Компьютерные системы и сети Обзор материалов предыдущего семестра Олизарович Евгений Владимирович Гр. ГУ им. Я. Купалы, 2012/2013
Компьютерные системы и сети Гр. ГУ им. Я. Купалы 2012/2013 Система: Ø наличие цели создания; Ø взаимодействие и взаимосвязь элементов; Ø появление новой функциональности или достижение уровня производительности не равного сумме элементов; Ø регулярность; Ø наличие механизма управления… Внешние условия вход x h cистема f y=f(x, h) выход y Механизм Устройство Комплекс Инфрастуктура …
Компьютерные системы и сети Гр. ГУ им. Я. Купалы 2012/2013 Сложная система: ü большое число элементов и связей; ü наличие подсистем; ü существование нескольких уровней функционирования; ü наличие нескольких способов достижения целей; ü невозможность/сложность точного описания состояния элементов и их взаимосвязей. h f 2 x f 4 f 1 f 3 y
Компьютерные системы и сети Компьютерные системы Компьютерная система (computer system) – это система, в которой часть функций реализована с использованием средств вычислительной (микропроцессорной) техники. Гр. ГУ им. Я. Купалы 2012/2013
Компьютерные системы и сети Компьютерные системы Компьютерная система – это система, объединяющая компьютеры и периферийное оборудование (принтеры, сканеры, маршрутизаторы и т. д. ) в единую инфраструктуру. Гр. ГУ им. Я. Купалы 2012/2013
Компьютерные системы и сети ОДНОПРОЦЕССОРНЫЕ КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ Процессор УУ УВв АЛУ УВыв ЗУ Гр. ГУ им. Я. Купалы 2012/2013 МНОГОПРОЦЕССОРНЫЕ КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ
Компьютерные системы и сети Гр. ГУ им. Я. Купалы 2012/2013 СЕТЕВЫЕ (РАСПРЕДЕЛЕННЫЕ) КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ Компьютеры автономны Для пользователя система кажется единой Распределенная компьютерная система — это набор независимых компьютеров, представляющийся их пользователям единой объединенной системой.
Компьютерные системы и сети Гр. ГУ им. Я. Купалы 2012/2013 Компьютерные системы Сетевые/распределенные (Intranet, Internet, Extranet, cloud, GRID, Web, Skype, Facebook…) Прикладные программы Многопроцессорные (многоядерные, SMP, MPP) Операционная система Пользователь Прикладные программы Прочие системные программы Операционная система Однопроцессорные (одноядерные, многоядерные) Аппаратное обеспечение
Компьютерные системы и сети Гр. ГУ им. Я. Купалы 2012/2013
Компьютерные системы и сети ü 1 000 серверов; ü 70 офисов в 40 странах; ü 30 000 сотрудников; ü уникальные алгоритмы поиска; ü исследовательский центр и десятки ученых; ü 200 млрд. $ Гр. ГУ им. Я. Купалы 2012/2013
Компьютерные системы и сети Гр. ГУ им. Я. Купалы 2012/2013 Repetiljo est inaier studiorum… (повторенье — мать ученья) ©римляне
Компьютерные системы и сети Гр. ГУ им. Я. Купалы 2012/2013
Компьютерные системы и сети Гр. ГУ им. Я. Купалы 2012/2013
Компьютерные системы и сети Гр. ГУ им. Я. Купалы 2012/2013
Компьютерные системы и сети Гр. ГУ им. Я. Купалы 2012/2013
Компьютерные системы и сети Гр. ГУ им. Я. Купалы 2012/2013 Пакет –блок данных, передаваемый между абонентскими системами и приложениями. Трафик – поток информации (пакетов), передаваемой по сети за определенный период времени.
