- •Информационные сети
- •Содержание
- •Часть I. Общие принципы построения вычислительных сетей
- •Основные понятия вычислительных сетей
- •Эволюция вычислительных систем
- •Понятие и основные компоненты сети.
- •Преимущества использования сетей.
- •Основные вопросы построения сетей.
- •Топология физических связей сети.
- •Организация совместного использования линий связи.
- •Адресация компьютеров.
- •Структуризация сети.
- •Организация вычислений в сети.
- •Классификация компьютерных сетей.
- •По территориальному признаку, то есть по величине территории, которую покрывает сеть (локальные и глобальные сети).
- •По масштабу производственного подразделения, в пределах которого действует сеть (сети отделов, кампусов и корпораций).
- •По наличию выделенного сервера.
- •Характеристики вычислительных сетей.
- •Производительность.
- •Надежность и безопасность.
- •Расширяемость и масштабируемость.
- •Прозрачность.
- •Поддержка разных видов трафика.
- •Многоуровневый подход к описанию средств сетевого взаимодействия.
- •Сообщение как единица информации в сети.
- •Эталонная модель взаимодействия открытых систем (эмвос) osi.
- •Уровни модели osi.
- •Стандартные стеки коммуникационных протоколов.
- •Основы передачи дискретных данных.
- •Линии связи.
- •Типы линий связи.
- •Аппаратура линий связи.
- •Передача с установлением соединения и без установления соединения.
- •Обнаружение и коррекция ошибок.
- •Компрессия данных.
- •Методы коммутации.
- •Коммутация каналов.
- •Коммутация пакетов.
- •Коммутация сообщений.
- •Построение локальных сетей по стандартам физического и канального уровня.
- •Протоколы и стандарты канального уровня локальных сетей.
- •Раздел 802.2 определяет подуровень управления логическим каналом llc.
- •Технология Ethernet (ieee 802.3).
- •Общая характеристика технология Ethernet.
- •Метод доступа csma/cd.
- •Спецификации физической среды Ethernet.
- •Технология Fast Ethernet (ieee 802.3u).
- •Технология Gigabit Ethernet (ieee 802.3ab, ieee 802.3z).
- •Технология 10 Gigabit Ethernet (ieee 802.3ae).
- •Технология Token Ring (ieee 802.5).
- •Общая характеристика технологии.
- •Маркерный метод доступа к разделяемой среде.
- •Физический уровень технологии Token Ring.
- •Технология fddi.
- •Общая характеристика технологии.
- •Особенности метода доступа.
- •Физический уровень технологии fddi.
- •Технология беспроводных локальных сетей (ieee 802.11).
- •Обзор стандартов wlan.
- •Режимы функционирования беспроводных сетей.
- •Физические топологии беспроводных сетей.
- •Архитектура беспроводной сети.
- •Структурообразующее оборудование локальной сети.
- •Структурированная кабельная система локальной сети.
- •Сетевые адаптеры.
- •Повторители и концентраторы.
- •Логическая структуризация сети.
- •Причины логической структуризации.
- •Алгоритм моста.
- •Коммутаторы локальных сетей
- •Общие понятия
- •Методы коммутации
- •Архитектура коммутаторов
- •Дополнительные функции коммутаторов
- •Виртуальные локальные сети
- •Vlan на базе портов
- •Vlan на базе mac-адресов
- •Vlan на базе меток – стандарт 802.1q
- •Алгоритм покрывающего дерева Spanning Tree
- •Агрегирование портов и создание высокоскоростных сетевых магистралей
- •Обеспечение качества обслуживания (QoS)
- •Ограничение доступа к сети
- •Сетевой уровень как средство построения больших сетей.
- •Объединение сетей на основе протоколов сетевого уровня.
- •Ограничения сетей, объединенных на основе протоколов канального уровня.
- •Принципы объединения сетей на основе протоколов сетевого уровня. Понятие составной сети.
- •Понятие маршрутизатора, принципы маршрутизации.
- •Принципы маршрутизации.
- •Функции маршрутизатора.
- •Коммутация третьего уровня.
- •Глобальные компьютерные сети.
- •Основные понятие глобальной сети.
- •Структура глобальной сети.
- •Типы глобальных сетей.
- •Глобальные связи на основе выделенных линий.
- •Аналоговые выделенные линии.
- •Цифровые выделенные линии.
- •Глобальные сети с коммутацией каналов.
- •Аналоговые телефонные сети.
- •Цифровые телефонные сети.
- •Isdn – сети с интегральными услугами.
- •Глобальные сети с коммутацией пакетов.
- •Принцип коммутации пакетов с использованием техники виртуальных каналов.
- •Сети х.25.
- •Сети Frame Relay.
- •Технология atm.
