Слайд 2Немного истории
Режим разделения времени – разделяли вычислительные ресурсы
режима обратного
разделения времени
Слайд 3Объединение в локальную сеть
Слайд 4Определения
Локальная сеть должна обеспечивать прозрачную связь.
По сути, компьютеры, связанные
локальной сетью, объединяются в один виртуальный компьютер, ресурсы которого могут
быть доступны всем пользователям, причем этот доступ не менее удобен, чем к ресурсам, входящим непосредственно в каждый отдельный компьютер.
Под удобством в данном случае понимается высокая реальная скорость доступа, скорость обмена информацией между приложениями, практически незаметная для пользователя.
Слайд 5Признаки л.с.
Высокая скорость передачи информации, большая пропускная способность сети. Приемлемая
скорость сейчас — не менее 10 Мбит/с.
Низкий уровень ошибок
передачи (или, что тоже самое, высококачественные каналы связи). Допустимая вероятность ошибок передачи данных должна быть порядка 10-8 — 10-12.
Эффективный, быстродействующий механизм управления обменом по сети.
Заранее четко ограниченное количество компьютеров, подключаемых к сети.
Слайд 6Недостатки
Сеть требует значительных материальных затрат на покупку сетевого оборудования, программного
обеспечения, на прокладку соединительных кабелей и обучение персонала.
Сеть требует
администратора сети, который будет заниматься контролем работы сети, ее модернизацией, управлением доступом к ресурсам, устранением возможных неисправностей, защитой информации и резервным копированием.
Сеть ограничивает возможности перемещения компьютеров, подключенных к ней, так как при этом может понадобиться перекладка соединительных кабелей.
Сети представляют собой прекрасную среду для распространения компьютерных вирусов, поэтому вопросам защиты от них придется уделять гораздо больше внимания, чем в случае автономного использования компьютеров.
Информационная защита требует проведения целого комплекса технических и организационных мероприятий.
Слайд 7Понятия
Абонент (узел, хост, станция) — это устройство, подключенное к сети
и активно участвующее в информационном обмене.
Сервером называется абонент (узел)
сети, который предоставляет свои ресурсы другим абонентам, но сам не использует их ресурсы. Таким образом, он обслуживает сеть.
Выделенный (dedicated) сервер — это сервер, занимающийся только сетевыми задачами. Невыделенный сервер может помимо обслуживания сети выполнять и другие задачи.
Клиентом называется абонент сети, который только использует сетевые ресурсы, но сам свои ресурсы в сеть не отдает.
Компьютер-клиент также часто называют рабочей станцией.
Слайд 8Понятия. Выделенная линия
Leased Line —
Постоянное соединение компьютера (локальной сети)
с удаленным компьютером посредством выделенной линии.
Существует несколько видов такого
соединения: по медной паре, с помощью оптоволоконных кабелей и на основе радиоканала.
Слайд 9Понятия. Витая пара
Twisted Pair —обычный телефонный кабель из 4
или 8 пpоводков, скpyченных междy собой попаpно.
Витая пара бывает
одножильная и многожильная (по типу провода), экранированная и простая.
Слайд 10Оптоволоконный кабель
Благодаря высокой несущей частоте и широким возможностям мультиплексирования, пропускная
способность волоконно-оптических линий многократно превышает пропускную способность всех других систем
связи и может измеряться терабитами в секунду.
Слайд 11Понятия. Сетевая плата
(сетевая карта, сетевой адаптер, Ethernet-адаптер, NIC (англ.
network interface card)) —
Платы сетевого адаптера выступают в качестве
физического интерфейса, или соединения, между компьютером и сетевым кабелем. Платы вставляются в слоты расширения всех сетевых компьютеров и серверов.
Чтобы обеспечить физическое соединение между компьютером и сетью, к соответствующему разъему или порту, платы (после ее установки) подключается сетевой кабель.
Назначение платы сетевого адаптера:
· Подготовка данных, поступающих от компьютера, к передаче по сетевому кабелю;
· Передача данных другому компьютеру;
· Управление потоком данных между компьютером и кабельной системой.
