Компьютерные сети Автор: Некрасова И.Б., учитель информатики МОУ «Гимназия 2 г. Чебоксары» Презентация составлена по материалам учебника курса «IT Essentials: PC Hardware and Software » компании CISCO.

Компьютерная сеть данных Компьютерная сеть данных это совокупность узлов, связываемых посредством сетевых устройств. Узел это любое устройство, отправляющее и принимающее информацию по сети. Периферийные устройства это устройства, подключаемые к узлам.

Сетевые устройства связываются друг с другом с помощью различных соединений Медные кабели используются электрические сигналы для передачи данных между устройствами. Волоконно-оптические кабели для передачи информации в виде световых импульсов используются стеклянные или пластиковые провода, также называемые волокнами. Беспроводные соединения соединение с сетью с помощью радиосигналов, инфракрасной технологии (лазера) или спутниковой связи.

Описание сети LAN Локальной сетью (LAN) называют группу взаимосвязанных устройств, находящихся под одним административным контролем. Хотя сеть LAN может быть небольшой единой сетью, размещенной дома или в небольшом офисе, со временем определение локальной сети видоизменилось, и к ним стали относить локальные сети, состоящие из многих сотен устройств, размещенных в нескольких зданиях и местоположениях.

Описание сети WAN Глобальные сети (WAN) это сети, соединяющие локальные сети, расположенные в географически удаленных местах. Самым распространенным примером сети WAN является Интернет. Интернет это большая сеть WAN, состоящая из миллионов взаимосвязанных локальных сетей. Реализацию связей между локальными сетям, расположенными в различных местах, осуществляют поставщики телекоммуникационных услуг (TSP).

Описание сети WLAN В некоторых ситуациях установка медных кабелей может быть непрактичной, нежелательной или даже невозможной. В таких ситуациях для передачи и приема данных с помощью радиоволн используются беспроводные устройства. Такие сети называются беспроводными локальными сетями (или сетями WLAN). В сетях WLAN беспроводные устройства подключаются к точке доступа в пределах определенной области. Точки доступа, как правило, подключаются к сети с помощью медных кабелей. С помощью медных кабелей к сети подключается только точка беспроводного доступа, а не каждый узел сети.

Одноранговые сети В одноранговых сетях устройства подключены непосредственно друг к другу, без каких-либо дополнительных сетевых устройств между ними. В сетях такого типа все устройства имеют равные возможности и ответственность.

Описание сетей с архитектурой "клиент/сервер" В сети с архитектурой "клиент-сервер" клиент запрашивает информацию или сервисы у сервера. Сервер предоставляет запрашиваемую информацию или сервис клиенту. Серверы в сети "клиент-сервер" часто выполняют операции по обработке для клиентских компьютеров, например, сортируют записи базы данных и отправляют только те записи, которые запрашивал клиент.

Объяснение полосы пропускания и передачи данных Полоса пропускания это количество данных, которое может быть передано в течение определенного периода времени. При передаче данных по компьютерной сети они разбиваются на небольшие блоки, именуемые пакетами. Каждый пакет содержит заголовки. Заголовок это информация, добавляемая к каждому пакету, которая содержит сведения об источнике и назначении пакета.

Объяснение полосы пропускания и передачи данных Полоса пропускания измеряется в количестве бит в секунду. бит/с бит в секунду (bps); кбит/с килобит в секунду (Kbps); мбит/с мегабит в секунду (Mbps). Данные, передаваемые по сети, могут двигаться в одном из трех режимов: симплексном, полудуплексном или полнодуплексном.

Описание IP-адресации IP-адрес это число, которое используется для идентификации устройства в сети. Каждое устройство в сети должно иметь уникальный IP- адрес для связи с другими сетевыми устройствами. IP-адрес аналогичен почтовому адресу человека. Его называют логическим адресом, потому что он назначается логически на основе местоположения узла. IP-адрес, или сетевой адрес, основанный на локальной сети, назначается для каждого узла администратором сети.

