Компьютерные сети. Введение Компьютерные сети - это совокупность ПК, распределенных на некоторой территории и взаимосвязанных для совместного использования. - презентация

1 Компьютерные сети

2 Введение Компьютерные сети - это совокупность ПК, распределенных на некоторой территории и взаимосвязанных для совместного использования ресурсов (данных, программ и аппаратных компонентов). Компьютерные сети - это совокупность ПК, распределенных на некоторой территории и взаимосвязанных для совместного использования ресурсов (данных, программ и аппаратных компонентов).

3 Принципы построения сетей Все многообразие компьютерных сетей можно классифицировать по группе признаков: Все многообразие компьютерных сетей можно классифицировать по группе признаков: Территориальная распространенность; Территориальная распространенность; Территориальная распространенность Территориальная распространенность Ведомственная принадлежность; Ведомственная принадлежность; Ведомственная принадлежность Ведомственная принадлежность Скорость передачи информации; Скорость передачи информации; Скорость передачи информации Скорость передачи информации Тип среды передачи; Тип среды передачи; Тип среды передачи Тип среды передачи

4 Территориальная распространенность… По территориальной распространенности сети могут быть локальными, глобальными, и региональными. Локальные – это сети, перекрывающие территорию не более 10 кв. м, региональные – расположенные на территории города или области, глобальные на территории государства или группы государств, например, всемирная сеть Internet.

5 Ведомственная принадлежность… По принадлежности различают ведомственные и государственные сети. Ведомственные принадлежат одной организации и располагаются на ее территории. Государственные сети – сети, используемые в государственных структурах.

6 Скорость передачи информации… По скорости передачи информации компьютерные сети делятся на низко-, средне- и высокоскоростные.

7 Тип среды передачи… По типу среды передачи разделяются на сети коаксиальные, на витой паре, оптоволоконные, с передачей информации по радиоканалам, в инфракрасном диапазоне. Компьютеры могут соединяться кабелями, образуя различную топологию сети (звездная, шинная, кольцевая и др.).

8 Компьютерные и терминальные сети… Следует различать компьютерные сети и сети терминалов (терминальные сети). Компьютерные сети связывают компьютеры, каждый из которых может работать и автономно. Терминальные сети обычно связывают мощные компьютеры (майнфреймы), а в отдельных случаях и ПК с устройствами (терминалами), которые могут быть достаточно сложны, но вне сети их работа или невозможна, или вообще теряет смысл. Например, сеть банкоматов или касс по продажи авиабилетов. Строятся они на совершенно иных, чем компьютерные сети, принципах и даже на другой вычислительной технике.

9 Сети LAN и WAN… В классификации сетей существует два основных термина: LAN и WAN. LAN (Local Area Network) – локальные сети, имеющие замкнутую инфраструктуру до выхода на поставщиков услуг. Термин «LAN» может описывать и маленькую офисную сеть, и сеть уровня большого завода, занимающего несколько сотен гектаров. WAN (Wide Area Network) – глобальная сеть, покрывающая большие географические регионы, включающие в себя как локальные сети, так и прочие телекоммуникационные сети и устройства. Пример WAN – сети с коммутацией пакетов (Frame Relay).

10 Способы коммутации компьютеров и виды сетей

11 Типы сетей Сети часто разделяют на три основных типа (в зависимости от размера географической области): локальные; локальные; локальные региональные; региональные; региональные глобальные. глобальные. глобальные

12 Локальные сети В настоящее время на предприятиях и учреждениях нашли применение локальные сети, основное назначение которых обеспечить доступ к общесетевым ресурсам. Локальные сети представляют собой соединение нескольких компьютеров с помощью соответствующего аппаратного и программного обеспечения. Локальные сети в зависимости от административных взаимоотношений между ЭВМ разделяются на одноранговые и иерархические. одноранговыеиерархическиеодноранговыеиерархические

13 Одноранговые сети… Одноранговая сеть представляет собой сеть равноправных компьютеров, каждый из которых имеет уникальное имя (имя компьютера) и обычно пароль для входа в него во время загрузки ОС. Имя и пароль входа назначаются владельцем ПК средствами ОС. Одноранговые сети могут быть организованы с помощью таких операционных систем, как LANtastic, Windows3.11, Novell NetWare Lite. Указанные программы работают как с DOS, так и с Windows. Одноранговые сети могут быть организованы также на базе всех современных 32-разрядных операционных систем – Windows95 OSR2, Windows NT Workstation версии, OS/2) и некоторых других.

