Локальные, глобальные и корпоративные вычислительные сети. Кафедра Информационных технологий Предмет «Информатика» Лекция Доцент Стрельцова Г. А.
Введение • Вычислительная сеть (сеть ЭВМ –computer network) – сеть передачи данных, в одном или нескольких узлах которой размещены ЭВМ. • Сеть передачи данных (связи –data transmission network ) – совокупность цепей передачи данных и коммутирующих устройств, позволяющая осуществит взаимное соединение оконечного оборудования данных. • Необходимые знания: понимание физических процессов, происходящих при вводе, хранении выводе и передачи информации современными средствами вычислительной техники.
Повестка дня Список изучаемых разделов: • Локальная вычислительная сеть ЛВС. • Протоколы и стандарты локальных сетей. • Сетевое оборудование и программное обеспечение ЛВС. • Принципы организации глобальных вычислительных сетей ГВС. • Технология Internet и ее характеристики. • Особенности корпоративных вычислительных сетей КВС. Время, отводимое на каждый раздел: 5 -10 минут.
Разделы лекции Обзор
Словарь терминов • Сервер (server) – компьютер, подключённый к сети и обеспечивающий её пользователей определёнными услугами. • Рабочая станция (station)– персональный компьютер, подключённый к сети, через которую пользователь получает доступ к её ресурсам. • Маркер (mark, marker)– метка в передаваемом сообщении, определяющая его начало или конец. • Дейтаграмма (datagram) – пакет в сети передачи данных, предаваемый через сеть независимо от других пакетов без установления логического соединения и квитирования.
1. Локальная вычислительная сеть ЛВС Локальная вычислительная сеть – совокупность передающей среды, серверов и рабочих станций, распределенных на территории до 10 км внутри каких-нибудь зданий или учреждений. Топология сетей – это геометрическая схема соединений узлов сети. Виды топологий ЛВС. 1. Общая шина. 2. Звезда. 3. Кольцо.
1. Локальная вычислительная сеть ЛВС
1. Локальная вычислительная сеть ЛВС
1. Локальная вычислительная сеть ЛВС
1. Локальная вычислительная сеть ЛВС Основные характеристики ЛВС. • • • Территориальная протяженность сети (длина общего канала связи). Максимальная скорость передачи данных. Максимальное число АС в сети. Максимально возможное расстояние между АС в сети. Топология сети. Вид физической среды передачи данных. Максимальное число каналов передачи данных. Тип передачи сигналов (синхронный или асинхронный). Метод доступа абонентов в сеть. Структура программного обеспечения сети.
1. Локальная вычислительная сеть ЛВС Основные характеристики ЛВС. • • • Возможность связи ЛВС между собой и с сетью более высокого уровня. Возможность использования процедуры установления приоритетов при одновременном подключения абонентов к общему каналу. Условия надежной работы сети. Типы ЛВС. 1. Одноранговые сети 2. Сети с выделенным сервером.
1. Локальная вычислительная сеть ЛВС Свойства одноранговой сети. • • Нет единого центра управления взаимодействием сервера и рабочих станций и единого устройства для хранения данных. Сетевая операционная система распределена по всем рабочим станциям. Каждая станция сети может выполнять функции, как клиента, так и сервера. Она может обслуживать запросы от других рабочих станций и направлять свои запросы на обслуживание в сеть. Пользователю сети доступны все устройства, подключённые к другим станциям (принтеры,
1. Локальная вычислительная сеть ЛВС Свойства сети с выделенным сервером. Один из компьютеров (сервер) выполняет функции хранения данных, предназначенных для использования всеми рабочими станциями (сетевыми узлами), и управления взаимодействием между рабочими станциями и ряд сервисных функций. Взаимодействие между компьютерами осуществляется через сервер.
2. Протоколы и стандарты локальных сетей Методы доступа в современных ЛВС. • • • . Множественный доступ с контролем несущей и обнаружением конфликтов CSMACD (Caner Sense Multiple Access with Collision Detection) или метод Ethernet (случайный доступ). Маркерное кольцо Token Ring. Маркерная шина Acrnet.
