимущественно все последнее время – RJ-45.

LAN – черные порты, WAN – синий, есть 2 порта для телефонии

WAN и LAN – в чем же разница?!

LAN – Local Area Network – локальная сеть
WAN – Wide Area Network – глобальная сеть

Есть широкий смысл и узкий. В широком смысле я уже отличие назвал выше – есть ваша домашняя личная сеть, а есть сеть, к которой могут подключаться все устройства мира – Интернет. В широком смысле WAN и есть интернет. В основном это отличие и просят везде в школах и вузах. Там просят и основные отличия:

Так что, если кто-то будет вас спрашивать, чем отличается WAN от LAN – перечисляем пункты выше через запятую и заканчиваем разговор – все будут точно рады.

Но есть еще один момент, связанный с технологией. Речь идет про порт WAN. Как правило в него подключают шнур провайдера – для подключения к интернету. Порт WAN делает исходящее соединение в роутере. И в этом подходе глобальная концепция LAN и WAN в некоторых случаях может стирать границы между ними)

При этом исходящее соединение через WAN может быть подключено и к другому роутеру в вашем доме (особые случаи). Подключить внешнее устройство через порт WAN без танцев с бубнами не получится.

Есть еще один тип сетей – MAN (Metro Area Networks). Это что-то среднее – сеть метрополии или города, возможно, провайдера. Т.е. это некое подобие локальной сети между всеми пользователями, например, одного провайдера. Как преимущество – высокая скорость между точками. На этой базе неплохо раньше жили файлообменники.

Видео по теме

Остальное описывать и нет смысла. Тем, кто хочет подробностей, рекомендуется для простоты понимания посмотреть несколько видео по теме, например, вот такое:

Источник

Локальная сеть (LAN) — объяснение локальной вычислительной сети (ЛВС) простыми словами

Опубликовано admin в 1 мая, 2021 1 мая, 2021

Локальная сеть (LAN) на самом деле является не чем иным, как структурой для организации и защиты сетевых коммуникаций для всех устройств, работающих в пределах одного дома или офиса.

Давайте немного поясним. Фраза «в пределах одного дома или офиса», обозначает все устройства, подключенные к сетевому маршрутизатору через физическое или беспроводное соединение. Этот маршрутизатор может быть точкой доступа Wi-Fi или модемом, предоставленным вам вашим интернет-провайдером.

Под организацией подразумевается, что каждому присваивается идентификационный номер, и определяется его доступ к Интернету за пределами вашей локальной вычислительной сети (ЛВС).

Под защитой я имею в виду, что, как правило, запросы трафика, направленные из внешних сетей, будут сканироваться и фильтроваться, чтобы помочь предотвратить несанкционированный и потенциально опасный доступ.

Локальная сеть (LAN) — IPv4-адресация

Вот как это может выглядеть. Маршрутизатор в данном примере имеет общедоступный IP-адрес 183.23.100.145, с которым связан весь входящий и исходящий трафик.

В то же время маршрутизатор действует как сервер протокола динамической конфигурации хоста (DHCP), присваивая частные IP всем ПК, ноутбукам, смартфонам и серверам в доме. Устройства будут использовать эти их всякий раз, когда они общаются друг с другом.

Локальная сеть (LAN) — типичная топография локальной вычислительной сети

Обратите внимание на то, что все локальные устройства описываются как использующие нечто, называемое «IP-адресами NAT». NAT означает преобразование сетевых адресов, и это метод, используемый для организации устройств в частной локальной сети.

Но почему? Что плохого в том, чтобы дать всем тот же публичный IP, что и у маршрутизатора? Об этом далее.

Вначале был IPv4. Адреса IPv4 — это 32-битные числа, состоящие из четырех 8-битных октетов, разделенных точками. Вот как это может выглядеть:

Обозначение подсети

Поскольку крайне важно убедиться, что системы знают, в какой подсети находится сетевой адрес, нам нужна стандартная нотация, которая может точно сообщать, какие октеты являются частью сети, а какие доступны для устройств.

Обычно используются два стандарта:

Используя CIDR, одна локальная сеть может быть представлена как 192.168.1.0/24. Где / 24 сообщает вам, что первые три октета (8 × 3 = 24) составляют сетевую часть, оставляя только четвертый октет для устройств. Вторая сеть (или подсеть) в CIDR будет описана как 192.168.2.0/24.

Эти же две локальные вычислительные сети также можно описать с помощью сетевой маски 255.255.255.0. Это означает, что все 8 бит каждого из первых трех октетов используются сетью, но ни один из четвертого.

Локальная вычислительная сеть (ЛВС) — понимание частных сетей

Теоретически протокол IPv4 позволяет использовать около четырех миллиардов уникальных адресов в диапазоне от 1.0.0.0 до 255.255.255.255.