Слайд 12Понятие. MAC-адрес
(от англ. Media Access Control — управление доступом к
носителю) —
это уникальный идентификатор, сопоставляемый с различными типами оборудования
для компьютерных сетей.
В широковещательных сетях (таких, как сети на основе Ethernet) MAC-адрес позволяет уникально идентифицировать каждый узел сети и доставлять данные только этому узлу.
Пример MAC-адреса
00:E0:18:C3:11:89
Слайд 13Понятия. Хаб (Hub) —
Хаб (повторитель, разветвитель, концентратор, repeater, hub)
- устройство, служащее для "разветвления" сигнала в сегменте сети. Сигнал,
полученный хабом на одном порту, усиливается и передается на все порты устройства.
Портов может быть минимум 2, тогда это называется "повторитель" (repeater), чаще всего такие 2х-портовые хабы применялись в коаксиальных сетях и служили для "удлинения" сети.
Слайд 14Понятия. Коммутатор (Switch)
Свич (он же переключатель, мост, switch, bridge)
-устройство, служащее для разделения сети на отдельные сегменты, которые могут
содержать Хабы и сетевые карты.
читают поле физического адреса назначения (MAC) пакета, пришедшего на один из портов, и в зависимости от его значения и таблицы MAC-адрес - порт "ретранслируют" пакет на другой порт (или не ретранслируют).
Свитч с 2-мя портами называется мостом (bridge), при этом порты могут иметь разные сетевые стандарты: Ethernet и Token Ring, 10Base-T и 100Base-T, и другие вариации.
Вносят большую задержку чем хабы.
Слайд 15Понятия. Маршрутизатор
Маршрутизатор (router) - это специальное устройство, или компьютеp с
соответствующим пpогpаммным обеспечением.
Служит для разделения сети на подсети, которые
могут содержать свичи, хабы и сетевые карты. работают с содержимым пакетов на уровне сетевых адресов и перенаправляют пакеты на другие порты.
Слайд 16Топология локальных сетей
Под топологией компьютерной сети обычно понимается физическое расположение
компьютеров сети друг относительно друга и способ соединения их линиями
связи.
Шина
Звезда
Кольцо
Дерево
Смешенные
Сеточная
Слайд 17Шина
Шина (bus) — все компьютеры параллельно подключаются к одной линии
связи. Информация от каждого компьютера одновременно передается всем остальным компьютерам
Слайд 18Звезда
Звезда (star) — к одному центральному компьютеру присоединяются остальные периферийные
компьютеры, причем каждый из них использует отдельную линию связи. Информация
от периферийного компьютера передается только центральному компьютеру, от центрального — одному или нескольким периферийным
Слайд 19Кольцо
Кольцо (ring) — компьютеры последовательно объединены в кольцо. Передача информации
в кольце всегда производится только в одном направлении.
Слайд 20Дерево
Дерево (tree) можно рассматривать как комбинацию нескольких звезд. Причем, как
и в случае звезды, дерево может быть активным или истинным
и пассивным
активное
пассивное
Слайд 22Сеточная топология
Сеточная топология (mesh), при которой компьютеры связываются между собой
не одной, а многими линиями связи, образующими сетку
Слайд 24Сети
Назначение пакетов и их структура
Слайд 25Пакеты
Информация в локальных сетях, как правило, передается отдельными порциями, кусками,
называемыми в различных источниках пакетами (packets), кадрами (frames) или блоками.
Предельная длина пакетов строго ограничена.
Слайд 26Время доступа
Абоненты передают свою информацию по очереди.
Время ожидания своей
очереди и есть время доступа.
С тем чтобы уравнять в правах
всех абонентов применяются пакеты (кадры) ограниченной длины.
Слайд 27Пакеты
сравнительно большие пакеты имеют преимущества перед очень маленькими пакетами, например,
перед побайтовой (8 бит) или пословной (16 бит или 32
бита) передачей информации.
Существует некоторая оптимальная длина пакета (или оптимальный диапазон длин пакетов), при которой средняя скорость обмена информацией по сети будет максимальна. Она зависит от уровня помех, метода управления обменом, количества абонентов сети, характера передаваемой информации, и от многих других факторов.
