ПРЕЗЕНТАЦИЯ на тему: «Компьютерные сети»

ПЛАН: 1. ВВЕДЕНИЕ; 2.ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ КОМПЬЮТЕРНЫХ СЕТЕЙ; 3.ТИПЫ СЕТЕЙ; 4.ТЕХНОЛОГИИ ЛОКАЛЬНЫХ; 5.ПРОТОКОЛЫ. АДРЕСАЦИЯ В СЕТЕХ; 6.ГЛОБАЛЬНАЯ СЕТЬ ИНТЕРНЕТ; 7.ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

Введение Компьютерной сетью называют совокупность узлов (компьютеров, терминалов, периферийных устройств), имеющих возможность информационного взаимодействия друг с другом с помощью специального коммуникационного оборудования и программного обеспечения. Размеры сетей варьируются в широких пределах – от пары соединенных между собой компьютеров, стоящих на соседних столах, до миллионов компьютеров, разбросанных по всему миру (часть из них может находиться на космических объектах).

По широте охвата принято деление сетей на несколько категорий: локальные вычислительные сети – ЛВС или LAN(Local- Area Network), позволяют объединять компьютеры, расположенные в ограниченном пространстве. Для локальных сетей, как правило, прокладывается специализированная кабельная система, и положение возможных точек подключения абонентов ограничено этой кабельной системой. Иногда в локальных сетях используют беспроводную связь(Wireless), но при этом возможности перемещения абонентов сильно ограничены. Локальные сети можно объединять в крупномасштабные образования:

CAN(Campus-Area Network)- кампусная сеть, объединяющая локальные сети близко расположенных зданий; MAN(Metropolitan-Area Network)- сеть городского масштаба; WAN(Wide-Area Network)- широкомасштабная сеть; GAN(Global-Area Network) - глобальная сеть Сетью сетей в наше время называют глобальную сеть – Интернет. Для более крупных сетей устанавливаются специальные проводные и беспроводные линии связи или используется инфраструктура существующих публичных средств связи. В последнем случае абоненты компьютерной сети могут подключаться к сети в относительно произвольных точках, охваченных сетью телефонии или кабельного телевидения.

Построение локальных сетей Для построения сетей из нескольких компьютеров, соединенных общей шиной Ethernet, достаточно проложить и разделать кабели, установить и сконфигурировать сетевые адаптеры и установить сетевые операционные системы на компьютеры. После этого сеть работала, а администратору на аппаратном уровне оставалось только присматривать за порядком в нехитром, но ненадежном кабельном хозяйстве. Добавление новых пользователей тоже не вызывало особых проблем, но лишь до тех пор, пока хватало длины кабеля, терпение при поиске плохих разъемов и полосы пропускания разделяемой среды передачи. Современные сети представляют собой довольно сложные распределенные аппаратно-программные комплексы, способы, построения которых неоднозначны.

Оборудование локальных сетей Конечное сетевое оборудование Конечное сетевое оборудование является источником и получателем информации, передаваемой по сети. Компьютеры, подключенные к сети, являются самым универсальным узлом. Прикладное использование компьютеров в сети определяется программным обеспечением и установленным дополнительным оборудованием. Установка мультимедийного оборудования может превратить в IP-телефон, видеотелефон, терминал видеоконференцсвязи. Сетевой интерфейс обеспечивается адаптером локальной сети и программными средствами загружаемой операционной системы. Для дальних коммуникаций используется модем внутренний или внешний. С точки зрения сети,лицом компьютера является его сетевой адаптер. Тип сетевого адаптера должен соответствовать назначению компьютера и его сетевой активности.

Сервер является тем же компьютером, но подразумевается его более высокая сетевая активность. Для подключения к сети желательно использовать полнодуплексные высокопроизводительные адаптеры. Серверы желательно подключать к выделенному порту коммутатора в полнодуплексном режиме. При установке двух или более сетевых интерфейсов и соответствующего программного обеспечения сервер может играть роль маршрутизатора или моста. Серверы могут иметь возможность горячей замены дисковых накопителей, резервирование питания, блокировку несанкционированного доступа, средства мониторинга состояния (включая возможность сообщения о критических событиях на пейджер администратора). Серверы, как правило, должны иметь высокопроизводительную дисковую подсистему, в качестве интерфейса которой используют шину SCSI.

