Файл: Компьютерные сети Общая характеристика и классификация компьютерных сетей Основные понятия.ppt

Компьютерные сети

Общая характеристика и классификация компьютерных сетей

Основные понятия

Компьютерная сеть – это способ электронного взаимодействия двух и более компьютеров через среду передачу данных с целью приема и передачи информации.
Ее назначение – обеспечение совместного доступа к общим ресурсам: аппаратным, программным и информационным.

Основные понятия

Компьютер, имеющий доступ к совместно используемым ресурсам, называется клиентом.
Рабочая группа – это несколько компьютеров, работающих над одним проектом в рамках локальнойсети, в число которых включен выделенный сервер.
Сервер (host-компьютер)– достаточно мощный компьютер, на котором располагаются все совместно используемые ресурсы и специальное программное обеспечение для управления доступом ко всей сети.

Классификация компьютерных сетей

Разделение компьютерных сетей по признаку территориального размещения:
LAN - локальные сети (Local Area Networks);
MAN - городские сети (Metropolitan Area Networks);
WAN - глобальные сети (Wide Area Networks);

1) Локальные сети

Локальная сеть (ЛС) - несколько компьютеров, подключенных друг к другу и сосредоточенных на небольшом пространстве (комната, помещение, здание, группа зданий).
В качестве передающей среды используются коаксиальные кабели. Высокая скорость обмена - от 1 Мбит/с до 100 Мбит/с.

2) Городские сети

Городские сети охватывают группу зданий и реализуются на оптоволоконных или широкополосных кабелях. По своим характеристикам они являются промежуточными между локальными и глобальными сетями.

3) Глобальные сети

Глобальные сети - сеть компьютеров, удаленных на значительные расстояния (например, сеть Internet).
В качестве передающей среды используются аналоговые или цифровые проводные каналы, а также спутниковые каналы связи (обычно для связи между континентами).
Ограничения по скорости передачи (до 28,8 Кбит/с на аналоговых каналах и до 64 Кбит/с - на пользовательских участках цифровых каналов).


Разделение по модели взаимодействия сетевых устройств:
Одноранговые (одноуровневые) сети
Иерархические (сети с выделенным сервером)

Другие классификационные признаки компьютерных сетей

по сфере функционирования

---

(банковские сети, сети научных учреждений, университетские сети);
по форме функционирования (коммерческие сети и бесплатные сети, корпоративные и сети общего пользования);
по характеру реализуемых функций (вычислительные, информационные, смешанные);


по способу управления (сети с децентрализованным, централизованным и смешанным управлением);
по совместимости программного обеспечения бывают сети однородными или гомогенными ( состоящие из программно-совместимых компьютеров) и неоднородными или гетерогенными (компьютеры, входящие в сеть, программно несовместимы).

Топология сети

Топология определяет геометрическое размещение (конфигурацию) узлов сети и способ соединений между ними в среде передачи данных.
3 базовых вида топологии сети:
«шина», «звезда», «кольцо».

Шинная топология

В шинной (линейной) топологии все компьютеры подключены к одному общему кабелю, называемому шиной или магистралью.
(+) распространенность и популярность, низкая стоимость, высокая гибкость и скорость передачи данных, легкость расширения сети;
(–) уязвимость в отношении физических повреждений кабеля, т.к. место неисправности трудно обнаружить.

Кольцевая топология

кольцевая, когда все узлы сети подключаются к одному замкнутому кольцевому каналу. Информация по кольцу может передаваться только в одном направлении и все подключенные ЭВМ могут участвовать в ее приеме и передаче.
(+) простота реализации устройств,
(–) низкая надежность

Топология «звезда»

звездообразная, когда все узлы сети подключаются к одному центральному узлу, называемому хостом или хабом.
(+) высокий уровень защиты данных в центральном узле, упрощение поиска по локализации неисправности.
(–) значительное потребление кабеля

Характеристика канала связи

Пропускная способность канала связи - это скорость передачи информации по сети, определяемая типом используемых сетевых адаптеров и кабелей. Измеряется в бодах (бит/секунду).
дальние каналы (спутниковые, оптоволоконные) имеют пропускную способность 2 млн. бод или выше.
выделенная линия (обычная медная пара телефонного провода, идущая без коммутаторов от машины к машине) может передать, в зависимости от длины (не более нескольких километров), от 64 до 256 Кбод.

---

коммутируемые (обычные телефонные линии) имеют разную пропускную способность, а также линии мобильных телефонов позволяют работать модему на скорости не выше 9600 бод. 

Уровни взаимодействия компьютеров (OSI)

7	прикладной
6	представительский
5	сеансовый
4	транспортный
3	сетевой
2	канальный
1	физический

1 - Физический уровень

Физический уровень (Physical Layer) -уровень управления передающей средой. Средой может быть “витая пара”, оптоволокно, коаксиальный кабель, радиоканал, аналоговый телефонный канал и т.д., каждая такая среда определяет свои правила общения с ней.

2 - Канальный уровень

Канальный уровень (Data Link Layer) управляет передачей данных по каналу связи.
Основные функции:
разбиение передаваемых данных на порции, называемые кадрами, выделение данных из потока бит, передаваемых на физическом уровне, для обработки на сетевом уровне, обнаружение ошибок передачи;
восстановление неправильно переданных данных.

