Информатика В А Серков Компьютерные сети и сетевые

Информатика В. А. Серков Компьютерные сети и сетевые технологии Серков Владимир Алексеевич

Задачи Разделение ресурсов позволяет экономно использовать ресурсы, например, управлять периферийными устройствами, такими как лазерные печатающие устройства, со всех присоединенных рабочих станций. Разделение данных предоставляет возможность доступа и управления базами данных с периферийных рабочих мест, нуждающихся в информации. Разделение программных средств предоставляет возможность одновременного использования централизованных, ранее установленных программных средств. При разделении ресурсов процессора возможно использование вычислительных мощностей для обработки данных другими системами, входящими в сеть. Предоставляемая возможность заключается в том, что на имеющиеся ресурсы не “набрасываются” моментально, а только лишь через специальный процессор, доступный каждой рабочей станции. Серков Владимир Алексеевич

Из многообразия проблем, связанных с организацией компьютерных сетей, выделим наиболее важные для рассмотрения в пределах нашего курса: - техническое обеспечение компьютерных сетей; - программное обеспечение; - защита информации в сетях от несанкционированного использования. Серков Владимир Алексеевич

Техническое обеспечение компьютерных сетей Серков Владимир Алексеевич

Сетевой адаптер Серков Владимир Алексеевич

USB - адаптер Серков Владимир Алексеевич

Топология типа звезда В сетях с топологией типа звезда используется метод доступа Arcnet. Центральный узел создает специальный маркер (сообщение специального вида), который последовательно передается от одной станции к другой. Если какая-либо станция передает сообщение другой станции сети, она должна дождаться маркера и добавить к нему свое сообщение с адресом отправителя и получателя. Когда сообщение дойдет до станции – адресата оно будет отделено от маркера и передано станции. Серков Владимир Алексеевич

Кольцевая топология Метод доступа Token Ring рассчитан на кольцевую топологию. В этом методе тоже используется маркер, передаваемый от одной станции к другой по кольцу. При этом маркер дает возможность каждой станции осуществить передачу сообщения. Если компьютер получает пустой маркер он может дополнить его сообщением любой длины, но в течении определенного промежутка времени, определенного специальным таймером. Сообщение перемещается по кольцу, но только принимающая станция копирует его в свою память и помечает его как принятый. Когда помеченное сообщение дойдет до станции – отправителя оно изымается из обращения. Серков Владимир Алексеевич

Общая шина Метод доступа Ethernet. В этой топологии каждый компьютер «видит» : свободна ли сеть, или занята. Перед передачей сообщения компьютер передает в сеть специальный код, который «предупреждает» других абонентов о предстоящем сообщении. После небольшой паузы компьютер посылает в сеть сообщение, которое принимается всеми абонентами одновременно. Серков Владимир Алексеевич

Повторители При прохождении сигналов по проводным сетям происходит уменьшение мощности сигнала за счет емкостных утечек. Для восстановления амплитуды импульсов используются повторители. Серков Владимир Алексеевич

Коммутаторы Коммутатор (концентратор HUB) служит для соединения нескольких компьютеров в один узел. Серков Владимир Алексеевич

Коммутатор Серков Владимир Алексеевич

Мосты служат для коммутации локальных сетей с одинаковой топологией. Серков Владимир Алексеевич

Мосты локализуют трафик внутри сегмента. Серков Владимир Алексеевич

Шлюзы и маршрутизаторы служат для коммутации сетей с произвольной топологией. Серков Владимир Алексеевич

Wi-Fi маршрутизатор Wireless Fidelity Серков Владимир Алексеевич

Wi-Fi адаптер Серков Владимир Алексеевич

Серков Владимир Алексеевич

3 G модем от Sky. Link Серков Владимир Алексеевич

Адресация в сети Internet Серков Владимир Алексеевич

Ip - адрес Чтобы компьютеры, объединенные в сеть, могли обмениваться сообщениями, каждый из них должен иметь уникальный адрес. В сети Интернет это 32 -х разрядный (т. е. 32 -х битный = 4 -х байтный) адрес, называемый IP-адрес. IP-АДРЕС ДВОИЧНЫЙ IP-АДРЕС ДЕСЯТИЧНЫЙ 11011100 11010111 00010110 220 215 Серков Владимир Алексеевич 14 22

DNS - система доменных имен Система доменных имен является параллельно системой адресации в сети Internet. Все пространство сети разделено на домены (владения). Существует две системы доменов: 1. Тематическая или организационная. 2. Географическая. Серков Владимир Алексеевич

Тематические домены 1 -го уровня Доменное Тема информационных ресурсов имя домена com Коммерческие организации, предоставляющие платные услуги. net Интернет, телекоммуникационные сети edu Образовательные ресурсы. mil Военные организации США. org Некоммерческие организации либо организации, не попадающие в другие категории. Владимир Алексеевич Серков

