Компьютерные сети Общая характеристика и классификация компьютерных сетей

Основные понятия Компьютерная сеть – это способ электронного взаимодействия двух и более компьютеров через среду передачу данных с целью приема и передачи информации. Ее назначение – обеспечение совместного доступа к общим ресурсам: аппаратным, программным и информационным.

Основные понятия Компьютер, имеющий доступ к совместно используемым ресурсам, называется клиентом. Рабочая группа – это несколько компьютеров, работающих над одним проектом в рамках локальной сети, в число которых включен выделенный сервер. Сервер (host-компьютер) – достаточно мощный компьютер, на котором располагаются все совместно используемые ресурсы и специальное программное обеспечение для управления доступом ко всей сети.

Классификация компьютерных сетей Разделение компьютерных сетей по признаку территориального размещения: LAN - локальные сети (Local Area Networks); MAN - городские сети (Metropolitan Area Networks); WAN - глобальные сети (Wide Area Networks);

1) Локальные сети Локальная сеть (ЛС) - несколько компьютеров, подключенных друг к другу и сосредоточенных на небольшом пространстве (комната, помещение, здание, группа зданий). В качестве передающей среды используются коаксиальные кабели. Высокая скорость обмена - от 1 Мбит/с до 100 Мбит/с.

2) Городские сети Городские сети охватывают группу зданий и реализуются на оптоволоконных или широкополосных кабелях. По своим характеристикам они являются промежуточными между локальными и глобальными сетями.

3) Глобальные сети Глобальные сети - сеть компьютеров, удаленных на значительные расстояния (например, сеть Internet). В качестве передающей среды используются аналоговые или цифровые проводные каналы, а также спутниковые каналы связи (обычно для связи между континентами).

Классификация компьютерных сетей Разделение по модели взаимодействия сетевых устройств: Одноранговые (одноуровневые) сети Иерархические (сети с выделенным сервером)

Топология сети Топология определяет геометрическое размещение (конфигурацию) узлов сети и способ соединений между ними в среде передачи данных. 3 базовых вида топологии сети: «шина», «звезда», «кольцо».

Шинная топология В шинной (линейной) топологии все компьютеры подключены к одному общему кабелю, называемому шиной. (+) распространенность и популярность, низкая стоимость, высокая гибкость и скорость передачи данных, легкость расширения сети; (–) уязвимость в отношении физических повреждений кабеля, т.к. место неисправности трудно обнаружить.

Кольцевая топология кольцевая, когда все узлы сети подключаются к одному замкнутому кольцевому каналу. Информация по кольцу может передаваться только в одном направлении и все подключенные ЭВМ могут участвовать в ее приеме и передаче. (+) простота реализации устройств, (–) низкая надежность

Топология «звезда» звездообразная, когда все узлы сети подключаются к одному центральному узлу, называемому хостом или хабом. (+) высокий уровень защиты данных в центральном узле, упрощение поиска по локализации неисправности. (–) значительное потребление кабеля

Характеристика канала связи Пропускная способность канала связи - это скорость передачи информации по сети, определяемая типом используемых сетевых адаптеров и кабелей. Измеряется в бодах (бит/секунду). дальние каналы (спутниковые, оптоволоконные) имеют пропускную способность 2 млн. бод или выше. выделенная линия (обычная медная пара телефонного провода, идущая без коммутаторов от машины к машине) может передать, в зависимости от длины (не более нескольких километров), от 64 до 256 Кбод. коммутируемые (обычные телефонные линии) имеют разную пропускную способность, а также линии мобильных телефонов позволяют работать модему на скорости не выше 9600 бод.

Уровни взаимодействия компьютеров (OSI) 7 прикладной 6 представительский 5 сеансовый 4 транспортный 3 сетевой 2 канальный 1 физический

1 - Физический уровень Физический уровень (Physical Layer) - уровень управления передающей средой. Средой может быть витая пара, оптоволокно, коаксиальный кабель, радиоканал, аналоговый телефонный канал и т.д., каждая такая среда определяет свои правила общения с ней.

2 - Канальный уровень Канальный уровень (Data Link Layer) управляет передачей данных по каналу связи. Основные функции: разбиение передаваемых данных на порции, называемые кадрами, выделение данных из потока бит, передаваемых на физическом уровне, для обработки на сетевом уровне, обнаружение ошибок передачи; восстановление неправильно переданных данных.

3 - Сетевой уровень Сетевой уровень (Network Layer) управляет сетью, связью в сети между машинами, здесь решается проблема адресации и маршрутизации данных.

4 - Транспортный уровень Транспортный уровень (Transport Layer) обеспечивает надежную передачу (транспортировку) данных между компьютерными системами сети для вышележащих уровней. Здесь решаются проблемы управлением передачи данных и связанные с этим задачи: локализации и обработки ошибок, и непосредственно передачи данных.

5 - Сеансовый уровень Сеансовый уровень (Session Layer) обеспечивает взаимодействие программ. При этом решаются проблемы синхронизации передачи данных, подтверждение/установка паролей и т.д.

6 – Представительский уровень Уровень представления данных (Presentation Layer) решает проблему с представлением данных. Основные функции: преобразование кодов данных, их шифровка/расшифровка, сжатие передаваемых данных.

7 - Прикладной уровень Прикладной уровень (Application Level) решает проблемы стандартизации взаимодействия с прикладными системами. Основные функции: управление сетью; синхронизация взаимодействующих прикладных задач; выполнение системных прикладных задач (электронной почты, обмена файлами).

Протокол передачи данных Протокол – это совокупность правил, регламентирующих формат и процедуры обмена информацией между двумя или несколькими независимыми устройствами или процессами.

