Компьютерные сети - презентация

1 Компьютерные сети (КС) Презентацию составила Асламова Наталья Сергеевна, учитель информатики МКОУ Центр образования «Возрождение» р.п. Куйтун НАЧАТЬ ПРОСМОТР НАЧАТЬ ПРОСМОТР

2 Общие сведения Общие сведения Классификации КС Классификации КС Передача данных Передача данных Протокол TCP/IP Протокол TCP/IP Адресация в КС Адресация в КС Задачи Компьютерные сети Компьютерная сеть (Computer Network) - это два или более компьютеров, соединенных с помощью каналов связи и средств коммутации в единую систему для обмена сообщениями и доступа пользователей к программным, техническим, информационным и организационным ресурсам сети. Компьютерную сеть представляют как совокупность узлов (компьютеров и сетевого оборудования) и соединяющих их ветвей (каналов связи). Главной целью объединения компьютеров в сеть является предоставление пользователям возможности доступа к различным информационным ресурсам и их совместного использования

3 Классификации компьютерных сетей I. По принципам управления II. По способу соединения III. По территориальному признаку Общие сведения Общие сведения Классификации КС Классификации КС Передача данных Передача данных Протокол TCP/IP Протокол TCP/IP Адресация в КС Адресация в КС Задачи

4 Классификации компьютерных сетей 1. Одноранговые - сети, не имеющие выделенного сервера. Функции управления в такой сети поочередно передаются от одной рабочей станции к другой; 2. Многоранговые - это сеть, в состав которой входят один или несколько выделенных серверов. Остальные компьютеры такой сети (рабочие станции) выступают в роли клиентов. Общие сведения Общие сведения Классификации КС Классификации КС Передача данных Передача данных Протокол TCP/IP Протокол TCP/IP Адресация в КС Адресация в КС Задачи I. По принципам управления II. По способу соединения III. По территориальному признаку

5 Классификации компьютерных сетей кольцо звезда шина Прямое соединение - два персональных компьютера соединяются отрезком кабеля. Это позволяет одному компьютеров (ведущему) получить доступ к ресурсам другого (ведомого) Общие сведения Общие сведения Классификации КС Классификации КС Передача данных Передача данных Протокол TCP/IP Протокол TCP/IP Адресация в КС Адресация в КС Задачи I. По принципам управления II. По способу соединения III. По территориальному признаку

6 Классификации компьютерных сетей Общие сведения Общие сведения Классификации КС Классификации КС Передача данных Передача данных Протокол TCP/IP Протокол TCP/IP Адресация в КС Адресация в КС Задачи I. По принципам управления II. По способу соединения III. По территориальному признаку Локальные КорпоративныеГородские Глобальные

7 Классификации компьютерных сетей Локальная сеть (Local Area Network, LAN) - сеть, в которой компьютеры расположены на расстоянии 1-2 км. Классическим примером локальных сетей является сеть одного предприятия, расположенного в одном или нескольких стоящих рядом зданиях. Небольшой размер локальных сетей позволяет использовать для их построения достаточно дорогие и высококачественные технологии, что обеспечивает высокую скорость обмена информацией между компьютерами. В связи с этим услуги, предоставляемые локальными сетями, отличаются широким разнообразием и обычно предусматривают реализацию в режиме on-line. Общие сведения Общие сведения Классификации КС Классификации КС Передача данных Передача данных Протокол TCP/IP Протокол TCP/IP Адресация в КС Адресация в КС Задачи I. По принципам управления II. По способу соединения III. По территориальному признаку Локальные КорпоративныеГородские Глобальные

8 Классификации компьютерных сетей Корпоративная сеть (Enterprise Wide Networks, EWN) - сеть одной организации, фирмы, предприятия и т.п. Объединяет большое количество компьютеров в территориально распределенных филиалах отдельного предприятия, Корпоративная сеть позволяет облегчить руководство предприятием и управление технологическим процессом, установить четкий контроль за информационными и производственными ресурсами. Корпоративные сети могут быть сложно связаны и покрывать город, регион или даже континент. Общие сведения Общие сведения Классификации КС Классификации КС Передача данных Передача данных Протокол TCP/IP Протокол TCP/IP Адресация в КС Адресация в КС Задачи I. По принципам управления II. По способу соединения III. По территориальному признаку Локальные КорпоративныеГородские Глобальные