Компьютерные системы и сети Гр. ГУ им. Я. Купалы 2012/2013 Передача информации Пакет - единица информации, передаваемой по компьютерной сети Технические коммуникации Сигнал – изменяющая во времени физическая величина используемая для передачи пакетов по каналу связи
Компьютерные системы и сети Гр. ГУ им. Я. Купалы 2012/2013 Классификация сетей по среде передачи, виды сигналов и физическая среда: • Электрический сигнал в медном кабеле (UTP cat 5, 5 e, 6; STP cat 6, 7, телефонная линия, электропитание ) • Световой сигнал в волоконно-оптическом кабеле (ВОЛС Single Mode, Multi Mode) • Электромагнитный сигнал в радиоэфире (GSM, Wi-Fi, Wi. Max, LTE, Bluetooth) • Световой сигнал в воздушном пространстве (Ir. DA)
Компьютерные системы и сети Гр. ГУ им. Я. Купалы 0000 00 40 ca dd e 4 3 e 00 0 c 29 85 52 1 f 08 00 45 00. @. . . >. . ). R. . . E. 0010 05 ac 16 8 b 40 00 80 06 bc 6 e 0 a 1 f 01 4 a 0 a 1 f. . @. . n. . . J. . 0020 0 c cb 00 50 c 4 47 95 d 6 80 08 27 fa 5 f bb 50 18. . . P. G. . '. _. P. 0030 fc 40 79 0 e 00 00 3 c 21 44 4 f 43 54 59 50 45 20. @y. . . <! DOCTYPE 0040 68 74 6 d 6 c 20 50 55 42 4 c 49 43 20 22 2 d 2 f 2 f html PUB LIC "-// 0050 57 33 43 2 f 2 f 44 54 44 20 58 48 54 4 d 4 c 20 31 W 3 C//DTD XHTML 1 0060 2 e 30 20 54 72 61 6 e 73 69 74 69 6 f 6 e 61 6 c 2 f. 0 Trans itional/ 0070 2 f 45 4 e 22 20 22 68 74 74 70 3 a 2 f 2 f 77 77 77 /EN" "ht tp: //www 0080 2 e 77 33 2 e 6 f 72 67 2 f 54 52 2 f 78 68 74 6 d 6 c. w 3. org/ TR/xhtml 0090 31 2 f 44 54 44 2 f 78 68 74 6 d 6 c 31 2 d 74 72 61 1/DTD/xh tml 1 -tra 00 a 0 6 e 73 69 74 69 6 f 6 e 61 6 c 2 e 64 74 64 22 3 e 0 a nsitiona l. dtd">. 00 b 0 3 c 68 74 6 d 6 c 20 78 6 d 6 c 6 e 73 3 d 22 68 74 74 <html xm lns="htt 00 c 0 70 3 a 2 f 2 f 77 77 77 2 e 77 33 2 e 6 f 72 67 2 f 31 p: //www. w 3. org/1 00 d 0 39 39 39 2 f 78 68 74 6 d 6 c 22 20 6 c 61 6 e 67 3 d 999/xhtm l" lang= 00 e 0 22 72 75 22 20 64 69 72 3 d 22 6 c 74 72 22 3 e 0 a "ru" dir ="ltr">. 00 f 0 3 c 68 65 61 64 3 e 0 a 3 c 74 69 74 6 c 65 3 e d 0 9 a <head>. < title>. . 0100 d 0 b 0 d 1 82 d 0 b 5 d 0 b 3 d 0 be d 1 80 d 0 b 8 d 1 8 f. . . . 0110 3 a d 0 90 d 1 82 d 0 b 8 d 1 81 d 1 82 d 1 8 b 20 : . . . 0120 e 2 80 94 20 d 0 92 d 0 b 8 d 0 ba d 0 b 8 d 0 bf d 0 b 5. . . . 0130 d 0 b 4 d 0 b 8 d 1 8 f 3 c 2 f 74 69 74 6 c 65 3 e 0 a 3 c. . . </ title>. < 0140 6 d 65 74 61 20 68 74 74 70 2 d 65 71 75 69 76 3 d meta htt p-equiv= 0150 22 43 6 f 6 e 74 65 6 e 74 2 d 54 79 70 65 22 20 63 "Content -Type" c 0160 6 f 6 e 74 65 6 e 74 3 d 22 74 65 78 74 2 f 68 74 6 d ontent=" text/htm 0170 6 c 3 b 20 63 68 61 72 73 65 74 3 d 55 54 46 2 d 38 l; chars et=UTF-8 2012/2013
