Файл: Лекции по информатике учебнометодическое пособие.doc

Компьютерная сеть – это два или больше компьютеров, свя- занных каналами передачи информации. Цель создания сетей – обес- печение совместного доступа к сетевымресурсам.

Видысетейпогеографическомупризнакуиразмерам:

локальная: сеть предприятия или учреждения, в которой ра- бочие станции распределены на расстоянии не более 300-500м. Обо- значается аббревиатурами ЛВС или LAN (Local Areal Net);
региональные и корпоративные: объединяют компьютеры большого региона или филиалы учреждений, разбросанные в преде- лах города, большого географического региона, страны. Обозначает- ся аббревиатурой MAN. (Metropolitan Areal Net);
глобальные: объединяют всех абонентов (LAN и MAN) вне зависимости от места их расположения: страны, континента, всей земли, например, Интернет. Обозначается аббревиатурой WAN. (World Areal Net).

Видысетейповозможностямпередачисигналов:

узкополосные: канал связи может передавать только один сигнал в любой момент времени (телефонная линия);
широкополосные: одновременно можно передавать несколь- ко сигналов, используя для каждого свою частоту передачи (кабель- ное телевидение).

Виды сетевых ресурсов

аппаратные: общий принтер, общий жѐсткий диск для хра- нения программ и данных отдельных пользователей;
программные: для выполнения сложных и длительных рас- чѐтов можно подключиться к мощной ЭВМ, послать на неѐ задание на расчѐты и исходные данные, и, по окончании расчѐтов просто по- лучить готовые результаты.

– информационные: всевозможные справочные данные, архи- вы научных работ, книг и т. п.

Видыканаловпередачиинформации:

– специальные кабели: коаксиальный кабель, оптоволоконный кабель (самая надѐжная и быстрая связь), витая пара – телефонный

Защитное покрытие

Стеклянное покрытие

Защитное покрытие

Внешний проводник

Изоляция

Оптическое волокно

Оптоволоконный кабель

кабель;

Внутренний проводник

Коаксиальный кабель

электромагнитныеволныразныхчастот: спутниковая связь, подключение ноутбуков, мобильных телефонов;

Важнейшая характеристика канала – скоростьпередачиин-формации. В ЛВС обычно от 10 до 100 Мбит/сек., в крупных сетях –

**

На скорость передачи информации влияет также тип ее коди- ровки: чем короче кодировка символов, тем меньше бит она содер- жит и, следовательно, тем быстрее она передается по тому же самому каналу.

Топология и архитектура вычислительных сетей

Топология сети – это логический и физический способ соеди- нения компьютеров. Различают следующие базовые варианты топо- логий:

одноранговая: все компьютеры имеют одинаковые права (обычно до 10 рабочих станций);
сети на основе сервера: сервер – это компьютер, на котором хранится информация, необходимая разным пользователям или же выполняющий работы по поддержанию связи между компьютерами. Другое значение этого термина – программа, выполняющая запросы с рабочих станций на доступ к ресурсам. Рабочая станция (кли-ент) – это внутренний компьютер ЛВС. Другое значение этого тер- мина – программа, создающая запрос серверу на какие-либо ресурсы;

линейная(шинная) топология: соединяющий кабель по- следовательно проходит от одного компьютера к другому:

кольцевая топология:

звездообразнаятопология:

полносвязанная (сетевая топология): имеется много путей, по которым можно переслать сообщение с одного компьютера на другой.

Архитектура сети – это понятие, которое включает в себя топологию сети, состав ее устройств, правила их взаимодействия, ко- дирование, адресацию и передачу информации, управление потоком сообщений, контроль ошибок, анализ работы в аварийных ситуациях.

Основныевидыархитектур(физическийуровень):

Ethernet: широковещательная сеть, т.е. все рабочие станции могут принимать все сообщения. Топология линейная или звездооб- разная.
TokenRing: топология кольцевая. Каждый узел ожидает сво- ей очереди на посылку сообщения.
FDDI: высокоскоростная передача данных по оптоволокон- ным линиям. Топология смешанная (кольцевая + древовидная)
ATM: передача цифровых данных, видеоинформации и голо- са по одним и тем же линиям.
Wi-Fi, IrDa: беспроводная (радиорелейная) связь.

Программное обеспечение вычислительных сетей

Сетевые протоколы– это наборы правил для обмена инфор- мацией в сети и разработки сетевого оборудования. Более подробно их можно определить как стандарты, которые определяют формы представления и способы пересылки разных типов сообщений между компьютерами, а также правила совместной работы различного обо- рудования в сетях, необходимые при создании этого оборудования.

Совокупность протоколов, которые используют компьютеры при работе в сети, обозначается термином стек. Традиционно стек делится на 7 уровней, функции которых определяются эталонноймоделью взаимодействия открытых систем (сетевая модель OSI – Open System Interconnection):

Физический уровень (1): процедуры управления аппаратурой передачи данных и подключѐнным к ней каналам связи. Примеры протоколов: Ethernet, Arc net, Token Ring.
Канальный уровень (2): отвечает за передачу информации по логическому каналу, установленному между двумя ЭВМ, соединѐн- ными физическим каналом. На этом уровне обнаруживаются ошибки передачи пакетов, реализуется алгоритм восстановления информации в случае обнаружения сбоев или потери данных. Детализируются способы осуществления непосредственной связи объектов сетевого уровня. Примеры протоколов: LAP-B, SNAP, HDLC
Сетевой уровень (3): отвечает за маршрутизацию пакетов и связь между разными сетями, т.е. устанавливает логические каналы между объектами для реализации протоколов транспортного уровня. Примеры протоколов: IP(Internet Protocol), IPX,IDN,X.25
Транспортныйуровень(4): определяет интерфейс между процессами и сетью, т.е. устанавливает логические каналы между процессамии обеспечивает передачу информационных пакетов, сформированных по правилам сетевого уровня. Примеры

протоколов: TCP(TransmissionControlProtocol), UDP, NSP, X.224, NetBIOS.

Сеансовый уровень (5): осуществляет установку и поддерж- ку сеанса связи между двумя абонентами. Определяются средства, необходимые для синхронизации и управления обменом данных ме- жду сетевыми объектами. Примеры протоколов: RPC, X.225
Представительский уровень (6): определяет синтаксис дан- ных, т.е. коды и форматы данных, посылаемых в сеть. Каждая при- кладная программа, каждая операционная система имеет свой способ кодировки данных и команд. На этом уровне устанавливаются стан- дартные способы кодировки для информации, которая выходит из локальной сети. Аппаратное обеспечение, обеспечивающее переко- дировку информации при выходе из локальной сети, обозначается термином шлюз. Примеры протоколов: Х.226
Прикладной уровень (7): совокупность правил для разработ- ки программ-приложений, которые делают запросы к ресурсам, рас- положенным в сети. В него входит регламентация всех работ, кото- рые связаны с запуском программ пользователя и их выполнением. Примеры протоколов этого уровня: HTTP, SMTP, FTP, DNS, РОР3. В рамках этих протоколов пользователь делает запросы на использова- ние сетевых ресурсов.

Основной протокол, под управлением которого работает Ин-тернет, – это TCP/IP. Другими словами совокупность протоколов ТСР/IP является основой построения и функционирования сети Ин- тернет.