Разделы презентаций
- Разное
- Английский язык
- Астрономия
- Алгебра
- Биология
- География
- Геометрия
- Детские презентации
- Информатика
- История
- Литература
- Математика
- Медицина
- Менеджмент
- Музыка
- МХК
- Немецкий язык
- ОБЖ
- Обществознание
- Окружающий мир
- Педагогика
- Русский язык
- Технология
- Физика
- Философия
- Химия
- Шаблоны, картинки для презентаций
- Экология
- Экономика
- Юриспруденция
1 КОМП’ЮТЕРНІ МЕРЕЖІ викладач: к.п.н. Горобець Сергій Миколайович
Содержание
- 1. 1 КОМП’ЮТЕРНІ МЕРЕЖІ викладач: к.п.н. Горобець Сергій Миколайович
- 2. Загальна інформаціяКількість часу на проведення занять: - лекцій
- 3. Кількість балів за видами занять:- лекція –
- 4. ТЕМА № 1 КЛАСИ ТА ТОПОЛОГІЇ КОМП’ЮТЕРНИХ МЕРЕЖ
- 5. Слайд 5
- 6. Слайд 6
- 7. 1. Етапи розвитку комп’ютерних мереж
- 8. Комп’ютерна мережа або мережа передачі даних -
- 9. Мережева архітектура – це сукупність мережевих апаратних і програмних рішень, методів доступу та протоколів обміну інформацією.
- 10. Перші комп’ютери 50-х років ХХ століття були
- 11. Системи пакетної обробки, як правило, будувалися на
- 12. Рис. 1.1. Системи обробки даних на базі мейнфрейму
- 13. Зі зменшенням вартості здешевлення процесорів на початку
- 14. Рис. 1.2. Багатотермінальна система
- 15. Подібні багатотермінальні централізовані системи зовні вже були
- 16. Поява перших локальних мережНа початку 70-х років
- 17. Десяток міні-комп’ютерів, маючи ту ж вартість, що
- 18. Рис. 1.3. Автономне використання декількох міні-комп’ютерів
- 19. Перші локальні обчислювальні мережі (рис. 1.4).У загальному
- 20. Рис. 1.4. Застосування пристроїв з’єднання для об’єднання
- 21. Мережева технологія – це узгоджений набір програмних
- 22. З’явилася необхідність уніфікації обладнання і технологій комп’ютерних
- 23. Для створення мережі достатньо було придбати стандартний
- 24. 2. Класифікація комп’ютерних мереж
- 25. 1. За технологією передачі даних мережі поділяються
- 26. 2. За принципом організації обміну даними між абонентами розрізняють мережі, побудовані на комутації: - каналів; - повідомлень; - пакетів.
- 27. Під комутацією розуміють технологію вибору напрямку й
- 28. Під комутацією каналів розуміють безпосереднє з’єднання двох
- 29. Комутація повідомлень розуміє під собою передачу між
- 30. Комутація пакетів – технологія доставки повідомлень, при
- 31. Мережа з комутацією пакетів – комунікаційна мережа,
- 32. 3. За територіальною поширеністю мережі можуть бути: - локальні, - міські, - глобальні.
- 33. Локальна мережа або локальна обчислювальна мережа (Local
- 34. Міська мережа (Metropolitan Area Network – MAN)
- 35. Глобальна мережа (Wide Area Network – WAN)
- 36. 4. За топологією. Топологією мережі може бути “шина”, “зірка”, “кільце”, “дерево”, повнозв’язна, комірчаста або змішана.
- 37. 5. За швидкістю передачі даних мережі поділяються
- 38. 6. За типом середовища передачі даних мережі
- 39. 7. За принципом організації ієрархії комп’ютерів мережі бувають:- однорангові;- з виділеним сервером.
- 40. Сервер (від англ. server – службовець) –
- 41. В однорангових мережах усі комп’ютери мають однакові,
- 42. 3. Топології комп’ютерних мереж
- 43. При організації комп’ютерної мережі дуже важливим є вибір топології, тобто компонування мережевого обладнання і кабельної інфраструктури.