Но даже если бы все четыре миллиарда были практически доступны, это все равно не приблизилось бы к покрытию каждого из миллиардов сотовых телефонов, миллиардов портативных и настольных компьютеров и столько же других подключенных к сети приборов бытовой техники и Интернета. Уже есть огромное количество гаджетов, с присвоенными IP-адресами. Не говоря уже о множестве других, которые скоро появятся.

Поэтому сетевые инженеры выделили три диапазона адресов IPv4 для использования исключительно в частных сетях. Устройства, использующие любой из этих диапазонов, не будут напрямую доступны из общедоступного Интернета и не смогут получить доступ к Интернет-ресурсам. Вот эти три диапазона:

1 — 10.0.0.0 и 10.255.255.255

2 — 172.16.0.0 и 172.31.255.255

3 — 192.168.0.0 и 192.168.255.255

Помните, что означает буква «T» в NAT? Translation — «преобразование». Это означает, что маршрутизатор с поддержкой NAT принимает частные IP, используемые в запросах трафика между каналами: локальная сеть — Интернет, и преобразует их в собственный общедоступный адрес маршрутизатора. Маршрутизатор, в соответствии со своим именем, затем направит эти запросы в соответствующие пункты назначения.

Эта простая сетевая переработка позволила сэкономить тысячи и тысячи адресов для использования с устройствами, такими как сотовые телефоны, которые не были частью частной сети. Все эти ноутбуки, ПК и т. д., работающие во всех домах и офисах, будут удобно (и беспрепятственно) использовать общедоступные IP-адреса своих маршрутизаторов.

Задача решена? Не совсем так. Даже при таком эффективном использовании адресов их все равно будет недостаточно для быстрого роста количества общедоступного оборудования, выходящего в Интернет. Чтобы решить эту проблему, сетевые инженеры придумали протокол IPv6. Вот как может выглядеть IPv6-адрес:

2002: 0df6: 0001: 004b: 0100: 6c2e: 0370: 7234

Это выглядит страшно, не так ли? И похоже, что это намного большее число, чем в примере с IPv4.

Можно довольно хорошо запомнить некоторые типы IPv4, но попытаться сделать это с IPv6… Это очень сложно, даже с прекрасной памятью.

Во-первых, он шестнадцатеричный, то есть в нем используются числа от 0 до 9 и первые шесть букв латинского алфавита (a-f)! Кроме того, здесь восемь октетов, а не четыре, и адрес 128-битный, а не 32-битный.

Все это означает, что после того, как протокол будет полностью реализован, мы не будем подвергаться риску исчерпания адресов в течение очень и очень долгого времени (то есть навсегда). А это означает, что с точки зрения распределения адресов больше нет необходимости в частных сетях NAT.

Хотя из соображений безопасности вы все равно захотите дать своим устройствам некоторую защиту, дабы локальная сеть (LAN) была безопасной.

Источник

Что такое LAN сеть?

LAN — означает локальная вычислительная сеть. LAN-это группа компьютеров и устройств, которые находятся в определенном месте. Устройства подключаются к локальной сети с помощью кабеля Ethernet или через Wi-Fi. В каждом доме есть локальная сеть. Если ПК, планшет, умный телевизор и беспроводной принтер подключаются с помощью Wi-Fi — эти подключенные устройства являются частью вашей LAN сети. Доступ к ней имеют только те устройства, которые вы авторизовали.

Характеристики LAN

Локальные сети бывают разных размеров. Группа устройств, подключенных через домашнее подключение к интернету, являются локальной сетью. Она может соединять несколько компьютеров с принтерами и файловыми хранилищами. Крупные локальные сети управляются сервером, который хранит файлы, обменивается данными между устройствами и направляет файлы на принтеры и сканеры.

Локальная сеть отличается от других типов компьютерных сетей (например, интернета) тем, что устройства, подключенные к ней, находятся в одном здании, например, в доме или офисе. Эти компьютеры, сканеры, смартфоны и другие устройства подключаются к роутеру с помощью кабеля Ethernet или через беспроводной роутер.

Два типа LAN

Разделяют два типа локальных сетей: клиентские/серверные и одноранговые LAN.

Локальные сети клиентов/серверов состоят из нескольких устройств (клиентов), подключенных к центральному серверу. Сервер управляет хранилищем файлов, доступом к принтеру и сетевым трафиком. Клиентом может быть персональный компьютер, планшет или другое устройство, на котором запущены приложения.

Одноранговые локальные сети не имеют центрального сервера и не могут обрабатывать большие нагрузки, такие как клиент/серверная локальная сеть. В такой локальной сети, каждый персональный компьютер и каждое устройство совместно используют сеть. Устройства обмениваются ресурсами и данными через проводное или беспроводное соединение с роутером. Большинство домашних сетей являются одноранговыми.

