Скачать презентацию Компьютерные сети Компьютерной сетью называется совокупность взаимосвязанных между Скачать презентацию Компьютерные сети Компьютерной сетью называется совокупность взаимосвязанных между

КОМПЬЮТ СЕТИ 51-СЛАЙД 1-КУРС.ppt

  • Количество слайдов: 51

Компьютерные сети Компьютерной сетью называется совокупность взаимосвязанных между собой и распределенных по определенной территории Компьютерные сети Компьютерной сетью называется совокупность взаимосвязанных между собой и распределенных по определенной территории ЭВМ, имеющих возможность информационного взаимодействия друг с другом с помощью специального коммуникационного оборудования и программного обеспечения. .

Классификация вычислительных сетей По территориальному признаку, По топологии (архитектуре сети), По способу управления сетью, Классификация вычислительных сетей По территориальному признаку, По топологии (архитектуре сети), По способу управления сетью, По способу организации передачи данных, По возможности одновременного предоставления различных услуг.

Классификация вычислительных сетей по территориальному признаку. l Локальные (ЛВС): – состоят из нескольких компьютеров, Классификация вычислительных сетей по территориальному признаку. l Локальные (ЛВС): – состоят из нескольких компьютеров, соединенных между собой (кабелем, телефонными линиями, радиоканалами), – позволяют пользователям совместно использовать ресурсы компьютера (программы, файлы, папки, принтеры, плоттеры, диски, модемы и т. д. ) – охватывают ограниченную территорию (обычно от нескольких десятков/сотен метров до 2 -6 км); l Локальные сети - LAN (Local Area Network);

Классификация вычислительных сетей по территориальному признаку. Корпоративные сети - сети масштаба предприятия, совокупность связанных Классификация вычислительных сетей по территориальному признаку. Корпоративные сети - сети масштаба предприятия, совокупность связанных между собой ЛВС, охватывающих территорию, на которой размещено одно предприятие или учреждение в одном или нескольких близко расположенных зданиях. l Корпоративные сети - MAN (Metropolitan Area Network) l

Классификация вычислительных сетей по территориальному признаку. Территориальные (региональные) сети - охватывают значительное географическое пространство, Классификация вычислительных сетей по территориальному признаку. Территориальные (региональные) сети - охватывают значительное географическое пространство, соединяют абонентов страны, континента, всего мира. l Территориальные (региональные) сети - WAN (Wide Area Network). l

Классификация вычислительных сетей по территориальному признаку. Особо выделяют единственную в своем роде глобальную сеть Классификация вычислительных сетей по территориальному признаку. Особо выделяют единственную в своем роде глобальную сеть Internet (в ней реализована информационная служба World Wide Web (WWW) - «всемирная паутина» ); l Это сеть сетей со своей технологией. l

Классификация вычислительных сетей по территориальному признаку. l Существует понятие интрасетей (Intranet) - корпоративных сетей, Классификация вычислительных сетей по территориальному признаку. l Существует понятие интрасетей (Intranet) - корпоративных сетей, построенных по технологии Internet. в которой присутствует: - изоляция или защита внутренней сети от внешней (например, от Интернета) - использование центральных серверов (мощных компьютеров) для хранения информации и управления работой сети.

Иерархия компьютерных сетей ЛВС Глобальная сеть Региональная сеть 1 Корпоративна я сеть ЛВС Региональная Иерархия компьютерных сетей ЛВС Глобальная сеть Региональная сеть 1 Корпоративна я сеть ЛВС Региональная сеть 2 ЛВС ЛВС

Виды локальных вычислительных сетей l l Одноранговая локальная сеть - поддерживает равноправие компьютеров и Виды локальных вычислительных сетей l l Одноранговая локальная сеть - поддерживает равноправие компьютеров и предоставляет пользователям самостоятельно решать какие ресурсы своего компьютера: папки, файлы, программы сделать общедоступными. Локальная сеть клиент-сервер - один или несколько компьютеров специально выделяются для хранения файлов или программ-приложений. Такие компьютеры называются серверами, а локальная сеть – сетью на основе серверов (сеть клиент-сервер). Такая сеть имеет большую производительность и надежность хранения информации в сети,