9 Классификации компьютерных сетей Городские сети (Metropolitan Area Networks, MAN) предназначены для обеспечения взаимодействия компьютеров и/или локальных сетей, рассредоточенных на территории крупного города (как правило, в радиусе до 100 км), а также для подключения локальных сетей к глобальным. Для построения таких сетей используются достаточно качественные цифровые линии связи, позволяющие осуществлять взаимодействие на относительно высоких по сравнению с глобальными сетями скоростях Общие сведения Общие сведения Классификации КС Классификации КС Передача данных Передача данных Протокол TCP/IP Протокол TCP/IP Адресация в КС Адресация в КС Задачи I. По принципам управления II. По способу соединения III. По территориальному признаку Локальные КорпоративныеГородские Глобальные

10 Классификации компьютерных сетей Локальные КорпоративныеГородские Глобальные Глобальная сеть (Wide Area Network, WAN) - сеть, элементы которой удалены друг от друга на значительное расстояние (до сотен и тысяч км). Скорость передачи данных в таких сетях существенно ниже, чем в локальных. В состав глобальной сети входят отдельные локальные и корпоративные сети. Самая большая глобальная сеть - это Интернет, объединение глобальных сетей (Internet). По оценкам исследователей в сети Интернет насчитывается более одного миллиарда компьютеров, и их количество увеличивается в среднем на 12% в год. Общие сведения Общие сведения Классификации КС Классификации КС Передача данных Передача данных Протокол TCP/IP Протокол TCP/IP Адресация в КС Адресация в КС Задачи I. По принципам управления II. По способу соединения III. По территориальному признаку

11 Передача данных в компьютерных сетях Данные, готовые к пересылке по сети, преобразуются в электрический сигнал. Эти сигналы генерируются в виде электромагнитных волн (аналоговый сигнал) или в виде пульсаций напряжения (цифровой сигнал). Физический путь, по которому передается сигнал, определяется существующей средой передачи. Сигнал поступает в среду передачи с компьютера-передатчика, передается по среде передачи и затем принимается компьютером-приемником. В настоящее время существуют два типа среды передачи: кабельная и беспроводная.кабельная беспроводная Тип линии связи Скорость, Мбит/с Помехоустойчивость Витая пара 10 – 100 Низкая (зависит от класса кабеля) Коаксиальный кабель До 10Высокая Телефонная линия 1 – 2Низкая Оптоволоконный кабель 10 – 200Наилучшая Спутниковая связь Высокая Общие сведения Общие сведения Классификации КС Классификации КС Передача данных Передача данных Протокол TCP/IP Протокол TCP/IP Адресация в КС Адресация в КС Задачи Устройства приема- Устройства приема- передачи данных передачи данных

12 Передача данных в компьютерных сетях Кабельные среды передачи данных обеспечивают передачу сигнала по строго определенному пути. Наиболее широко используемые в настоящее время кабельные среды передачи данных: Витая пара состоит из двух или более медных проводников, защищенных пластиковой изоляцией и свитых между собой. Свитые проводники снаружи защищаются еще одним слоем изоляции. Коаксиальный кабель представляет собой медный проводник, по которому передается полезный сигнал. Проводник окружен изоляцией, поверх которой укладывается медная фольга или сетка, представляющая собой экран, защищающий центральный сигнальный провод от внешних электромагнитных помех. Существующие коаксиальные кабели подразделяют на два типа: тонкий и толстый. Оптический кабель используется для передачи сигнала в виде световых импульсов. Использование света в качестве сигнала обеспечивает полную защищенность от внешних электромагнитных помех. В качестве проводника в таких кабелях используется стеклянное или пластиковое волокно, защищенное снаружи изоляцией для обеспечения физической сохранности. Оптическое волокно является относительно дорогой средой передачи, но в настоящее время активно используется для построения высокоскоростных и протяженных линий связи. Общие сведения Общие сведения Классификации КС Классификации КС Передача данных Передача данных Протокол TCP/IP Протокол TCP/IP Адресация в КС Адресация в КС Задачи Устройства приема- Устройства приема- передачи данных передачи данных

13 Передача данных в компьютерных сетях В беспроводных средах передачи сигналы могут передаваться с использованием различного рода излучений, например, радиоволны, микроволновое излучение, инфракрасное излучение и т.п. Общие сведения Общие сведения Классификации КС Классификации КС Передача данных Передача данных Протокол TCP/IP Протокол TCP/IP Адресация в КС Адресация в КС Задачи Устройства приема- Устройства приема- передачи данных передачи данных

