Скачать презентацию Компьютерные сети Компьютерная сеть вычислительная сеть сеть Скачать презентацию Компьютерные сети Компьютерная сеть вычислительная сеть сеть

Л3_Компьютерные сети.pptx

  • Количество слайдов: 37

Компьютерные сети Компьютерные сети

Компьютерная сеть (вычислительная сеть, сеть передачи данных) Компьютерная сеть – это совокупность компьютеров и Компьютерная сеть (вычислительная сеть, сеть передачи данных) Компьютерная сеть – это совокупность компьютеров и различных устройств, обеспечивающих информационный обмен между компьютерами в сети без использования каких-либо промежуточных носителей информации.

Оборудование компьютерных сетей • • компьютеры, аппаратура и каналы передачи данных (АПД), устройства сопряжения Оборудование компьютерных сетей • • компьютеры, аппаратура и каналы передачи данных (АПД), устройства сопряжения компьютеров с АПД, маршрутизаторы и коммуникационные устройства. Среда передачи: • кабели, • витые пары, • оптоволоконные линии связи, • телефонные линии, • системы спутниковой и радиосвязи.

Архитектура сети — это реализованная структура сети передачи данных, определяющая её топологию, состав устройств Архитектура сети — это реализованная структура сети передачи данных, определяющая её топологию, состав устройств и правила их взаимодействия в сети. В рамках архитектуры сети рассматриваются вопросы кодирования информации, её адресации и передачи, управления потоком сообщений, контроля ошибок и анализа работы сети в аварийных ситуациях и при ухудшении характеристик.

Классификация сетей 1. Территориальная распространенность • Локальные. Сети, перекрывающие территорию в пределах нескольких километров Классификация сетей 1. Территориальная распространенность • Локальные. Сети, перекрывающие территорию в пределах нескольких километров • Региональные. Сети, расположенные на территории города или области • Глобальные. Сети, расположенные на территории государства или группы государств. 2. Ведомственная принадлежность • Ведомственные сети принадлежат одной организации. • Государственные сети – сети, используемые в государственных структурах; 3. Скорость передачи информации Низко-, средне- и высокоскоростные 4. Тип среды передачи Коаксиальные, на витой паре, оптоволоконные, с передачей информации по радиоканалам, в инфракрасном диапазоне

Классификация сетей по топологии Топология сети – логическая схема соединения компьютеров каналами связи. • Классификация сетей по топологии Топология сети – логическая схема соединения компьютеров каналами связи. • Общая шина. Общий кабель (называемый шина или магистраль), к которому подсоединены все рабочие станции. На концах кабеля находятся терминаторы, для предотвращения отражения сигнала • Кольцо. Каждый компьютер соединён линиями связи только с двумя другими: от одного он только получает информацию, а другому только передаёт. • Звезда. Все компьютеры сети присоединены к центральному узлу. • Ячеистая. Каждая рабочая станция соединяется с несколькими другими рабочими станциями с возможным принятием на себя функций коммутатора. • Решётка. Узлы образуют многомерную решётку. Каждое ребро решётки параллельно её оси и соединяет два смежных узла вдоль этой оси. • Дерево. Сеть с использованием нескольких концентраторов, иерархически соединенных между собой связями типа звезда. • Смешанная топология. Произвольные связями между компьютерами. Можно выделить отдельные произвольно связанные фрагменты (подсети), имеющие типовую топологию.

Общая шина Термина тор — поглотитель энергии (обычно резистор) на конце длинной линии, сопротивление Общая шина Термина тор — поглотитель энергии (обычно резистор) на конце длинной линии, сопротивление которого равно волновому сопротивлению данной линии. Отправляемое какой-либо рабочей станцией сообщение распространяется на все компьютеры сети. Каждая машина проверяет кому адресовано сообщение, — если сообщение адресовано ей, то обрабатывает его.