Сервер - специальный управляющий компьютер, предназначенный для: Хранения данных для всей сети; l Подключения Сервер - специальный управляющий компьютер, предназначенный для: Хранения данных для всей сети; l Подключения периферийных устройств; l Централизованного управления всей сетью; l Определения маршрутов передачи сообщений. l

Функционирование любой локальной сети основано на следующих принципах Каждая из машин, включенных в сеть, Функционирование любой локальной сети основано на следующих принципах Каждая из машин, включенных в сеть, имеет свой собственный номер (идентификатор); Информация от каждой машины поступает в сеть в виде отдельных порций (пакетов); Пакет снабжается информацией о том, для какой машины он предназначен (адрес); Пакет свободно перемещается по сети, причем адрес сравнивается с идентификатором каждой ЭВМ и в случае совпадения сообщение предается соответствующей машине.

Классификация вычислительных сетей по топологии. l Топология сети - это усредненная геометрическая схема соединений Классификация вычислительных сетей по топологии. l Топология сети - это усредненная геометрическая схема соединений узлов сети.

Классификация вычислительных сетей по топологии. l l Шина (bus) - локальная сеть, в которой Классификация вычислительных сетей по топологии. l l Шина (bus) - локальная сеть, в которой связь между любыми двумя станциями устанавливается через один общий путь. Данные, передаваемые любой станцией, одновременно становятся доступными для всех других станций, подключенных к этой же среде передачи данных (последнее свойство называют широковещательностью). Принимает сообщение только та станция , которой оно предназначено.

Шинная топология Шинная топология

Классификация вычислительных сетей по топологии. l l Звезда (star) - имеется центральный узел, от Классификация вычислительных сетей по топологии. l l Звезда (star) - имеется центральный узел, от которого расходятся линии передачи данных к каждому из остальных узлов. Центральный узел ретранслирует, переключает и маршрутизирует информационные потоки. Такая топология упрощает взаимодействие узлов ЛВС и позволяет использовать более простые сетевые адаптеры. Но работоспособность ЛВС зависит от работоспособности центрального узла.

Топология звезда Топология звезда

Классификация вычислительных сетей по топологии. Кольцо (ring) - узлы связаны замкнутой линией передачи данных Классификация вычислительных сетей по топологии. Кольцо (ring) - узлы связаны замкнутой линией передачи данных (к каждому узлу подходят только две линии). Данные, проходя по кольцу, поочередно становятся доступными всем узлам сети. Каждый промежуточный узел отбирает сообщение предназначенное для этого узла и ретранслирует остальные полученные сообщения следующему узлу.

Топология кольцо Топология кольцо

Классификация вычислительных сетей по топологии. Полносвязная сеть - каждая пара узлов соединена между собой Классификация вычислительных сетей по топологии. Полносвязная сеть - каждая пара узлов соединена между собой отдельным каналом. Это наиболее дорогая кабельная система, обеспечивает максимальную производительность, надежность, скорость передачи. Иерархическая сеть - позволяет сократить длину кабелей (по сравнению со зведой) и структурировать систему в соответствии с функциональным назначением элементов. Наиболее гибкая структура. Практически все сложные системы имеют в своем составе иерархические структуры.

Оборудование компьютерной сети В любой сети может быть два вида оборудования: l активное - Оборудование компьютерной сети В любой сети может быть два вида оборудования: l активное - устройства, которым необходима подача электронергии для генерации сигнала (сетевые карты компьютеров, повторители сигнала, концентраторы, мосты маршрутизаторы и т. п. ) l пассивное - устройства, которые подачи элнетроэнергии не требуют (кабели, коммутационные панели, соединительные разъемы и т. п. ) l

Типовой состав ЛВС Узлами сети (nodes) называют конечные и промежуточные устройства сети, наделенные сетевыми Типовой состав ЛВС Узлами сети (nodes) называют конечные и промежуточные устройства сети, наделенные сетевыми адресами. К узлам сети относятся компьютеры с сетевыми платами.

