Файл: Основные понятия компьютерных сетей (КС) Коммуникационная сеть.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 30.11.2023
Просмотров: 21
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Основные понятия компьютерных сетей (КС)
Коммуникационная сеть – система, состоящая из объектов, называемых узлами сети, и выполняющих функции создания, преобразования, хранения, потребления какого-то продукта, а также линии передачи выполняющих передачу продукта между узлами.
Информационно вычислительная сеть – это коммуникационная сеть, в которой продуктом является информация, а узлами сети вычислительное оборудование.
Рабочая станция – любой компьютер в сети не являющийся сервером. Требование к рабочим станциям определяется кругом задач станции.
Серверы – компьютеры которые управляют работой сети и накапливают данные рабочих станция. Они работают в автоматическом режиме, могут быть без клавиатуры и без монитора.
Администратор сети – лицо в обязанности которого входят все вопросы связанные с установкой и эксплуатации сети, а также решение всех проблем связанных с сетью.
Причины объединения компьютеров в сеть:
1) Совместные доступ к информации
2) Совместный доступ к компьютеру
3) Централизованное администрирование и поддержка
Классификация информационно-вычислительных сетей (17.01)
1) В зависимости от расстояния между узлами, территориальная WAN (охватываю большое географическое пространство)
1.1 Региональные(MAN)
1.2 LAN локальная (удаленность узлов 10 и 100 метров)
1.3 Корпоративная сеть (охватывает территорию 1-го предприятия)
2) В зависимости от типологии соединении узлов
2.1 Шинной – имеется общая шина, к которой подключены отдельные рабочие станции.
2.2 Кольцевой – узлы соедини попарно таким образом, что образует кольцо.
2.3 Звездообразной – используется центральное коммутирующее устройство, к которому отдельными кабелями подключаются рабочие станции.
2.4 Гибридной топологии – о объединение нескольких простых топологий.
3) В зависимости от способа управления
3.1 Клиент-сервер – выделяется 1 или несколько узлов выполняющие или специальные обслуживающие функции. Остальные узлы являются рабочими станциями
, на них работают пользователи.
3.2 Одно ранговые – все узлы равноправны.
Классификация сетей типа клиент-сервер
1) Файловый сервер – предоставляет доступ к общему дисковому пространству, хранит файлы общие для всей сети.
2) Сервер печать – комп. программа или специальное устройство обеспечивающее доступ рабочим станциям к общему принтеру.
3) Коммуникационный сервер – для управлением доступа интернет рабочих станций.
4) Сервер приложений (VB)– выполняет прикадные задачи которые пользователь запускает с рабочих станций, задачи пользователя выполняются на сервере приложений, по сети на удаленный компъютер передается изображение экрана, обратно на серер передается информация о нажатых клавийшах и движении мыши.
5) Сервер баз данных – специализированнная программа или компъютер хранящий базы данных и учетные записи пользователей, для работами с базами данных используется специальный язык SQL позволяющий передавать между сервером и робочими станциями не все базы данных, а только те которые нужны пользователю.
(пример) SELECT fam, name FROM student WHERE group=27
Сетевые топологии
Топология – расположение компов в сети относительно друг друга и способ соединения линиями связи.
Топология шина – все узлы подключаются к общей шины при помощи BNC разъемов на концах кабеля устанавливаются терминаторы для предотвращения отражения сигнала одни из терминаторов заземляется.
Способы разделения общей шины:
1) Временное разделение (работают по очереди в 1 квант) - каждому узлу выделяется квант времени, в течении которого узел монопольно использует линию связи.
2) Частотное разделение – каждому узлу присваивается своя частота на которой осуществляется прием и передача информации.
3) Кодовое разделение (3G/4G и т.д.) – каждому узлу выделяется уникальный код, который используется для шифрования передаваемой информации.
Преимущества: требуется меньше кабеля чем в других топологиях, простота настройки, выход из строя рабочей станции не отражается на работе сети.
Недостатки: обрыв кабеля или неисправность терминатора полностью блокируют работу всей сети. Сложный поиск неисправностей. Чем больше рабочих станций, тем меньше скорость.
Топология звезда – имеется центральное коммутирующее устройство, к которому отдельными кабелями подключаются узлы
, коммутирующим устройством может быть switch или концентратор (кому нужны данный, только тому они и передаются).
Преимущества: неисправность 1-го узла не отражается на работе всей сети, хороша масштабируемость сети, легкий поиск неисправности и обрывов, высокая скорость передачи данных.
Недостатки: неисправность коммутатора приводит неработоспособности сети, требуется больше кабеля чем для других топологий, кол-во узлов ограничено кол-вом портов в коммутаторе.
Кольцевая топология – компы соединены попарно таким образом, что образуется кольцо, используется либо 2 отдельные сетевые карты на каждом узле, либо специальная сетевая карта с 2-я разъемами, данные передаются только в 1-м направлении, каждый промежуточный комп принимает участие в передачи данных: сигнал принимается, восстанавливаются исходные данные, формируется новый сигнал и пускается дальше по кольцу. Для управления процесса передачи применяется марка, он передается циклически от 1-го узла к другому, узел может передавать свои данные только если владеет маркером. Для повышения надежности сети, часто используют двойное кольцо. Чаще всего используется в оптоволоконных сетях.
