Компьютерные сети Передача информации Обмен информацией производится

Компьютерные сети

Передача информации Обмен информацией производится по каналам передачи информации. Пропускная способность измеряется в единицах: бит/с или байт/с 1 байт/с = 23 бит/с = 8 бит/с 1 Кбит/с = 210 бит/с = 1024 бит/с 1 Мбит/с = 210 Кбит/с = 1024 Кбит/с 1 Гбит/с = 210 Мбит/с = 1024 Мбит/с

Компьютерные сети Компьютерная сеть – это система обмена данными между различными компьютерами с помощью аппаратнопрограммных средств. К аппаратным средствам сетей относятся: • сетевые контролеры, • модемы, • концентраторы, • кабели. К программным средствам сетей относятся: • сетевые операционные системы.

Назначение компьютерных сетей У всех компьютерных сетей только одно назначение – совместное использование ресурсов Под ресурсами понимается: • техническое обеспечение (компьютеры, сетевое оборудование, линии связи) • программное обеспечение (программы, работающие на компьютерах) • информационное обеспечение (данные в файлах, записях баз данных и т. д. )

Типы компьютерных сетей Все компьютерные сети можно разделить условно на два типа: • локальные вычислительные сети (ЛВС) • глобальные сети

Локальные вычислительные сети – это соединение трех и более компьютеров друг с другом на небольшом расстоянии (внутри одного учреждения).

Основные задачи ЛВС • Разделение файлов. ЛВС позволяет многим пользователям одновременно работать с одним файлом (документом) • Передача файлов. ЛВС позволяет быстро копировать файлы любого размера с одной машины на другую без использования магнитных носителей информации (дисков, дискет и т. д. ) • Разделение прикладных программ. ЛВС позволяет разным пользователям использовать одну и ту же копию программы • Разделение принтера. ЛВС позволяет нескольким пользователям совместно использовать один или несколько принтеров • Электронная почта. ЛВС позволяет установить почтовую службу, чтобы рассылать сообщения, доклады, служебные записки другим пользователям сети • Интранет. На базе ЛВС можно установить программное обеспечение интранет-сети, что дает возможность использовать технологии глобальной сети Интернет при подготовке, публикации, индексировании и использовании документов

Структура ЛВС (конфигурация, архитектура, топология сети) – общая схема соединения компьютеров в сеть. Виды структур: - кольцевая; - радиальная (звезда); - шинная.

Кольцевая топология

Шинная топология

Радиальная топология

Виды локальных сетей Локальные сети по способу взаимодействия компьютеров подразделяются на: • одноранговые; • сети с выделенным сервером.

Одноранговая локальная сеть В одноранговой локальной сети все компьютеры равноправны. Общие устройства могут быть подключены к любому компьютеру в сети.

Сеть с выделенным сервером Сервер (от англ. server – обслуживающее устройство) – компьютер, распределяющий ресурсы между пользователями сети. В сервере установлен мощный процессор, большая оперативная и дисковая память, хранится основная часть программного обеспечения и данных сети, которыми могут воспользоваться все пользователи сети. В качестве рабочих станций обычно используются менее производительные компьютеры с меньшей дисковой и оперативной памятью.

Сетевое оборудование Сетевая плата (сетевая карта, сетевой адаптер, Ethernet -адаптер) – периферийное устройство, позволяющее компьютеру взаимодействовать с другими устройствами сети.

Сетевое оборудование Иногда необходимые для связи компьютеров компоненты уже установлены на системной плате и тогда отдельная сетевая плата не нужна. В этом случае гнездо для сетевого кабеля расположено на задней стенке системного блока.

Сетевое оборудование Сетевой концентратор или Хаб (HUB) — устройство, для объединения нескольких устройств (компьютеров) в общий сегмент сети. Устройства подключаются при помощи витой пары, коаксиального кабеля или оптоволокна. Концентратор может иметь различное количество портов подключения (обычно от 8 до 32).

Сетевое оборудование Сетевой коммутатор или Свитч (Switch) — устройство, предназначенное для соединения нескольких узлов компьютерной сети в пределах одного сегмента сети. В отличие от концентратора, который распространяет трафик от одного подключенного устройства ко всем остальным, коммутатор передает данные только непосредственно получателю.

Сетевое оборудование Маршрутизатор или роутер – сетевое устройство, принимающее решения о пересылке пакетов данных между различными сегментами сети на основании информации о топологии сети и определённых правил (соединение разных сетей в единое целое).

Сетевое оборудование Модем (аббревиатура, составленная из слов модулятор-демодулятор) – устройство, применяющееся в системах связи и выполняющее функцию модуляции и демодуляции. Частным случаем модема является широко применяемое периферийное устройство для компьютера, позволяющее ему связываться с другим компьютером, оборудованным модемом, через телефонную сеть (телефонный модем) или кабельную сеть (кабельный модем).

Сетевое оборудование Коаксиальный кабель – скорость передачи до 10 Мбит/с. Витая пара - скорость передачи до 100 Мбит/с.