Типовой состав ЛВС Каждый компьютер, подключенный к локальной сети, должен иметь сетевой адаптер – Типовой состав ЛВС Каждый компьютер, подключенный к локальной сети, должен иметь сетевой адаптер – специальная плата, предназначенная для передачи и приема информации из сети.

Типовой состав ЛВС Типовой состав ЛВС

Соединение компьютеров (сетевых адаптеров) между собой производится с помощью кабелей различных типов (коаксиальный, витая Соединение компьютеров (сетевых адаптеров) между собой производится с помощью кабелей различных типов (коаксиальный, витая пара, оптоволоконный). Типовой состав ЛВС

Типовой состав ЛВС Типовой состав ЛВС

Кабель – основной канал связи – физическая среда передачи информации. Основная характеристика канала связи Кабель – основной канал связи – физическая среда передачи информации. Основная характеристика канала связи – пропускная способность, т. е. максимальная скорость передачи информации (измеряется в бит/сек, килобит/сек, мегабит/сек). Типовой состав ЛВС

Концентратор- специальное устройство, предающее сигналы от одних подключенных к нему компьютеров к другим. Информация Концентратор- специальное устройство, предающее сигналы от одних подключенных к нему компьютеров к другим. Информация из одного кабельного сегмента передается в другой побитно, анализ информации не производится. Типовой состав ЛВС

Концентратор имеет несколько разъемов (портов) для подключения либо компьютера, либо другого концентратора. К каждому Концентратор имеет несколько разъемов (портов) для подключения либо компьютера, либо другого концентратора. К каждому порту подключается только одно устройство. Типовой состав ЛВС

Типовой состав ЛВС Мост (bridge) делит общую среду передачи данных на логические сегменты. При Типовой состав ЛВС Мост (bridge) делит общую среду передачи данных на логические сегменты. При поступлении кадра на какой-либо из портов мост повторяет этот кадр только на том порту, к которому подключен сегмент, содержащий компьютер-адресат.

Типовой состав ЛВС Типовой состав ЛВС

Типовой состав ЛВС Маршрутизатор (router) сложное интеллектуальное устройство, построенное на базе одного, а иногда Типовой состав ЛВС Маршрутизатор (router) сложное интеллектуальное устройство, построенное на базе одного, а иногда и нескольких мощных процессоров.

Типовой состав ЛВС Маршрутизатор имеет в своем распоряжении базу данных о связях между компьютерами Типовой состав ЛВС Маршрутизатор имеет в своем распоряжении базу данных о связях между компьютерами в сети и о состоянии этих связей (работоспособное или нет). Имея такую карту сети, маршрутизатор выбирает один из нескольких возможных маршрутов доставки пакета адресату.

Типовой состав ЛВС Маршрутизаторы позволяют объединять сети с различными принципами организации в единую сеть, Типовой состав ЛВС Маршрутизаторы позволяют объединять сети с различными принципами организации в единую сеть, которая в этом случае часто называется интерсеть (internet).

Типовой состав ЛВС В каждой из сетей, образующих интерсеть, сохраняются присущие им принципы адресации Типовой состав ЛВС В каждой из сетей, образующих интерсеть, сохраняются присущие им принципы адресации узлов и протоколы обмена информацией. Поэтому маршрутизаторы могут объединять не только локальные сети с различной технологией, но и локальные сети с глобальными.

Эталонная модель взаимодействия открытых систем l l l Это теоретическая модель цифровой связи Международная Эталонная модель взаимодействия открытых систем l l l Это теоретическая модель цифровой связи Международная Организация по Стандартизации (International Standart Organization – ISO) разработала Эталонную модель взаимодействия открытых систем (Open System interconnection – OSI) в начале 80 -х годов. В OSI цифровая сеть рассматривается как совокупность функций, которые делятся на группы, называемые уровнями. Это позволяет вносить изменения в средства реализации одного уровня без перестройки средств других уровней, что значительно упрощает и удешевляет модернизацию средств по мере развития техники.