14 В иерархических локальных сетях имеется один или несколько специальных компьютеров – серверов, на которых хранится информация, совместно используемая различными пользователями. Сервер в иерархических сетях – это постоянное хранилище разделяемых ресурсов. Сам сервер может быть клиентом только сервера более высокого уровня иерархии. Поэтому иерархические сети иногда называются сетями с выделенным сервером. Серверы обычно представляют собой высокопроизводительные компьютеры, возможно, с несколькими параллельно работающими процессорами, с винчестерами большой емкости, с высокоскоростной сетевой картой (100 Мбит/с и более). Компьютеры, с которых осуществляется доступ к информации на сервере, называются станциями или клиентами. Иерархические сети…

15 Региональные сети Если сеть охватывает целый город, то она является региональной вычислительной сетью. РВС имеют много общего с локальными сетями, но они по многим параметрам сложнее последних, поскольку расстояние между компьютерами достаточно велики и для их соединения требуется использование выделенных линий связи, в том числе и оптических. Таким образом, региональные сети разработаны для поддержки больших расстояний, чем локальные. Они могут использоваться для связывания нескольких ЛС вместе в высокоскоростные интегрированные сетевые системы. РВС сочетают лучшие характеристики локальных сетей с большой географической протяженностью.

16 Глобальные сети Если сеть распространяется на широкие области, такие как страны, она называется глобальной вычислительной сетью. Коммуникации по ГС осуществляются посредством телефонных линий, спутниковой связи или наземных микроволновых систем. Глобальные сети зачастую создаются путём объединения ЛВС и РВС. По сравнению с локальными сетями большинство ГВС отличают медленная скорость передачи и более высокий уровень ошибок. Для разрешения этих проблем предназначены новые технологии в области глобальных сетей.

17 Технологии локальных сетей Среди базовых технологий локальных сетей можно отметить следующие: Ethernet ; Ethernet ; Ethernet Fast Ethernet ; Fast Ethernet ; Fast Ethernet Fast Ethernet Gigabit Ethernet ; Gigabit Ethernet ; Gigabit Ethernet Gigabit Ethernet ATM ; ATM ; ATM Технологии с кольцевой архитектурой. Технологии с кольцевой архитектурой. Технологии с кольцевой архитектурой Технологии с кольцевой архитектурой

18 Технология Ethernet Ethernet - самая популярная технология построения локальных сетей. Основанная на стандарте IEEE 802.3, Ethernet передает данные со скоростью 10 Мбит/с. В сети Ethernet устройства проверяют наличие сигнала в сетевом канале ("прослушивают" его). Если канал не использует никакое другое устройство, то устройство Ethernet передает данные. Каждая рабочая станция в этом сегменте локальной сети анализирует данные и определяет, предназначены ли они ей. Такая схема наиболее действенна при небольшом числе пользователей или незначительном количестве передаваемых в сегменте сообщений. При увеличении числа пользователей сеть будет работать не столь эффективно. В этом случае оптимальное решение состоит в увеличении числа сегментов для обслуживания групп с меньшим числом пользователей. Между тем в последнее время наблюдается тенденция предоставлять каждой настольной системе выделенные линии 10 Мбит/с. Эта тенденция определяется доступностью недорогих коммутаторов Ethernet. Передаваемые в сети Ethernet пакеты могут иметь переменную длину.

19 Технология Fast Ethernet В сети Fast Ethernet применяется та же базовая технология, что и в Ethernet - множественный доступ с контролем несущей и обнаружением конфликтов (CSMA/CD, Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection). Обе технологии основаны на стандарте IEEE В результате для создания сетей обоих типов можно использовать (в большинстве случаев) один и тот же тип кабеля, одинаковые сетевые устройства и приложения. Сети Fast Ethernet позволяют передавать данные со скоростью 100 Мбит/с, то есть в десять раз быстрее Ethernet. При усложнении приложений и увеличении числа обращающихся к сети пользователей такая повышенная пропускная способность может помочь избавиться от «узких мест», вызывающих увеличение времени отклика сети.

