Файл: Основные принципы построения компьютерных сетей, Стандарты в области компьютерных сетей, Локальные сети, Аппаратные и компоненты локальных сетей, Сети ip, Структура и основные принципы построения сети Интернет, Поиск информации в сети Интернет.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 12.01.2024
Просмотров: 33
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Конспекты на тему «Основные принципы построения компьютерных сетей, Стандарты в области компьютерных сетей, Локальные сети, Аппаратные и компоненты локальных сетей, Сети IP, Структура и основные принципы построения сети Интернет, Поиск информации в сети Интернет»
Выполнил: студент
Москва 2023
Основные принципы построения компьютерных сетей
Эволюционные процессы, которые в первую очередь коснулись компьютерных технологий, привели к появлению нескольких типов вычислительных сетей, подразумевающих совокупность компьютерных устройств, объединенных в одну систему. Основным назначением такой системы является доступ пользователей к совместным ресурсам и возможность обмена данными между абонентами в процессе работы.
Практически все предприятия, функционирующие в современных реалиях, организовывают свою работу при помощи компьютерных сетей, сформированных по одному из принципов, о которых пойдет речь далее.
Организация обмена данными в сфере компьютерных и информационных технологий осуществляется согласно выбранной топологии, конфигурация которой определяется соединением нескольких компьютеров и может отличаться от конфигурации логической связи. Выбор типа физической связи непосредственно влияет на характеристики сети, поэтому к данному процессу подходят с учетом определенных требований.
Линия
Концепция формирования данного типа сети основана на принципе размещения всех абонентов на одной линии, поэтому при ее повреждении вся цепочка становится неработоспособной, точно так же как и при выключении одного компьютера, когда теряется связующая нить между всеми пользователями.
Учитывая несовершенство и моральное устаревание данного типа построения ЛВС, на сегодняшний день его практически не используют.
Шина
В данном случае задействован единый кабель, к которому через специальные соединительные элементы подключены ПК. Концы шины снабжены резисторами, препятствующими отражению сигнала и гарантирующими его чистоту.
Преимущество такой топологии состоит в простоте монтажа и настройки, при этом затрачивается меньшее количество кабеля
, нежели в других типах сетей. При поломке одного компьютера сеть сохраняет рабочее состояние, однако при неполадках в самой сети функционирование в ее рамках прекращается абсолютно для всех абонентов.
Стоит помнить, что чем больше рабочих станций локализуется на шине, тем существеннее падает скорость функционирования сети.
Кольцо
Общие принципы построения компьютерных сетей по типу кольца аналогичны тем, что применяются при создании топологии линии, однако существуют некоторые отличия, и наиболее существенное из них состоит в последовательном подключении компьютеров друг к другу. Сигнал в такой сети перемещается исключительно в одностороннем порядке, а для обеспечения движения двух сигналов в разных направлениях формируют двойное кольцо.
Данная сеть проста в сборке и не требует большого количества оборудования, при этом она демонстрирует устойчивую работу, однако при неполадках в функционировании одного из ПК вся система оказывается нерабочей.
Многосвязная
Преимущество многосвязной конфигурации – высокая скорость обмена файлами, к тому же при поломке одного компьютера другие участники процесса могут и далее осуществлять бесперебойную работу в сети.
Ввиду дороговизны такая сеть применяется очень редко и только там, где необходима высокая скорость и повышенная надежность работы (стратегические объекты).
Звезда
В данном случае не нужно использовать много кабеля и дополнительные спецсредства, однако все абоненты могут быть удалены от концентратора (хаба) не далее, чем на 100 метров. Разумеется, при выходе из строя хаба все компьютеры лишаются соединения, однако при поломке одного компьютера или отдельного канала связи сеть продолжает нормально функционировать.
Стандартизация в области компьютерных сетей
Важную роль при соединении разных компьютеров в сеть является стандартизация. Любая новая технология находит массовое применение только после того как она будет стандартизирована. Идеологической основой стандартизации в компьютерных сетях является модель взаимодействия открытых систем.
Под открытой системой подразумевается любая система (компьютер, устройство, программа, вычислительная сеть), которая построена на основе открытых спецификаций. Спецификация дает формализованное описание аппаратных или программных компонентов, способов их функционирования, взаимодействия с другими компонентами и т.п. Стоит отметить, что не всякая спецификация является стандартом.
Под открытыми спецификациями подразумеваются общедоступные спецификации, соответствующие стандартам и принятые в результате соглашения после всестороннего обсуждения всеми заинтересованными сторонами. Все больше фирм-производителей принимают участие в подобных обсуждениях, поскольку возможность взаимодействия с продуктами конкурентов является в наше время выгодным достоинством.
Модель OSI касается только одного аспекта открытости - открытости средств взаимодействия устройств, связанных в компьютерную сеть. Под открытой системой тут понимается готовность одного сетевого устройства взаимодействовать с остальными посредством стандартных правил, определяющих формат, содержание и значение принимаемых и отправляемых сообщений.
Построение двух сетей с соблюдением принципов открытости дает следующие преимущества:
-
возможность использования аппаратных и программных средств различных производителей, придерживающихся одного стандарта; -
легкая замена отдельных компонентов сети более современными, позволяющими сети развиваться с минимальными затратами; -
легкость сопряжения сетей.
Стандартизация вычислительных сетей ведется большим количеством компаний и в зависимости от статуса организаций различают несколько видов стандартов:
-
стандарты отдельных фирм; -
стандарты специальных комитетов и объединений; -
национальные стандарты; -
международные стандарты.