Эталонные модели взаимодействия открытых систем Функции любого узла сети разбиваются на семь уровней. l Эталонные модели взаимодействия открытых систем Функции любого узла сети разбиваются на семь уровней. l Внутри каждого узла взаимодействие идет по вертикали. l Взаимодействие между двумя узлами сети происходит по горизонтали - между двумя соответствующими уровнями. l В передающем узле происходит спуск до нижнего уровня внутри узла, связь через физическую среду и подъем до соответствующего уровня в приемнике информации. l

Базовая эталонная модель взаимодействия открытых систем Open systems interconnection basic reference model Базовая эталонная модель взаимодействия открытых систем Open systems interconnection basic reference model

Пример обработки сообщения по уровням модели OSI Пример обработки сообщения по уровням модели OSI

Каждый уровень добавляет к данным свой заголовок - служебную информацию, которая необходима для адресации Каждый уровень добавляет к данным свой заголовок - служебную информацию, которая необходима для адресации сообщений и для некоторых контрольных функций.

Канальный уровень кроме заголовка добавляет в конец контрольную последовательность, которая используется для проверки правильности Канальный уровень кроме заголовка добавляет в конец контрольную последовательность, которая используется для проверки правильности приема сообщения в цифровой сети. Физический уровень никаких заголовков не добавляет.

Сообщение , обрамленное заголовками и контрольной последовательностью поступает в сеть и передается получателю. На Сообщение , обрамленное заголовками и контрольной последовательностью поступает в сеть и передается получателю. На принимающей стороне дешифруется адрес и определяется кому предназначено это сообщение. При приеме происходит обратный процесс - чтение и отсечение заголовков уровнями модели OSI. Каждый уровень реагирует только на свой заголовок

Базовая эталонная модель взаимодействия открытых систем Open systems interconnection basic reference model 7 -й Базовая эталонная модель взаимодействия открытых систем Open systems interconnection basic reference model 7 -й уровень - прикладной (Application): Обеспечивает пользовательской программе доступ к сетевым ресурсам, включает средства управления прикладными процессами конечных пользователей. Эти процессы могут объединяться для выполнения поставленных заданий, обмениваться между собой данными. Другими словами, на этом уровне определяются и оформляются в блоки те данные, которые подлежат передаче по сети.

Базовая эталонная модель взаимодействия открытых систем Open systems interconnection basic reference model 6 -й Базовая эталонная модель взаимодействия открытых систем Open systems interconnection basic reference model 6 -й уровень - представительный (Presentation): Обеспечивает кодирование и шифрование предоставляемой информации. Он гарантирует представление данных в кодах и форматах, принятых в данной системе. Чтобы машины с разной кодировкой (ASCII, Unicode) могли взаимодействовать, структуры данных определяются специальным абстрактным способом, не зависящим от кодировки, используемой при передаче. 6 -ой уровень преобразует структуры данных в абстрактной форме во внутреннюю для конкретной машины и из внутреннего, машинного представления в стандартное представление для передачи по сети.

Базовая эталонная модель взаимодействия открытых систем Open systems interconnection basic reference model 5 -й Базовая эталонная модель взаимодействия открытых систем Open systems interconnection basic reference model 5 -й уровень - сеансовый (Session): Обеспечивает организацию сеансов связи на период взаимодействия сетевых узлов - начало, поддержание и завершение сеанса связи. На этом уровне по запросам в сети создаются порты для приема и передачи сообщений и организуются соединения – логические каналы.

Базовая эталонная модель взаимодействия открытых систем Open systems interconnection basic reference model 4 -й Базовая эталонная модель взаимодействия открытых систем Open systems interconnection basic reference model 4 -й уровень - транспортный (Transport): предназначен для управления логическими каналами в сети передачи данных. Основная функция транспортного уровня это: принять данные с предыдущего уровня, разделить, если надо, на более мелкие единицы, передать на сетевой уровень и позаботиться, чтобы все они дошли в целостности до адресата.