- 44. Слайд 44
- 45. “Шина” (Bus).У цій топології усі комп’ютери з’єднуються
- 46. Слайд 46
- 47. Ця топологія дуже проста в реалізації і
- 48. 3. “Шина” є пасивною топологією – комп’ютери
- 49. “Кільце” (Ring).У даній топології кожний з комп’ютерів
- 50. Рис. 1.6. Мережа з топологією “кільце”
- 51. Переваги топології “кільце”:1. Оскільки кабелі не мають
- 52. Недоліки топології “кільце”:1. Сигнал у “кільці” повинен
- 53. Топологія “зірка-шина” (Star Bus). Це найпоширеніша на
- 54. Слайд 54
- 55. Концентратор (або хаб), на відміну від центрального
- 56. Переваги мереж типу “зірка-шина”:1. Надійність – підключення
- 57. Відзначимо, що при використанні замість концентраторів більш
- 58. Інші можливі мережеві топології.Реальні комп’ютерні мережі постійно
- 59. Слайд 59
- 60. Також виділимо повнозв’язну топологію, що відповідає мережі,
- 61. Комірчаста топологія (mesh) виходить з повнозв’язної шляхом
- 62. Слайд 62
- 63. 4. Доступ до середовища передачі даних
- 64. Слайд 64
- 65. Слайд 65
- 66. Слайд 66
- 67. Слайд 67
- 68. Слайд 68
- 69. Слайд 69
- 70. Слайд 70
- 71. Слайд 71
- 72. Слайд 72
- 73. Слайд 73
- 74. Слайд 74
- 75. Скачать презентанцию
Загальна інформаціяКількість часу на проведення занять: - лекцій – 8 годин (4 пари); - лабораторних – 20 годин (10 пар); Форма підсумкового контролю – екзамен.
Слайды и текст этой презентации
Слайд 2Загальна інформація
Кількість часу на проведення занять:
- лекцій – 8 годин
(4 пари);
контролю – екзамен.
Слайд 3Кількість балів за видами занять:
- лекція – 3 б.:
- конспект лекції – 2 б.;
- активність –
1 б.;- лабораторна робота – 8 б.:
- виконане завдання на парі – 4 б.;
- захист звіту – 4 б.;
- модульний контроль – 8 б.
Всього - 100 б.
Слайд 8Комп’ютерна мережа або мережа передачі даних - це сукупність вузлів
(комп’ютерів, робочих станцій чи іншого обладнання), з’єднаних комунікаційними каналами, а
також набір обладнання, який забезпечує з’єднання вузлів і передачу між ними інформації.
Слайд 9Мережева архітектура – це сукупність мережевих апаратних і програмних рішень,
методів доступу та протоколів обміну інформацією.
Слайд 10Перші комп’ютери 50-х років ХХ століття були громіздкими та дорогими,
вони призначалися для невеликого кола користувачів.
Досить часто такі комп’ютери
займали цілі будівлі і були призначені для використання в режимі пакетної обробки, а не для інтерактивної роботи користувачів.
Слайд 11Системи пакетної обробки, як правило, будувалися на базі мейнфрейму –
великого потужного та надійного комп’ютера універсального призначення.
Слайд 13Зі зменшенням вартості здешевлення процесорів на початку 60-х років ХХ
ст. з’явилися нові способи організації обчислювального процесу, які дозволили врахувати
інтереси користувачів.Почали розвиватися інтерактивні багатотермінальні системи розподілу часу (рис. 1.2).
Слайд 15Подібні багатотермінальні централізовані системи зовні вже були дуже схожі на
локальні обчислювальні мережі.
Багатотермінальні системи, хоча й мали зовнішні риси
розподілених систем, усе ще підтримували централізовану обробку даних.
Слайд 16Поява перших локальних мереж
На початку 70-х років ХХ ст. у
результаті технологічного прориву у сфері виробництва комп’ютерних компонентів з’явилися великі
інтегральні схеми (ВІС). Їхня порівняно невисока вартість і гарні функціональні можливості привели до створення міні-комп’ютерів, які стали реальними конкурентами мейнфреймів.
Слайд 17Десяток міні-комп’ютерів, маючи ту ж вартість, що й один мейнфрейм,
вирішували деякі завдання набагато швидше.
З’явилася концепція розподілу комп’ютерних ресурсів по
всьому підприємству. Однак при цьому всі комп’ютери однієї організації, як і раніше, продовжували працювати автономно (рис. 1.3).
Слайд 19Перші локальні обчислювальні мережі (рис. 1.4).
У загальному випадку локальна мережа
являє собою комунікаційну систему, що належить одній організації.
Слайд 20Рис. 1.4. Застосування пристроїв з’єднання
для об’єднання відділів
Спочатку для з’єднання
комп’ютерів один з одним використовувалися нестандартні мережеві технології.
