Локальные сети (вычислительные)

TCP/IP

1. LAN

2. MAN

3. WAN

Вычислительная сеть- совокупность компьютеров или терминалов, соединенных линиями связи, образованных средой передачи данных.

Линия связи- провод между 2 точками.

Среда – это почему идет сигнал (воздух).

Сеть включает в себя различные коммуникационные оборудования.

Управление локального обеспечения –операционная система.

Развитие сетей.

1. Телеграф

2. развитие локальных сетей 50-е года 20-го столетия.

Устройство: перфокарта.

В 60-е годы понятие распределенной системы:

в 70-х годах изобретен модем.

IBM: персональные компьютеры.

Начало развитие локальных сетей: AccNet.

ISO- internatiol standart organization

Стандарт: ethernet, tokenRing (80-e)

Основная задача: распределение ресурсов между пользователями.

Стандартная архитектура сети:

Клиент-сервер

Служба (service) обеспечивает совместный доступ или удаленный доступ и любые другие задачи систем.

Сетевая служба - всегда распределенная программа. Использует все доступные ресурсы сети.

Основные компоненты современной сети:

1. компьютер или терминал;

2. коммуникационное оборудование;

3. линии связи;

4. программное обеспечение.

1-3 – многослойная модель.

Задачи вычислительной сети:

1. выполнение параллельных вычислений;

2. высокая отказоустойчивость;

3. возможность совместного использования данных ресурсов.

4. представление оперативного доступа к информации.

Обмен данными по локальной сети.

Интерфейс (interface) – протокол, набор средств связи и набор правил передачи данных.

Двоичная форма: 0,1.

Кодирование – представление данных в виде оптических, электрических сигналов.

Потенциальное кодирование – U1 -0, U2-1.

Импульсное кодирование – смена полярности +, -.

Модуляция – синусоидальная волна (смена амплитуды или частот)

Пример: телефон, неудобно, но устойчиво к помехам.

Сведения о контрольной сумме: сведения о длине пакета.

Если длина не совпадает, то повторяется.

Стандарты топологий (как компьютер связан линиями связи).

1. Топология шина (единственный общий провод)

не требует затрат.

Компьютер остается в ожидании.

Необходимо установить терминатор, т.е. сопротивление.

2. Топология звезда.

3. 

   глобальные сети

ячеистая топология

полносвязная топология

топология кольцо (отказоустойчивая топология)

Характеристики линий связи

Оптоволокно

1. одномодовая

2. многомодовая

распространение до 3-4 км.

Сгибать можно как угодно

Электрика

1. Коаксиальный провод

2. 

   UTP (universal twister pare)

1 категория витой пары – до 20 кбит/с

4 и5 – 100 мбит/с

6 и7 -1 гбит/с

3. STP (shell twister pare)

В защищенной оболочке (экранированная пара)

Стандарт Rj-45 (разъем) на 8 проводов

Rj-11 –телефонная розетка (на 4 провода)

Структуризация сетей

Однородность топологий для удобства расширения

1. Шина, кольцо, звезда полносвязная

2. все узлы сети имеют равные права доступа к другим узлам.

Ограничения

1. на длину линия связи между узлами

2. на количество узлов в сети

3. на интенсивность трафика

Структуризация сетей

применяются для снятия ограничений

- логическая

1. логическая топология сети определяется тем, как проходит трафик между 2 узлами.

2. логическая структуризация (чтобы обойти ограничения) – это распределение трафика.

- физическая

1. физическая топология сети определяется тем, как проложены линии связи

2. физическая структуризация – это изменение физической топологии сети путем использования коммуникационного оборудования.

Шина

шина+звезда

цель:

а) восстановление физических характеристик сигнала

б) перераспределение трафика (могут решать определенный класс устройств –маршрутизаторы)

В большинстве случаев физическая и логическая топология будут совпадают. Обычно в начале сеть создают на бумаге.

Устранение ограничений:

- использование коммуникационного оборудования устраняет ограничения на длину и количество узлов в сети.

- изменение путей прохождение пакетов устраняет ограничения на интенсивность трафика

Пример: (неудачно спроектированная сеть)

- передача от а к б дает трафик на всю сеть при использовании НИВ

-физ. Структуризация не решает проблему, логическая топология по прежнему шина.

Решение:

-не получится у конкурентов украсть информацию

-передача от а к б при использовании switch – трафик не выходит за пределы портов switch к которым подключены соответствующие узлы.

-логическая структура не меняет топологию на звезду.

Логическая структуризация сети – это разбиение сети на сегменты с локализованным трафиком.

Локализация трафика – организация трафика таким образом, чтобы он проходил только между отправителем и адресатом.