Терминалы, алфавитно- цифровые и графические, используются в клиент- серверных системах в качестве рабочих мест пользователя, а также в качестве консолей для управления сетевым оборудованием. Терминалы, как правило, имеют последовательный интерфейс RS- 232 C. Терминал имеет собственную систему команд. Терминал может эмулироваться и персональным компьютером, при этом в качестве интерфейса может выступать как СОМ – порт, так и сетевой интерфейс.

Коммуникационное оборудование Коммуникационное сетевое оборудование не является источником или конечным получателем данных. Приведем краткие характеристики коммуникационного оборудования локальных сетей. Повторитель является средством объединения кабельных сегментов в единый логический сегмент. В сетях на витой паре повторитель является самым дешевым средством объединения конечных узлов и других устройств в единый разделяемый сегмент. Мост является средством передачи кадров между двумя и более логическими сегментами. По логике работы является частным случаем коммутатора. Скорость обычно 10 Мбит в секунду.

Хаб – устройство, к которому подключаются кабели от множества конечных узлов и коммуникационных устройств. Внутренняя структура может быть различной. Чаще всего под хабом подразумевают повторитель. Сегментирующий хаб является комбинацией нескольких повторителей, между которыми может присутствовать мост. Концентратор считается синонимом хаба, но может трактоваться шире (может включать набор повторителей, коммутаторов и мостов, соединяющих разные технологии). преобразователь интерфейсов позволяет осуществлять переходы из одной среды передачи данных в другую без логического преобразования сигналов. Благодаря усилению сигналов, эти устройства могут позволять преодолевать ограничения на длину линий связи. Используются для связи оборудования с разнотипными портами.

Маршрутизатор – устройство с несколькими физическими интерфейсами, возможно, различных сетевых технологий. Выполняет передачу пакетов между интерфейсами на основании информации 3-го уровня. Брандмауэр – устройство (программное средство), по уровню функционирования аналогичное маршрутизатору, но с более развитой системой фильтрации и малым (как правило, 2) числом портов. Для сетевых узлов присутствие брандмауэра не должно быть заметно. Используется для защиты локальных сетей от несанкционированного вмешательства извне. Обычно устанавливается между маршрутизатором и внешним интерфейсом глобальной сети. Может быть встроен в маршрутизатор или коммуникационное оборудование подключенное к глобальной сети.

Модем – устройство для передачи данных на дальние расстояния по выделенным или коммутируемым линиям. Интерфейс, обращенный к источнику и приемнику данных, может быть последовательным, параллельным или даже шиной USB. Модемный пул – сборка из нескольких модемов, которые объединены общим портом с интерфейсом ЛВС. Каждый модем пула подключается к своей внешней линии. Устройство позволяет одновременно нескольким абонентам локальной сети пользоваться индивидуальными выходами во внешний мир или обеспечивать нескольким пользователям доступ к локальной сети. LAN-модем – комбинация модема и маршрутизатора, имеющая в качестве интерфейса порт Ethernet (иногда несколько портов, объединенных повторителем). Позволяет одновременно пользоваться одним выходом во внешний мир группе абонентов локальной сети

Виды компьютерных сетей. Локальная сеть Локальные сети (ЛС) представляющие собой самую элементарную форму сетей, соединяют вместе группу ПК или связывают их с более мощным компьютером, выполняющим роль сетевого сервера (см. рисунок). Все ПК в локальной сети могут использовать специализированные приложения, хранящиеся на сетевом сервере, и работать с общими устройствами: принтерами, факсами и другой периферией. Каждый ПК в локальной сети называется рабочей станцией или сетевым узлом. Локальные сети позволяют отдельным пользователям легко и быстро взаимодействовать друг с другом. Вот лишь некоторые задачи, которые позволяет выполнять ЛС: совместная работа с документами;

упрощение документооборота: вы получаете возможность просматривать, корректировать и комментировать документы не покидая своего рабочего места, не организовывая собраний и совещаний, отнимающих много времени; сохранение и архивирование своей работы на сервере, чтобы не использовать ценное пространство на жестком диске ПК; простой доступ к приложениям на сервере; облегчение совместного использования в организациях дорогостоящих ресурсов, таких как принтеры, накопители CD-ROM, жесткие диски и приложения (например, текстовые процессоры или программное обеспечение баз данных).