Слайд 21Мережева технологія – це узгоджений набір програмних і апаратних засобів
(наприклад, драйверів, мережевих адаптерів, кабелів і роз’ємів) і механізмів передачі
даних лініями зв’язку, достатніх для побудови обчислювальної мережі.З’явилася необхідність уніфікації обладнання і технологій комп’ютерних мереж.
Слайд 22З’явилася необхідність уніфікації обладнання і технологій комп’ютерних мереж.
У середині 80-х
років ХХ ст. затвердилися стандартні мережеві технології об’єднання комп’ютерів у
мережу – Ethernet, ArcNet, Token Ring, Token Bus, трохи пізніше – FDDI.
Слайд 23Для створення мережі достатньо було придбати стандартний кабель, мережеві адаптери
відповідного стандарту (наприклад, Ethernet), встановити адаптери в комп’ютери, приєднати їх
до кабелю стандартними з’єднувачами й установити на комп’ютери одну з популярних мережевих операційних систем (наприклад, Novell NetWare).
Слайд 251. За технологією передачі даних мережі поділяються на два типи:
-
віщання (або з’єднання один–до багатьох).
При віщанні повідомлення, відправлене одним
комп’ютером, одержують усі комп’ютери мережі;- з’єднання“точка-точка”.
З’єднання“точка-точка” передбачає використання індивідуального каналу зв’язку для обміну інформацією між комп’ютерами.
Слайд 262. За принципом організації обміну даними між абонентами розрізняють мережі,
побудовані на комутації:
- каналів;
- повідомлень;
- пакетів.
Слайд 27Під комутацією розуміють технологію вибору напрямку й організації передачі даних
у мережах, що мають кілька альтернативних маршрутів, за якими може
проводитися обмін інформацією між двома вузлами.Інформаційні потоки, що передаються при цьому мережею, називаються мережевим трафіком (від англ. traffic – рух).
Слайд 28Під комутацією каналів розуміють безпосереднє з’єднання двох вузлів за допомогою
організації послідовності фізичних каналів зв’язку.
Мережа з комутацією каналів – тип
комунікаційної мережі, у якій кожній парі абонентів надається фізичне з’єднання протягом сеансу їх інформаційної взаємодії. При цьому на час, протягом якого здійснюється сеанс зв’язку між двома абонентами, канал зв’язку стає недоступним для використання іншими абонентами.
Слайд 29Комутація повідомлень розуміє під собою передачу між абонентами інформації у
вигляді логічно завершених порцій даних, наприклад телеграм, листів або звітів.
При цьому мережа з комутацією повідомлень працює аналогічно мережі з комутацією каналів, але фізичні канали зв’язку займаються не на період усього сеансу зв’язку, а лише на період передачі повідомлення.Мережі з комутацією повідомлень були прообразом для створення мереж з комутацією пакетів і на сьогоднішній день практично не використовуються.
Слайд 30Комутація пакетів – технологія доставки повідомлень, при якій дані, розбиті
на окремі блоки малих розмірів, що називаються пакетами, можуть пересилатися
з вихідного пункту в пункт призначення різними маршрутами.Пакети у пункті призначення потім збираються у початкові дані.
Слайд 31Мережа з комутацією пакетів – комунікаційна мережа, яка складається зі
з’єднаних один з одним магістральними каналами вузлів комутації, у яких
дані передаються у вигляді пакетів, із проміжним зберіганням цих пакетів на вузлах комутації.Зважаючи на малі розміри пакетів, що пересилаються, фізичні канали зв’язку виявляються зайнятими протягом мінімальних інтервалів часу, що дозволяє практично завжди забезпечити передачу даних між будь-якими вузлами мережі без тривалих затримок, викликаних необхідністю очікувати звільнення необхідного каналу зв’язку.
Слайд 33Локальна мережа або локальна обчислювальна мережа (Local Area Network –
LAN) – це мережа ЕОМ, яка містить у собі комп’ютери,
розташовані у межах одного приміщення, будинку або невеликої території, і дозволяє здійснювати обмін даними та спільне використання різних пристроїв (принтерів, сканерів тощо).
Слайд 34Міська мережа
(Metropolitan Area Network – MAN)
поєднує комп’ютери на
території міського району або всього міста в цілому.
Слайд 35Глобальна мережа (Wide Area Network – WAN) – сукупність мереж,
що поєднують територіально розосереджені комп’ютери, які перебувають у різних містах
і країнах.
Слайд 364. За топологією.
Топологією мережі може бути “шина”, “зірка”, “кільце”,
“дерево”, повнозв’язна, комірчаста або змішана.
