Компьютерные сети
Содержание Введение Компоненты сети Концентратор Коммутатор Маршрутизатор Сетевая операционная система Типы сетей Основные протоколы Глобальная сеть
Компьютерная сеть - представляет собой систему распределенной обработки информации, состоящую как минимум из двух компьютеров, взаимодействующих между собой с помощью специальных средств связи. Или другими словами сеть представляет собой совокупность соединенных друг с другом ПК и других вычислительных устройств, таких как принтеры, факсимильные аппараты и модемы.
Сеть дает возможность отдельным сотрудникам организации взаимодействовать друг с другом и обращаться к совместно используемым ресурсам; позволяет им получать доступ к данным, хранящимся на персональных компьютерах в удаленных офисах, и устанавливать связь с поставщиками. Компьютеры, входящие в сеть выполняют следующие функции: Организация доступа к сети Управление передачей информации Предоставление вычислительных ресурсов и услуг абонентам сети.
сетевого оборудования, такого как концентраторы и коммутаторы, которые соединяют между собой ПК и принтеры; сетевой операционной системы, например Windows. В ПК для того, чтобы его можно было использовать в сети, необходимо установить сетевые адаптеры. Некоторые ПК имеют заранее установленный сетевой адаптер. Сетевой адаптер должен быть по скорости совместим с концентратором, к которому ПК подключается. Так, сетевой адаптер Ethernet соответствует концентратору Ethernet, а сетевой адаптер Fast Ethernet - концентратору Fast Ethernet. КОМПОНЕНТЫ СЕТИ Небольшая сеть обычно состоит из: ПК и периферийных устройств, таких как принтеры; Сетевой адаптер
Концентратор - это многопортовый повторитель. Устройства подобного типа просто передают (повторяют) всю информацию, которую они получают - то есть все устройства, подключенные к портам концентратора, получают одну и ту же информацию. Концентраторы используются для расширения сети. Однако чрезмерное увлечение концентраторами может привести к большому количеству ненужного трафика, который поступает на сетевые устройства. Ведь концентраторы передают трафик в сеть, не определяя реальный пункт назначения данных.
Коммутаторы контролируют сетевой трафик и управляют его движением, анализируя адреса назначения каждого пакета, Коммутатор знает, какие устройства соединены с его портами, и направляет пакеты только на необходимые порты. Это дает возможность одновременно работать с несколькими портами, расширяя тем самым полосу пропускания. Таким образом, коммутация уменьшает количество лишнего трафика, что происходит в тех случаях, когда одна и та же информация передается всем портам.
Маршрутизаторы могут выполнять следующие простые функции: Подключение локальных сетей (LAN) к территориально-распределенным сетям (WAN). Соединение нескольких локальных сетей. Маршрутизаторы зависят от используемого протокола (например, TCP/IP, IPX, AppleTalk) и, в отличие от мостов и коммутаторов, функционирующих на втором уровне, работают на третьем или седьмом уровне модели OSI.
Производительность маршрутизатора в плане объема передаваемых данных в секунду обычно пропорциональна его стоимости. Поскольку маршрутизатор работает на основе протокола, он может принимать решение о наилучшем маршруте доставки данных, руководствуясь такими факторами, как стоимость, скорость доставки и т.д. Кроме того, маршрутизаторы позволяют эффективно управлять трафиком широковещательной рассылки, обеспечивая передачу данных только в нужные порты.
Сетевая операционная система - это программное обеспечение, применяемое на каждом подключенном к сети ПК. Оно осуществляет управление и координирует доступ к сетевым ресурсам. Сетевая ОС отвечает за маршрутизацию сообщений в сети, разрешение конфликтов при конкуренции за сетевые устройства и работу с операционной системой ПК, например Windows NT, UNIX, Macintosh или OS/2.
Сетевая ОС обеспечивает совместную работу с файлами и приложениями. Такие ресурсы, находящиеся на одной рабочей станции, могут совместно использоваться, передаваться или изменяться с другой рабочей станции. Основная часть сетевой ОС находится на сетевом сервере, а другие ее компоненты функционируют на всех рабочих станциях сети.
Сетевая операционная система распознает все устройства в сети и управляет приоритетным доступом к совместно используемым периферийным устройствам, если несколько рабочих станций пытаются работать с ними одновременно. Сетевая ОС выполняет роль регулировщика трафика, предоставляет сервис каталога, обеспечивает контроль полномочий в системе защиты и реализует функции управления сетью. В число популярных сетевых ОС входят Windows NT Server, Novell NetWare и Banyan VINES.
Типы сетей Сети подразделяются на : Локальные(LAN);Локальные(LAN); Территориально-распределенные (WAN);Территориально-распределенные (WAN); Глобальные.
Распределенные сети WAN - это технология построения сетей, которая обеспечивает передачу разнообразной информации на значительные расстояния, с использованием коммутирующих и выделенных линий, специальных каналов связи и через Internet. Эти сети проектируются и строятся для решения большого количества задач относительно передачи информации между отдаленными офисами, филиалами и отдельными периферийными устройствами. Преимущества протоколов, которые применяются в WAN сетях, состоят в том, что в одной сети можно передавать одновременно все виды информации: данные, голос, факс, видео.
