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

1 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.

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

3 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

4 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.

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

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

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

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

9 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.

10 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

11 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

12 ПРИМЕНЕНИЕ КОМПЬЮТЕРНЫХ СЕТЕЙ

13 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)

14 Совместное использование физических ресурсов

15 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

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

17 Распределённое управление процессами

18

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

20 Электронная коммерция

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

22 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

23 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)

24 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.

25 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

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

27 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

28 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЛОКАЛЬНЫХ СЕТЕЙ И ИХ ТОПОЛОГИЯ

29 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.

30 Немного истории

31 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.

32 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.

33 СЕТЕВЫЕ ТОПОЛОГИИ

34 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

35 Физические топологии

36 Дополнительно

37 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