Базовая эталонная модель взаимодействия открытых систем Open systems interconnection basic reference model 4 -й Базовая эталонная модель взаимодействия открытых систем Open systems interconnection basic reference model 4 -й уровень - транспортный (Transport): На этом уровне обеспечивается связь между оконечными пунктами (чаще всего точка-точка). К функциям транспортного уровня относятся мультиплексирование и демультиплексирование (сборкаразборка пакетов), обнаружение и устранение ошибок в передаче данных, реализация заказанного уровня услуг (например, заказанной скорости и надежности передачи).

Базовая эталонная модель взаимодействия открытых систем Open systems interconnection basic reference model 3 -й Базовая эталонная модель взаимодействия открытых систем Open systems interconnection basic reference model 3 -й уровень - сетевой (Network): обеспечивает передачу сообщений через магистральную сеть. Отвечает за адресацию, снабжает передаваемые данные информацией о получателе, Осуществляет поиск пути от источника к получателю, установление и обслуживание логической связи между узлами. Основной проблемой является как маршрутизировать пакеты от отправителя к получателю. Здесь происходит формирование пакетов по правилам тех промежуточных сетей, через которые они проходят и маршрутизация пакетов, т. е. определение маршрутов, по которым передаются пакеты.

Базовая эталонная модель взаимодействия открытых систем Open systems interconnection basic reference model 3 -й Базовая эталонная модель взаимодействия открытых систем Open systems interconnection basic reference model 3 -й уровень - сетевой (Network): этот уровень отвечает за маршрутизацию пакетов в сети и за связи между сетями. Маршруты могут быть определены заранее и прописаны в статической таблице, могут определяться в момент установления соединения, могут строиться динамически в зависимости от загрузка сети. Важной функцией сетевого уровня является контроль нагрузки на сеть с целью предотвращения перегрузок. Если в подсети циркулирует слишком много пакетов, то они могут использовать одни и те же маршруты, что приведет к заторам. За использование подсети предполагается оплата, поэтому имеются функции учета: как много байт, символов послал или получил абонент сети.

Базовая эталонная модель взаимодействия открытых систем Open systems interconnection basic reference model 2 -й Базовая эталонная модель взаимодействия открытых систем Open systems interconnection basic reference model 2 -й уровень - канальный (Link, уровень звена данных): Основная задача - превратить несовершенную среду передачи в надежный канал, свободный от ошибок передачи. Эта задача решается разбиением данных отправителя на кадры (фреймы) (обычно от нескольких сотен до нескольких тысяч байтов), передачей фреймов последовательно и обработкой фреймов уведомления, поступающих от получателя. Границы кадра определяются введением специальной последовательности битов, которая добавляется в начало и в конец кадра и всегда интерпретируется как его границы.

Базовая эталонная модель взаимодействия открытых систем Open systems interconnection basic reference model 2 -й Базовая эталонная модель взаимодействия открытых систем Open systems interconnection basic reference model 2 -й уровень - канальный (Link, уровень звена данных): Основная задача - превратить несовершенную среду передачи в надежный канал, свободный от ошибок передачи. На этом уровне осуществляется контроль ошибок и управление потоком данных. Помехи на линии могут разрушить кадр. В этом случае он должен быть передан повторно. Он будет повторен также и в том случае если будет потерян. На канальном уровне решаются вопросы: как бороться с дубликатами кадра, потерями или искажениями кадров.

Базовая эталонная модель взаимодействия открытых систем Open systems interconnection basic reference model 1 -й Базовая эталонная модель взаимодействия открытых систем Open systems interconnection basic reference model 1 -й уровень - физический (Physical): На физическом уровне осуществляются представление информации в виде электрических или оптических сигналов, преобразования формы сигналов, выбор параметров физических сред передачи данных и передача информации по линии связи. Этот уровень предоставляет механические, электрические, функциональные и процедурные средства для установления, поддержания и разъединения соединений между логическими объектами канального уровня.