Компьютерные сети

Слайд 1

Слайд 2

Что такое компьютерная сеть? Компьютерная сеть ( вычислительная сеть , сеть передачи данных ) — система связи компьютеров или вычислительного оборудования ( серверы,маршрутизаторы и другое оборудование). Для передачи данных могут быть использованы различные физические явления, как правило — различные виды электрических сигналов, световых сигналов или электромагнитного излучения .

Слайд 3

Классификация По территориальной распространенности PAN ( Personal Area Network ) — персональная сеть, предназначенная для взаимодействия различных устройств, принадлежащих одному владельцу. ЛВС ( LAN , Local Area Network ) — локальные сети, имеющие замкнутую инфраструктуру до выхода на поставщиков услуг. Термин «LAN» может описывать и маленькую офисную сеть, и сеть уровня большого завода, занимающего несколько сотен гектаров. Зарубежные источники дают даже близкую оценку — около шести миль (10 км) в радиусе. Локальные сети являются сетями закрытого типа, доступ к ним разрешён только ограниченному кругу пользователей, для которых работа в такой сети непосредственно связана с их профессиональной деятельностью. CAN ( Campus Area Network — кампусная сеть) — объединяет локальные сети близко расположенных зданий. MAN ( Metropolitan Area Network ) — городские сети между учреждениями в пределах одного или нескольких городов, связывающие много локальных вычислительных сетей. WAN ( Wide Area Network ) — глобальная сеть, покрывающая большие географические регионы, включающие в себя как локальные сети, так и прочие телекоммуникационные сети и устройства. Пример WAN — сети с коммутацией пакетов ( Frame relay ), через которую могут «разговаривать» между собой различные компьютерные сети. Глобальные сети являются открытыми и ориентированы на обслуживание любых пользователей. Термин «корпоративная сеть» также используется в литературе для обозначения объединения нескольких сетей, каждая из которых может быть построена на различных технических, программных и информационных принципах. По архитектуре Клиент-сервер Одноранговая сеть (децентрализованная или пиринговая сеть) По типу сетевой топологии Шина Кольцо Двойное кольцо Звезда Ячеистая Решётка Дерево Смешанная топология Fat Tree По типу среды передачи Проводные ( телефонный провод , коаксиальный кабель , витая пара , волоконно-оптический кабель ) Беспроводные (передачей информации по радиоволнам в определенном частотном диапазоне) По функциональному назначению Сети хранения данных Серверные фермы Сети управления процессом Сети SOHO , домовые сети По скорости передачи низкоскоростные (до 10 Мбит/с), среднескоростные (до 100 Мбит/с), высокоскоростные (свыше 100 Мбит/с); По сетевым операционным системам На основе Windows На основе UNIX На основе NetWare На основе Cisco По необходимости поддержания постоянного соединения Пакетная сеть, например Фидонет и UUCP Онлайновая сеть, например Интернет и GSM

Слайд 4

Стеки протоколов При реализации компьютерной сети могут использоваться различные наборы протоколов, некоторые из них: AppleTalk ARCNET ATM DECnet Ethernet HIPPI IEEE-488 IP IPX Myrinet TCP Token Ring UDP SPX FDDI QsNet USB IEEE 1394 ( Firewire , iLink ) X.25 Frame relay Bluetooth IEEE 802.11 Systems Network Architecture RapidIO

Слайд 5

Уровни Сетевая модель OSI Прикладной уровень Уровень представления информации Сеансовый уровень Транспортный уровень Сетевой уровень Коммутация Маршрутизация Канальный уровень (Уровень связывания данных) — Спецификация IEEE 802 разделяет этот уровень на 2 подуровня — MAC ( Media Access Control ) регулирует доступ к разделяемой физической среде, LLC ( Logical Link Control ) обеспечивает обслуживание сетевого уровня. Физический уровень

Слайд 6

Передача данных Проводная связь Телефонная сеть PSTN Модем и коммутируемый доступ Выделенные линии Коммутация пакетов Frame relay PDH Ethernet RS-232 Передача по оптоволоконному кабелю Synchronous optical networking Fiber distributed data interface Беспроводная связь Ближнего радиуса действия Bluetooth Human Area Network Среднего радиуса действия IEEE 802.11 Netsukuku IEEE 802.16e WiMAX Дальнего радиуса действия Спутниковая связь MMDS SMDS Передача данных при помощи мобильных телефонов CSD GPRS HSCSD EDGE UMTS HSDPA HSUPA CDMA LTE IEE 802.16e WiMAX CDPD Paging networks DataTAC Mobitex Motient

