Компьютерные сети Компьютерные телекоммуникации Телекоммуникации — это

Компьютерные сети Компьютерные телекоммуникации

Телекоммуникации - это общение между Телекоммуникации субъектами (людьми, приборами, компьютерами), находящимися на таком удалении друг от друга, которое исключает непосредственный контакт ( "теле" - удалённый, "коммуникация" - связь, сообщение). В этом смысле к телекоммуникациям относятся: обмен световыми сигналами между кораблями на море, другие способы визуального и звукового общения (например, барабанная почта у африканских племён), телеграф, телефон, телевидение. 2

Компьютерные телекоммуникации – обмен информацией на расстоянии с помощью компьютера. 3

В настоящее время персональные компьютеры, находящиеся чуть ли не в каждом доме и практически в каждой организации, достигли огромных мощностей в переработке информации. Но вся эта мощь в наше время сводится на нет без наличия современных средств коммуникации, то есть связи. И сегодня каждый день множество людей открывает для себя существование глобальных компьютерных сетей, объединяющих компьютеры во всем мире в едином информационном пространстве, имя которому – Интернет. 4

Компьютерная сеть — система двух или более компьютеров, связанных каналами передачи информации. Для передачи информации могут быть использованы различные физические явления, как правило — различные виды электрических сигналов или электромагнитного излучения. Создание компьютерных сетей вызвано практической потребностью пользователей удаленных друг от друга компьютеров в одной и той же информации. Сети предоставляют пользователям возможность не только быстрого обмена информацией, но и совместной работы на принтерах и других периферийных устройствах, и даже одновременной обработки документов. 5

СХЕМА ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ 6

Качество соединения провайдера с Интернетом определяется скоростью передачи данных по каналу. Она измеряется в битах в секунду. 1 0 0 1 1 0 0 0 1 1 1 0 0 Сколько всего различных символов может храниться в одном байте в разные моменты времени? 7

Классификация сетей Все многообразие компьютерных сетей можно классифицировать по группе признаков: n территориальная распространенность; n ведомственная принадлежность; n скорость передачи информации; n тип среды передачи; 8

Классификация компьютерных сетей По территориальной распространенности КОМПЬЮТЕРНЫЕ СЕТИ локальные региональные глобальные 9

Классификация компьютерных сетей По принадлежности КОМПЬЮТЕРНЫЕ СЕТИ семейные государственные домовые международные корпоративные ведомственные 10

Классификация компьютерных сетей По скорости передачи информации КОМПЬЮТЕРНЫЕ СЕТИ низкоскоростные (до 10 Мбит/с) среднескоростные высокоскоростные (до 100 Мбит/с) (свыше 100 Мбит/с) 11

Основной характеристикой каналов передачи информации является их пропускная способность (скорость передачи информации). Пропускная способность канала равна количеству информации, которое может передаваться по нему в единицу времени. Обычно пропускная способность измеряется в битах в секунду (бит/с) и кратных единицах Кбит/с и Мбит/с. Однако иногда в качестве единицы измерения используется байт в секунду (байт/с) и кратные ему единицы Кбайт/с и Мбайт/с. 12

Классификация компьютерных сетей По типу среды передачи КОМПЬЮТЕРНЫЕ СЕТИ телефонные бытовые электрические коаксиальные оптоволоконные по радиоканалам (Wi-Fi, Спутник, Сотовая связь) на витой паре 13

1. Скорость передачи данных 2. Надежность (передача данных без искажений) 3. Стоимость 4. Резервы развития 14

Телефонный кабель n Преимущества: наличие уже созданной и развитой инфраструктуры; n при подключении к современным цифровым АТС можно получить высокую и надежную скорость связи. n Недостатки: небольшая скорость передачи (56, 6 Кбит/с для простого модема). 15

Телефонный кабель Для ADSL 2+ - модемов до 24 Мбит/с «восходящего потока» и от абонента до 1, 4 Мбит/с. 16

Коаксиальный кабель Скорость до 10 Мбит/с на расстояние до 185 м. 17

Витая пара Скорость передач данных до 100 Мбит/с при использовании 2 пар и до 1000 Мбит/с при использовании 4 пар на расстояние до 50 м. CAT 7 — спецификация на данный тип кабеля утверждена только международным стандартом ISO 11801, скорость передачи данных до 10 Гбит/с 18

Линии электропередачи Скорость передачи данных до 14 Мб/сек. Может быть использована при создании локальной сети в небольших офисах (до 10 компьютеров), где основными требованиями к сети являются простота реализации, мобильность устройств и легкая расширяемость. 19

Линии электропередачи 20

Оптоволоконный кабель Основное применение оптические волокна находят в качестве среды передачи на волоконно-оптических телекоммуникационных сетях различных уровней: от межконтинентальных магистралей до домашних компьютерных сетей. 21