2. Протоколы и стандарты локальных сетей ППД нижнего уровня в ЛВС
2. Протоколы и стандарты локальных сетей • ППД типа первичный/вторичный. В сети выделяется первичный (главный) узел, который управляет всеми остальными (вторичными) узлами, подключенными к каналу, и определяют, когда и какие узлы могут производить обмен данными. В сети с опросом наиболее распространен циклический запрос - последовательное обращение к каждому вторичному узлу по списку опроса. Цикл завершается после опроса всех вторичных узлов из списка.
2. Протоколы и стандарты локальных сетей Для сокращения времени опроса применяют специальные варианты процедуры опроса: • • Наиболее активные узлы опрашиваются несколько раз в цикле, наименее активные узлы - один раз в несколько циклов, динамически меняется частота опроса в соответствии с изменением активности узлов. Простейшая модификация ППД протокол «опрос с остановкой и ожиданием» , при котором узел после передачи кадра ожидает от адресата подтверждения в правильности его пересылки. При расчете времени реакции на запрос в сети следует учитывать, что первым откликается первый вторичный активный узел, последним – последний активный ( М- ный) узел.
2. Протоколы и стандарты локальных сетей Основные способы установления и обеспечения взаимосвязи ЛВС – удаленный абонент. 1. Удаленный клиент или удаленный вход в систему (remote login). Удаленный персональный компьютер УПК подключается через мост к сети, связь между УПК и мостом осуществляется по телефону. Модем используется как медленный сетевой интерфейсный адаптер. 2. Передача экрана (screen transfer). УПК подключен к серверу доступа через модем, а сервер подключается непосредственно к сети.
3. Сетевое оборудование и программное обеспечение ЛВС. • . Сетевые устройства: 1. приемо-передатчики (трансиверы), 2. повторители, 3. концентраторы, 4. мосты, 5. маршрутизаторы и коммутаторы, 6. модемы, 7. анализаторы – для контроля качества функционирования сети, 8. сетевые тестеры – для проверки кабелей и отыскания неисправностей в системе установленных кабелей.
3. Сетевое оборудование и программное обеспечение ЛВС. • Программное сетевое обеспечение - это сетевые операционные системы СОС и прикладные программы сети ППС. При централизованном управлении сетью операционная система ОС сервера подключается к ОС рабочей станции РС с помощью сетевой оболочки (резидентной оболочки РС). Децентрализованные системы – это стандартные ОС Windows, Unix, OS2.
3. Сетевое оборудование и программное обеспечение ЛВС. • Виды ППС: 1. тестовые процессоры (Word), 2. табличные процессоры (Excel), 3. СУБД (Access), 4. пакеты группового обеспечения (Notes), 5. пакеты электронной почты (Microsoft Mail) 6. интегрированные пакеты (Frame Work), 7. пакеты телесвязи для обеспечения передачи файлов между ПК (Crosstalk, SMARTTERM, SMARTCOM II, KERMIT).
4. Принципы организации глобальных вычислительных сетей ГВС. Общие мировые тенденции развития сетей. • • Объединение различных сетевых структур для обеспечения доступа пользователей к неограниченным мировым информационным ресурсам, Выпуск разнообразных технических и программных средств для открытых сетей по международным стандартам. Области применения глобальных сетей: - электронная информация, электронные сделки, сетевые коммуникации, - программное обеспечение.
4. Принципы организации глобальных вычислительных сетей ГВС. Узловая структура глобальной сети подсеть связи локальные сети отдельные компоненты терминалы Подсеть связи - это каналы передачи информации и коммуникационные узлы.
5. Технология Internet и ее характеристики Internet - совокупность взаимосвязанных коммуникационных центров, к которым подключаются региональные поставщики сетевых услуг и через которые осуществляется их взаимодействие. Организация обмена данными в Internet. 1. Без установления логического соединения – сети с коммутацией пакетов (дейтаграммные сети). 2. С установлением сеанса связи – виртуальные сети.
