Компьютерные сети Лекция Дементьев Алексей Юрьевич преподаватель Информатики и ИКТ ГБОУ СПО Педагогический колледж № 15
Назначение компьютерных сетей Сетью называют группу компьютеров, соединенных между собой при по-мощи специального оборудования, которое, при установленных специаль-ных программных средствах, обеспечивает обмен информацией в реальном режиме времени. Компьютеры объединяют в сеть в целях: - объединения ресурсов для увеличения мощности информационно-вычисли- тельного комплекса; - разделения информационных потоков для систематизации данных и повы- шения производительности комплекса; - дублирования информационных ресурсов для повышения надежности информационной системы; - разграничения доступа к данным для повышения уровня информационной безопасности; - организации коллективной работы над документами и проектами, оператив- ной связи между сотрудниками; - повышения экономической эффективности за счет гибкости в организации работы и автоматизации документооборота и делопроизводства - формали- зация, учет, контроль, анализ, прогноз.
Передача информации Обмен информацией производится по каналам передачи информации. Каналы передачи информации могут использовать различные физичес- кие принципы. Общая схема передачи информации включает в себя отправителя информа-ции, канал передачи информации и получателя информации. Отправитель информации Канал передачи информации Получатель информации
Пропускная способность канала информации Пропускная способность канала информации измеряется обычно в битах в секунду (бит/с), Кбит/с и Мбит/с. Однако, иногда в качестве единицы ис- пользуется и байт в секунду (байт/с), Кбайт/с и Мбайт/с. Соотношения между единицами пропускной способности канала передачи информации такие же, как между единицами измерения количества инфор- мации: 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
Классификация компьютерных сетей Критерием для классификации сетей является их масштаб. LAN - Local Area Network - локальная сеть, компьютеры расположены на близком расстоянии, как правило в пределах одного здания - ЛКС. MAN - Metropolitan Area Network - районная сеть, компью- теры расположены в пределах городского района или небольшого города. WAN - Wide Area Network - глобальная сеть, охватывающая страну, континент. HAN - Home Area Network - домашняя сеть.
Локальные компьютерные сети (ЛКС) Локальная компьютерная сеть объединяет небольшое количество компью- теров и позволяет пользователям совместно использовать ресурсы компьюте- ров, а также периферийных устройств (принтеров, плоттеров, дисков, моде- мов и др.), подключённых к сети. Подключение компьютера к локальной сети осуществляется с помощью спе- циальной платы - сетевого адаптера. Основной функцией сетевого адаптера является приём и передача информации в сети. Некоторые сетевые адаптеры (напри- мер EtherNet) позволяют объединять в сеть компьютеры различных аппа- ратных и программных платформ (IBM-совместимые, Macintosh, Unix- компьютеры). Скорость передачи данных по локаль- ной сети обычно находится в диапа- зоне от 10 до 100 Мбит/с. Сетевой адаптер
Топология ЛКС Топология ЛКС определяет общую схему соединения компьютеров в сети. Существуют три базовые топологии ЛКС: шина, звезда и кольцо. Выбор топологии влияет на: - состав оборудования; - возможности оборудования; - возможности расширения сети; - способ управления сетью.
Топология «Шина» Один кабель используется всеми рабочими станциями по очереди. Пассивная топология. Сообщение, посылаемое одним компьютером, принима- ется всеми остальными компьютерами. Компьютеры только «слушают» кабель, но не перемещают сообщения от отправителя к получателю. Выход из строя одного компьютера не нарушает работу сети.
Топология «Звезда» Каждая рабочая станция подключена к объединяющему устройству - концентратору (hub). По этой схеме могут быть объединены несколько сетей с образованием разветвленной конфигурации. Используются как активные, так и пассивные концентраторы. Неисправность концентратора выводит из строя всю сеть.
Топология «Кольцо» Данные, ведомые маркером, передаются последовательно от одной рабочей станции к другой и проходят через каждый компьютер. Пакет, адресованный другой станции, передается дальше до тех пор, пока не достигнет получателя. Каждый компьютер выступает в роли повторителя, усиливая сигналы. Неисправность любого компьютера выводит из строя всю сеть.