Территориально-распределенные сети Территориально-распределенные сети обеспечивают те же преимущества, что и локальные, но при этом позволяют охватить большую территорию. Обычно для этого используется коммутируемая телефонная сеть общего пользования (PSTN, Public Switched Telephone Network) с соединением через модем или линии высокоскоростной цифровой сети с предоставлением комплексных услуг (ISDN, Integrated Services Digital Network). Линии ISDN часто применяются для передачи больших файлов, например содержащих графические изображения или видео.

Встраивая в базовые локальные сети функциональность территориально- распределенных сетей, реализуемую с помощью модема или сервера удаленного доступа, можно выгодно использовать технологии внешних коммуникаций, в том числе: передачу и прием сообщений с помощью электронной почты ( ); доступ к Internet.

Internet Internet представляет собой огромную общедоступную глобальную сеть, соединяющую пользователей всего мира с хранилищами данных, изображений и звука. Стремительно расширяясь (примерно 200% в год), Internet играет все более важную роль в бизнесе. На сегодня основными функциями Internet остаются электронная почта и обмен информацией между группами по интересам и исследователями. Сети становятся все более мощными, а к Internet подключается все большее число компаний и индивидуальных пользователей.

Internet служит связующим звеном между компаниями, их потенциальными заказчиками и поставщиками. Сегодня Internet может поддерживать развивающиеся приложения передачи речи и видео, такие как системы дистанционного обучения и удаленной диагностики или лечения, предоставляя возможности обучения и получения медицинской помощи через Internet практически любой семье или компании.

Базовая технология Ethernet это семейство технологий в которую входит стандарт EthernetDix, IEEE Все виды технологий Ethernet, кроме 10Гбит Ethernet используют один и тот же метод доступа CSMA/CD.Этот коллективный доступ с предполагает что каждый узел имеет 1 интерфейс. Технология ISDN Цифровая сеть интеграции службой позволяет совместить услуги телефонной связи и обмена данными. Основное назначение ISDN передача данных 64 кб/с по 4 кГц проводной линии. Выбор для 64 кб/с стандарта определяет следующими соображениями. При полосе частот 4 кГц согласно теореме Найквиста-Котельникова частота дисквитизации должна быть не меньше 8 кГц.

Сеть ISDN состоит из следующих компонентов: 1.Сетевые терминальные устройства; 2.Линейные устройства; 3.Терминальные адаптеры; 4.Абонентские терминалы;

Протокольный стек TCP/IP. Комплект протоколов TCP/IP разрабатывался для сети Интернет, в настоящее время он широко используется как в локальных, так и в глобальных сетях. Весь комплекс базируется на IP-протоколе негарантированной доставки пакетов без установления соединения. Информация в TCP/IP передается пакетами со стандартизованной структурой, называемыми IP-дейтаграммами, имеющими поле заголовка и поле данных. Конечные узлы – отправители и получатели информации, называются хостами, промежуточные устройства, оперирующие IP-пакетами, называют шлюзами. Длина дейтаграммы определяется сетевым ПО, так чтобы она помещалась в поле данных сетевого кадра, осуществляющего ее транспортировку.

Стек TCP/IP охватывает верхние уровни модели OSI. Сетевой уровень: IP – обеспечивает негарантированную доставку пакета от узла к узлу, в работе с нижними уровнями использует протоколы ARP и RARP. ARP – динамически преобразует IP-адрес в физический. RARP – обратный к ARP, преобразует физический адрес в IP-адрес. ICMP – управляет передачей управляющих и диагностических сообщений между шлюзами, маршрутизаторами и узлами, определяет доступность и способность к ответу абонентов- адресатов, назначение пакетов, работоспособность маршрутизаторов. Взаимодействует с вышестоящими протоколами TCP/IP. Сообщение передаются с помощью IP- дейтаграмм.