Кольцо Каждый компьютер ретранслирует (возобновляет) сигнал, то есть выступает в роли повторителя. Чётко выделенного Кольцо Каждый компьютер ретранслирует (возобновляет) сигнал, то есть выступает в роли повторителя. Чётко выделенного центра в этом случае нет, все компьютеры могут быть одинаковыми. Однако достаточно часто в кольце выделяется специальный абонент, который управляет обменом или контролирует обмен. Компьютеры в кольце не являются полностью равноправными. Одни из них обязательно получают информацию от компьютера, который ведёт передачу в этот момент, раньше, а другие — позже.

Звезда Обмен информацией исключительно через центральный компьютер. Конфликты невозможны, потому что управление полностью централизовано. Звезда Обмен информацией исключительно через центральный компьютер. Конфликты невозможны, потому что управление полностью централизовано. Сетевой концентратор или хаб (от англ. hub — центр), Сетевой коммутатор (свич от англ. switch — переключатель) — устройства, предназначенные для объединения компьютеров в сеть. Концентратор подает пакет на все порты, коммутатор лишь на определенный порт – получателю.

Ячеистая топология Ячеистая топология

Решетка Решетка

Дерево Дерево

Смешанная топология Смешанная топология

Модель обмена информацией открытой системы OSI (Open System Interchange) При передаче по сети информация Модель обмена информацией открытой системы OSI (Open System Interchange) При передаче по сети информация проходит несколько этапов обработки. 1. Разбивается на блоки, каждый из которых снабжается управляющей информацией. 2. Блоки оформляются в виде сетевых пакетов. 3. Пакеты кодируются, передаются по сети в соответствии с выбранным методом доступа. 4. Из принятых пакетов восстанавливаются заключенные в них блоки данных. 5. Блоки соединяются в данные, которые и становятся доступны другому приложению. Часть процедур реализуется только программно, другая - аппаратно, а какие-то операции могут выполняться как программами, так и аппаратурой.

Сетевой протокол Протокол – это специальный стандарт, обеспечивающий совместимость компонентов компьютерных сетей. Сетевые протоколы Сетевой протокол Протокол – это специальный стандарт, обеспечивающий совместимость компонентов компьютерных сетей. Сетевые протоколы – стандарты, определяющие формы представления и способы пересылки сообщений, процедуры их интерпретации, правила совместной работы различного оборудования в сетях. Сетевой протокол определяет правила передачи информации в компьютерной Сети. Уместно сравнение сетевого протокола с языком – это такая же оболочка для передачи информации.

Уровень 1. Физический уровень (Physical) получает пакеты данных от вышележащего канального уровня и преобразует Уровень 1. Физический уровень (Physical) получает пакеты данных от вышележащего канального уровня и преобразует их в оптические или электрические сигналы, соответствующие 0 и 1. Эти сигналы посылаются через среду передачи на приемный узел. Механические и электрические/ оптические свойства среды передачи определяются на физическом уровне и включают в себя: • Тип кабелей и разъемов • Разводку контактов в разъемах • Схему кодирования сигналов для значений 0 и 1

Уровень 2. Канальный уровень обеспечивает создание, передачу и прием кадров данных. Этот уровень обслуживает Уровень 2. Канальный уровень обеспечивает создание, передачу и прием кадров данных. Этот уровень обслуживает запросы сетевого уровня и использует сервис физического уровня для приема и передачи пакетов. Производит управление доступом к сети, обнаруживает ошибки передачи и производит повторная пересылка приемнику ошибочных пакетов. Наиболее часто используемые на уровне 2 протоколы: • Ethernet • Token ring • FDDI

Уровень 3. Сетевой уровень (Network) отвечает за адресацию пакетов и перевод логических имен в Уровень 3. Сетевой уровень (Network) отвечает за адресацию пакетов и перевод логических имен в физические сетевые адреса (и обратно), а также за выбор маршрута, по которому пакет доставляется по назначению. Наиболее часто на сетевом уровне используются протоколы: • IP (Internet Protocol) – TCP/IP протокол для негарантированной передачи пакетов без маршрутизации пакетов; • IPX (Internetwork Packet Exchange) – протокол компании Novell для негарантированной передачи пакетов и маршрутизации пакетов; • NWLink – реализация протокола IPX/SPX компании Microsoft; • Net. BEUI.

