К ОСНОВЫ СЕТЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ СТРУКТУРА КУРСА «ПРАКТИКУМ НА ЭВМ» Основы сетевых технологий - основы сетевых технологий - архитектуры. - презентация

1 К ОСНОВЫ СЕТЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ СТРУКТУРА КУРСА «ПРАКТИКУМ НА ЭВМ» Основы сетевых технологий - основы сетевых технологий - архитектуры и топологии - сетевые сервисы - проектирование сетей. Основы системного администрирования - Основы системного администрирования. - Проектирование интерфейсов - Принципы взаимодействия ПАО с аппаратными средствами.

2 К ОСНОВЫ СЕТЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ПРАКТИКУМ НА ЭВМ «Основы сетевых технологий» Вычислительные сети - это системы распределенной обработки данных. они обеспечивают быстрый доступ к различным источникам информации; уменьшают избыточность используемых ресурсов. Сети представляют собой системы обмена и обработки информацией и как минимум состоящие из четырех основных компонентов: источника информации; приемника информации; передаваемого сообщения; среды в которой это сообщение передается.

3 К ОСНОВЫ СЕТЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ПРАКТИКУМ НА ЭВМ ПОНЯТИЕ СЕТИ Различно для различных моделей. Цель: обеспечивает совместное использование ресурсов. Современные сети сложны и часто являются объединением множества различных типов сетей. Транспорт ная сеть Сеть доступа 1 Сеть доступа 2 Сеть доступа 4 Сеть доступа 3

4 К ОСНОВЫ СЕТЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ПРАКТИКУМ НА ЭВМ Виды сетей Лoкaльнaя вычucлumeльнaя cemь (ЛBC) (Local Area Networks - LANs). пpeдcтaвляeт coбoй быcтpoдeйcтвyющyю линию cвязи aппapaтныx cpeдcтв oбpaбoтки дaнныx нa oгpaничeннoй тeppитopии. ЛBC мoжeт oбъeдинять пepcoнaльныe ЭBM, тepминaлы, миниЭBM и yнивepcaльныe вычиcлитeльныe мaшины, ycтpoйcтвa пeчaти, cиcтeмы oбpaбoтки peчeвoй инфopмaции и дpyгиe ycтpoйcтвa· Региональные (Metropolitan Area Networks - MANs) - сети, охватывающие большие территории, например город. Глобальными сетями (Wide Area Networks - WAN) - охватывают значительные области и объединяют страны и континенты.

5 К ОСНОВЫ СЕТЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ПРАКТИКУМ НА ЭВМ Сети передачи данных Телефонные сети Сети вещания радио и TV Глобальная цифровая телекоммуникационная сеть ПОНЯТИЕ КОНВЕРГЕНЦИИ СЕТЕЙ Понятие сети: Различно для различных моделей. Цель: обеспечивает совместное использование ресурсов. Современные сети сложны и часто являются объединением множества различных типов сетей.

6 К ОСНОВЫ СЕТЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ПРАКТИКУМ НА ЭВМ ПРОПУСКНАЯ СПОСОБНОСТЬ СЕТЕЙ

7 Intranet и Internet Internet – совокупность узлов, обеспечивающих WWW. –Data communications., file transfer, electronic mail, WWW and newsgroups –Communications highway for millions of users –Initially restricted to military and academic institutions Intranet – Специализированная, приватная сеть, использующая средства Internet. –Only available within a given organization, building, location. Internet Intranet

8 Серверы и Клиенты Server - Устройство сети, которое поддерживает и обеспечивает услуги и ресурсы сети Client - Устройство сети, которое запрашивает вышеуказанные услуги и ресурсы сети Peer - Устройство сети, которое действует, и как клиент и как сервер Server Software Listening for a message Client Software Sending a network message Client PCServer

9 Домены и Рабочие группы Domain (Intranet) - Совокупность компьютеров в сети, которым было назначено имя группы –GSUPPORT или SchneiderAutomation Domain (Internet) - Уникальное имя, которое идентифицирует участок в Интернете. Имена этой области всегда имеет две или более части, отделенные точками. Часть слева - конкретизирующая, часть справа – определяющая основную группу. (Modicon – имя домена) Workgroups - Идентифицирует группу компьютеров, в которой находится и Ваш компьютер. Обычно состоит из компьютеров, с которыми Вы чаще всего связываетесь. Компьютеры, разделяющие ресурсы, помещены в одну и ту же рабочую группу. DNS - (Domain Name Service) - Компьютер, который переводит имена доменов (aol.com, gnn.com) в IP-адреса ( ).

