Компьютерная сеть КС — это совместное подключение нескольких

Компьютерная сеть (КС) - это совместное подключение нескольких отдельных компьютеров к единому каналу передачи данных. Телекоммуникации -(греч. tele - вдаль, далеко и лат. communicatio - общение) - это передача и прием любой информации (звука, изображения, данных, текста) на расстояние по различным электромагнитным системам (кабельным и оптоволоконным каналам, радиоканалам и другим проводным и беспроводным каналам связи).

К телекоммуникационным сетям относятся: 1. Компьютерные сети (для передачи данных) 2. Телефонные сети (передача голосовой информации) 3. Радиосети (передача голосовой информации широковещательные услуги) 4. Телевизионные сети (передача голоса и изображения - широковещательные услуги)

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ КС Клиент сети - это элемент сети, который потребляет информацию или является ее источником. Сервер (server) - компьютер, предоставляющий свои ресурсы клиентам сети. Среда - способ соединения компьютеров в сети. Ресурсы сети - это различные элементы, используемые в сети. Трафик сети - объем передаваемых сообщений за некоторый интервал времени.

Классификация по территориальному признаку в зависимости от охватываемой территории: • локальные вычислительные сети (ЛВС) (LAN - Local Area Network), абоненты которых сосредоточены на расстоянии не более 10 - 15 км (или в пределах одного или соседних зданий).

• региональные вычислительные сети (MAN Metropolitan Area Network), абоненты которых сосредоточены на расстоянии от десяти до несколько сотен километров. Региональные сети могут включать абонентов внутри города, области, республики; • широкомасштабная сеть (регион, страна) (WAN - Wide Area Network), абоненты которых сосредоточены на расстоянии 1000 и более километров;

• глобальные вычислительные сети (GAN – Global Area Network) – глобальная (международная) сеть, позволяют решить проблему объединения информационных ресурсов целых стран и даже всего человечества. Наиболее известны следующие глобальные сети: Internet, Fido, Sprint, Relcom и т. д. ; • корпоративные сети – это совокупность связанных между собой ЛВС, охватывающих территорию, на которой размещены здания предприятия.

Модель взаимосвязи открытых систем - Модель OSI ЛВС, как система распределенных ресурсов, должна основываться на следующих принципах: - единой передающей среды; - единого метода управления; - единых протоколов; - гибкой модульной организации; - информационной и программной совместимости.

Теоретическую основу современных КС определяет Базовая эталонная модель взаимодействия открытых систем OSI (Open Systems Interconnection) разработанная Международной организацией стандартов (ISO - International Standards Organization).

Модель OSI является основой разработки современных стандартов, которые позволяют объединять в компьютерные сети системы, созданные на базе компьютеров различного типа. Систему, а, соответственно, и сеть, которая удовлетворяет требованиям стандартов OSI, называют открытой.

На основе этой модели вычислительная сеть предстает как распределенная вычислительная среда, включающая в себя большое число разнообразных аппаратных и программных средств. По вертикали данная среда представляется рядом логических уровней, на каждый из которых возложена одна из задач сети. По горизонтали информационновычислительная среда делится на локальные части (открытые системы), отвечающие требованиям и стандартам структуры открытых систем.

Часть открытой системы, выполняющая некоторую функцию и входящая в состав того или иного уровня, называется объектом. Правила, по которым осуществляется взаимодействие объектов одного и того же уровня, называются протоколом (методика связи). Протоколы определяют порядок обмена информацией между сетевыми объектами.

Международная организация по стандартизации предложила семиуровневую модель, которой соответствует и программная структура Каждый уровень подразделяется на две части: - спецификацию услуг; - спецификацию протокола. Спецификация услуг определяет, что делает уровень, а спецификация протокола - как он это делает. Каждый конкретный уровень может иметь более одного протокола.

СЕТЬ Уровни управления и протоколы ЛВС

Протокол сети - это набор правил и технических процедур, регулирующих осуществления связи между компьютерами в сети. Стек протоколов - это комбинация протоколов, работающих на одном компьютере Непосредственно процесс передачи данных по сети разбивается на несколько шагов. При этом очередность выполнения данных шагов строго определена. Задачей протоколов является определение таких шагов и контроль за их выполнением.

Типы протоколов: Прикладные протоколы обеспечивают взаимодействие приложений на разных компьютерах между собой: v SMTP, POP 3, IMAP - протоколы Интернета для обмена электронной почтой; v FTP (File Transfer Protocol) - протокол Интернета для передачи файлов;

v HTTP (Hyper Text Transfer Protocol) – протокол передачи гипертекста (используется при передаче сообщений в World Wide Web) v NNTP (Network News Transfer Protocol) – протокол передачи новостей (телеконференций) v Telnet - протокол Интернета для обработки данных на удаленных компьютерах.