IGMP – позволяют формировать в маршрутизаторах списки групп многоадресного вещания. Транспортный уровень: UDR – обеспечивает негарантированную доставку пользовательских дейтаграмм без установления соединения между заданными процессами передающего и принимающего узлов. Протокол позволяет множеству клиентов использовать совпадающие порты: дейтаграмма доставляется клиенту с заданным IP-адресом и номером порта. Если клиент не находится, то дейтаграмма

Уровень представления данных и прикладной уровень. TelNet – обеспечение удаленного терминала (символьного и графического); FTP – протокол передачи файлов на основе TCP; TFTP – простейший протокол передачи файлов на основе UDP; SMTP – протокол передачи электронной почты, определяющий правила взаимодействия и форматы управляющих сообщений; RIP – протокол обмена информацией между маршрутизаторами, обеспечивающий динамическую маршрутизацию;

OSPF – протокол распространения маршрутной информации между маршрутизаторами в автономной среде; DNS – система обеспечения преобразования символических имен и псевдонимов сетей и узлов в IP-адреса и обратно; SNMP – простейший протокол управления сетевыми ресурсами; RPC – протокол вызова удаленных процедур (запуска процессов на удаленном компьютере); NFS – открытая спецификация сетевой файловой системы.

Всплеск к глобальной информационной сети Internet наблюдается сейчас повсеместно.. В сложившихся условиях потребность в информации о сети Internet становится особенно острой. В настоящее время по Internet распространяется множество документов, касающихся как функционирования сети и работы в ней пользователей, так и связанных с различными сферами жизни: наукой, культурой, экономикой и т.д. При чём обновление информации в Internet, обширной разветвленной сети, которая включает в себя компьютерные узлы, разбросанные по всему миру, происходит, практически, в режиме реального времени.

Краткая история Internet Вначале ничто не предвещало, что Internet станет общедоступной компьютерной сетью[1]. Как и многие другие великие идеи, "сеть сетей" возникла из проекта, предназначавшегося совершенно для других целей. Ее прародительницей стала сеть АRPANET, разработанная и развернутая в 1969 г. компанией Bolt, Beranek, and Newman (BBN) по заказу Агентства передовых исследовательских проектов (ARPA) Министерства обороны США. ARPANET объединяла учебные заведения, военные организации и их подрядчиков. Она была создана с целью помочь исследователям в обмене информацией

Заключение С момента возникновения самых первых технологий связи перед людьми всегда стояла дилемма: что предпочесть - передачу сообщений (пакетов) или установление соединений (каналов). У каждого способа есть достоинства и недостатки. Сама природа электротехники подвигает к канальной технологии (помните, "электроника - наука о контактах"). Поэтому первые телефонные сети были построены на коммутации каналов - сначала механической, позднее электронной. Однако в цифровой технике гораздо естественнее и проще реализуются пакетные технологии, работающие по принципу "выстрелил и забыл". Каналы способны обеспечить такие важные свойства, как непрерывность и последовательность приема- передачи информации, а также гарантировать определенный уровень качества связи. В то же время, пакетная передача данных значительно экономичнее

Выбор оптимальной конфигурации протоколов при нынешнем их разнообразии представляет собой чрезвычайно сложную задачу. Нередко для ее решения необходимо участие специальных консалтинговых фирм и фирм- интеграторов. Ситуация еще более осложняется тем, что часть информации о свойствах протоколов и реализующего их оборудования не разглашается фирмами-поставщиками. Именно поэтому столь пристальное внимание уделяется в последнее время открытости технологий.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ: 1.Реферат «Локально вычислительные сети»; 2.Реферат «Компьютерные сети» 3.Доклад «Протоколы компьютерной сети»; 4.Курсовая «Технологии локальных сетей»;