Компьютерные системы и сети Коммутация пакетов Гр. ГУ им. Я. Купалы 2012/2013
Компьютерные системы и сети Мультисервисная сеть Гр. ГУ им. Я. Купалы 2012/2013
Компьютерные системы и сети Гр. ГУ им. Я. Купалы 2012/2013
Компьютерные системы и сети Сетевые клиенты Гр. ГУ им. Я. Купалы 2012/2013
Компьютерные системы и сети Гр. ГУ им. Я. Купалы 2012/2013
Компьютерные системы и сети Гр. ГУ им. Я. Купалы 2012/2013 ИНТЕРФЕЙСЫ Физический интерфейс (аппаратный порт) – определяется набором электрических характеристик сигналов и технических параметров кабеля, разъемов. Логический интерфейс (программный порт) - это виртуальный (программный) интерфейс, созданный средствами операционной системы и доступный для программных средств • канальный уровень (сетевой адаптер, eth 0, eth 1) • сетевой уровень (ip-адрес, ipx-адрес) • приложение (TCP/UDP порт) • информационный ресурс (DNS-имя, URI)
Компьютерные системы и сети Концентратор Конвертер (Hub) (converter) Гр. ГУ им. Я. Купалы 2012/2013 Коммутатор (Switch) Мост (Bridge) СЕТЕВОЕ ОБОРУДОВАНИЕ Шлюз (gateway) Маршутизатор (Router)
Компьютерные системы и сети Гр. ГУ им. Я. Купалы 2012/2013
Компьютерные системы и сети Гр. ГУ им. Я. Купалы 2012/2013 LAN
Компьютерные системы и сети Гр. ГУ им. Я. Купалы 2012/2013
Компьютерные системы и сети Гр. ГУ им. Я. Купалы Структурированные кабельные сети, СКС Structured Cabling System, SCS ISO/IEC 11801, TIA/EIA-568 A Ø горизонтальные подсистемы – соединяют розетки пользователей с кроссовыми шкафами этажа; Ø вертикальные подсистемы – соединяют кроссовые шкафы каждого этажа с центральной аппаратной здания; Ø подсистема кампуса (магистраль) – объединяет несколько зданий 2012/2013
Компьютерные системы и сети Гр. ГУ им. Я. Купалы 2012/2013
Компьютерные системы и сети Гр. ГУ им. Я. Купалы 2012/2013 Пассивные оптические сети (PON) ONT (Optical Network Terminal) OLT (Optical Line Terminal) Оптический сплиттер
Компьютерные системы и сети Гр. ГУ им. Я. Купалы 2012/2013 Технологии/архитектуры ЛВС Архитектура Скорость передачи Ethernet 10 Base-2 10 Base-5 10 Base-T 10 Мбит/с Fast Ethernet 100 Base-FX 100 Base-TX 100 Мбит/с 10 Мбит/с Gigabit Ethernet 1000 Base-T 1000 Base-SX 1000 Base-LX/ZX 1000 Mб/с 100 Мбит/с 10 Gigabit Ethernet 10 GBASE-S 10 GBASE-L/E 10 GBASE-KR 10 GBASE-T 10 Гбит/с Мах. расстояние Среда передачи 180 м (360 м) 500 м 100 м “тонкий” коаксиал “толстый” коаксиал витая пара кат. 3 0, 5 – 30 км 100 м ВОЛС (MM, SM) витая пара кат. 5 – 7 100 м км 5 -80 км витая пара кат. 5 - 7 ВОЛС ММ ВОЛС SM 300 м 10 -40 км 1 м 100 м ВОЛС (MM) ВОЛС (SM) На монтажной плате STP Cat 6, 7