Транспортные протоколы поддерживают сеансы связи между компьютерами, определяют маршрут следования пакетов и гарантируют надежный обмен данными: TCP - часть набора протокола TCP/IP, служащий для гарантированной доставки сообщений, разбитых на пакеты; SPX - часть набора протокола IPX/SPX фирмы Novell для данных, разбитых на пакеты; Net. BEUI (Net. BIOS Extended User Interface - расширенный интерфейс пользователя) - устанавливает сеансы связи между компьютерами.

Сетевые протоколы управляют функциями адресации, маршрутизации, проверки ошибок и т. д. , а также определяют правила для осуществления связи в конкретных сетевых средах (например, Ethernet или Token Ring): IP (Internet Protocol) - протокол для передачи пакетов в сети Интернет (обычно используется комбинация протоколов TCP/IP); IPX (Internetwork Packet Exchange) - протокол фирмы Net. Ware для передачи и маршрутизации пакетов; Net. BEUI - используется как транспортный, так и сетевой протокол.

Основные службы Интернет: • • Электронная почта (E-mail); Internet-пейджеры (пример – ICQ); Телеконференции (форумы); Списки рассылок (mail lists) – работает только через электронную почту; • WWW; • FTP; • IRC (Internet Relay Chat) и др.

Адресация в сети Интернет Каждая машина имеет свой уникальный IP-адрес - 32 -битное число, которое принято записывать в смешанном 16 -рично-десятичном формате, в виде 4 чисел, разделенных точками. Например: 193. 124. 243. 73 128. 8. 2. 1 Каждое десятичное число здесь представляет на самом деле два шестнадцатеричных разряда. Может принимать значения от 0 до 255. Такой способ нумерации позволяет иметь в сети более четырех миллиардов компьютеров.

Доменная система имен Метод связи имен и IP – номеров, называется сервер имени домена (Domain Name Server, DNS). Сервер DNS поддерживает список имен локальных сетей и компьютеров и соответствующих им IP – номеров. В доменной системе имен каждый уровень в системе называется доменом. Типичное имя домена состоит из нескольких частей, расположенных в определенном порядке и разделенных точками.

Домен верхнего уровня располагается в имени правее, а домен нижнего уровня - левее. edu com gov mil org net Сеть университетов Сеть коммерческих организаций Cеть государственных организаций Сеть Министерства обороны США Cеть общественных организаций Cеть сетевых организаций

В системе адресов Интернета приняты домены, представленные географическими регионами. Они имеют имя, состоящее из двух букв: Украина - ua Франция - fr; Канада - са; США - us; Россия - ru.

В последнее время активно вводятся и поддерживаются новые домены, которые условно делятся на четыре группы. 1 группа: • общие — biz ( бизнес-проекты), • web (организации, которые специализируются на работе непосредственно в WWW), • int (межправительственные организации и международные базы данных), • firm (предприятия. фирмы), coop (объединение, кооперация);

2 группа: • экономические — fin (финансовые структуры), • travel (организации, которые специализируются в сфере туризма), • pro (производственные структуры), • shop (торговые предприятия), • arts (организации, которые специализируются в сфере культуры и развлечений), • гес (организации, которые специализируются в сфере отдыха и развлечений), • info (организации, которые предоставляют информационные услуги);

3 группа: • персональные— name (персональная страница), per, nom (частная собственность в Internet), san, xing; 4 группа: • ограниченного содержания — xxx, kids.

• Слева от доменного имени находятся функциональные имена, которые указывают на функции, которые выполняются компьютером. • www — HTTP (WWW) сервер; • ftp — FTP сервер; • ns, nss, dns — DNS (Name) • mail — почтовый сервер • relay — Mail Exchanger; • *proxy — соответствующий модуль доступа ( Proxy-Сервер).

URL (Universal Resource Locator). URL - это адрес любого ресурса (документа, файла) в Internet, он указывает, с помощью какого протокола следует к нему обращаться, какую программу следует запустить на сервере и к какому конкретному файлу следует обратиться на сервере.

Общий вид URL: протокол: //хост-компьютер/имя файла (http: //dist. donntu. edu. ua/course/view. php? id =169). Хост – компьютер (host - хозяин) - компьютеры, которые непосредственно подключены к глобальной сети.