10 К ОСНОВЫ СЕТЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ПРАКТИКУМ НА ЭВМ Модели сетевой организации

11 Физическая среда. Топология. Электрические сигналы. Эл. сигнал Преобразование сигналов в логические ед. информации. Физические адреса. Эл. Сигнал Кадр Механизм доставки данных. Маршрутизация. Логические адреса. Кадр Датаграмма Надежная доставка, сегментирование пакетов. Адресация сервисов Датаграмма Сегмент Сессии, проверка, сегментирование данных. Тип передачи Сегмент Сообщение ОСНОВЫ СЕТЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ Модели сетевой организации Порядок бит/байт, конверсия данных и адресов, шифрование, сжатие. Сообщение Сообщение Приложения доступа к ресурсам, распределенных вычислений, программные интерфейсы. Сообщение Интерфейс

12 К ОСНОВЫ СЕТЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ПРАКТИКУМ НА ЭВМ Ethernet, Token Ring, FDDI, ARCnet Локальные сети SLIP, PPP, X.25, Frame Relay, ATM Глобальные сети Сетевые архитектуры

13 К ОСНОВЫ СЕТЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ПРАКТИКУМ НА ЭВМ СКС: Провода, разъемы, терминаторы, фильтры… Каналообразующее оборудование: Концентраторы, коммутаторы, маршрутизаторы, мосты, репитеры, конверторы, модемы… Устройства физического уровня.

14 Геометрическое расположение узлов и связей –Шина –Звезда –Кольцо Большие системы состоят из смеси из двух топологий – шины и звезды Необходимость решений взаимосвязи –Увеличение расстояний, количества устройств, разделение трафика, объединение различных сегментов в единую сеть Топологии Ethernet

15 К ОСНОВЫ СЕТЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ПРАКТИКУМ НА ЭВМ Сетевые топологии

16 Топология «Звезда» Устройства связаны с концентратором или коммутатором в центре Сообщение передаётся в центр и рассылается другим узлам Вышедшие из строя узлы не затрагивают другие узлы в сети Концентраторы могут быть объединены для создания сетей большего масштаба –Вышедшие из строя части сети могут быть как отдельными устройствами, так и целыми сегментами Преимущества топологии «Звезда»: –Недорого, быстрая установка, упрощённый механизм связи, простое расширение в случае необходимости Недостатки топологии «Звезда»: –100 метров – максимальное расстояние между узлом и концентратором

17 Топология «Дерево» Объединяет характеристики шинной топологии и звезды. Состоит из групп АРМ, объединённых по топологии «звезда». Группы связаны друг с другом шиной. Топология «Дерево» учитывает расширение существующей сети Преимущество - Большее количество устройств подключено к центральному центру Сеть изолирует и располагает по приоритетам коммуникации от различных ПК

18 К ОСНОВЫ СЕТЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ПРАКТИКУМ НА ЭВМ Сетевые топологии

19 Топология «Шина» Все узлы подключены параллельно на один провод коаксиала Сигналы проходят в оба направления от передающего узла Базовый блок создания сети Ethernet Если кабель нарушен в любой точке, то система терпит неудачу –Недостаток необходимого использования терминаторов для согласования сети на концевых узлах, подавления шума в шине и пр. Used primarily a backbone to interconnect other LAN sections

20 К ОСНОВЫ СЕТЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ПРАКТИКУМ НА ЭВМ Сетевые топологии

21 Топология «Кольцо» Кольцо - устройства связаны друг с другом по сети, образующей кольцо –Сигналы проходят только в одном направлении –Каждое устройство действует как повторитель и усиливает сигнал перед передачей его на следующее устройство в кольце –Если любое устройство терпит неудачу, кольцо нарушается Двойное Кольцо - два оптических волокна с взаимно противовращающимися каналами передачи данных –Если узел терпит неудачу, это удаляет себя из кольца пока не восстановится –Двойное кольцо становится одинарным кольцом в точке неудачи Ring Dual Ring

22 Устойчивый стереотип: Ethernet – один кабель, проходящий через предприятие –Различные типы носителей –Сеть, разделяемая различными устройствами –Различные топологии сети Что же такое Ethernet ?