Слайд 7

История Впервые в мире вычислительная сеть была применена в советском комплексе ПРО « Система А » (генеральный конструктор Г. В. Кисунько ), возведённом в 1956 — 1960 годах в Казахстане . В сеть были объединены разработанные Институтом точной механики и вычислительной техники АН СССР компьютеры «Диана I» и «Диана II» (создатели С. А. Лебедев , В. С. Бурцев ). В 1970-е годы в Великобритании была разработана система доступа к автоматизированным базам данных на основе использования телефонных каналов, телевизоров и клавиатуры, получившая название видеотекс . Наибольшее развитие видеотекс получил во Франции , где эта система получила название Минитель .

Слайд 8

Глобальная компьютерная сеть Глобальная компьютерная сеть , ГКС ( англ. Wide Area Network , WAN ) — компьютерная сеть , охватывающая большие территории и включающая в себя большое число компьютеров. ГКС служат для объединения разрозненных сетей так, чтобы пользователи и компьютеры, где бы они ни находились, могли взаимодействовать со всеми остальными участниками глобальной сети. Некоторые ГКС построены исключительно для частных организаций, другие являются средством коммуникации корпоративных ЛВС с сетью Интернет или посредством Интернет с удалёнными сетями, входящими в состав корпоративных. Чаще всего ГКС опирается на выделенные линии, на одном конце которых маршрутизатор подключается к ЛВС, а на другом коммутатор связывается с остальными частями ГКС. Основными используемыми протоколами являются TCP/IP , SONET / SDH , MPLS , ATM и Frame relay . Ранее был широко распространён протокол X.25 , который может по праву считаться прародителем Frame relay . ГКС связывает компьютеры, рассредоточенные на расстоянии сотен и тысяч километров. Часто используются уже существующие не очень качественные линии связи. Более низкие, чем в локальных сетях , скорости передачи данных (десятки килобит в секунду) ограничивают набор услуг передачей файлов, преимущественно не в оперативном, а в фоновом режиме, с использованием электронной почты . Для стойкой передачи дискретных данных применяются более сложные методы и оборудование, чем в локальных сетях. Глобальные сети отличаются от локальных тем, что рассчитаны на неограниченное число абонентов и используют, как правило, не слишком качественные каналы связи и сравнительно низкую скорость передачи, а механизм управления обменом у них в принципе не может быть гарантировано скорым. В глобальных сетях намного более важно не качество связи, а сам факт ее существования. Правда, в настоящий момент уже нельзя провести четкий и однозначный предел между локальными и глобальными сетями. Большинство локальных сетей имеют выход в глобальную сеть, но характер переданной информации, принципы организации обмена, режимы доступа к ресурсам внутри локальной сети, как правило, сильно отличаются от тех, что приняты в глобальной сети. И хотя все компьютеры локальной сети в данном случае включены также и в глобальную сеть, специфику локальной сети это не отменяет. Возможность выхода в глобальную сеть остается всего лишь одним из ресурсов, поделенным пользователями локальной сети.

Слайд 9

Сетевая топология Сетевая тополо́гия (от греч. τόπος, — место) — способ описания конфигурации сети , схема расположения и соединения сетевых устройств . Сетевая топология может быть физической — описывает реальное расположение и связи между узлами сети. логической — описывает хождение сигнала в рамках физической топологии. информационной — описывает направление потоков информации, передаваемых по сети. управления обменом — это принцип передачи права на пользование сетью. Существует множество способов соединения сетевых устройств. Выделяют 3 базовых топологии: Шина Кольцо Звезда И дополнительные (производные): Двойное кольцо Ячеистая топология Решётка Дерево Fat Tree Сеть Клоза Снежинка Полносвязная Дополнительные способы являются комбинациями базовых. В общем случае такие топологии называются смешанными или гибридными, но некоторые из них имеют собственные названия, например «Дерево».

Слайд 10

Смешанная топология Смешанная топология — топология , преобладающая в крупных сетях с произвольными связями между компьютерами. В таких сетях можно выделить отдельные произвольно связанные фрагменты ( подсети ), имеющие типовую топологию, поэтому их называют сетями со смешанной топологией.