Тема-6_Лк-8

СЕТИ КОМПЬЮТЕРОВ

1 Назначение и классификация компьютерных сетей

2 Топология сетей

3 Структуризация сети

4 Стандартизация в сетях

4.1Общие сведения

4.2Модель Open System Interconnection (OSI)

4.3Протокол TCP/IP

5 Адресация в сети Интернет

1 Назначение и к лассифик ац ия КС — общие сведения

Компьютерная сеть - это система обмена данными между компьютерами.

Основная цель создания сети: обеспечение пользователям потенциальной возможности доступа к локальным ресурсам всех компьютеров сети.

Компоненты сети

·Компьютеры: ПК; ноутбуки; мэйнфреймы.

·Коммуникационное оборудование: коммутаторы; маршрутизаторы; линии

связи.

·Операционные системы.

·Сетевые приложения: сетевой принтер; сетевой диск; базы данных и др.

Классификация компьютерных сетей

Можно использовать различные классификационные признаки, например:

·по степени географического распространения;

·по масштабу производственного подразделения.

1 Назначение и к лассифик ац ия КС (2)

По степени географического распространения

· Локальные сети (Local Area NetWorks, LAN) - сосредоточены на территории не более 1-2 км; построены с использованием дорогих высококачественных линий связи, которые позволяют, применяя простые методы передачи данных, достигать высоких скоростей обмена данными порядка 100 Мбит/с.

· Глобальные сети (Wide Area NetWorks, WAN) - объединяют компьютеры, рассредоточенные на расстоянии сотен и тысяч километров. Часто используются уже существующие не очень качественные линии связи. Для устойчивой передачи дискретных данных применяются более сложные методы

иоборудование, чем в локальных сетях.

·Городские сети (Metropolitan Area NetWorks, MAN) занимают промежуточное положение между локальными и глобальными сетями. При достаточно больших расстояниях между узлами (десятки километров) они обладают качественными линиями связи и высокими скоростями обмена, иногда даже более высокими, чем в классических локальных сетях. Как и в случае локальных сетей, при построении MAN уже существующие линии связи не используются, а

прокладываются заново.

1 Назначение и к лассифик ац ия КС (3)

По масштабу производственного подразделения

В зависимости от масштаба производственного подразделения, в пределах которого действует сеть, различают сети отделов, сети предприятий и корпоративные сети.

· Сети отделов используются небольшой группой сотрудников в основном с целью разделения дорогостоящих периферийных устройств, приложений и данных; имеют одиндва файловых сервера и не более тридцати пользователей; могут работать на базе одноранговых сетевых ОС.

· Сети предприятий объединяют сети отделов в пределах отдельного здания или одной территории площадью в несколько квадратных километров, при этом глобальные соединения не используются. На уровне сети предприятия возникают проблемы интеграции и управления неоднородным аппаратным и программным обеспечением.

· Корпоративные сети объединяют большое количество компьютеров на всех территориях компании. Для корпоративной сети характерны:

масштабность - тысячи пользовательских компьютеров, сотни серверов, огромные объемы хранимых и передаваемых по линиям связи данных, множество разнообразных приложений;

высокая степень гетерогенности - типы компьютеров, коммуникационного оборудования, операционных систем и приложений различны;

использование глобальных связей - сети филиалов соединяются с помощью телекоммуникационных средств, в том числе телефонных каналов, радиоканалов, спутниковой связи.

1 Назначение и к лассифик ац ия КС (4 ) - типы сетей

Широко распространены 2 типа сетей:

·одноранговые сети;

·сети на основе сервера.

Водноранговых сетях каждый компьютер функционирует как клиент и как сервер. Для небольшой группы пользователей подобные сети легко обеспечивают разделение данных и периферийных устройств. Вместе с тем, поскольку

администрирование в одноранговых сетях нецентрализированное, обеспечить развитую защиту данных трудно.

Сети на основе сервера наиболее эффективны в том случае, когда совместно используется большое количество ресурсов и данных. Администратор может управлять защитой данных, наблюдая за функционированием сети. В таких сетях может быть один или несколько серверов, в зависимости от объема сетевого трафика, количества периферийных устройств и т.п.

2 Топология сетей

Шина

Топологию «шина» часто называют «линейной шиной» (linear bus). Данная топология относится к наиболее простым и широко распространенным топологиям. В ней используется один кабель, именуемый магистралью или сегментом, вдоль которого подключены все компьютеры сети. Шина — пассивная топология. Это значит, что компьютеры только «слушают» передаваемые по сети данные, но не перемещают их от отправителя к получателю. Поэтому, если один из компьютеров выйдет из строя, это не скажется на работе остальных.