Система географических доменов Имя домена Страна ru su Россия Советский союз. ur Украина. fr Франция. ge Германия. us Соединенные Штаты Америки. Серков Владимир Алексеевич

Серков Владимир Алексеевич

Система адресации URL Универсальный указатель ресурса (URL - Uniform Resource Locator) определяет местонахождение каждого файла, хранящегося на компьютере, подключенном к Интернету. Адрес URL является сетевым расширением понятия полного имени ресурса в операционной системе. В URL, кроме имени файла и директории, где он находится, указывается сетевое имя компьютера, на котором этот ресурс расположен, и протокол доступа к ресурсу, который можно использовать для обращения к нему. Серков Владимир Алексеевич

http: //www. lipunov. msk. ru/prochn/lab/IVANOV. htm http: // (Hyper. Text Transfer Protocol - протокол передачи гипертекста, по которому обеспечивается доставка документа с Webсервера Web-браузеру) указывает программе просмотра (браузеру), что для доступа к ресурсу применяется данный сетевой протокол. www. lipunov. msk. ru указывает на доменное имя и адресует конкретный компьютер. prochn/lab/IVANOV. htm показывает программе-клиенту, где на данном компьютересервере искать ресурс. Серков Владимир Алексеевич

Программное обеспечение компьютерных сетей Серков Владимир Алексеевич

Передача данных в КС Для передачи сообщений (информации) в компьютерных сетях используется метод коммутации пакетов. Сообщение разбивается на мелкие фрагменты 1 -2 Кб. Каждый фрагмент оформляется в виде самостоятельного сообщения (пакета). При приеме пакеты соединяются в единое целое. Адрес Служебная Фрагмент Адрес получателя отправителя информация сообщения Серков Владимир Алексеевич Контрольная сумма

Организация взаимодействия между устройствами в сети является сложной задачей. Для ее решения используется универсальный прием - декомпозиция, то есть разбиение одной сложной задачи на несколько более простых задач-модулей. Процедура декомпозиции включает в себя четкое определение функций каждого модуля, решающего отдельную задачу, и интерфейсов между ними. В результате достигается логическое упрощение задачи, а кроме того, появляется возможность модификации отдельных модулей без изменения остальной части системы. Серков Владимир Алексеевич

Процедура взаимодействия двух узлов может быть описана в виде набора правил взаимодействия каждой пары соответствующих уровней обеих участвующих сторон. Нормализованные правила, определяющие последовательность и формат сообщений, которыми обмениваются сетевые компоненты, лежащие на одном уровне, но в разных узлах, называются протоколом. Серков Владимир Алексеевич

В начале 80 -х годов ряд международных организаций по стандартизации - ISO, ITU-T и некоторые другие - разработали модель, которая сыграла значительную роль в развитии сетей. Эта модель называется моделью взаимодействия открытых систем (Open System Interconnection, OSI) или моделью OSI. Модель OSI определяет различные уровни взаимодействия систем, дает им стандартные имена и указывает, какие функции должен выполнять каждый уровень. Модель OSI была разработана на основании большого опыта, полученного при создании компьютерных сетей, в основном глобальных. Серков Владимир Алексеевич

Модель взаимодействия сетевых протоколов Серков Владимир Алексеевич

Физический уровень имеет дело с передачей битов по физическим каналам связи, таким, например, как коаксиальный кабель, витая пара, оптоволоконный кабель или цифровой территориальный канал. К этому уровню имеют отношение характеристики физических сред передачи данных, такие как полоса пропускания, помехозащищенность, волновое сопротивление и другие. На этом же уровне определяются характеристики электрических сигналов, передающих дискретную информацию, например, крутизна фронтов импульсов, уровни напряжения или тока передаваемого сигнала, тип кодирования, скорость передачи сигналов. Кроме этого, здесь стандартизуются типы разъемов и назначение каждого контакта. Серков Владимир Алексеевич

Канальный уровень Проверка доступности среды передачи. Реализация механизмов обнаружения и коррекции ошибок. Примерами протоколов канального уровня являются протоколы Ethernet, Token Ring, Arcnet. В локальных сетях протоколы канального уровня используются компьютерами, мостами, коммутаторами и маршрутизаторами. В компьютерах функции канального уровня реализуются совместными усилиями сетевых адаптеров и их драйверов. Серков Владимир Алексеевич

Сетевой уровень служит для образования единой транспортной системы, объединяющей несколько сетей, причем эти сети могут использовать совершенно различные принципы передачи сообщений между конечными узлами и обладать произвольной структурой связей. Задача сетевого протокола заключается в продвижении пакетов по определенным маршрутам сети. Примером протокола сетевого уровня является протокол межсетевого взаимодействия IP. Серков Владимир Алексеевич