Слайд 375. За швидкістю передачі даних мережі поділяються на:
- низької швидкості
(до10 Мбіт/с);
- середньої швидкості (до100 Мбіт/с);
- високої швидкості (більше100 Мбіт/с).
Слайд 386. За типом середовища передачі даних мережі розділяються на:
- дротові
(коаксіальні, на витій парі, оптоволоконні);
- бездротові (радіопередача, супутникові канали).
Слайд 397. За принципом організації ієрархії комп’ютерів мережі бувають:
- однорангові;
- з
виділеним сервером.
Слайд 40Сервер (від англ. server – службовець) – це деякий об’єкт,
що надає іншим об’єктам (як правило, вони називаються клієнтами) деякі
послуги.У комп’ютерних мережах сервером, зазвичай, називають комп’ютер або програму, яка надає клієнтам доступ мережею до своїх служб і ресурсів з метою обміну інформацією.
Комп’ютер або програма, що обмінюється із сервером інформацією та використовує його служби і ресурси, називається клієнтом.
Слайд 41В однорангових мережах усі комп’ютери мають однакові, рівні права (ранги).
У мережах з виділеним сервером розрізняють дві архітектури використання сервера:
-
файл-сервер – дані та програми на вимогу користувача пересилаються із сервера на комп’ютер клієнту, де можуть бути оброблені;- клієнт-сервер – виконання програм і обробка даних відбуваються на сервері за запитом користувача, клієнт якого одержує лише результати запиту.
Слайд 43При організації комп’ютерної мережі дуже важливим є вибір топології, тобто
компонування мережевого обладнання і кабельної інфраструктури.
Слайд 45“Шина” (Bus).
У цій топології усі комп’ютери з’єднуються один з одним
за допомогою кабелю (рис. 1.5).
Надіслані в таку мережу дані передаються
всім комп’ютерам, але обробляє їх лише той комп’ютер, апаратна МAC-адреса якого записана у кадрі як адреса одержувача.
Слайд 47Ця топологія дуже проста в реалізації і дешева (вимагає найменшу
кількість кабелю), однак має ряд істотних недоліків:
1. Такі мережі важко
розширити (збільшити число комп’ютерів у мережі та кількість сегментів – окремих відрізків кабелю, що їх з’єднує).2. Оскільки шина використовується спільно, у кожний момент часу передачу може вести лише один з комп’ютерів. Якщо передачу одночасно починають два або більше комп’ютерів, виникає викривленість сигналу (зіткнення, або колізія), що приводить до пошкодження всіх кадрів. У цьому випадку комп’ютери змушені припиняти передачу, а потім по черзі ретранслювати дані. Вплив зіткнень тим помітніший, чим вищий обсяг переданої мережею інформації та чим більше комп’ютерів, підключених до шини.
Ці два фактори знижують як максимально можливу, так і загальну продуктивність мережі, сповільнюючи її роботу.
Слайд 483. “Шина” є пасивною топологією – комп’ютери тільки “прослуховують” кабель
і не можуть відновлювати при передачі мережею сигнали, що затухають.
Щоб подовжити мережу, потрібно використовувати повторювачі (репітери), що підсилюють сигнал перед його передачею в наступний сегмент.4. Надійність мережі з топологією “шина” низька. Коли електричний сигнал досягає кінця кабелю, він, якщо не вжити спеціальних заходів, відбивається, порушуючи роботу всього сегмента мережі. Щоб запобігти такому відбиттю сигналів, на кінцях кабелю встановлюються спеціальні резистори (термінатори), що поглинають сигнали. Якщо ж у будь-якому місці кабелю виникає обрив – наприклад, при порушенні цілісності кабелю або просто при від’єднанні конектора, – то виникають два незатерміновані сегменти, на кінцях яких сигнали починають відбиватися, і вся мережа перестає працювати.
Проблеми, характерні для топології “шина”, призвели до того, що ці мережі, досить популярні ще декілька десятиліть тому, зараз вже практично не використовуються.
Слайд 49“Кільце” (Ring).
У даній топології кожний з комп’ютерів з’єднується із двома
іншими так, щоб від одного він одержував інформацію, а іншому
передавав її (рис. 1.6).Останній комп’ютер підключається до першого, і кільце замикається.
Слайд 51Переваги топології “кільце”:
1. Оскільки кабелі не мають вільних кінців, то
термінатори тут не потрібні.