Описание IP-адресации IP-адрес состоит из последовательности 32 битов (единиц и нулей). Человеку очень тяжело читать двоичные IP-адреса. По этой причине 32 бита группируют в четыре 8-битных байта, именуемых октетами. Но даже в таком, сгруппированном формате IP-адрес тяжело читать, писать и запоминать человеку, и поэтому каждый октет представлен в виде своего десятичного значения, а в качестве разделения используется десятичная точка. При присвоении узлу IP-адреса он вводится в виде десятичного числа с точками, например, Логический 32-битный IP-адрес является иерархическим и состоит из двух частей. Первая часть идентифицирует сеть, а вторая часть узел в этой сети. Обе части являются обязательными компонентами IP-адреса. Маска подсети используется для определения сетевой части IP-адреса. Подобно IP-адресу, маска подсети является десятичным числом с точками. Как правило, все узлы в пределах локальной сети имеют одинаковую маску подсети.

Протокол DHCP Протокол DHCP это программная утилита, использующаяся для динамического назначения IP- адресов сетевым устройствам. Динамический процесс устраняет необходимость назначения IP- адресов вручную. Можно настроить DHCP-сервер, и тогда для узлов можно настроить автоматическое получение IP- адресов. Ниже перечислены сведения IP- адреса, которые DHCP-сервер может назначать для узлов: IP-адрес, маска подсети, шлюз по умолчанию, дополнительные значения, такие как адрес сервера DNS.

Описание физических компонентов сети Для обеспечения возможности подключения к сети можно использовать различные устройства. Наиболее распространенные устройства сети: компьютеры, концентраторы, коммутаторы, маршрутизаторы, точки беспроводного доступа.

Концентраторы Концентраторы это устройства, расширяющие диапазон сети за счет приема данных на одном порту и их последующей регенерации и отправки на все остальные порты. Этот процесс означает, что весь трафик с устройства, подключенного к концентратору, передается на остальные устройства, подключенные к концентратору, всякий раз, когда концентратор передает данные.

Мосты и коммутаторы Локальные сети часто делят на части, именуемые сегментами, аналогично тому, как большая компания подразделяется на отделы. Границы сегментов можно определить с помощью моста. Мост это устройство, использующееся для фильтрации сетевого трафика между сегментами локальной сети. Коммутатор имеет несколько портов, в зависимости от того, сколько сегментов сети необходимо связать. Коммутатор поддерживает таблицу МАС-адресов компьютеров, подключенных к каждому порту.

Точка беспроводного доступа Точки беспроводного доступа обеспечивают сетевой доступ к беспроводным устройствам, таким как портативные ПК и КПК. Для связи точек беспроводного доступа с радиоприемниками в компьютерах, КПК и других беспроводных устройствах используются радиоволны.

Типы средств передачи Витая пара это тип медного кабеля, который используется в телефонной связи и в большинстве сетей Ethernet. Пара проводов образует цепь, по которой можно передавать данные. Провода пары переплетены для защиты от перекрестных помех, представляющих собой шумы, генерируемые соседними парами проводов кабеля. Пары медных проводов заключены в цветную пластиковую изоляцию и сплетены воедино. Пучки витых пар защищает внешняя оплетка.

Коаксиальный кабель Коаксиальный кабель это кабель с медной жилой, окруженной тяжелой экранирующей оболочкой. Коаксиальный кабель используется для подключения компьютеров в сети.

Волоконно-оптический кабель Оптоволокно это стеклянный или пластиковый проводник, передающий информацию при помощи световых волн. Волоконно-оптический кабель, изображенный на рис. 3, состоит из одного или нескольких оптоволокон, заключенных в оплетку или оболочку. В связи с тем, что волоконно- оптический кабель изготовлен из стекла, он не подвержен электромагнитным или радиопомехам. На входе в кабель все сигналы преобразовываются в световые импульсы, а на выходе они преобразовываются обратно в электрические сигналы. Это означает, что сигналы, передаваемые по волоконно-оптическому кабелю, являются более четкими, могут передаваться на большие расстояния и имеют большую пропускную способность по сравнению с кабелем из меди или других металлов.

Описание топологий и архитектур локальных сетей Большинство компьютеров, с которыми вам придется работать, являются частью сети. Основополагающими блоками разработки компьютерных сетей являются топологии и архитектуры. Существует два типа топологий локальных сетей: физическая и логическая.

Физические топологии Наиболее распространенные физические топологии ЛВС: шинная, кольцевая, звездообразная, иерархическая, или расширенная звезда, ячеистая.