Способы доступа в Интернет Dial-Up (когда компьютер пользователя подключается к серверу провайдера, используя телефон)– коммутируемый доступ по аналоговой телефонной сети скорость передачи данных до 56 Кбит/с; DSL (Digital Subscriber Line) - семейство цифровых абонентских линий - доступ по телефонной сети, используя кабельный модем.

Эта технология (под общим названием x. DSL) обеспечивает высокоскоростное соединение до 50 Мбит/с (фактическая скорость до 2 Мбит/с). Основное преимущество - возможность значительно увеличить скорость передачи данных по телефонным проводам без модернизации абонентской телефонной линии. Пользователь получает доступ в сеть Интернет с сохранением обычной работы телефонной связи.

ISDN - коммутируемый доступ по цифровой телефонной сети. Главная особенность использования ISDN - это высокая скорость передачи информации, по сравнению с Dial-Up доступом. Скорость передачи данных - 64 Кбит/с при использовании одного и 128 Кбит/с, при использовании двух каналов связи.

Доступ в Интернет по выделенным линиям (аналоговым и цифровым) - компьютер пользователя соединен с сервером провайдера с помощью кабеля (витой пары) и это соединение является постоянным, т. е. некоммутируемым, и в этом главное отличие от обычной телефонной связи. Скорость передачи данных до 100 Мбит/c.

Доступ в Интернет по локальной сети (Fast Ethernet). Подключение - с помощью сетевой карты (10/100 Мбит/с) со скоростью передачи данных до 1 Гбит/с на магистральных участках и 100 Мбит/сек для конечного пользователя. Для подключения ПК пользователя к Интернет в квартиру подводится отдельный кабель (витая пара), при этом телефонная линия всегда свободна.

Спутниковый доступ (Direc. PC, Europe Online). Запросы от пользователя передаются на сервер спутникового оператора через любое доступное наземное подключение, а сервер передает данные пользователю со спутника. Максимальная скорость приема данных до 52, 5 Мбит/с (реальная средняя скорость до 3 Мбит/с).

Доступ в Интернет с использованием каналов кабельной телевизионной сети, скорость приема данных от 2 до 56 Мб/сек. Существует два способа подключения: а) кабельный модем устанавливается отдельно в каждой квартире пользователей; б) кабельный модем устанавливается в доме, где живет сразу несколько пользователей услуг Интернета. Для подключения пользователей к общему кабельному модему используется локальная сеть и устанавливается общее на всех оборудование Ethernet.

Беспроводные технологии последней мили: v Wi. Fi v Wi. Max v Radio. Ethernet v MMDS v LMDS v Мобильный GPRS – Интернет v Мобильный CDMA – Internet

Wi. Fi (Wireless Fidelity - точная передача данных без проводов) – технология широкополосного доступа к сети Интернет. Скорость передачи информации для конечного абонента может достигать 54 Мбит/с. Радиус их действия не превышает 50 – 70 метров. Беспроводные точки доступа применяются в пределах квартиры или в общественных местах крупных городов.

Wi. MAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access), аналогично Wi. Fi - технология широкополосного доступа к Интернет. Wi. MAX, в отличие от традиционных технологий радиодоступа, работает и на отраженном сигнале, вне прямой видимости базовой станции. Информацию можно передавать на расстояния до 50 км со скоростью до 70 Мбит/с.

В настоящее время Wi. MAX частично удовлетворяет условиям сетей 4 G, основанных на пакетных протоколах передачи данных. К семейству 4 G относят технологии, которые позволяют передавать данные в сотовых сетях со скоростью выше 100 Мбит/сек. и повышенным качеством голосовой связи. Для передачи голоса в 4 G предусмотрена технология Vo. IP.

Radio. Ethernet - технология широкополосного доступа к Интернет, обеспечивает скорость передачи данных от 1 до 11 Мбит/с, которая делится между всеми активными пользователями. Для работы Radio. Ethernet-канала необходима прямая видимость между антеннами абонентских точек. Радиус действия до 30 км.

MMDS (Multichannel Multipoint Distribution System). Эти системы способна обслуживать территорию в радиусе 50— 60 км, при этом прямая видимость передатчика оператора является не обязательной. Средняя гарантированная скорость передачи данных составляет 500 Кбит/с — 1 Мбит/с, но можно обеспечить до 56 Мбит/с на один канал.