Компьютерные системы и сети Построение ЛВС Ethernet Гр. ГУ им. Я. Купалы 2012/2013
Компьютерные системы и сети Распределенные сети (WAN) Гр. ГУ им. Я. Купалы 2012/2013
Компьютерные системы и сети Гр. ГУ им. Я. Купалы 2012/2013 Архитектура Среда передачи Скорость передачи, мах Расстояние 10 GE STP 7 cat FO SM 10 Гбит/с 100 м 40 км GE UTP 5 e cat FO SM 1 Гбит/с 100 м 80 км FE UTP 5 e cat FO SM 100 Мбит/с 100 м 100 км ADSL-2 TP (3 cat) 24 (3) Мбит/с 1 -6 км G. sh. DSL-2 TP (3 cat) 5, 5 – 10 Мбит/с 1 -8 км VDSL - 2 TP (3 cat) 100 Мбит/с 1 -1, 5 км DOCSIS 3. 0 Coaxial, FO 400 (108) Мб/c Wi-Fi Радиоэфир 108 Мбит/c 15 – 300 м 4 G (Wi. Max) (LTE ) Радиоэфир 100 Мбит/c 326 (172) Мбит/c 30 км 3 G (CDMA) Радиоэфир 2 Мбит/с V. 90 TP (3 cat) 56 Кбит/c E 1 TP (3 cat) 2 Мбит/с 9 км
Компьютерные системы и сети VPN PPTP (Point-to-Point Tunneling Protocol) L 2 TP (Layer 2 Tunneling Protocol) IPsec (IP Security Protocol) Гр. ГУ им. Я. Купалы 2012/2013
Компьютерные системы и сети Гр. ГУ им. Я. Купалы 2012/2013 Идентификация (адресация) компьютера в сети http: //PC 1. grsu. by/pic. jpg универсальное имя информационного ресурса (URI-имя) PC 1. grsu. by 10. 10. 1 адрес 00 -00 -EF-65 -14 -01 адрес символьное имя компьютера (DNS-имя) сетевой (IP, IPX) компьютера физический (MAC) компьютера
Компьютерные системы и сети ВИДЫ АДРЕСОВ: Уникальный адрес (unicast) – используется для адресации отдельных узлов; [ ef: 05: fa: aa: 00: 21 ; 192. 168. 1. 1 ] Групповой адрес (multicast) – данные передаются каждому из узлов, входящих в группу [ 224. 0. 0. 0 ] Широковещательный адрес (broadcast) – данные доставляются всем узлам сети [ff: ff: ff: ff ; 255, ff 00: : /8] Адрес произвольной рассылки (anycast) – в версии IPv 6 позволяет передавать данные не всей группе, а отдельным ее узлам. Гр. ГУ им. Я. Купалы 2012/2013
Компьютерные системы и сети Гр. ГУ им. Я. Купалы 2012/2013 IP - адресация два стандарта: IP version 4 (IPv 4), c 1983 г. , 32 -х битный адрес – 192. 168. 11. 1, 232 – 4 294 967 296 адресов; n n IP version 6 (IPv 6), c 1999 г. , 128 -и битный адрес – 1080: 0: 8: 800: 200 C: 417 A, EFDC: BA 62: 7654: 3201: EFDC: BA 72: 7654: 3210, 2128 - 340 282 366 920 938 463 374 607 431 762 211 456 адресов.