5. Технология Internet и ее характеристики • - • • • Сигналы при установлении логического канала связи: запрос на соединение, сигнал подтверждения, обмен данными с управлением потоком, сегментацией и исправлением ошибок, разъединение канала. • Общие функции протоколов Internet. - инициализация связи, - передача и прием данных, - завершение обмена. .
5. Технология Internet и ее характеристики • Протокол TCPIP – семейство программнореализованных протоколов старшего уровня, не работающих с аппаратным прерыванием. • - Характеристики протокола IP(межсетевой протокол Internet Protocol): распространение информации в IP–сетях, выполнение на сетевом уровне, обеспечение дейтаграммной доставки пакетов. Основная задача IP– маршритизация пакетов, без контроля надежности информации за ее доставку и хранение.
5. Технология Internet и ее характеристики • TCP (Transmission Control Protocol) – протокол управления передачей на транспортном и сеансовом уровнях. Устанавливает логическое соединение между отправителем и получателем с гарантированной доставкой информации, с контролем ее целостности и сохранением порядка потока пакетов. • • Протокол TCPIP - официальная технология сети Internet. Концепция TCPIP - одноранговая сеть, при которой все рабочие станции РС имеют одинаковой статус.
5. Технология Internet и ее характеристики Любая из них может временно выполнять дополнительные функции, связанные, например, с управлением ресурсами сети. Ключевая часть протокола TCPIP – схема маршритизации пакетов на основе уникальных адресах сети. Каждая РС имеет свой адрес, состоящий их двух частей: адрес сети и адрес внутри сети, которая позволяет передавать сообщения как и внутри сети, так и во внешние сети. Часть протокола , отвечающая за распознавание адреса, называется IRP(протокол распознавания адреса).
6. Особенности корпоративных вычислительных сетей КВС • • Корпоративная вычислительная сеть КВС (Intranet) – сеть на уровне компании, в которой используются программные средства, основанные на протоколе TCPIP Internet. Технология КВС клиент – сервер. • Типовая структура КВС: - сеть центрального офиса - сети региональных объединений РО-1 – РО-N.
6. Особенности корпоративных вычислительных сетей КВС В каждом из модулей используется учрежденческая телефонная автоматическая связь УАТС, телефонные аппараты Т и локальные сети ЛВС. Обмен данными осуществляется через территориальную сеть связи ТСС FR25 с выделенными телефонными линиями, к которой с помощью серверов доступа подключаются удаленные персональные компьютеры УПК. Компоненты КВС: - Компьютерные сети УПК и ЛВС, - Программное обеспечение сервера в формате протокола гипертекстовых сообщений HTTP. - Компьютеры – клиенты с сетевым программным обеспечением СПО по протоколу TCPIP. - Программный обмен броузеров для различных компонентов клиентов (Netscape Navigator, Microsoft Internet Explorer).
6. Особенности корпоративных вычислительных сетей КВС Типовая структура КВС
Выводы • Рассмотренные вопросы 1. Основные характеристики ЛВС. 2. Протоколы и стандарты ЛВС. 3. Сетевое оборудование и ПО ЛВС. 4. Организация глобальных вычислительных сетей ГВС. 5. Технология Internet и ее характеристики. 6. Понятие о корпоративной вычислительной сети КВС (Intranet). • Практические работы. Примеры расчета ЛВС на PDV и PVV по методике IEEE.
Источники дополнительных сведений • Другие курсы: 1. Основы информатики. 2. Основы физики и электроники. 3. Основы схемотехники. • Книги, статьи, электронные источники: 1. 2. 3. 4. Л. Ф. Соловьева. Сетевые технологии. Санкт. Петербург, БХВ-Петербург, 2004. А. П. Пятибратов и др. Вычислительные сети, системы и телекоммуникации. Москва, Финансы и статистика, 2003. И. Грень. Локальные сети, модемы, Интернет: ответы и советы. Минск, Новое знание, 2004. Материалы Internet.
Скачать презентацию Локальные глобальные и корпоративные вычислительные сети Кафедра Информационных
ИО,Сети_лекция9.ppt