Как использовать LAN в домашних условиях?

Домашняя локальная сеть — это отличный способ установить соединение между всеми устройствами в вашем доме. Когда ваши устройства подключены к Wi-Fi, вы можете обмениваться файлами в частном порядке с членами семьи, передавать информацию по беспроводной сети с любого устройства и получать доступ к данным на других подключенных устройствах.

Домашний LAN можно также расширить для того чтобы подключить в нее системы домашней безопасности, умные ТВ и приборы. Когда эти системы добавлены в локальную сеть, каждой из них можно управлять с любого устройства и с любого места в доме.

На видео: Основы локальных сетей. LAN. Ethernet.

Источник

Локальная сеть: основы функционирования компьютерных сетей

Локальная сеть (локальная вычислительная сеть или ЛВС) представляет собой среду взаимодействия нескольких компьютеров между собой. Цель взаимодействия — передача данных. Локальные сети, как правило, покрывают небольшие пространства (дом, офис, предприятие) — чем и оправдывают своё название. ЛВС может иметь как один, так и несколько уровней. Для построения многоуровневой локальной сети применяют специальное сетевое оборудование: маршрутизаторы, коммутаторы. Существует несколько способов объединения компьютеров и сетевого оборудования в единую компьютерную сеть: проводное (витая пара), оптическое (оптоволоконный кабель) и беспроводное (Wi-Fi, Bluetooth) соединения.

Топология локальной сети

Первое к чему нужно приступать при изучении основ функционирования компьютерных сетей, это топология (структура) локальной сети. Существует три основных вида топологии: шина, кольцо и звезда.

Линейная шина

Все компьютеры подключены к единому кабелю с заглушками по краям (терминаторами). Заглушки необходимы для предотвращения отражения сигнала. Принцип работы шины заключается в следующем: один из компьютеров посылает сигнал всем участникам локальной сети, а другие анализируют сигнал и если он предназначен им, то обрабатывают его. При таком взаимодействии, каждый из компьютеров проверяет наличие сигнала в шине перед отправкой данных, что исключает возникновения коллизий. Минус данной топологии — низкая производительность, к тому же, при повреждении шины нарушается нормальное функционирование локальной сети и часть компьютеров не в состоянии обрабатывать либо посылать сигналы.

Кольцо

В данной топологии каждый из компьютеров соединен только с двумя участниками сети. Принцип функционирования такой ЛВС заключается в том, что один из компьютеров принимает информацию от предыдущего и отправляет её следующему выступая в роли повторителя сигнала, либо обрабатывает данные если они предназначались ему. Локальная сеть, построенная по кольцевому принципу более производительна в сравнении с линейной шиной и может объединять до 1000 компьютеров, но, если где-то возникает обрыв сеть полностью перестает функционировать.

Звезда

Топология звезда, является оптимальной структурой для построения ЛВС. Принцип работы такой сети заключается во взаимодействии нескольких компьютеров между собой по средствам центрального коммутирующего устройства (коммутатор или свитч). Топология звезда позволяет создавать высоконагруженные масштабируемые сети, в которых центральное устройство может выступать, как отдельная единица в составе многоуровневой ЛВС. Единственный минус в том, что при выходе из строя центрального коммутирующего устройства рушится вся сеть или её часть. Плюсом является то, что, если один из компьютеров перестаёт функционировать это никак не сказывается на работоспособности всей локальной сети.

Что такое MAC-адрес, IP-адрес и Маска подсети?

Прежде чем познакомиться с основными принципами взаимодействия сетевых устройств, необходимо подробно разобрать, что такое IP-адрес, MAC-адрес и Маска подсети.

MAC-адрес — это уникальный идентификатор сетевого оборудования, который необходим для взаимодействия устройств в локальной сети на физическом уровне. MAC-адрес «вшивается» в сетевую карту заводом изготовителем и не подлежит изменению, хотя при необходимости это можно сделать на программном уровне. Пример записи MAC-адреса: 00:30:48:5a:58:65.

IP-адрес – это уникальный сетевой адрес узла (хоста, компьютера) в локальной сети, к примеру: 192.168.1.16. Первые три группы цифр IP-адреса используется для идентификации сети, а последняя группа для определения «порядкового номера» компьютера в этой сети. Если провести аналогию, то IP-адрес можно сравнить с почтовым адресом, тогда запись будет выглядеть так: регион.город.улица.дом. Изначально, использовались IP-адреса 4-ой версии (IPv4), но когда количество устройств глобальной сети возросло до максимума, то данного диапазона стало не хватать, в следствии чего был разработан протокол TCP/IP 6-ой версии — IPv6. Для локальных сетей достаточно 4-ой версии TCP/IP протокола.