LMDS (Local Multipoint Distribution System) - это стандарт сотовых сетей беспроводной передачи информации для фиксированных абонентов. Система строится по сотовому принципу, одна базовая станция позволяет охватить район радиусом в несколько километров (до 10 км) и подключить несколько тысяч абонентов. Сами БС объединяются друг с другом высокоскоростными наземными каналами связи либо радиоканалами (Radio. Ethernet). Скорость передачи данных до 45 Мбит/c.

Мобильный GPRS – Интернет. Для пользования услугой "Мобильный Интернет" при помощи технологии GPRS необходимо иметь телефон со встроенным GPRS - модемом и компьютер. Технология GPRS обеспечивает скорость передачи данных до 114 Кбит/с.

При использовании технологии GPRS тарифицируется не время соединения с Интернетом, а суммарный объем переданной и полученной информации. Технология GPRS - это усовершенствование базовой сети GSM или протокол пакетной коммутации для сетей стандарта GSM. EDGE является продолжением развития сетей GSM/GPRS. Технология EDGE (улучшенный GPRS или EGPRS) обеспечивает более высокую скорость передачи данных по сравнению с GPRS (скорость до 200 Кбит/сек). EDGE (2, 5 G) – это первый шаг на пути к 3 G технологии.

Мобильный CDMA - Internet. Сеть стандарта CDMA - это стационарная и мобильная связь, а также скоростной мобильный интернет. Для пользования услугой "Мобильный Интернет" при помощи технологии CDMA необходимо иметь телефон со встроенным CDMA - модемом или CDMA модем и компьютер.

Технология CDMA обеспечивает скорость передачи данных до 153 Кбит/с или до 2400 Кбит/с - по технологии EV-DO Revision 0. В настоящее время технология CDMA предоставляет услуги мобильной связи третьего поколения. Технологии мобильной связи 3 G (third generation — третье поколение) — набор услуг, который обеспечивает как высокоскоростной мобильный доступ к сети Интернет, так и организовывает видеотелефонную связь и мобильное телевидение. Мобильная связь третьего поколения строится на основе пакетной передачи данных. Сети третьего поколения 3 G работают в диапазоне около 2 ГГц, передавая данные со скоростью до 14 Мбит/с.

Сети третьего поколения 3 G реализованы на различных технологиях, основанных на следующих стандартах: W-CDMA (Wideband Code Division Multiple Access) и его европейском варианте – UMTS (Universal Mobile Telecommunication System), который является приемником GSM/GPRS/EDGE; CDMA 2000 1 X, являющимся модификацией стандарта CDMA; китайским вариантом - TDCDMA/TD-SCDMA.

9. В настоящее время для "последних метров" доступа в Internet применяются технологии Home PNA (HPNA) и Home. Plug. Доступ в Интернет по выделенным линиям Home PNA или HPNA (телефонным линиям) и доступ через бытовую электрическую сеть напряжением 220 вольт (Home. Plug, Plug — это штепсель).

Обычно доступ к Интернету по выделенным линиям Home PNA и Home. Plug комбинируется с такими методами доступа как DSL, Wi. Fi, и другими, т. е. для "последних метров" доступа применяются технологии Home PNA и Home. Plug, а в качестве "последней мили" доступа используются DSL, Wi. Fi и другие технологии.

Скорость передачи данных HPNA 1. 0 составляет 1 Мбит/с, а расстояние между наиболее удаленными узлами не превышает 150 метров. Спецификация Home. PNA 2. 0 обеспечивает доступ со скоростью до 10 Мбит/с и расстояние до 350 м.

Технология Home PNA применяется в основном для организации домашней сети с помощью сетевых адаптеров. Подключение к глобальной сети можно осуществить с помощью роутера через сети общего доступа. Кроме того, технология HPNA предназначена для организации коллективного доступа в Интернет (например, для подключения жилого дома или подъезда дома к Интернет по существующей телефонной проводке). Телефонную линию при этом можно использовать для ведения переговоров.

Стандарт Home. Plug 1. 0 доступ к Интернет через бытовую электрическую сеть поддерживает скорость передачи до 14 Мбит/с. максимальная протяжённость между узлами до 300 м. Компания Renesas, выпустила модем в виде штепсельной вилки для передачи данных по электросетям.

Технология PLС (Power Line Communication) позволяет передавать данные по высоковольтным линиям электропередач, без дополнительных линий связи. Компьютер подключается к электрической сети и выходит в Интернет через одну и ту же розетку. Для подключения к домашней сети не требуется никаких дополнительных кабелей. К домашней сети можно подключить различное оборудование: компьютеры, телефоны, охранную сигнализацию, холодильники и т. д.