Характеристики каналов связи Тип связи (виды используемых кабелей) Скорость, Мбит/с Расстояние, метры Помехоустойчивость 10 – 100 90 Низкая Коаксиальный кабель (состоит из центрального проводника, одножильного или многожильного, и внешней экранирующей оплетки) 2 – 44 2000 Высокая Телефонная линия 1– 2 Витая пара проводов Оптоволоконный кабель (состоит из двух проводов, каждый из которых проводит световые волны в одном направлении) 10 Гбит/с Низкая 10000 Абсолютная

Управление обменом данными между компьютерами в сети Управлением обменом данными между компьютерами в сети занимаются коммуникационные программы. Коммуникационные программы: n Клиентские программы – программы, организующие запросы на получение данных n Серверные программы – программы, организующие прием, обработку и удовлетворение запроса По установленному программному обеспечению компьютеры в сети можно разделить: n Клиенты n Серверы

Сетевые службы и протоколы Сетевая служба – это серверная и клиентская коммуникационные программы, работающие в паре. Протокол – единое стандартное соглашение для того, чтобы серверная и клиентская программы понимали друга У каждой службы свои протоколы Примеры: Пример службы Служба доступа к файлам и принтерам сетей Microsoft Пример протоколов TCP, IP, UDP

Глобальная сеть Интернет Глобальная компьютерная сеть — это объединение двух и более сетей между собой. Глобальные компьютерные сети объединяют между собой компьютеры, расположенные на больших расстояниях (в масштабах региона, страны, мира) С технической точки зрения, Internet - объединение транснациональных компьютерных сетей, работающих по самым разнообразным протоколам, связывающих всевозможные типы компьютеров, физически передающих данные по телефонным проводам и оптоволокну, через спутники и радиомодемы. Подавляющее большинство компьютеров в Internet связано по протоколам TCP/IP

Провайдером называется организация, через которую рядовые компьютеры подключаются к глобальной сети. Компьютер пользователя с помощью линии связи подключается к компьютеру провайдера, который, в свою очередь подключен к другому компьютеру сети и т. д. Информация в сети хранится как на компьютерах провайдера, так и на информационных серверах.

Адресация в Интернете Для того чтобы в процессе обмена информацией компьютеры могли найти друга, в Интернете существует единая адресации, основанная на использовании IP-адреса. Каждый компьютер, подключенный к Интернету имеет свой уникальный 32 -битный (в двоичной системе) IP-адрес.

Адресация в Интернете В десятичной записи IP-адрес состоит из 4 чисел, разделенных точками, каждое из которых лежит в диапазоне от 0 до 255. Пример: IP-адреса 192. 168. 1. 2. Легко подсчитать, что общее количество различных IPадресов составляет более 4 миллиардов: N=232=4 294 967 296 Существуют статичные и динамичные IP-адреса

Доменная система имен (DNS - Domain Name System) ставит в соответствие числовому IP-адресу уникальное доменное имя. Доменная система имён является иерархической распределённой базой данных, которая хранится на иерархии серверов DNS. Первый справа домен (его еще называют суффиксом) – домен верхнего уровня, за ним домен – второго уровня и т. д. Последний (первый слева) – имя компьютера.

Домены верхнего уровня бывают географическими (двухбуквенными) или административными (трехбуквенными) административные тип организации географические страна com коммерческая ca Канада edu образовательная de Германия gov правительственная Jp Япония int международная ru Россия net компьютерная сеть su СССР org некоммерческая uk Англия Ирландия mil военная us США Примеры доменных имен: n. ru, . com – доменные имена верхнего (первого) уровня n mail. ru - доменное имя второго уровня n info. mail. ru - доменное имя третьего уровня

Протокол передачи данных TCP/IP Протокол - это набор правил, регламентирующих формат и процедуры обмена информацией между устройствами, процессами компьютера или компьютерами в сети. • Транспортный протокол-TCP Обеспечивает разбиение файлов на IP- пакеты в процессе передачи и сборку файлов в процессе получения. • Протокол маршрутизации-IP Обеспечивает маршрутизацию IP-пакетов, то есть доставку информации от компьютера-отправителя к компьютеру – получателю.

Пакетная технология передачи информации 1 пакет 2 пакет 3 пакет 4 пакет

Назначение и функции INTERNET • Информационная функция Возможность быстрого получение необходимой информации • Коммуникационная функция Возможность общения в режиме обмена сообщениями • Контрольно-управляющая Возможность удаленного управления техническими объектами

Службы INTERNET • World Wide Web Это гипертекстовая информационная система в Интернет. Службу образуют пара программ: Web-сервер, Webброузер Примеры броузеров: IE (Internet Explorer, Opera) • E-Mail (электронная почта) Службу образуют пара программ: Почтовый сервер, почтовый клиент Примеры клиентов: Outlook Express, The Bat • Usenet (телеконференции или группы новостей) Служба обслуживает подписчиков определенных тематических конференций, рассылая им материалы по электронной почте.

Службы INTERNET • FTP Служба обслуживает работу с каталогами и файлами удаленной машины Службу образуют пара программ: FTP-сервер, FTP-клиент Примеры клиентов: Cute. FTP • Telnet Служба позволяет пользователю работать в режиме терминала удаленного компьютера, т. е. использовать; установленные на нем программы так же, как программы на собственном компьютере

Службы INTERNET • IRC Служба позволяет вести письменный диалог удаленным собеседникам в режиме on-line. • ICQ Интернет-пейджер. Позволяет вести письменный диалог удаленным собеседникам в режиме on-line и off-line. • Internet-телефония Служба, поддерживающая голосовое общение клиентов сети в режиме on-line.