Семейство протоколов Internet принято делить на: Низкоуровневые (описывающие технические детали представления и передачи информации), например: 2 протокола TCP/IP Высокоуровневые (описывающие содержательную интерпретацию этой информации в разных ОС).

Протоколы высокого уровня HTTP - протокол передачи HTML-файлов протокол реализует сервис WWW (World Wide Web - "Всемирная паутина"). HTML (HyperText Markup Language) означает "язык гипертекстовой разметки". FTP - протокол передачи файлов Клиент посылает серверу запросы, напоминающие команды работы с файловой структурой OC (каталогами и файлами). Сервер выполняет эти команды (переход из каталога в каталог, просмотр содержимого каталогов, копирование файлов из каталога на машине сервера в текущий каталог на машине клиента и обратно).

Internet Internet – это объединение транснациональных компьютерных сетей, работающих по различным протоколам, связывающих всевозможные типы компьютеров, физически передающих данные по всем доступным типам линий – от витой пары и телефонных проводов до оптоволокна и спутниковых каналов. Можно сказать, что Internet – это сеть сетей, опутывающая весь земной шар.

Адресация в сети IP-адрес, который состоит из четырех чисел от 0 до 255. Например, Самое правое число обозначает номер конкретного компьютера. Остальные числа в зависимости от класса адреса соответствуют номерам сетей и локальных подсетей. По первому числу IP-адреса компьютера определяют его принадлежность к сети того или иного класса: адреса класса А - число от 0 до 127; адреса класса В - число от 128 до 191; адреса класса С - число от 192 до 223.

Адресация в сети DNS (domain name system) - система доменных имен. Например, win.smtp.dol.ru Самым первым слева в имени стоит имя реального компьютера, имеющего IP-адрес, далее следует имя группы, присвоившей имя этому компьютеру, затем имя более крупной группы и т.д. Доменная система имен имеет иерархическую структуру. Домены верхнего уровня бывают двух типов: географические (двухбуквенные) географические административные (трех-, четырехбуквенные) административные

Универсальный указатель ресурсов (URL) URL (Universal Resource Locator) - адрес веб- страницы включает в себя протокол доступа к документу, доменное имя или IP-адрес сервера, на котором находится документ, а также путь к файлу и имя файла. Например:

Службы Интернета Служба – это пара программ, взаимодействующих между собой согласно определенным правилам, называемым протоколами. Одна из программ этой пары называется сервером, а другая – клиентом. Соответствующая технология называется «клиент-сервер».

1. Электронная почта ( ) Предусматривает передачу сообщений от одного пользователя, имеющего определенный компьютерный адрес, к другому. Адрес электронной почты состоит из двух частей, разделенных Почтовая служба основана на двух протоколах: SMTP – происходит отправка корреспонденции с компьютера на сервер, POP3 – прием поступивших сообщений. Программы для работы с электронной почтой – Microsoft Outlook Express, Netscape Messenger, The Bat! Почтовый сервис на Яндекс, Мail.

2. World Wide Web (WWW) Служба WWW – это единое информационное пространство, состоящее из сотен миллионов взаимосвязанных электронных документов, хранящихся на веб-серверах. Отдельные документы, называются веб-страницами. Группы тематически объединенных веб-страниц называют веб- сайтами. Целенаправленное перемещение между веб- документами называют веб-навигацией. Программы для просмотра веб-страниц называют браузерами. Основная функция веб-браузера – отображение гипертекста. Гипертекст позволяет структурировать документ путем выделения в нем слов-ссылок (гиперссылок). Примеры браузеров – Internet Explorer, Opera, Netscape Navigator, Safari, FireFox.

3. Файловые архивы Служба FTP занимается приемом и передачей файлов больших объемов. Она имеет свои серверы в мировой сети, на которых хранятся архивы данных. Эти архивы могут быть коммерческого или ограниченного доступа, либо могут быть общедоступными. Файлы становятся доступными для работы (чтение, исполнение) только после копирования на собственный компьютер. Серверы файловых архивов: freeware.ru,

4. Служба IRC IRC (Internet Relay Chat) - ретранслируемый интернет-чат, предназначен для прямого общения нескольких человек в режиме реального времени. Эту службу также называют чатом. Наиболее распространенные программы- клиенты: mIRC, Pirch, MS Сhat и Virc для Windows и Homer или Ircle для Macintosh.

5. Поиск во Всемирной паутине Поисковые серверы Интернета разделяются на две группы: поисковые системы общего назначения (базы данных, содержащие тематически сгруппированную информацию об информационных ресурсах Всемирной паутины. Такие поисковые системы позволяют находить веб- сайты или веб-страницы по ключевым словам в базе данных или путем поиска в иерархической системе каталогов); специализированные поисковые системы.

Географические домены 1-ого уровня AU - AUstralia (Австралия) BE - BElgium (Бельгия) BY - BelorussiYa (Белоруссия) CA - CAnada (Канада) CZ - CZech republic (Чехия) DE - DEutschland (Германия) EU - EUrope (Европейский союз) FI - FInland (Финляндия) FR - FRance (Франция) IL - IsraeL (Израиль) KZ - KaZakhstan (Казахстан) NO - NOrway (Норвегия) PL - PoLand (Польша) RU - RUssian Federation (Россия) SU - Soviet Union (Советский Союз) TV - TuValu (Тувалу) UA - UkrainA (Украина) UK - United Kingdom (Англия) US - United States (США) JP - JaPan (Япония)

Административные домены 1-ого уровня COMCommercial (для коммерческих организаций) NETNetworks (Интернет, телекоммуникационные сети) ORGOrganizations (некоммерческие организации либо организации, не попадающие в другие категории) BIZBusiness Organizations (аналог com) INTInternational Organizations (международные организации) EDUEducational (образовательные проекты США) MILUS Dept of Defense (департамент безопасности США) GOVUS Government (правительство США)