Локальные сети LAN - это сети, которые проектируются и строятся для высокоскоростного обмена данными между пользователями и доступа к общим ресурсам компании в границах одного или группы зданий. Вследствие того, что перед организациями или предприятиями возникают разные функциональные задачи, а также они имеют разные финансовые возможности и начальные условия, для разработки решения необходимо применять взвешенный интегральный подход с учетом всех тонкостей проблемы. Такая технология позволяет лучше руководить процессом выполнения работ, которая, в конечном итоге, гарантирует получение должного результата. Технологии, применяемые в локальных сетях (LAN) Ethernet, Fast Ethernet, Gigabit Ethernet Коммутация кадров
Глобальная сеть - Интернет Интернет – это глобальная компьютерная сеть, объединяющая многие локальные, региональные и корпоративные сети и включающая сотни миллионов компьютеров. Основу Интернета составляют более 150 миллионов серверов, постоянно подключенных к сети. Бурное развитие сети Интернет в первую очередь обусловлено появлением новой технологии WWW. Несколько десятков тысяч компьютерных сетей, связанных между собой и объединяющих несколько миллионов пользователей, образуют всемирную паутину. Организационному становлению Web содействовало появление универсальных сетевых навигаторов - браузеров, таких как Netscape Navigator или Microsoft Internet Explorer.
Протоколы – представляют собой правила взаимодействия функциональных элементов сети. В настоящее время используется достаточно большое количество сетевых протоколов, причем в рамках одной и той же сети определяется сразу несколько из них. Стремление к максимальному упорядочению и упрощению процессов разработки, модернизации и расширения сетей определило необходимость введения стандартов, регламентирующих принципы и процедуры организации взаимодействия абонентов компьютерных сетей.
С этой целью была разработана так называемая Эталонная модель взаимодействия открытых систем, состоящая из семи уровней. OSI (Open Systems Interconnection), разработана международной организацией стандартизации (ISO, International Standards Organization). Уровни модели OSI: Прикладной, Представительный, Сеансовый, Транспортный, Сетевой, Канальный, Физический. Каждый из уровней представляет определенную группу функций, необходимых для работы компьютерной сети.
Схема модели OSI
Под протоколами локальных сетей подразумевается набор протоколов первого и второго уровней эталонной модели, определяющих архитектуру локальной сети, в том числе ее топологию, передающую среду, техниче ские средства и протоколы. Основополагающими для локальных сетей являются стандарты серии IEEE. С помощью этих стандартов были определены: основная терминология, архитектура и протоколы двух нижних уровней Эталонной модели взаимодействия открытых систем. Структура стандартов IEEE представлена на рисунке Общий документ Управление логическим каналом
TCP/IP - это установка протоколов, используемых для связи компьютерных сетей и маршрутизации движения информации между большим количеством различных компьютеров. Протоколы стандартизированы допустимыми форматами, обработкой ошибок, передачей сообщений и стандартами связи. Компьютерные системы, которые подчиняются протоколам связи, таким как TCP/IP, могут использовать общий язык. Это позволяет им передавать сообщения безошибочно к нужным получателям, не смотря на большие различия в аппаратуре и программном обеспечении различных машин. Протокол управления передачей (ТСР)
Глобальная сеть Интернет – это глобальная компьютерная сеть, объединяющая многие локальные, региональные и корпоративные сети и включающая сотни миллионов компьютеров. World Wide Web (Всемирная паутина) гипертекстовая, а точнее, гипермедийная информационная система поиска ресурсов Интернет и доступа к ним. Технология WWW позволяет создавать ссылки (их также называют гиперссылками), которые реализуют переходы не только внутри исходного документа, но и на любой другой документ, находящийся на данном компьютере и, что самое главное, на любой документ любого компьютера, подключенного в данный момент к Интернету.
В качестве указателей ссылок, то есть объектов, активизация которых вызывает переход на другой документ, могут использоваться не только фрагменты текста, но и графические изображения. Гипертекст информационная структура, позволяющая устанавливать смысловые связи между элементами текста на экране компьютера таким образом, чтобы можно было легко осуществлять переходы от одного элемента к другому. На практике в гипертексте некоторые слова выделяют путем подчёркивания или окрашивания в другой цвет. Выделение слова говорит о наличии связи этого слова с некоторым документом, в котором тема, связанная с выделенным словом, рассматривается более подробно. Система WWW построена на специальном протоколе передачи данных, который называется протоколом передачи гипертекста HTTP (HyperText Transfer Protocol).
Всё содержимое системы WWW состоит из WWW- страниц, называемых сайтами (англ. site участок). WWW-cтраницы (сайты) гипермедийные документы системы World Wide Web. Создаются с помощью языка разметки гипертекста HTML (Hypertext markup language). При работе с системой WWW пользователи имеют дело с программами-клиентами системы, называемыми браузерами. Браузеры (англ. browse листать, просматривать) программы, с помощью которых пользователь организует диалог с системой WWW: просматривает WWW страницы, взаимодействует с WWW -серверами и другими ресурсами в Интернет.
Существуют сотни программ-браузеров. Самые популярные браузеры: Netscape Navigator и Microsoft Explorer. Браузеры WWW умеют взаимодействовать с любыми типами серверов, используя при этом их собственные протоколы. Информацию, полученную от любого сервера, браузер WWW выводит на экран в стандартной, удобной для восприятия форме. При этом переключения с одного протокола на другой для пользователя часто остаются незамеченными.