Комбинированные топологии Топология «Звезда-шина» Сегменты сети с топологией «звезда» объединяются при помощи магистральной линейной шины. Топология «Звезда-кольцо» Все концентраторы подключены к главному концентратору, образуя «звезду». Кольцо реализуется внутри главного концентратора.
Типы ЛКС Существует два принципиальных способа организации программного обеспе- чения ЛКС: одноранговые сети и сети с централизованным управлением на основе сервера. Одноранговые сети - объединяют обычно не более 10 компьютеров; - все компьютеры равноправны, каждый компьютер функционирует как клиент и как сервер, то есть нет иерархии сети и ответственного за всю сеть; - пользователи сами решают, какие ресурсы на своем компьютере сделать до- ступными в сети и обеспечивают защиту информации. Сети на основе сервера Стали промышленным стандартом. Работают под управлением сетевых ОС. Круг задач, которые выполняет сервер, многообразен и сложен. Чтобы серверы отвечали современным требованиям пользователей, в больших сетях их делают специализированными: серверы файлов и печати; приложений; почтовые; факсов; связи (коммуникационные); служб каталога. Администрирование сети.
Глобальная компьютерная сеть Интернет В 1969 году специалистами из Пентагона была создана крупная децентрали-зованная компьютерная сеть Advanced Research Project Agency Network (Arpanet). Спустя некоторое время доступ к Arpanet получили и гражданские учреждения США. В 1977 году началось слияние Arpanet с другими сетями как внутри США, так и в других развитых странах. В результате такого сли-яния и родилась глобальная компьютерная сеть Internet. Интернет - это глобальная компьютерная сеть, объединяющая многие ло-кальные, региональные и корпоративные сети и включающая десятки милли-онов компьютеров. Интернет фактически является сетевой базой данных. Гиперссылки связывают между собой сотни миллионов доку-ментов в единую сете-вую базу данных.
Адресация в Интернете Каждый компьютер, подключённый к Интернету, имеет свой уникальный 32-битовый IP-адрес (Internet Protokol). Возможно 232 = 4 294 967 296 IP- адресов, записываемых в виде четырех десятичных чисел от 0 до 255, раз- деленных точкой: 123.45.67.89. IP-адрес состоит из двух частей, одна из которых является адресом сети, а другая адресом компьютера в данной сети. Все адреса подразделяются на три класса: А, В, С. Первые биты адреса от- водятся для идентификации класса, а остальные разделяются на адрес сети и адрес компьютера в этой сети.
Доменная система имён Доменная система имён (DNS - Domain Name System) ставит в соответс- твие числовому IP-адресу компьютера уникальное доменное имя. Иерархическая структура доменной системы имён:
Доменная система имён Домены верхнего уровня бывают двух типов: географические (двухбуквен- ные - каждой стране соответствует двухбуквенный код) и административ- ные (трёхбуквенные). Основной сервер компании Microsoft www.microsoft.com
Протокол передачи данных TCP/IP Сеть Интернет функционирует и развивается благодаря использованию единого протокола передачи данных TCP/IP. Internet Protokol (IP) - протокол маршрутизации - обеспечивает мар- шрутизацию IP-пакетов, т.е. доставку информации от компьютера-от- правителя к компьютеру-получателю. Transmission Control Protocol (TCP) - транспортный протокол - обеспе- чивает разбиение передаваемых файлов на IP-пакеты в процессе пере- дачи и сборку файлов в процессе получения.
Интернет ресурсы http://www.lansks.ru/local_networks_info.htm http://adminbook.ru/index.php?men3=2/68 http://images.yandex.ru/yandsearch?text=%D0%BB%D0%BE%D0%BA%D0%B0%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D1%8B%D0%B5+%D1%81%D0%B5%D1%82%D0%B8 http://www.referat.ru/referats/view/11313 http://ru.wikipedia.org/wiki/%CA%EE%EC%EF%FC%FE%F2%E5%F0%ED%E0%FF_%F1%E5%F2%FC