14 Устройства приема/передачи данных Устройства приема/передачи данных подключаются к среде передачи, формируют сигнал в среде при его передаче отправляющим компьютером и принимают его из среды передачи на принимающей стороне. Все устройства приема/передачи характеризуются по типу используемой среды передачи и отличаются скоростью передачи данных и выполняемыми ими дополнительными функциями. Примерами таких устройств могут служить: модемы, сетевые карты, повторители, концентраторы, коммутаторы, приемники/передатчики инфракрасного излучения, радиоприемники/передатчики, и т.п.модемысетевые карты концентраторы, коммутаторы Общие сведения Общие сведения Классификации КС Классификации КС Передача данных Передача данных Протокол TCP/IP Протокол TCP/IP Адресация в КС Адресация в КС Задачи Устройства приема- Устройства приема- передачи данных передачи данных

15 Устройства приема/передачи данных Устройства приема/передачи данных подключаются к среде передачи, формируют сигнал в среде при его передаче отправляющим компьютером и принимают его из среды передачи на принимающей стороне. Все устройства приема/передачи характеризуются по типу используемой среды передачи и отличаются скоростью передачи данных и выполняемыми ими дополнительными функциями. Примерами таких устройств могут служить: модемы, сетевые карты, повторители, концентраторы, коммутаторы, приемники/передатчики инфракрасного излучения, радиоприемники/передатчики, и т.п. Модем (МОдулятор - ДЕМодулятор) используется для преобразования цифровых сигналов (используемых компьютером) в аналоговые (как правило, звуковых частот) и обратно - из аналоговых в цифровые. Термин «модем» происходит от объединения двух терминов, описывающих процессы преобразования сигнала из цифрового вида в аналоговый - «модуляция» и обратно - «демодуляция». Преобразование в аналоговый сигнал позволяет передавать его по аналоговым линиям передачи данных, например телефонным линиям. Появились модемы в начале 70-х годов XX века. Общие сведения Общие сведения Классификации КС Классификации КС Передача данных Передача данных Протокол TCP/IP Протокол TCP/IP Адресация в КС Адресация в КС Задачи

16 Устройства приема/передачи данных Устройства приема/передачи данных подключаются к среде передачи, формируют сигнал в среде при его передаче отправляющим компьютером и принимают его из среды передачи на принимающей стороне. Все устройства приема/передачи характеризуются по типу используемой среды передачи и отличаются скоростью передачи данных и выполняемыми ими дополнительными функциями. Примерами таких устройств могут служить: модемы, сетевые карты, повторители, концентраторы, коммутаторы, приемники/передатчики инфракрасного излучения, радиоприемники/передатчики, и т.п. Сетевая карта (Network Adapters) - это устройство, устанавливаемое в компьютер и предоставляющее ему возможность взаимодействия с сетью. Наиболее часто встречающиеся карты имеют вид печатной платы, устанавливаемой в разъем расширения материнской платы компьютера. Многие производители сейчас встраивают сетевые карты прямо в материнские платы. Для соединения сетевой карты и среды передачи данных применяются разъемы, зависящие от используемой среды передачи данных. Например, разъемы BNC для тонкого коаксиального кабеля или разъемы RJ-45 для витой пары. Общие сведения Общие сведения Классификации КС Классификации КС Передача данных Передача данных Протокол TCP/IP Протокол TCP/IP Адресация в КС Адресация в КС Задачи

17 Устройства приема/передачи данных Устройства приема/передачи данных подключаются к среде передачи, формируют сигнал в среде при его передаче отправляющим компьютером и принимают его из среды передачи на принимающей стороне. Все устройства приема/передачи характеризуются по типу используемой среды передачи и отличаются скоростью передачи данных и выполняемыми ими дополнительными функциями. Примерами таких устройств могут служить: модемы, сетевые карты, повторители, концентраторы, коммутаторы, приемники/передатчики инфракрасного излучения, радиоприемники/передатчики, и т.п. Концентраторы (Hub) и коммутаторы (Switch) предоставляют возможность физического соединения в единую среду передачи всех кабелей, используемых для подключения сетевых карт компьютеров. Отличие между этими двумя устройствами заключается в том, что во время передачи пакета данных концентраторы отправляют их сразу на все компьютеры, что значительно уменьшает пропускную способность канала. Коммутатор отправляется пакета на определенный порт. Кроме того, коммутатор позволяет использовать в сети контроллеры с разной скоростью передачи, при этом общая пропускная способность не будет опускаться до уровня контроллера с минимальной скоростью. Общие сведения Общие сведения Классификации КС Классификации КС Передача данных Передача данных Протокол TCP/IP Протокол TCP/IP Адресация в КС Адресация в КС Задачи