Уровень 4. Транспортный уровень (Transport) производит разбивку данных на блоки, помещаемые в пакеты, обеспечивает Уровень 4. Транспортный уровень (Transport) производит разбивку данных на блоки, помещаемые в пакеты, обеспечивает доставку пакетов и восстановление принимаемых данных. Является пограничным и связующим между верхними тремя, сильно зависящими от приложений, и тремя нижними уровнями, сильно привязанными к конкретной сети. Наиболее распространенные протоколы транспортного уровня: • TCP (Transmission Control Protocol) • UDP (User Datagram Protocol) • SPX (Sequential Packet Exchange) • NWLink • Net. BEUI

Уровень 5. Сеансовый уровень (Session) управляет проведением сеансов связи (то есть устанавливает, поддерживает и Уровень 5. Сеансовый уровень (Session) управляет проведением сеансов связи (то есть устанавливает, поддерживает и прекращает связь). Предусматривает три режима установки сеансов: • симплексный (передача данных в одном направлении) • полудуплексный (передача данных поочередно в двух направлениях) • дуплексный (передача данных одновременно в двух направлениях). Распознает логические имена абонентов, контролирует предоставленные им права доступа.

Уровень 6. Представления Представительский уровень (Presentation) или уровень представления данных отвечает за возможность диалога Уровень 6. Представления Представительский уровень (Presentation) или уровень представления данных отвечает за возможность диалога между приложениями на разных машинах, выполняя функцию переводчика. Этот уровень обеспечивает преобразование данных (шифрование, сжатие и т. п. ) прикладного уровня в поток информации для транспортного уровня.

Уровень 7. Прикладной уровень (Application), или уровень приложений, обеспечивает взаимодействие приложений пользователя с сетью. Уровень 7. Прикладной уровень (Application), или уровень приложений, обеспечивает взаимодействие приложений пользователя с сетью. Сюда относятся: программные средства передачи файлов, доступа к базам данных, средства электронной почты, службы регистрации на сервере. Наиболее распространенные протоколы: • HTTP (Hyper Text Transfer Protocol) – основной протокол передачи файлов глобальной сети Internet • FTP (File Transfer Protocol) – протокол для передачи файлов; • SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) – протокол для обмена электронной почтой; • Telnet – протокол для регистрации на удаленных серверах и

Глобальная сеть Интернет – наиболее популярная глобальная сеть, объединяющая в себе многие глобальные, региональные Глобальная сеть Интернет – наиболее популярная глобальная сеть, объединяющая в себе многие глобальные, региональные и локальные сети. Назначение — обеспечить любому желающему постоянный доступ к любой информации. Интернет предлагает практически неограниченные информационные ресурсы, обеспечивает принципиально новый способ общения людей, не имеющий аналогов в мире.

История Интернет 1969 г. Управление Перспективных Исследований Министерства Обороны США (Advanced Research Project Agency История Интернет 1969 г. Управление Перспективных Исследований Министерства Обороны США (Advanced Research Project Agency – ARPA) начало финансирование работ по созданию экспериментальной компьютерной сети ARPANET для обеспечения надежной связи между компьютерами разных производителей. Основной задачей, в то время, была выживаемость сети во время ядерной войны. Эта сеть объединяла 4 узла: Стэндфордский исследовательский институт, Калифорнийский университет в Санта-Барбаре, Калифорнийский университет в Лос-Анджелесе, Университет Юты. Каждая машина была сама по себе и соединялась с другими при помощи телефонных линий. Любая машина могла соединяться с другой не только напрямую, но и с использованием промежуточных вычислительных машин. Таким образом, при уничтожении во время ядерной войны какой-либо части, система продолжала бы работать.