20 Технология Gigabit Ethernet Сети Gigabit Ethernet совместимы с сетевой инфраструктурой Ethernet и Fast Ethernet, но функционируют со скоростью 1000 Мбит/с - в 10 раз быстрее Fast Ethernet. Gigabit Ethernet - мощное решение, позволяющее устранить "узкие места" основной сети (куда подключаются сетевые сегменты, и где находятся серверы). "Узкие места" возникают из-за появления требовательных к полосе пропускания приложений, все большего увеличения непредсказуемых потоков трафика интрасетей и приложений мультимедиа. Gigabit Ethernet предоставляет способ плавного перевода рабочих групп Ethernet и Fast Ethernet на новую технологию. Такой переход оказывает минимальное влияние на их деятельность и позволяет достичь более высокой производительности.

21 Технология ATM ATM (Asynchronous Transfer Mode) или режим асинхронной передачи - это технология коммутации, в которой для пересылки данных применяются ячейки фиксированной длины. Функционируя с высокими скоростями, сети ATM поддерживают интегрированную передачу речи, видео и данных в одном канале, выполняя роль и локальных и территориально-распределенных сетей. Поскольку их работа отличается от разновидностей Internet и требует специальной инфраструктуры, такие сети в основном применяются в качестве магист-ральных сетей (backbone), соединяющих и объединяющих сетевые сегменты.

22 Технологии с кольцевой структурой К технологиям с кольцевой структурой, в свою очередь, относятся следующие технологии: Token Ring; Token Ring; FDDI. FDDI. FDDI Технологии Token Ring и FDDI используются для создания эстафетных сетей с маркерным доступом. Они образуют непрерывное кольцо, в котором в одном направлении циркулирует специальная последовательность битов, называемая маркером (token). Маркер передается по кольцу, минуя каждую рабочую станцию в сети. Рабочая станция, располагающая информацией, которую необходимо передать, может добавить к маркеру кадр данных. В противном случае (при отсутствии данных) она просто передает маркер следующей станции. Сети Token Ring функционируют со скоростью 4 или 16 Мбит/с и применяются главным образом в среде IBM.

23 Технология FDDI FDDI (Fiber Distributed Data Interface) также представляет собой кольцевую технологию, но она разработана для оптоволоконного кабеля и используется в магистральных сетях. Данный протокол аналогичен Token Ring и предусматривает передачу маркера по кольцу от одной рабочей станции к другой. В отличие от Token Ring, сети FDDI обычно состоят из двух колец, маркеры которых циркулируют в противоположных направлениях. Это делается для обеспечения бесперебойной работы сети (как правило на оптоволоконном кабеле) - ее защиты от отказов в одном из колец. Сети FDDI поддерживают скорость 100 Мбит/с и передачу данных на большие расстояния. Максимальная длина окружности сети FDDI со-ставляет 100 км, а расстояние между рабочими станциями - 2 км. Обе кольцевые технологии находят применение в новейших сетевых инсталляциях как альтернатива ATM и различных разновидностей Ethernet.

24 Технологии беспроводных сетей Существует несколько типов беспроводных стандартов: a; a; a a b; b; b b g; g; g g g g+. В соответствие с этими стандартами используются различные типы оборудования. Кроме того, всё чаще встречаются точки доступа с поддержкой одновременно нескольких стандартов, например, a и g.

25 Стандарт а Стандарт а подразумевает максимальную скорость передачи до 54Мбит/с и использование частотного диапазона от 5,15 до 5,35ГГц. Если точка доступа поддерживает одновременно стандарт а и g, то она является двухдиапазонной. Оборудование стандарта а в силу используемого частотного диапазона не сертифицировано в России. Купить такое оборудование достаточно проблематично.

26 Стандарты g и b Стандарт b подразумевает максимальную скорость передачи до 11Мбит/с, стандарт g – до 54Мбит/с. Кроме того, в стандартах b и g предусмотрено использование одного и того же частотного диапазона – от 5,15 до 5,35ГГц. Таким образом, стандарт g полностью совместим со стандартом b, то есть стандарт b является подмножеством стандарта g, поэтому в беспроводных сетях, основанных на оборудованиях стандарта g, могут также работать клиенты, оснащенные беспроводным адаптером стандарта b.

27 Стандарт g+ Некоторые производители предлагают оборудование стандарта g+(SuperG), а на коробках своих изделий (точках доступа и беспроводных адаптерах) помимо надписи «802.11g+» указывают ещё и скорость в 100, 108 или даже 125Мбит/с. Фактически никакого протокола g+ не существует и всё, что скрывается за этим протоколом – это расширение базового стандарта g.

28 Протоколы Протоколы - это соглашения о том, как коммуникационные компоненты взаимодействуют друг с другом. Они могут включать существующие нормативные предписания, которые предусматривают использование какого-либо соглашения или метода в качестве обязательного или рекомендуемого.