- •Удаленный доступ к сети.
- •Средства управления сетями.
- •Системы управления сетями.
- •Мониторинг и анализ локальных сетей.
Классификация компьютерных сетей.
По территориальному признаку, то есть по величине территории, которую покрывает сеть (локальные и глобальные сети).
Локальные сети (LAN – Local Area Network) – сети компьютеров, сосредоточенные на небольшой территории (обычно в радиусе не более 1-2 км). В общем случае локальная сеть представляет собой коммуникационную систему, принадлежащую одной организации. Из-за коротких расстояний в локальных сетях имеется возможность использования относительно дорогих высококачественных линий связи, которые позволяют, применяя простые методы передачи данных, достигать высоких скоростей обмена (100-1000 Мбит/с). Большое кол-во услуг в on-line.
Глобальные сети (WAN – Wide Area Network) – объединяют территориально рассредоточенные компьютеры, которые могут находиться в различных городах и странах. Так как прокладка высококачественных линий связи на большие расстояния обходится очень дорого, в глобальных сетях часто используются уже существующие линии связи, изначально предназначенные совсем для других целей (телефонные, телеграфные). Для устойчивой передачи данных применяются сложные методы и дорогое оборудование. Скорости передачи невысокие, набор on-line услуг ограниченный.
Городские сети (сети мегаполиса) (MAL – Metropolitan Area Network) – предназначены для обслуживания территории крупного города – мегаполиса. Занимают промежуточное положение между LAN и WAN. Используют цифровые магистральные линии связи, часто оптоволоконные, со скоростями от 45 Мбит/с. Предназначены для связи локальных сетей в масштабах города и соединения локальных сетей с глобальными. Поддерживают видеоконференции и передачу голоса.
По масштабу производственного подразделения, в пределах которого действует сеть (сети отделов, кампусов и корпораций).
Сети отделов – сети, которые используются сравнительно небольшой группой сотрудников, работающих в одном отделе предприятия и решающих общие задачи (до 100-150 чел.). Главной целью сети отдела является разделение локальных ресурсов (приложения, данные, принтеры, модемы). Сети отделов обычно не разделяются на подсети и создаются на основе одной сетевой технологии.
Сети кампусов – объединяют множество сетей отделов одного предприятия в пределах одного здания или в пределах одной территории площадью до нескольких км. Глобальные соединения не используются. Служит для взаимодействия между сетями отделов, доступа к общим базам данных предприятия, к общим факс-серверам, высокоскоростным модемам и принтерам. Может объединять подсети с различными сетевыми технологиями.
Корпоративные сети (сети масштаба предприятия) – объединяют большое кол-во компьютеров на всех территориях отдельного предприятия. Они могут быть сложно связаны и покрывать город, регион или даже континент. Для соединения удаленных локальных сетей и отдельных компьютеров применяются разнообразные телекоммуникационные средства, в том числе телефонные каналы, радиоканалы, спутниковая связь. Корпоративные сети обладают высокой степенью гетерогенности – в них используются различные типы компьютеров и ОС.
По наличию выделенного сервера.
Одноранговые сети (сети рабочих групп) – все компьютеры в сети равноправны: нет иерархии среди компьютеров и нет выделенного сервера. Как правило, каждый компьютер функционирует и как клиент, и как сервер. Нет отдельного компьютера, ответственного за администрирование всей сети. Каждый пользователь сам администрирует свой компьютер и решает, какие ресурсы сделать общедоступными в сети. Достоинства: простота и дешевизна сети; поддержка одноранговых сетей встроена в большинство операционных систем. Недостатки: низкая управляемость сетью (нет центрального администрирования) и как следствие ограничение на количество компьютеров в сети (обычно не более 10); низкая защита данных в сети: ресурсы рассредоточены по многим компьютерам, невозможно централизованно управлять защитой, защита только на уровне ресурсов (установка пароля).
Сети на основе сервера – для обеспечения работы сети используются выделенные серверы. Выделенные серверы – компьютеры, функционирующие только как сервер (исключая функции клиента или рабочей станции). Они специально оптимизированы для быстрой обработки запросов от сетевых клиентов и для управления защитой файлов и каталогов. Существуют различные типы специализированных серверов: файл-серверы, серверы печати, серверы приложений, почтовые серверы, факс-серверы, коммуникационные серверы. Серверы работают под управлением специальной серверной операционной системы. Преимущества: централизованное администрирование сети, надежная защита данных на уровне пользователя, высокая надежность, возможность дублирования и резервного копирования информации на сервере, возможность создания сетей с любым количеством пользователей. Недостатки: высокая стоимость сети в связи с применением дорогих серверных станций, дисковых массивов и другого специализированного оборудования, необходимость иметь специально обученного администратора сети.