История Интернет По мере развития компьютерных технологий к сети стали добавляться все новые и История Интернет По мере развития компьютерных технологий к сети стали добавляться все новые и новые машины. Кроме научных данных, стала передаваться информация частного характера. Секретность сети ARPANET могла быть легко нарушена, что делало ее применение Министерством Обороны невозможным. Таким образом, сеть была отдана в пользование миру. Стандартов, регламентирующих процесс обмена информацией, не было. В разных сетях использовались похожие, но несовместимые протоколы. В 1973 г. протокол TCP/IP стандартизирован как основа сетевых технологий, что позволило компьютерам осуществлять обмен информацией независимо от их типа и конфигурации.

История Интернет Следя за успехами в разработке сетевых технологий и признавая их важность, руководители История Интернет Следя за успехами в разработке сетевых технологий и признавая их важность, руководители университетов выступили с предложением о создании научной компьютерной сети, и в 1981 г. появилась CSNET (Computer Science Net). В 1986 г. 6 суперкомпьютерных центров США соединяются сетью NSFNET (National Science Foundation Network сеть Национального научного фонда), которая до 1995 г. была основной магистралью Inter. Net. В настоящее время Интернет признан учеными крупным феном, определяющим дальнейшее развитие человечества, и занесен в один ряд с такими изобретениями как книгопечатание, электрическая лампочка и двигатель внутреннего сгорания.

Распространение Интернет в мире Распространение Интернет в мире

Адресация в Интернет. IP-адреса Каждый компьютер имеет уникальный IP-адрес. Для поддержания уникальности адресов существует Адресация в Интернет. IP-адреса Каждый компьютер имеет уникальный IP-адрес. Для поддержания уникальности адресов существует система провайдеров (поставщиков адресов) – каждый провайдер имеет в своем распоряжении определенный диапазон адресов, из которых он может предоставлять адреса своим клиентам. IP-адрес – это 32 -битное слово, которое разбивается на две части: адрес сети и адрес хоста в сети. Например 192. 168. 10. 1 С понятием IP - адреса тесно связано понятие "хост". Под хостом понимается любое устройство, использующее протокол TCP/IP для общения с другим оборудованием. Это может быть не только компьютер, но и маршрутизатор, концентратор и т. п. Все эти устройства, подключенные в сеть, обязаны иметь свой уникальный IP - адрес.

Адресация в Интернет. Доменные имена Домен – (от английского domain – владение, имение, область, Адресация в Интернет. Доменные имена Домен – (от английского domain – владение, имение, область, сфера) это группа компьютеров, или один компьютер, имеющая общий сегмент в интернет-адресе. Доменное имя – это адрес компьютера, который преобразован в такой вид, что легко читается человеком, например lib. susu. ac. ru В данном случае, имя домена разделено на четыре сегмента. Старшинство сегментов идет справа налево. Самый старший сегмент (правый) называется доменом верхнего уровня. В данном случае ru означает Россия. Затем идет домен второго уровня, третьего, и т. д. susu. ac – имя университетской сети. Левый сегмент – это имя компьютера. Прямое соответствие доменных имен IP-адресам. поддерживается с помощью специальной службы DNS (Domain Name Service) – распределенной базы данных, которая каждому IP-адресу ставит в соответствие доменное имя.

Домены верхнего уровня Организационные домены Географические домены Каждая страна (государство) имеет • com – Домены верхнего уровня Организационные домены Географические домены Каждая страна (государство) имеет • com – commercial (коммерческие) свой географический домен из двух • edu – educational букв: (образовательные) • ru – Россия • gov – government (правительственные) • us – Соединенные Штаты • mil – military (военные) • au - Австралия • ca - Канада • net – network (организации, обеспечивающие работу Сети) • fr – Франция • org – organization (некоммерческие организации)

Службы Интернет 1. 2. 3. 4. 5. 6. World Wide Web, WWW, Службы Интернет 1. 2. 3. 4. 5. 6. World Wide Web, WWW, "Всемирная паутина" Электронная почта Телеконференции Usenet Информационный поиск Передача файлов FTP Удалённый доступ Telnet