Звезда

При топологии «звезда» все компьютеры с помощью сегментов кабеля подключаются к центральному компоненту, именуемому концентратором (hub). Сигналы от передающего компьютера поступают через концентратор ко всем остальным. Эта топология возникла на заре вычислительной техники, когда компьютеры были подключены к центральному компьютеру.

Кольцо

При топологии «кольцо» компьютеры подключаются к кабелю, замкнутому в кольцо

. Поэтому у кабеля просто не может быть свободного конца, к которому надо подключать терминатор. Сигналы передаются по кольцу в одном направлении и проходят через каждый компьютер. В отличие от пассивной топологии «шина», здесь каждый компьютер выступает в роли репитера, усиливая сигналы и передавая их следующему компьютеру. Поэтому, если выйдет из строя один компьютер, прекращает функционировать вся сеть.

3 Струк туризац ия сети — физическ ая струк туризац ия

Используют следующее оборудование для формирования физической структуры сети:

		∙ линии связи;
	Кабели	∙ сетевые адаптеры;	Сетевая карта
		∙ повторители (repeater);
		∙ концентраторы (hub).

Концентратор

3 Струк туризац ия сети — логическ ая струк туризац ия

Оборудование для формирования логической структуры сети

·мост (bridge);

·коммутатор (switch);

·маршрутизатор (router);

·шлюз (gateway)

делит разделяемую среду передачи сети на части (часто называемые логическими сегментами), передавая информацию из одного сегмента в другой только в том случае, если такая передача действительно необходима, то есть если адрес компьютера назначения принадлежит другой подсети.

Маршрутизаторы более надежно и более эффективно, чем мосты, изолируют трафик отдельных частей сети друг от друга. Маршрутизаторы образуют логические сегменты посредством явной адресации. В этих адресах имеется поле номера сети, так что все компьютеры, у которых значение этого поля одинаково, принадлежат к одному сегменту, называемому в данном случае подсетью.

Отдельные части сети может соединять шлюз . Обычно основной причиной, по которой в сети используют шлюз, является необходимость объединить сети с разными типами системного и прикладного программного обеспечения, а не желание локализовать трафик. Тем не менее шлюз обеспечивает и локализацию трафика в качестве некоторого побочного эффекта.

4 Стандартизац ия в сетях — общие сведения

Совместимость аппаратных и программных средств в сетях обеспечивается за счет соблюдения единых стандартов.

Работы по стандартизации вычислительных сетей ведутся большим количеством организаций. В зависимости от статуса организаций различают следующие виды стандартов:

∙стандарты отдельных фирм ;

∙стандарты специальных комитетов и объединений, создаваемых несколькими фирмами;

∙национальные стандарты;

∙международные стандарты, например, модель и стек коммуникационных протоколов

Международной организации по стандартам (ISO), многочисленные стандарты Международного союза электросвязи (ITU) и другие.

Некоторые стандарты, непрерывно развиваясь, могут переходить из одной категории в другую. Например, из-за феноменального успеха персонального компьютера компании IBM фирменный стандарт на архитектуру IBM PC стал международным стандартом де-факто.

Особую роль в выработке международных открытых стандартов играют стандарты Internet. Ввиду большой и постоянной растущей популярности Internet, эти стандарты становятся международными стандартами «де-факто», многие из которых затем приобретают статус официальных международных стандартов за счет их утверждения одной из вышеперечисленных организаций, в том числе ISO и ITU-T. Существует несколько организационных подразделений, отвечающих за развитие Internet и, в частности, за стандартизацию средств Internet.

4 Стандартизац ия в сетях — модель OSI (Open System Interconnection)

Важнейшим направлением стандартизации в области вычислительных сетей является

стандартизация коммуникационных протоколов.

Спецификация (в вычислительной технике) - формализованное описание аппаратных или программных компонентов, способов их функционирования, взаимодействия с другими компонентами, условий эксплуатации, ограничений и особых характеристик.

Использование при разработке систем открытых спецификаций позволяет третьим сторонам разрабатывать для этих систем различные аппаратные или программные средства расширения и модификации, а также создавать программно-аппаратные комплексы из продуктов разных производителей.

В широком смысле открытой системой может быть названа любая система (компьютер, вычислительная сеть, ОС, программный пакет, другие аппаратные и программные продукты), которая построена в соответствии с открытыми спецификациями.