Введение в компьютерные сети к.пед.н., доцент каф. ИВТ Ломаско Павел Сергеевич Лекция 1 Компьютерные сети, Интернет и мультимедиа технологии вторник, 11 августа 2015 г.

О дисциплине Итоговая форма: зачёт Лекций: 7 Лабораторных работ: 7 Система оценивания: рейтинг Условия «автомата»: посещение лекций, выполнение всех ЛР + защита проектного задания

Структура курса Модуль 1. Основы сетевых технологий Лекции 1-2. Лабораторные работы 1-2. Модуль 1. Основы сетевых технологий Лекции 1-2. Лабораторные работы 1-2. Модуль 2. Интернет-технологии и программирование сетевых приложений Лекции 3-6. Лабораторные работы 3-6. Модуль 2. Интернет-технологии и программирование сетевых приложений Лекции 3-6. Лабораторные работы 3-6. Модуль 3. Мультимедиа технологии Лекция 7. Лабораторная работа 7. Модуль 3. Мультимедиа технологии Лекция 7. Лабораторная работа 7. Модуль 4. Итоговый Защита работ. Зачёт Модуль 4. Итоговый Защита работ. Зачёт

Литература Пескова, С.А. Сети и телекоммуникации: Учебное пособие для студ. высш. учеб. заведений/ С.А. Пескова, А.В. Кузин, А.Н. Волков. - М.: Академия, с. Олифер, В.Г. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы: Учебник для вузов/ В.Г. Олифер, Н.А. Олифер. - 3-е изд.. - СПб.: Питер, с.: ил. Бройдо, В.Л. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации: Учебник для вузов/ В.Л. Бройдо. - 2-е изд.. - СПб.: Питер, с.: ил.

План 1. Компьютерные сети в жизни современного общества. 2. Применение компьютерных сетей. 3. Типы компьютерных сетей. 4. Определение локальных сетей и их топология.

Современное общество – какое оно? XVIII век – индустриализация и механизация XIX век – эпоха двигателей XX век – эпоха электричества XXI век

ИнформатизацияИКТ Сферы деятельности человека Образование Медицина Торговля ИКТ Внедрение информационно-коммуникационных технологий во сферы деятельности человека способствовало возникновению и развитию глобального процесса информатизации

Информатизация Информационная среда общества Информатизация является одним из важнейших условий протекания научно-технического прогресса НТП

ИКТ Информационно-коммуникационные технологии предполагают использование компьютера и сетей для поиска, передачи, сохранения, структурирования и обработки информации. Реализация ИКТ невозможна без компьютерных (коммуникационных) сетей и распределённых систем.

Группы коммуникационных сетей Коммуникационная сеть – система, состоящая из объектов, называемых узлами и осуществляющих функции генерации, преобразования, хранения и потребления некоторого продукта и линий передачи, осуществляющих передачу продукта другим узлам. Продукты: энергия, информация, вещество

Сеть передачи данных это набор компьютеров, связанных коммуникационной системой и снабжённых соответствующим программным обеспечением, которое предоставляет пользователям сети доступ к ресурсам этого набора компьютеров Синонимы: ВС, ИВС, КС

ПРИМЕНЕНИЕ КОМПЬЮТЕРНЫХ СЕТЕЙ

Основные задачи Совместное использование ресурсов (физических и информационных) Распределённое управление процессами Создание коммуникационной среды (сеть как средство связи) Доступ к удалённой информации Электронная коммерция (сеть как торговая площадка)

Совместное использование физических ресурсов

Совместное использование информационных ресурсов Microsoft Exchange Microsoft Outlook Microsoft SQL-server Рабочая станция База данных Access Internet Information Server Рабочая станция Internet Explorer Построение информационных систем

Клиент-серверная архитектура Машина-клиент Машина-сервер Процесс клиента Запрос Ответ Серверный процесс

Распределённое управление процессами

Сеть как коммуникационная среда Обмен файлами Электронная почта Система диалоговых сообщений Сетевые игры Пиринг (обмен ресурсами) Голосовая и видеосвязь И прочие

Электронная коммерция

Типы компьютерных сетей По технологии передачи: Широковещательные сети Сети с передачей от узла к узлу

По размеру Расстояние МасштабНазвание 1 м Рабочее место Персональная сеть PAN 10 м Комната Локальная сеть LAN 100 м Здание 1 км Кампус 10 км ГородМуниципальная сеть MAN 100 км Страна Глобальная сеть WAN 1000 км Континент км ПланетаВсемирная сеть INTERNET