Оптоволоконный кабель Применение оптических волокон для линий связи обусловлено тем, что оптическое волокно обеспечивает высокую защищенность от несанкционированного доступа, низкое затухание сигнала при передаче информации на большие расстояния и возможность оперировать с чрезвычайно высокими скоростями передачи. 22

Оптоволоконный кабель Уже к 2006 -му году была достигнута скорость 40 Гбит/с по одному каналу оптического волокна. При этом каждое волокно, используя технологию спектрального уплотнения каналов может передавать до нескольких сотен каналов одновременно, обеспечивая общую скорость передачи информации, исчисляемую терабитами в секунду. 23

Wi. Fi Преимущества Wi-Fi n Позволяет развернуть сеть без прокладки кабеля. n Позволяет иметь доступ к сети мобильным устройствам. n Излучение от Wi-Fi устройств в момент передачи данных на два порядка (в 100 раз) меньше, чем у сотового телефона. 24

Wi. Fi Недостатки Wi-Fi n В диапазоне 2. 4 GHz работает множество устройств, таких как устройства, поддерживающие Bluetooth, и др, и даже микроволновые печи, что ухудшает электромагнитную совместимость. n Реальная скорость передачи данных в Wi-Fi сети всегда ниже максимальной скорости, заявляемой производителями Wi-Fi оборудования. Реальная скорость зависит от многих факторов: наличия между устройствами физических преград (мебель, стены), наличия помех от других беспроводных устройств или электронной аппаратуры, расположения устройств относительно друга и т. п 25

Wi. Fi n Теоретически 802. 11 g максимальная скорость равна 54 Мбит/с. n Теоретически 802. 11 n способен обеспечить скорость передачи данных до 600 Мбит/с. 26

Сотовая связь Сети 3 G работают на частотах дециметрового диапазона, как правило в диапазоне около 2 ГГц, передавая данные со скоростью до 3, 6 Мбит/с. Они позволяют организовывать видеотелефонную связь, смотреть на мобильном телефоне фильмы и телепрограммы и т. д. оператор1 оператор2 27

Сотовая связь GPRS (англ. General Packet Radio Service — пакетная радиосвязь общего пользования) — надстройка над технологией мобильной связи GSM, осуществляющая пакетную передачу данных. GPRS позволяет пользователю сети сотовой связи производить обмен данными с другими устройствами в сети GSM и с внешними сетями, в том числе Интернет. 28

Сотовая связь 4 G (от англ. fourth generation — четвёртое поколение) — перспективное (четвёртое) поколение мобильной связи, характеризующееся высокой скоростью передачи данных и повышенным качеством голосовой связи. К четвёртому поколению принято относить перспективные технологии, позволяющие осуществлять передачу данных со скоростью, превышающей 100 Мбит/с подвижным абонентам. 29

Спутниковая связь Что необходимо для подключения к спутниковому Internet: n Спутниковая антенна с универсальным конвертером. n DVB-устройство в спутникового модема. n Канал для исходящей связи. качестве 30

Спутниковая связь Преимущества: n Скорости подключения от 64 Кбит/с до 5 Мбит/с n Единственный способ пользоваться нормальным быстрым интернетом n Спутниковый интернет надежен 31

Спутниковая связь Спутниковый интернет бывает двух видов: симметричный (его еще называют синхронным, двусторонним или дуплексным) и асимметричный (асинхронный, односторонний или полудуплексный). 32

Локальная вычислительная сеть Локальная сеть объединяет компьютеры, установленные в одном помещении (например, компьютерный класс, состоящий из 8— 12 компьютеров) или в одном здании (например, в здании могут быть объединены в локальную сеть несколько десятков компьютеров, установленных в различных предметных кабинетах). Локальная вычислительная сеть, ЛВС ( англ. Local Area Network, LAN ) — компьютерная сеть, покрывающая относительно небольшую территорию. Каждый компьютер, подключенный к локальной сети, должен иметь специальную плату (сетевой адаптер). Между собой компьютеры (сетевые адаптеры) соединяются, например, с помощью кабелей. 33

Для выхода локальных сетей во внешний мир, используется следующее коммуникационное оборудование: ЛВС шлюз ЛВС Региональная сеть gateway ЛВС ЛВС повторитель ЛВС bridge ЛВС repeater мост ЛВС router маршрутизатор ЛВС 34

Сетевая плата, также известная как сетевая карта, сетевой адаптер, Ethernetадаптер, NIC (англ. network interface card) — периферийное устройство, позволяющее компьютеру взаимодействовать с другими устройствами сети. В настоящее время, особенно в персональных компьютерах, сетевые платы довольно часто интегрированы в материнские платы для удобства и удешевления всего компьютера в целом. 35