Более того, некоторые стандарты из-за популярности стандартных изделий могут переходить из одной категории в другую.
Ярким примером открытой системы можно считать Интернет. Документы, которые регламентируют работу Интернета называются RFC (Request For Comments - запрос обсуждения). Многие из этих документов в последствии становятся стандартами де-факто. В соответствии с принципом открытости, все RFC можно найти в свободном доступе.
Важнейшим направлением в области стандартизации сетей является стандартизация протоколов связи. Наиболее известными стеками протоколов являются: OSI, TCP/IP, IPX/SPX, NetBIOS/SMB, DECNet, SMA, но не все из них сегодня применяются на практике.
Локальные сети
Локальная сеть объединяет компьютеры, установленные в одном помещении (например, компьютерный класс, состоящий из 8-12 компьютеров) или в одном здании (несколько десятков компьютеров, установленных в различных кабинетах некоторого учреждения) Локальная сеть - коммуникационная система, состоящая из нескольких компьютеров, соединенных между собой посредством кабелей (телефонных линий, радиоканалов), позволяющая пользователям совместно использовать ресурсы компьютера: программы, файлы, папки, а также периферийные устройства: принтеры, плоттеры, диски, модемы и т.д.
Виды локальных сетей:
Одноранговая локальная сеть
В небольших локальных сетях все компьютеры обычно равноправны, т.е. пользователи самостоятельно решают, какие ресурсы своего компьютера сделать общедоступными. Такие сети называют одноранговыми. Одноранговая локальная сеть- сеть поддерживающая равноправие компьютеров и предоставляющая пользователям самостоятельно решать какие ресурсы своего компьютера: папки, файлы, программы сделать общедоступными.
Локальная 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 или программ-приложений. Такие компьютеры называются серверами, а локальная сеть – сетью на основе серверов. Сервер - специальный управляющий компьютер, предназначенный для:
1. хранения данных для всей сети.
2. подключения периферийных устройств;
3. централизованного управления всей сетью;
4. определения маршрутов передачи сообщений.
Техническая поддержка локальной сети
Каждый компьютер, подключенный к локальной сети, должен иметь:
1. Сетевой адаптер – специальная плата, предназначенная для передачи и приема информации из сети. Соединение компьютеров (сетевых адаптеров) между собой производится с помощью кабелей различных типов (коаксиальный, витая пара, оптоволоконный).
2. Кабель – основной канал связи – физическая среда передачи информации. Основная характеристика канала связи – пропускная способность, т.е. максимальная скорость передачи информации (измеряется в бит/сек, килобит/сек, мегабит/сек). В локальных сетях используются следующие виды каналов связи:
- Витая пара - проводной канал связи, содержащую пару скрученных проводников, обладает малой пропускной способностью – менее 1 Мбит/сек. Скручивание позволяет повысить помехоустойчивость кабеля и снизить влияние каждой пары на все остальные.
- Коаксиальный кабель - состоит из центрального проводника (сплошного или многожильного), покрытого слоем полимерного изолятора, поверх которого расположен другой проводник (экран). Экран представляет собой оплетку из медного провода вокруг изолятора или обернутую вокруг изолятора фольгу.
- Витая пара категорий 5, 5e, 6, 6e, 7 проводной канал связи, содержащую пару скрученных проводников, обладает хорошей пропускной способностью – от 100 Мбит/сек. и выше.
- Оптоволоконный кабель - состоит из тонкого стеклянного цилиндра, покрытого оболочкой с другим коэффициентом преломления. Типичная скорость от 10 Гбит/сек и выше.
Существуют и беспроводные локальные сети. В них информация между ПК передается с помощью инфракрасных лучей. Недостаток: наличие помех , создаваемых другими источниками той же частоты, а также сложность защиты данных от несанкционированного доступа, поскольку передаваемые сообщения в таком случае может воспринимать любой приемник, настроенный на ту же частоту.
3. Хаб (коммутатор, концентратор)- специальное устройство, предающее сигналы от одних подключенных к нему компьютеров к другим. Каждый хаб имеет от 8 до 30 разъемов (портов) для подключения либо компьютера, либо другого хаба. К каждому порту подключается только одно устройство. Хабы являются сердцем системы и во многом определяют ее функциональность и возможности.
Аппаратные компоненты локальных сетей
Сетевой адаптер (Network Interface Card — NIC) — это периферийное устройство компьютера. Именно сетевой адаптер непосредственно взаимодействует со средой передачи данных, которая прямо или через коммуникационное оборудование связывает его с другими компьютерами.
В зависимости от технологии построения сети, с которой работает адаптер, они делятся на Ethernet-адаптеры, Token Ring-адаптеры, FDDI-адаптеры и т. д.
Как правило, сетевые адаптеры выполняются в виде отдельной платы, вставляемой в слоты расширения системной шины компьютера. Плата сетевого адаптера обычно имеет также один или несколько внешних разъемов для подключения к ней кабеля сети.
К основным функциям сетевых адаптеров относятся:
- гальваническая развязка компьютера и кабеля локальной сети;
- кодирование и декодирование данных;
- опознавание принимаемых кадров (передача на компьютер только тех пакетов, которые адресованы данной рабочей станции);
- буферизация передаваемой и принимаемой информации в буферной памяти адаптера;
- организация доступа к сети в соответствии с принятым методом доступа к среде передачи данных.
Для обеспечения взаимодействия компьютера с подключенным к нему сетевым адаптером необходим драйвер, который обеспечивает управление сетевым адаптером, а также позволяет производить его настройку и конфигурирование.