По правилам управления Одноранговые сети (peer-to-peer, P2P) – компьютеры могут выступать как в роли клиентов, так и в роли серверов. На основе сервера (server based) – «клиент-серверные сети». Под словом "сервер" понимается выделенный компьютер, на котором установлена система управления пользователями и ресурсами сети. Гибридные (частично децентрализованные)

Одноранговые (пиринговые) сети компьютеры могут выступать как в роли клиентов, так и в роли серверов. Преимущества Недостатки – лёгкость в установке и настройке; – независимость отдельных машин от выделенного сервера; – возможность пользователем контролировать свои собственные ресурсы; – сравнительная дешевизна в приобретении и эксплуатации; – отсутствие необходимости в дополнительном программном обеспечении, кроме операционной системы; – отсутствие необходимости иметь отдельного человека в качестве выделенного администратора сети. – трудности обеспечения информационной безопасности; – необходимость производить резервное копирование отдельно на каждом компьютере, чтобы защитить все совместные данные; – падение производительности при доступе к разделённому ресурсу на компьютере, где этот ресурс расположен; – отсутствие централизованной организационной схемы для поиска и управления доступом к данным.

Одноранговые сети Целесообразность применения количество пользователей не превышает 30 человек; пользователи расположены компактно; вопросы защиты информации не критичны; в обозримом будущем не ожидается значительного расширения сети. Также: Пиринговые файлообменные сети Пиринговые сети распределённых вычислений

Сети с выделенным сервером Управляющий сервер обычно называют «контроллером домена» Файл-сервер Сервер БД Сервер приложений Принт-сервер Прокси-сервер Почтовый сервер

Сети с выделенным сервером Преимущества Недостатки Высокая скорость и производительность сети Использование выделенных серверов, что облегчает работу с ресурсами и упрощает контроль за их использованием Наличие дублирующих систем позволяющих защитить данные и сделать доступ к ним бесперебойным Полный контроль над пользователями сети Высокий уровень безопасности данных Продвинутые средства мониторинга работоспособности сети Лёгкая расширяемость сети Сравнительно высокая стоимость создания и обслуживания Постоянная необходимость в системном администраторе Зависимость сети от работоспособности домена

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЛОКАЛЬНЫХ СЕТЕЙ И ИХ ТОПОЛОГИЯ

LAN Локальная вычислительная сеть (ЛВС; англ. Local Area Network, LAN) компьютерная сеть, покрывающая обычно относительно небольшую территорию или небольшую группу зданий (дом, офис, фирму, институт, кампус). Отличительные особенности: Высокая скорость передачи информации, большая пропускная способность сети. Приемлемая скорость сейчас не менее 10 Мбит/с. Низкий уровень ошибок передачи (или, что тоже самое, высококачественные каналы связи). Эффективный, быстродействующий механизм управления обменом по сети. Заранее чётко ограниченное количество компьютеров, подключаемых к сети.

Немного истории

Основные определения Хост (узел, абонент, станция) это устройство, подключенное к сети и активно участвующее в информационном обмене. Сервером – это хост, который предоставляет свои ресурсы другим, но сам не использует их ресурсы, он обслуживает сеть. Выделенный (dedicated) сервер это сервер, занимающийся только сетевыми задачами. Клиент (рабочая станция) – это хост, который только использует сетевые ресурсы, то есть сеть его обслуживает, а он ей только пользуется.

Основные определения Рабочая группа (workgroup) - это логическая группа сетевых компьютеров одноранговой сети. На каждом компьютере рабочей группы создаются собственные базы данных пользователей и политики безопасности локального компьютера. Домен (domain) - это логическая группировка любых компьютеров сети под одним именем. Для домена создаётся общая база данных.

СЕТЕВЫЕ ТОПОЛОГИИ

Сетевая топология (от греч. τόπος, - место) способ описания конфигурации сети, схема расположения и соединения сетевых устройств. Типы Тип Описывает Физическаяреальное расположение и связи между узлами сети Логическаяциркуляцию сигналов в рамках физической топологии Информационнаянаправление потоков информации, передаваемых по сети Управленияпринцип передачи права на пользование сетью

Физические топологии

Дополнительно

Шина (bus) все компьютеры параллельно подключаются к одной линии связи информация от каждого компьютера одновременно передаётся всем остальным компьютерам предполагает идентичность сетевого оборудования компьютеров, а также равноправие всех абонентов по доступу к сети если несколько компьютеров будут передавать информацию одновременно, она исказится в результате наложения (конфликта, коллизии) при отказе любого из компьютеров сети, исправные машины смогут нормально продолжать обмен необходимо предусматривать включение на концах шины специальных согласующих устройств – терминаторов при сегментации сетей необходимы репитеры