Сетевой концентратор или хаб (жарг. от англ. hub — центр деятельности) — сетевое устройство, предназначенное для объединения нескольких устройств Ethernet в общий сегмент сети. Устройства подключаются при помощи витой пары, коаксиального кабеля или оптоволокна. 36

Сетевой концентратор В настоящее время хабы почти не выпускаются — им на смену пришли сетевые коммутаторы (свитчи), выделяющие каждое подключённое устройство в отдельный сегмент. 37

Одноранговая локальная компьютерная сеть В небольших локальных сетях все компьютеры обычно равноправны, то есть пользователи самостоятельно решают, какие ресурсы своего компьютера (диски, каталоги, файлы) сделать общедоступными по сети. Такие сети называются одноранговыми. 38

Локальная компьютерная сеть на основе сервера Если к локальной сети подключено более 10 компьютеров, одноранговая сеть может оказаться недостаточно производительной. Для увеличения производительности, а также в целях обеспечения большей надежности при хранении информации в сети некоторые компьютеры специально выделяются для хранения файлов и программных приложений. Такие компьютеры называются серверами, а локальная сеть — сетью на основе сервера. 39

Способ организации взаимодействия приложений, при котором одна программа выступает как клиент, а другая как сервер, называется клиентсерверной архитектурой. Запрос на получение ресурса клиент сервер Предоставление ресурса 40

Разделение программ на серверную и клиентскую части позволяет размещать их на разных компьютерах, связанных по КС, точно так же, как если бы они находились на одном и том же компьютере. Клиент Запрос на получение ресурса Предоставление ресурса Сервер 41

Программный сервер - программный модуль, который находится в режиме ожидания запросов, поступающих по сети от других компьютеров и главная задача которого – обслуживать запросы на доступ к ресурсам своего компьютера Программный клиент – специальный программный модуль, который вырабатывает запросы к серверам на доступ к удаленным ресурсам и передает их по КС 42

Региональные компьютерные сети Локальные сети не позволяют обеспечить совместный доступ к информации пользователям, находящимся, например, в различных частях города. На помощь приходят региональные сети, объединяющие компьютеры в пределах одного региона (города, страны, континента). Региональная сеть – компьютерная сеть в пределах одного региона. 43

Глобальная вычислительная сеть ГВС (англ. Wide Area Network, WAN) представляет собой компьютерную сеть, охватывающую большие территории и включающую в себя десятки и сотни тысяч компьютеров. ГВС служат для объединения разрозненных сетей так, чтобы пользователи и компьютеры, где бы они ни находились, могли взаимодействовать со всеми остальными участниками глобальной сети. Лучшим примером ГВС является Интернет. Глобальную компьютерную сеть еще называют телекоммуникационной сетью, а процесс обмена информацией по такой сети называют телекоммуникацией (от греч. «tele» - далеко и лат. «comunicato» - связь). 44

Топология сети Общая схема соединения компьютеров в сети называется топологией сети. Существует множество способов соединения сетевых устройств, из них можно выделить четыре базовых топологии: шина, кольцо, звезда и ячеистая топология. Остальные способы являются комбинациями базовых. Локальные сети чаще всего могут иметь топологию «шина» или «звезда» . В первом случае все компьютеры подключены к одному общему кабелю (шине), во втором - имеется специальное центральное устройство (хаб), от которого идут «лучи» к каждому компьютеру, т. е. каждый компьютер подключен к своему кабелю. 45

Топология сети шина звезда кольцо ячеистая топология 46

Топология сети Топология типа Ши на, представляет собой общий кабель (называемый шина или магистраль), к которому подсоединены все рабочие станции. Звезда — базовая топология компьютерной сети, в которой все компьютеры сети присоединены к центральному узлу (обычно сетевой концентратор). Кольцо — базовая топология компьютерной сети, в которой рабочие станции подключены последовательно друг к другу, образуя замкнутую сеть. Ячеистая топология— соединяет каждую рабочую станцию сети со всеми другими рабочими станциями этой же сети. 47

Шина терминатор Используется один кабель вдоль которого подключены все компьютеры сети. Терминатор необходим для поглощения передаваемого сигнала на концах. 1. Простота 2. При выходе одного компьютера из строя это не скажется на работе остальных 1. В каждый момент времени только один компьютер может вести передачу данных 2. Разрыв кабеля приводит к прекращению работы сети 3. При большом количестве компьютеров сеть работает медленно 48

Кольцо Сигналы передаются по кольцу в одном направлении и проходят через каждый компьютер. 1. У кабеля нет свободного конца и поэтому не нужен терминатор 2. Каждый компьютер усиливает сигналы передавая их следующему компьютеру При выходе из строя одного компьютера прекращает функционировать вся сеть 49

Звезда 1. Управление сетью централизовано 1. При выходе из строя сервера сеть прекращает функционировать 2. При выходе из строя одного компьютера сеть остается работоспособной 2. Для больших сетей значительно увеличивается расход кабеля 50