29 Основные протоколы Под протоколами локальных сетей подразумевается набор протоколов первого и второго уровней эталонной модели, определяющих архитектуру локальной сети, в том числе ее топологию, передающую среду, техниче­ские 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 Общее количество протоколов, используемых в сети Интернет, составляет несколько десятков. Основными среди них являются: транспортные протоколы, протоколы маршрутизации, протоколы поддержки сетевого адреса, протоколы прикладных серверов, шлюзовые протоколы, почтовые протоколы.

30 Протокол TCP/IP Работа в сети Интернет основана на использовании коммуникационных протоколов TCP/IP (Transmishion Control Protocol/ Internet Protocol – протокол управления передачей/ сетевой протокол). TCP сводится к стандартизации следующих процедур: разбиение передаваемых данных на пакеты (части); разбиение передаваемых данных на пакеты (части); адресация пакетов и передача их по определенным маршрутам в пункт назначения; адресация пакетов и передача их по определенным маршрутам в пункт назначения; сборка пакетов в форму исходных данных. сборка пакетов в форму исходных данных. IP отвечает непосредственно за передачу данных по сети и адресацию.

31 Адресация в сетях Основой Интернета является система так называемых IP-адресов. Каждый компьютер, подключенный к Интернет, имеет свой собственный уникальный физический адрес (IP-адрес). IP–адрес – это последовательность из четырех целых десятичных чисел, разделенных точками. Например: Поскольку Интернет – это сеть сетей, то первое число определяет сеть, к которой принадлежит компьютер, следующие числа уточняют координаты компьютера в этой сети. Числовые адреса используются для связи между машинами, но они неудобны для запоминания и использования людьми.

32 Глобальная сеть Интернет Крупнейшей глобальной информационной системой ныне является сеть Internet. В действительности Internet не имеет определенной организационной структуры и представляет собой некий конгломерат самостоятельных компьютерных сетей, созданных усилиями различных правительств, научных, коммерческих и некоммерческих организаций. Эти сети, соединенные между собой, образуют единое информационное пространство. Это единое информационное пространство и называется Internet. Таким образом, Internet можно определить как сеть сетей.

33 Как работает Интернет С точки зрения пользователя, современная сеть представляет собой совокупность крупных узлов (хост- компьютеров).Хост ( от английского слова «host» - хозяин) – это один или несколько мощных компьютеров-серверов, объединенных между собой каналами связи. Управляет узлом (или подсетью узлов) его собственник – организация, которая называется провайдером – организация, предоставляющая услуги доступа к Интернет). Хост-компьютеры постоянно находятся во включенном состоянии, постоянно готовы к приему-передаче информации. В таком случае говорят, что они работают в режиме on-line. Переслав и получив необходимую информацию, абоненты могут отключиться от сети и далее работать с полученной информацией автономно – в режиме off- line.

34 Доменная система имен В Интернете поддерживается система имен доменов (Domain Name System – DNS), которая использует другую буквенную форму записи адресов – доменные адреса. Домены (от английского слова donain – область) – это символьные имена, разделенные точками. Например, Адрес читается справа налево. В основе системы доменных имен лежит иерархический принцип. Так, самым старшим элементом в приведенном примере будет домен ru, ему подчинен домен fio, который, в свою очередь, имеет в подчинении домен vrn и т.д.

35 Сервисы Интернет Сервисы сети Интернет - услуги, предоставляемые пользователю сети Интернет. Сервисы основаны на технологии клиент-сервер, которая состоит в следующем: в процессе передачи и обработки информации в сети участвуют два компьютера – запрашивающий (клиент) и выдающий данные по запросу (сервер), при этом работают две программы – программа- клиент и программа-сервер. в процессе передачи и обработки информации в сети участвуют два компьютера – запрашивающий (клиент) и выдающий данные по запросу (сервер), при этом работают две программы – программа- клиент и программа-сервер.

36 Наиболее популярные сервисы Интернет Электронная почта; Электронная почта; Телеконференции (UseNET); Телеконференции (UseNET); WWW (распределенная информационная система мультимедиа, основанная на гипертексте); WWW (распределенная информационная система мультимедиа, основанная на гипертексте); FTP; FTP; Telnet; Telnet; Chat, ICQ Chat, ICQ IP-телефония, радио. IP-телефония, радио.

37 Выполнила студентка группы АС-06-1 Юсупова Гульфия