World Wide Web Гипертекстовая, а точнее, гипермедийная информационная система поиска ресурсов Интернет и доступа World Wide Web Гипертекстовая, а точнее, гипермедийная информационная система поиска ресурсов Интернет и доступа к ним. Система WWW построена на специальном протоколе передачи данных HTTP (Hyper. Text Transfer Protocol). Всё содержимое WWW состоит из WWWстраниц. WWW-cтраницы — гипермедийные документы системы World Wide Web. Создаются с помощью языка разметки гипертекста HTML (Hypertext markup language). Язык HTML позволяет добавлять к текстовым документам специальные командные фрагменты — тэги (англ. tag — "этикетка, ярлык") таким образом, что становится возможным связывать с этими документами другие тексты, графику, звук и видео, разделять текст на абзацы, строить таблицы и т. д. При работе с системой WWW пользователи имеют дело с программамиклиентами системы, называемыми браузерами.

Электронная почта (e-mail) служит для передачи текстовых сообщений в пределах Интернет, а также между Электронная почта (e-mail) служит для передачи текстовых сообщений в пределах Интернет, а также между другими сетями электронной почты. К тексту письма современные почтовые программы позволяют прикреплять звуковые и графические файлы, а также двоичные файлы — программы. При использовании электронной почты каждому абоненту присваивается уникальный почтовый адрес, формат которого имеет вид: <имя пользователя> @ < имя почтового сервера>. Сообщения, поступающие по e-mail, хранятся в специальном "почтовом" компьютере в выделенной для получателя области дисковой памяти (его "почтовом ящике"), откуда он может их выгрузить и прочитать с помощью специальной программы-клиента.

Телеконференции Usenet Коллективные обсуждения по различным направлениям, называемые телеконференциями. В каждой телеконференции проводится ряд Телеконференции Usenet Коллективные обсуждения по различным направлениям, называемые телеконференциями. В каждой телеконференции проводится ряд дискуссий по конкретным темам. Телеконференции разбиты на несколько групп: news — вопросы, касающиеся системы телеконференций; comp — компьютеры и программное обеспечение; rec — развлечения, хобби и искусства; sci — научно-исследовательская деятельность и приложения; soc — социальные вопросы; talk — дебаты по различным спорным вопросам; misc — всё остальное. BBS – электронная доска объявлений

Информационный поиск В Интернете представлена информация на любые темы, которые только можно себе представить. Информационный поиск В Интернете представлена информация на любые темы, которые только можно себе представить. Но найти в ней нужную информацию не так-то легко из-за того, что сеть по своей природе не имеет чёткой структуры. Поэтому для ориентировки в Интернет и быстрого получения свежей справочной информации разработаны системы поиска информации. Все системы поиска информации Интернет располагаются на специально выделенных компьютерах с мощными каналами связи. Ежеминутно они бесплатно обслуживают огромное количество клиентов. Поисковые системы можно разбить на два типа: • предметные каталоги, формируемые людьми-редакторами; • автоматические индексы, формируемые специальными компьютерными программами, без участия людей.

Передача файлов FTP Перемещает копии файлов с одного узла Интернет на другой в соответствии Передача файлов FTP Перемещает копии файлов с одного узла Интернет на другой в соответствии с протоколом FTP (File Transfer Protocol — "протокол передачи файлов"). При этом не имеет значения, где эти узлы расположены и как соединены между собой. Компьютеры, на которых есть файлы для общего пользования, называются FTPсерверами. В Интернет имеется более 10 Терабайт бесплатных файлов и программ. GOPHER – усовершенствованная система пересылки файлов

Удалённый доступ Telnet — простое и поэтому универсальное средство связи в Интернет. Позволяет входить Удалённый доступ Telnet — простое и поэтому универсальное средство связи в Интернет. Позволяет входить в другую вычислительную систему, работающую в Интернет, с помощью протокола TELNET. Эта программа состоит из двух компонент: программы-клиента, которая выполняется на компьютере-клиенте, и программысервера, которая выполняется на компьютере-сервере.