Транспортный уровень обеспечивает приложениям или верхним уровням стека - прикладному и сеансовому - передачу данных с той степенью надежности, которая им требуется. Модель OSI определяет пять классов сервиса, предоставляемых транспортным уровнем. Эти виды сервиса отличаются качеством предоставляемых услуг: - срочностью, - возможностью восстановления прерванной связи, - наличием средств мультиплексирования нескольких соединений между различными прикладными протоколами через общий транспортный протокол, - способностью к обнаружению и исправлению ошибок передачи, таких как искажение, потеря и дублирование пакетов. Примером транспортного протокола является протокол TCP (Transfer Control Protocol). Серков Владимир Алексеевич

Сеансовый уровень обеспечивает управление диалогом: фиксирует, какая из сторон является активной в настоящий момент, предоставляет средства синхронизации. Последние позволяют вставлять контрольные точки в длинные передачи, чтобы в случае отказа можно было вернуться назад к последней контрольной точке, а не начинать все с начала. Серков Владимир Алексеевич

Представительный уровень имеет дело с формой представления передаваемой по сети информации, не меняя при этом ее содержания. За счет уровня представления информация, передаваемая прикладным уровнем одной системы, всегда понятна прикладному уровню другой системы. Серков Владимир Алексеевич

Прикладной уровень - это в действительности просто набор разнообразных протоколов, с помощью которых пользователи сети получают доступ к разделяемым ресурсам, таким как файлы, принтеры или гипертекстовые Web-страницы, а также организуют свою совместную работу. Примерами прикладного уровня являются программы Internet Explorer, Opera, Outlook и т. п. Серков Владимир Алексеевич

Взаимодействие аппаратных и программных средств Серков Владимир Алексеевич

Сервисы Internet Серков Владимир Алексеевич

Электронная почта (E-mail) Адрес электронной почты имеет определенный формат: имя-пользователя@[хост-компьютер. ] поддомен_первого_уровня Часть, выделенная в скобках [ ], является необязательной. Адрес электронной почты не может включать символы кириллицы и пробелы, а также некоторые зарезервированные символы. Примеры e-mail адреса: Lina@mail. ktk. ru, In. Form@yandex. ru, travel_office@post. usa. com. Разделитель, стоящий в адресе после имени пользователя (@), который у нас принято называть «собака» правильно именуется «коммерческая эт» , или просто «эт» . Диктуя адрес электронной почты иностранцу, не следует использовать слово «собака» . Протокол SMTP (Simple Mail Transfer Protocol). Серков Владимир Алексеевич

Интерфейс электронной почты Серков Владимир Алексеевич

FTP (File Transfer Protocol) Позволяет производить копирование информации из файловых архивов, расположенных на разных компьютерах сети Internet. Файловые архивы построены по иерархическому принципу. Указав в команде FTP адрес файлового сервера, пользователь входит в корневой каталог архива и затем обычным способом (путешествуя по файловой системе) может найти требуемый для копирования файл. При копировании пользователь должен определить место на одном из внешних носителей информации (как правило, это жесткий магнитный диск), на котором будет размещен файл. Время копирования файла определяется его размерами и пропускной способностью канала связи. Серков Владимир Алексеевич

Использование средств удаленного доступа (telnet) Позволяет пользователю сети подключиться к другому компьютеру в режиме удаленного терминала. При реализации этой технологии пользователь получает возможность использования не только информационных ресурсов удаленной станции, но и аппаратных и программных средств. Например, использовать для решения трудоемких вычислительных задач более мощный компьютер. Серков Владимир Алексеевич

World Wide Web В основе технологии WWW лежит понятие гипертекста. По замыслу авторов, каждый термин произвольной информационной статьи может быть связан с дополнительной статьей, которая, в свою очередь, может содержать ссылки на другие информационные материалы. Причем части одного документа, связанные между собой ссылками, могут располагаться где угодно, и не обязательно на одном участке информационного пространства. Серков Владимир Алексеевич

Серков Владимир Алексеевич

Серков Владимир Алексеевич

Поиск информации Серков Владимир Алексеевич

Серков Владимир Алексеевич

Серков Владимир Алексеевич

Телеконференции История телеконференций началась в 1979 году, когда студенты университетов Дьюк и Северной Каролины создали для операционной системы UNIX файл-сценарий для передачи сообщений по телефонной линии между двумя компьютерами с использованием протокола UUCP (UNIX to UNIX Copy Protocol). Протокол предназначался для автоматической передачи файлов от одного компьютера к другому. Одна система в определенные моменты времени вызывала другую и выполняла процедуру передачи своих изменений в файле в аналогичный файл другой системы. Таким образом, формировался файл (доска объявлений), актуальные копии которого имелись у обоих участников. Серков Владимир Алексеевич