Компьютерные системы и сети Гр. ГУ им. Я. Купалы 2012/2013 192. 168. 12. 0 255. 0 11000000. 10101000. 00001100. 0000 1 1 1 1 11111111. 0000 192. 168. 12. 0/24 192. 168. 12. 0 – 192. 168. 12. 255
Компьютерные системы и сети Гр. ГУ им. Я. Купалы IP-адрес 192. 168. 7. 10 Маска сети 255. 0 Шлюз 192. 168. 7. 1 192. 168. 7. 0/24 2012/2013
Компьютерные системы и сети Гр. ГУ им. Я. Купалы 2012/2013 Свой адрес (src): 192. 168. 12. 1 mask 255. 0 11111111. 0000 11000000. 10101000. 00001100. 0000 1. Адрес назначения (dst): 192. 168. 12. 35 11000000. 10101000. 00001100. 00100011 2. Адрес назначения (dst): 192. 168. 17. 35 В локальную сеть 11000000. 10101000. 0001. 00100011 На маршрутзатор
Компьютерные системы и сети Гр. ГУ им. Я. Купалы 192. 168. 12. 0 255. 0 256 адресов 192. 168. 12. 0 255. 128 Маска (oct. ) 0000 10000000 11100000 11111000 11111111 192. 168. 128 255. 224 Маска (dec. ) 0 128 192 224 240 248 252 255 кол-во адресов 256 128 64 32 16 8 4 1 2012/2013
Компьютерные системы и сети n "Private Use" IP addresses: 10. 0 - 10. 255, 192. 168. 0. 0 - 192. 168. 255, 172. 16. 0. 0 - 172. 31. 255 Гр. ГУ им. Я. Купалы 2012/2013 (10. 0/8) (192. 168. 0. 0/16) (172. 16. 0. 0/12) n "Autoconfiguration" IP Addresses (APIPA): 169. 254. 0. 0 - 169. 254. 255 (169. 254. 0. 0/16) n "Loopback" IP addresses: 127. 0. 0. 0 - 127. 255 n Multicast IP addresses: 224. 0. 0. 0 - 239. 255 n “Неопределенные” (“все прочие”) адреса: 0. 0
Компьютерные системы и сети Транспортный уровень порт (port), сокет (socket), идентификаторы соединения (connection identifier, connection ID) (0 – 65535) Сокет идентифицирует каждый диалог socket address : <protocol, local-address, local port> <tcp, 192. 168. 14. 234, 8080> Гр. ГУ им. Я. Купалы 2012/2013
Компьютерные системы и сети Гр. ГУ им. Я. Купалы 2012/2013
Компьютерные системы и сети n n Гр. ГУ им. Я. Купалы Функции DNS Обслуживание зон “прямого просмотра” (forward): преобразование “DNS-имя > IP-адрес”; Обслуживание зон “обратного просмотра” (reverse): преобразование “IP-адрес > DNS-имя”; 2012/2013
Компьютерные системы и сети Гр. ГУ им. Я. Купалы 2012/2013
Компьютерные системы и сети Гр. ГУ им. Я. Купалы 2012/2013 Адресация информационных ресурсов в Интернет n n URL - Uniform Resource Locator (Единообразный локатор ресурса) URI - Uniform Resource Identifier (Единообразный идентификатор ресурса). RFC 2396
Компьютерные системы и сети Интернет не является единым поставщиком телекоммуникационных услуг. Интернет - иерархическая структура, где каждая из сетей отвечает за трафик, который протекает внутри нее, за передачу его в сети более высокого уровня. Гр. ГУ им. Я. Купалы 2012/2013
Компьютерные системы и сети Соединение сетей (Internetworking) Гр. ГУ им. Я. Купалы 2012/2013
Компьютерные системы и сети Гр. ГУ им. Я. Купалы Служебные процессы, порождаемые в сети 2012/2013
Компьютерные системы и сети Гр. ГУ им. Я. Купалы 2012/2013 Базовые сетевые модели Программная модель «клиент сервер» Модель сетевого взаимодействия «клиент-сервер» (ВОС, TCP/IP ) Приложение клиент Компьютер 1 Приложение – сервер (URI, языки запросов, семантика) Компьютер 2 MAC, IP, TCP-port DNS, URI
Компьютерные системы и сети Гр. ГУ им. Я. Купалы 2012/2013 Обработка данных (модель клиент - сервер) v. Коммуникации; v. Адресация ресурсов; Распределенные компьютерные системы v. Протоколы и языки запросов; v. Авторизация пользователей; v. Промежуточное программное обеспечение (middleware); v. Аппаратные средства
Компьютерные системы и сети ПК 1 Гр. ГУ им. Я. Купалы 2012/2013 ПК 2 ПК 3 Распределенные приложения Служба промежуточного уровня Локальная ОС Компьютерная сеть Локальная ОС
Компьютерные системы и сети Олизарович Евгений Владимирович Гр. ГУ им. Я. Купалы, 2011/2012
Скачать презентацию Компьютерные системы и сети Обзор материалов предыдущего семестра
KCC_L23-24_grsu_povtor_2012_d7.ppt