18 Протокол TCP/IP Протокол маршрутизации. Протокол IP обеспечивает передачу информации между компьютерами сети. Рассмотрим работу данного протокола по аналогии с передачей информации с помощью обычной почты. Для того чтобы письмо дошло по назначению, на конверте указывается адрес получателя (кому письмо) и адрес отправителя (от кого письмо). Аналогично передаваемая по сети информация "упаковывается в конверт", на котором "пишутся" IP-адреса компьютеров получателя и отправителя, например "Кому: ", "От кого: ". Содержимое конверта на компьютерном языке называется IP-пакетом и представляет собой набор байтов. Internet Protocol (IP) обеспечивает маршрутизацию IP-пакетов, то есть доставку информации от компьютера-отправителя к компьютеру-получателю. В Интернете часто случается ситуация, когда компьютеры обмениваются большими по объему файлами. Если послать такой файл целиком, то он может надолго "закупорить" канал связи, сделать его недоступным для пересылки других сообщений. Для того чтобы этого не происходило, на компьютере-отправителе необходимо разбить большой файл на мелкие части, пронумеровать их и транспортировать в отдельных IP-пакетах до компьютера- получателя. На компьютере-получателе необходимо собрать исходный файл из отдельных частей в правильной последовательности. Transmission Control Protocol (TCP), то есть транспортный протокол, обеспечивает разбиение файлов на IP-пакеты в процессе передачи и сборку файлов в процессе получения. Общие сведения Общие сведения Классификации КС Классификации КС Передача данных Передача данных Протокол TCP/IP Протокол TCP/IP Адресация в КС Адресация в КС Задачи

19 Адресация в компьютерных сетях Для передачи данных в локальных и глобальных сетях устройство-отправитель должно знать адрес устройства-получателя, т.е. для того, чтобы компьютеры могли идентифицировать друг друга в информационно- вычислительной сети, им присваиваются явные адреса. Основными типами адресов являются следующие: MAC-адрес (физический или аппаратный); IP-адрес (сетевой; символьный адрес (обычное имя компьютера или полное доменное имя); URL (универсальный указатель ресурсов) MAC-адрес жестко «зашивается» производителем в сетевую карту устройства и обычно записывается в виде шести групп шестнадцате- ричных цифр по две в каждой (шестнадцатеричная запись байта), например, АВ-12-5С-4E. IP-адрес компьютера имеет длину 32 бита и состоит из четырех частей, именуемых октетами. Каждый октет может принимать значения от 0 до 255 (например, ). IP-адрес компьютера состоит из двух частей – номера сети (иногда называемого идентификатором сети) и номера сетевого компьютера (идентификатора хоста). В крупных иерархических сетях на базе домена используются полные доменные имена компьютеров, например, webserver.ibm.com. Доменное имя компьютера состоит из трех составляющих, где первая часть – имя хоста (webserver), вторая – имя домена компании (ibm), и последняя – имя домена страны (например, ru – Россия) или имя одного из специальных доменов, обозначающих принадлежность домена организации к одному из профилей деятельности (com, gov, edu). URL - система обозначений для однозначной идентификации компьютера, каталога или файла в Internet Общие сведения Общие сведения Классификации КС Классификации КС Передача данных Передача данных Протокол TCP/IP Протокол TCP/IP Адресация в КС Адресация в КС Задачи

20 Задачи IP-адрес узла Маска подсети Определите IP-адрес сети. 1. Числа адреса и маски переведем в двоичную форму: & Полученные двоичные числа переведем в десятичную форму: Применим операцию поразрядной конъюнкции: Общие сведения Общие сведения Классификации КС Классификации КС Передача данных Передача данных Протокол TCP/IP Протокол TCP/IP Адресация в КС Адресация в КС Задачи

21 Задачи IP-адрес компьютера Маска подсети Определите номер компьютера в сети. 1. Числа адреса и маски переведем в двоичную форму: Полученное двоичное число переведем в десятичную форму: Сопоставим последние октеты маски и адреса компьютера в сети (там, где в маске нули): Ответ: номер компьютера в сети 674 Общие сведения Общие сведения Классификации КС Классификации КС Передача данных Передача данных Протокол TCP/IP Протокол TCP/IP Адресация в КС Адресация в КС Задачи