2. Кожен комп’ютер виступає в ролі повторювача,
підсилюючи сигнал, що дозволяє будувати мережі великого розміру.3. Через відсутність зіткнень топологія має високу стійкість до перевантажень, забезпечуючи при цьому ефективну роботу з великими потоками інформації, що передаються мережею.
Слайд 52Недоліки топології “кільце”:
1. Сигнал у “кільці” повинен пройти послідовно (і
лише в одному напрямку) через усі комп’ютери, кожний з яких
перевіряє, чи не йому адресована інформація, тому час передачі може бути досить суттєвим.2. Підключення до мережі нового комп’ютера або іншого пристрою потребує зупинки роботи всієї мережі, що порушує роботу інших комп’ютерів в мережі.
3. Вихід з ладу хоча б одного з комп’ютерів або пристрою порушує роботу всієї мережі.
4. Обрив або коротке замикання в будь-якому з кабелів кільця робить роботу всієї мережі неможливою.
5. Щоб запобігти зупинці мережі при відмові комп’ютера або обриві кабелю, як правило, прокладають два кільця, що суттєво здорожує мережу.
Слайд 53Топологія “зірка-шина” (Star Bus).
Це найпоширеніша на сьогодні топологія.
Периферійні
комп’ютери підключаються не до центрального комп’ютера, а до пасивного концентратора,
або хабу (hub) (рис. 1.7).
Слайд 55Концентратор (або хаб), на відміну від центрального комп’ютера, ніяк не
відповідає за керування обміном даними, а виконує ті ж функції,
що й повторювач, тобто відновлює вхідні сигнали й пересилає їх усім іншим підключеним до нього комп’ютерам і пристроям.Саме тому дана топологія, хоча фізично й виглядає як “зірка”, логічно є топологією “шина” (цей факт відображається у її назві).
Незважаючи на значні витрати кабелю, характерні для мереж типу “зірка”, ця топологія має істотні переваги перед іншими, що й обумовило її поширене застосування в сучасних мережах.
Слайд 56Переваги мереж типу “зірка-шина”:
1. Надійність – підключення до центрального концентратора
й відключення комп’ютерів від нього ніяк не відображується на роботі
іншої частини мережі; обриви кабелю впливають тільки на комп’ютери, які ним з’єднані; термінатори не потрібні.2. Легкість при обслуговуванні й усуненні проблем усі комп’ютери й мережеві пристрої підключаються до центрального з’єднального пристрою, що суттєво спрощує обслуговування й ремонт мережі.
3. Захищеність – концентрація точок підключення в одному місці дозволяє легко обмежити доступ до життєво важливих об’єктів мережі.
Слайд 57Відзначимо, що при використанні замість концентраторів більш “інтелектуального” мережевого обладнання
(мостів, комутаторів і маршрутизаторів) отримуємо “проміжний” тип топології між активною
й пасивною зіркою.У цьому випадку пристрій зв’язку не лише ретранслює вхідні сигнали, але й керує їх обміном.
Слайд 58Інші можливі мережеві топології.
Реальні комп’ютерні мережі постійно розширюються і модернізуються.
Тому майже завжди така мережа є гібридною, тобто її топологія
являє собою комбінацію декількох базових топологій. Легко уявити собі гібридні топології, що є комбінацією “зірки” і “шини”, або “кільця” і “зірки”.Особливо слід виділити топологію “дерево” (Tree), яку можна розглядати як об’єднання декількох “зірок” (рис. 1.8).
Саме ця топологія на сьогодні є найбільш популярною при побудові локальних мереж.
Слайд 60Також виділимо повнозв’язну топологію, що відповідає мережі, у якій кожен
комп’ютер мережі пов’язаний з усіма іншими.
Не дивлячись на логічну
простоту, цей варіант є громіздким і неефективним, оскільки кожен комп’ютер в мережі повинен мати велику кількість комунікаційних портів, достатніх для зв’язку з кожним іншим комп’ютером мережі. Саме тому повнозв’язні топології застосовуються рідко.
Слайд 61Комірчаста топологія (mesh) виходить з повнозв’язної шляхом видалення деяких зв’язків
(рис. 1.9).
Така топологія є достатньо надійною – при обриві
будь-якого каналу передача даних не припиняється, оскільки можливі декілька маршрутів доставки інформації. Комірчасті топології використовуються там, де потрібно забезпечити максимальну стійкість мережі, наприклад, при об’єднанні декількох ділянок мережі великого підприємства або при підключенні до Інтернету. При цьому суттєво збільшується витрата кабелю, ускладнюється мережеве обладнання і його налаштування.