3 - Сетевой уровень

Сетевой уровень (Network Layer) управляет сетью, связью в сети между машинами, здесь решается проблема адресации и маршрутизации данных.

4 - Транспортный уровень

Транспортный уровень (Transport Layer) обеспечивает надежную передачу (транспортировку) данных между компьютерными системами сети для вышележащих уровней. Здесь решаются проблемы управлением передачи данных и связанные с этим задачи: локализации и обработки ошибок, и непосредственно передачи данных.

5 - Сеансовый уровень

Сеансовый уровень (Session Layer) обеспечивает взаимодействие программ. При этом решаются проблемы синхронизации передачи данных, подтверждение/установка паролей и т.д.

6 – Представительский уровень

Уровень представления данных (Presentation Layer) решает проблему с представлением данных.
Основные функции:
преобразование кодов данных, их шифровка/расшифровка, сжатие передаваемых данных.

---

7 - Прикладной уровень

Прикладной уровень (Application Level) решает проблемы стандартизации взаимодействия с прикладными системами.
Основные функции:
управление сетью;
синхронизация взаимодействующих прикладных задач;
выполнение системных прикладных задач (электронной почты, обмена файлами).

Протокол передачи данных

Протокол – это совокупность определений (соглашений, правил), регламентирующих формат и процедуры обмена информацией между двумя или несколькими независимыми устройствами или процессами.

Семейство протоколов Internet

принято делить на:
Низкоуровневые (описывающие технические детали представления и передачи информации), например: 2 протокола TCP/IP
Высокоуровневые (описывающие содержательную интерпретацию этой информации в разных ОС).

Протоколы более высокого уровня

FTP - протокол передачи файлов
Клиент посылает серверу запросы, напоминающие команды работы с файловой структурой OC (каталогами и файлами). Сервер выполняет эти команды (переход из каталога в каталог, просмотр содержимого каталогов, копирование файлов из каталога на машине сервера в текущий каталог на машине клиента и обратно).
HTTP - протокол передачи HTML-файлов
протокол реализует сервис WWW (World Wide Web - "Всемирная паутина"). HTML (HyperText Markup Language) означает "язык гипертекстовой разметки".

Internet

Internet – это объединение транснациональных компьютерных сетей, работающих по различным протоколам, связывающих всевозможные типы компьютеров, физически передающих данные по всем доступным типам линий – от витой пары и телефонных проводов до оптоволокна и спутниковых каналов. Можно сказать, что Internet– это сеть сетей, опутывающая весь земной шар.

Адресация в сети

IP-адрес, который состоит из четырех чисел от 0 до 255.
Например, 128.250.33.190
Самое правое число обозначает номер конкретного компьютера. Остальные числа в зависимости от класса адреса соответствуют номерам сетей и локальных подсетей. По первому числу IP-адреса компьютера определяют его принадлежность к сети того или иного класса:
адреса класса А - число от 0 до 127;
адреса класса В - число от 128 до 191;

---

адреса класса С - число от 192 до 223.

Адресация в сети

DNS (domain name system) - система доменных имен.
Например, win.smtp.dol.ru
Самым первым слева в имени стоит имя реального компьютера, имеющего IP-адрес, далее следует имя группы, присвоившей имя этому компьютеру, затем имя более крупной группы и т.д. Доменная система имен имеет иерархическую структуру.
Домены верхнего уровня бывают двух типов:
географические (двухбуквенные)
административные (трех-, четырехбуквенные)

Универсальный указатель ресурсов (URL)

URL (Universal Resource Locator) - адрес веб-страницы включает в себя протокол доступа к документу, доменное имя или IP-адрес сервера, на котором находится документ, а также путь к файлу и собственно имя файла: protocol://domain name/path/filename.
Например, http://schools.keldysh.ru/info2000/index.htm

Службы Интернета

Служба – это пара программ, взаимодействующих между собой согласно определенным правилам, называемым протоколами. Одна из программ этой пары называется сервером, а другая – клиентом. Соответствующая технология называется «клиент-сервер».

1.Электронная почта (e-mail)

Предусматривает передачу сообщений от одного пользователя, имеющего определенный компьютерный адрес, к другому.
Адрес электронной почты состоит из двух частей, разделенных символом @: username@servername.
Почтовая служба основана на двух протоколах:
SMTP – происходит отправка корреспонденции с компьютера на сервер,
POP3 – прием поступивших сообщений.
Программы для работы с электронной почтой – Microsoft Outlook Express, Netscape Messenger, The Bat! Почтовый сервис на Яндекс, Рамблер, Мейл.

2. World Wide Web (WWW)

Служба WWW – это единое информационное пространство, состоящее из сотен миллионов взаимосвязанных электронных документов, хранящихся на веб-серверах. Отдельные документы, называются веб-страницами. Группы тематически объединенных веб-страниц называют веб-сайтами. Целенаправленное перемещение между веб-документами называют веб-навигацией.
Программы для просмотра веб-страниц называют браузерами. Основная функция веб-браузера – отображение гипертекста. Гипертекст позволяет структурировать документ путем выделения в нем слов-ссылок (гиперссылок).
Примеры браузеров – Internet Explorer, Opera, Netscape Navigator, Safari, FireFox.

3. Файловые архивы

---