Маска подсети – специальная запись, которая позволяет по IP-адресу вычислять адрес подсети и IP-адрес компьютера в данной сети. Пример записи маски подсети: 255.255.255.0. О том, как происходит вычисление IP-адресов мы рассмотрим чуть позже.

Что такое ARP протокол или как происходит взаимодействие устройств ЛВС?

ARP — это протокол по которому определяется MAC-адрес узла по его IP-адресу. Например, в нашей локальной сети есть несколько компьютеров. Один должен отправить информацию другому, но при этом знает только его IP-адрес, а для взаимодействия на физическом уровне нужен MAC-адрес. Что происходит? Один из компьютеров отправляет широковещательный запрос всем участникам локальной сети. Сам запрос, содержит IP-адрес требуемого компьютера и собственный MAC-адрес. Другой компьютер с данным IP-адресом, понимает, что запрос пришел к нему и в ответ высылает свой MAC-адрес на тот, который пришел в запросе. После чего собственно и инициализируется процесс передачи информационных пакетов.

Сетевой коммутатор и маршрутизатор (роутер)

Для согласования работы сетевых устройств используется специальное сетевое оборудование — коммутаторы и маршрутизаторы. Исходя из рассмотренного выше, важно понять простую истину — коммутаторы работают с MAC-адресами, а маршрутизаторы (или роутеры) с IP-адресами.

Коммутатор содержит таблицу MAC-адресов устройств локальной сети непосредственно подключенных к его портам. Изначально таблица пуста и начинает заполняться при старте работы коммутатора, происходит сопоставление MAC-адресов устройств и портов, к которым они подключены. Это необходимо для того, чтобы коммутатор напрямую пересылал информационные пакеты тем участникам локальной сени, которым они предназначены, а не опрашивал все устройства ЛВС.

Маршрутизатор также имеет таблицу, в которую заносит IP-адреса устройств на основе анализа локальной сети. Роутер может самостоятельно раздавать IP-адреса устройствам ЛВС благодаря протоколу динамического конфигурирования узла сети (DHCP). Таблица маршрутизации позволяет роутеру вычислять наикратчайшие маршруты для отправки информационных пакетов между различными узлами ЛВС. Данные узлы (компьютеры) могут находиться в любом сегменте многоуровневой сети невзирая на архитектуру той или иной подсети. К примеру, маршрутизатор связывает локальную сеть с глобальной (интернет) через сеть провайдера.

Пример маршрутизации

Допустим, в таблице маршрутизации есть такая запись:

Роутер получает пакет, предназначенный для хоста с IP-адресом 192.168.1.96, после чего начинает обход таблицы маршрутизации и обнаруживает, что при наложении маски подсети 255.255.255.0 на IP-адрес 192.168.1.96 вычисляется сеть с IP-адресом 192.168.1.0. Пройдя строку до конца роутер находит IP-адрес интерфейса 192.168.1.96, на который и отправляет полученный пакет.

Как происходит вычисление IP-адреса сети и компьютера?

Что получается? Какой бы у нас не был IP-адрес назначения (к примеру 192.168.1.96 или 192.168.1.54) при наложении на него маски подсети (255.255.255.0) будет получаться один и тот же результат (192.168.1.0). Происходит это из-за поразрядного (побитного) сравнения записей (1х1 = 1, 1х0 = 0, 0х1 = 0). При этом IP-адрес компьютера берётся из последней группы цифр IP-адреса назначения. Также стоит учитывать, что из общего диапазона адресов, в рамках одной подсети, доступно будет на два адреса меньше, потому что 192.168.1.0 – является IP-адресом самой сети, а 192.168.1.255 – служебным широковещательным адресом для передачи общих пакетов запросов.

Что такое NAT?

В последнем пункте данной статьи, рассмотрим, что такое NAT. Как уже упоминалось ранее, маршрутизатор связывает между собой сети не только на локальном уровне, но и взаимодействует с сетью провайдера с целью получения доступа к сети интернет. Для пересылки пакетов во внешнюю сеть, роутер не может использовать IP-адреса компьютеров из локальной сети, так как данные IP-адреса являются «частными» и предназначены только для организации взаимодействия устройств внутри ЛВС. Маршрутизатор имеет два IP-адреса (внутренний и внешний), один в локальной сети (192.168.1.0), другой (к примеру 95.153.133.97) ему присваивает сеть провайдера при динамическом распределении IP-адресов. Именно второй IP-адрес роутер будет использовать для отправки и получения пакетов по сети интернет. Для реализации такой подмены и был разработан NAT.

NAT (Network Address Translation) — механизм преобразование сетевых адресов, является частью TCP/IP-протокола.

Принцип NAT заключается в следующем: при отправке пакета из ЛВС маршрутизатор подменяет IP-адрес локальной машины на свой собственный, а при получении производит обратную замену и отправляет данные на тот компьютер, которому они и предназначались.

Источник