23 К ОСНОВЫ СЕТЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ПРАКТИКУМ НА ЭВМ СКС - тонкий коаксиал (Ethernet)

24 К ОСНОВЫ СЕТЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ПРАКТИКУМ НА ЭВМ СКС - тонкий коаксиал сборка терминатора

25 К ОСНОВЫ СЕТЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ПРАКТИКУМ НА ЭВМ СКС - витая пара

26 К ОСНОВЫ СЕТЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ПРАКТИКУМ НА ЭВМ СКС - витая пара

27 К ОСНОВЫ СЕТЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ПРАКТИКУМ НА ЭВМ СКС - инструменты

28 К ОСНОВЫ СЕТЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ПРАКТИКУМ НА ЭВМ Технологии канального уровня

29 К ОСНОВЫ СЕТЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ПРАКТИКУМ НА ЭВМ Понятие инкапсуляции + Туннелирование

30 К ОСНОВЫ СЕТЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ПРАКТИКУМ НА ЭВМ Модели сетевой организации Каждый уровень модели OSI имеет свою систему адресации (адресное пространство) Примеры адресных пространств: – MAC-адреса (канальный уровень) – IP-адреса (сетевой уровень) – номера портов (транспортный уровень) По утвержденному стандарту порядок передачи байт - старший байт передается первым.

31 К ОСНОВЫ СЕТЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ПРАКТИКУМ НА ЭВМ Сетевое взаимодействие по модели OSI

32 К ОСНОВЫ СЕТЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ПРАКТИКУМ НА ЭВМ Понятие маршрутизации Смысл - выбор пути доставки пакетов (дейтаграмм). Осуществляется с помощью доставки на сетевом уровне (IP). Производится шлюзами. Контроль осуществляется специальным протоколом.

33 К ОСНОВЫ СЕТЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ПРАКТИКУМ НА ЭВМ 8 бит 125 мкс ВРЕМЕННОЕ РАЗДЕЛЕНИЕ КАНАЛОВ

34 К ОСНОВЫ СЕТЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ПРАКТИКУМ НА ЭВМ Принципы маршрутизации

35 К ОСНОВЫ СЕТЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ПРАКТИКУМ НА ЭВМ Маршрутизация

36 К ОСНОВЫ СЕТЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ПРАКТИКУМ НА ЭВМ Маршрутизация для узла с одним адресом

37 К ОСНОВЫ СЕТЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ПРАКТИКУМ НА ЭВМ Маршрутизация шлюзами

38 К ОСНОВЫ СЕТЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ПРАКТИКУМ НА ЭВМ Статическая и динамическая маршрутизация Стратегия маршрутизации. Маленький блок имеет приоритет. Таблицы маршрутизации. Протоколы маршрутизации. Маршруты по умолчанию. Различные способы оптимизации выбора шлюза в локальной сети.

39 К ОСНОВЫ СЕТЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ПРАКТИКУМ НА ЭВМ МОСТ в модели OSI

40 К ОСНОВЫ СЕТЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ПРАКТИКУМ НА ЭВМ Сетевые сервисы Telnet г., FTP г., TCP г., IP г., TCP/IP Suite г., DNS г. Другие протоколы: SMTP, SNMP, X- Windows, HTTP.

41 К ОСНОВЫ СЕТЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ПРАКТИКУМ НА ЭВМ Команды анализа сетевой инфраструктуры Анализ сетевой конфигурации ARP IPCONFIG NET PING TRACERT

42 К ОСНОВЫ СЕТЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ПРАКТИКУМ НА ЭВМ Адресация в IP сетях Разрабатывалась для больших сетей с ненадежной доставкой. Адрес - уникальный 32-разрядный номер. В адресе закодирована сетевая и узловая части. Адрес описывает соединение, а не оборудование сети. Некоторые адреса зарезервированы. Требуется механизм сопоставления с адресами канального уровня.