Преимущества: кол-во узлов (ПК) может быть большим так как промежуточные узлы усиливают сигнал, меньший расход кабеля по сравнению с топологией звезда, устойчивая работа при большой нагрузке на сеть (маркерный доступ).
Недостатки: неисправность 1-го узла или обрыв кабеля приводят к неработоспособности сети, сложность настройки, сложность поиска неисправностей.
Гибридные топологии - если имеется много узлов, то обычно используют гибридные топологии, которые являются комбинацией нескольких базовых топологий, чаще всего используют звездно-шинную и звездно кольцевую топологию.
В гибридных топологиях стараются объединить преимущества нескольких базовых топологий, например, меньший расход кабеля и возможность автономной работы отдельных сегментов сети в случае обрыва кабеля.
Многозначность понятия топологий:
Д/З письменная работа по топологиям
Эталонная модель передачи данных
OSI (Open System Interconnection)
При разработке КС сложной структуры возникают особенности:
1) Могут использоваться различные средства связи
2) Могут использоваться различные ПК, в том числе и несовместимые между собой
3) Могут использоваться несовместимые ОС
Необходимо разработать такие стандарты, которые позволили-бы пользователям обмениваться данными, не задумываясь о структуре сетей.
Что-бы передавать данные в сетях нужно выделить 3 уровня:
1) Прикладной – на нем взаимодействуют межу собой сетевые программы. (Почтовый клиент и сервер) Для каждой сетевой программы используются свои стандарты.
2) Сетевой – на нем определяется адресация узлов и передача данных между узлами.
3) Физический – на нем выполняется передача отдельных бит по конкретному каналу связи, для каждой линии передачи используются свои стандарты.
Разработчики сетевых стандартов создали эталонную модель передачи данных по оси, включающую в себя семь уровней.
Сетевой протокол – стандартный набор правил определяющий порядок сетевого взаимодействия системы, для передачи данных система должна использовать одинаковые протоколы.
Стек протоколов – набор отдельных сетевых протоколов каждый из которых решает свой круг задач при этом сетевые протоколы взаимодействуют друг с другом.
Уровни эталонной модели оси
Сетезависивые:
7 – прикладной – отвечает за доступ приложений в сеть, на этом уровне нет конкретных приложений, но есть протоколы, поддерживающие работу приложений.
Примеры протоколов:
HTTP – протокол передачи гипертекста
SMTP – протокол для отправки эл. почты
POP3 – протокол для получения эл. Почты
6 – представительный – отвечает за то чтобы информация, пересылаемая из прикладного уровня одной системы, была читаема для прикладного уровня другой системы.
Решаются задачи:
Перекодировка текстовой информации
Сжатие и распаковка
Шифрование
Пример протокола: SSL
Сетенезависивые:
5 – сеансовый – устанавливает, управляет и завершает сеансы взаимодействия между прикладными задачами, взаимодействие приложений может быть в 1-м из 3-х режимов:
1) симплексный – данные передаются только в 1-м направлении (Оптоволокно)
2) полудуплексный – данные могут передаваться в 2-х направлениях, но неодновременно (WI-FI)
3) дуплексный – данные одновременно могут передаваться в 2-х направлениях (кабель “витая пара”)
4 – транспортный – основная функция – принять данные от сеансового уровня разделить их на небольшие части (пакеты) и передать их 3-му сетевому уровню.
Пример протокола:
TCP – Transport Control Protocol - работает с установкой соединения, перед начало передачи определяется готовность получателя принимать данные, в процессе передачи получатель высылает информацию о успешной доставке пакетов, по завершению передачи соединение разрывается.
UDP- User Datagram Protocol – протокол без установки соединения
3 – Сетевой – комплексный уровень, который обеспечивает возможность соединения и выбор маршрута между двумя конечными узлами.
Основные функции:
- выборка информации из источника, преобразование её в пакеты, добавление её к каждому пакету адреса отправителя и адреса получателя, и правильная передача данных к узлу назначения.
Пример протокола:
IP-Internet Protocol
(И наоборот при преем данных из сети.)
2 – канальный – обеспечивает передачу данных через физический канал между двумя узлами. На этом уровне отдельные биты группируются в наборы, называемые кадрами. В начало и конец кадра добавляются биты для отделения кадров. К каждому кадру добавляется контрольная сумма. Если после передач контрольная сумма не совпадает, кадр передается повторно.
Примеры протоколов:
FDDI
TokenRing
Ethernet
В локальных сетях канальный уровень используется сетевыми адаптерами, коммутаторами, маршрутизаторами.
10111011->[n][kc]1011[k] [n][ks]1011[k]
1 – физический – определяет электротехнические, механические, определяет процедурные и функциональные характеристики установления, поддержания физического канала связи.
Рассматриваемые вопросы:
Какое напряжение исп. для двоичной 1 и 0, сколько микросекунд длится бит, из какого кол-ва проводов состоит кабель.
Физический уровень реализуется во всех устройствах, подключенных к сети.
Виды кабеля для передачи данных в локальных сетях