43 К ОСНОВЫ СЕТЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ПРАКТИКУМ НА ЭВМ Десятично-точечная нотация IP адреса

44 К ОСНОВЫ СЕТЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ПРАКТИКУМ НА ЭВМ Сетевая маска

45 К ОСНОВЫ СЕТЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ПРАКТИКУМ НА ЭВМ Классовая модель IP адрессции

46 К ОСНОВЫ СЕТЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ПРАКТИКУМ НА ЭВМ Безклассовая модель IP адресации Маска сети может быть отличной от стандартных, «классовых» масок. Subnetting - разделение «классовых» сетей на более мелкие подсети. Supernetting - объединение «классовых» сетей в одну большую сеть.

47 К ОСНОВЫ СЕТЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ПРАКТИКУМ НА ЭВМ Безклассовая модель IP адресации

48 К ОСНОВЫ СЕТЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ПРАКТИКУМ НА ЭВМ Специальные типы IP адресов Сетевой адрес. (Маршруты, определение сетей) «Моя сеть». Destination – NO! «Я». Destination – NO! «Я в моей сети». Destination – NO! Широковещательный адрес. Source – NO! Ограниченный широковещательный адрес. Source – NO! Групповые адреса. (Class D) Адрес loopback. Зарезервированные адреса. (Class E)

49 К ОСНОВЫ СЕТЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ПРАКТИКУМ НА ЭВМ Специальные типы IP адресов /8 сеть класса А. Занимает пространство адресов / /16 16 сетей класса B. Занимают пространство адресов / / сетей класса С. Занимают

50 К ОСНОВЫ СЕТЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ПРАКТИКУМ НА ЭВМ Протоколы: ARP ARP - поиск аппаратного адреса по IP адресу. ARP - реализация кэширования в Ethernet-сетях. Reverse ARP - поиск IP адреса по аппаратному. ARP-представитель. Утилита arp.

51 К ОСНОВЫ СЕТЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ПРАКТИКУМ НА ЭВМ Протоколы: IP

52 К ОСНОВЫ СЕТЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ПРАКТИКУМ НА ЭВМ Протоколы: TCP Любой сетевой уровень. Контроль доставки («сессии») и управление потоком («окно»). Контроль целостности. Поддержка многопотоковых и многозадачных сред. Сложность.

53 К ОСНОВЫ СЕТЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ПРАКТИКУМ НА ЭВМ Протоколы: UDP Только IP-протокол в качестве транспортного. Нет контроля. Необязательный контроль целостности. Поддержка многопотоковых и многозадачных сред. Простота.

54 К ОСНОВЫ СЕТЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ПРАКТИКУМ НА ЭВМ Широковещание (NetBIOS) Файлы локального разрешения имен (host). DNS. WINS (NetBIOS). Разрешение имен HOSTS - разрешение имен хостов в IP адреса. LMHOSTS - разрешение имен NetBIOS в IP адреса. NETWORKS - разрешение имен сетей в сетевые адреса. PROTOCOL - разрешение имен протоколов в номер протокола RFC. SERVICES - разрешение имени сервиса в номер порта и имя протокола.

55 К ОСНОВЫ СЕТЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ПРАКТИКУМ НА ЭВМ Разрешение имен с помощью DNS Internet-стандарт (RFC1034, RFC1035, RFC974). Имеет иерархическую структуру. Клиент-серверная архитектура - централизованное управление и децентрализованное использование. Рекурсивное разрешение имен. Возможность репликации зон. Кэширование. Статические данные, изменяемые вручную. Имеются расширения для динамического изменения. Прямое и обратное разрешение имен.

56 К ОСНОВЫ СЕТЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ПРАКТИКУМ НА ЭВМ Разрешение имен с помощью DNS DNS-сервер Список корневых серверов: … DNS-сервер (корневой) Ссылки на TLD:.ru – … DNS-сервер (.ru) Ссылки на: iiat.ru – … DNS-сервер (.iiat.ru) Записи: Mail A … Рекурсивный Mail.iiat.ru? Итеративный Mail.iiat.ru?.ru = Итеративный Mail.iiat.ru?.iiat.ru = Итеративный Mail.iiat.ru? mail.iiat.ru =

57 К ОСНОВЫ СЕТЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ПРАКТИКУМ НА ЭВМ Разрешение имен с помощью DNS Роли серверов: Основной сервер имен (Primary Server). Дополнительный сервер имен (Secondary Server). Главный сервер имен (Master Server). Кэширующий сервер имен.