Слайд 30Структура пакета
Стартовая комбинация битов или преамбула, которая обеспечивает предварительную настройку
аппаратуры адаптера или другого сетевого устройства на прием и обработку
пакета.
Сетевой адрес (идентификатор) принимающего абонента, то есть индивидуальный или групповой номер, присвоенный каждому принимающему абоненту в сети. Позволяет приемнику распознать пакет.
Сетевой адрес (идентификатор) передающего абонента, то есть индивидуальный номер, присвоенный каждому передающему абоненту. Этот адрес информирует принимающего абонента, откуда пришел данный пакет.
Служебная информация, которая может указывать на тип пакета, его номер, размер, формат, маршрут его доставки, на то, что с ним надо делать приемнику и т.д.
Слайд 31Структура пакета
Данные (поле данных) – это та информация, ради передачи
которой используется пакет. В отличие от всех остальных полей пакета
поле данных имеет переменную длину, которая, собственно, и определяет полную длину пакета. Пакеты, включающие поле данных, называются информационными пакетами.
Контрольная сумма пакета – это числовой код, формируемый передатчиком по определенным правилам и содержащий в свернутом виде информацию обо всем пакете. Приемник, повторяя вычисления, сделанные передатчиком, с принятым пакетом, сравнивает их результат с контрольной суммой и делает вывод о правильности или ошибочности передачи пакета.
Стоповая комбинация служит для информирования аппаратуры принимающего абонента об окончании пакета, обеспечивает выход аппаратуры приемника из состояния приема.
Слайд 36Прикладной (7) уровень (Application Layer)
или уровень приложений обеспечивает услуги непосредственно
поддерживающие приложения пользователя:
программные средства передачи файлов,
доступа к базам
данных,
средства электронной почты,
службу регистрации на сервере.
Этот уровень управляет всеми остальными шестью уровнями.
Слайд 37Представительский (6) уровень (Presentation Layer)
или уровень представления данных определяет и
преобразует форматы данных и их синтаксис в форму, удобную для
сети, то есть выполняет функцию переводчика.
Здесь же производится шифрование и дешифрирование данных, а при необходимости – и их сжатие.
Стандартные форматы существуют для текстовых файлов (ASCII, EBCDIC, HTML), звуковых файлов (MIDI, MPEG, WAV), рисунков (JPEG, GIF, TIFF), видео (AVI).
Все преобразования форматов делаются на представительском уровне.
Слайд 38Сеансовый (5) уровень (Session Layer)
управляет проведением сеансов связи (то есть
устанавливает, поддерживает и прекращает связь). Этот уровень предусматривает три режима
установки сеансов:
симплексный (передача данных в одном направлении),
полудуплексный (передача данных поочередно в двух направлениях) и
полнодуплексный (передача данных одновременно в двух направлениях).
Слайд 39Транспортный (4) уровень (Transport Layer)
обеспечивает доставку пакетов без ошибок и
потерь, а также в нужной последовательности.
Здесь же производится разбивка
передаваемых данных на блоки, помещаемые в пакеты, и восстановление принимаемых данных из пакетов.
Доставка пакетов возможна как с установлением соединения (виртуального канала), так и без.
Транспортный уровень является пограничным и связующим между верхними тремя, сильно зависящими от приложений, и тремя нижними уровнями, сильно привязанными к конкретной сети.
Слайд 40Сетевой (3) уровень (Network Layer)
отвечает за адресацию пакетов и перевод
логических имен (логических адресов, например, IP-адресов или IPX-адресов) в физические
сетевые MAC-адреса (и обратно).
На этом же уровне решается задача выбора маршрута (пути), по которому пакет доставляется по назначению (если в сети имеется несколько маршрутов).
На сетевом уровне действуют такие сложные промежуточные сетевые устройства, как маршрутизаторы.
Слайд 41Канальный (2) уровень или уровень управления линией передачи (Data link
Layer)
отвечает за формирование пакетов (кадров) стандартного для данной сети (Ethernet,
Token-Ring, FDDI) вида, включающих начальное и конечное управляющие поля.
Здесь же производится управление доступом к сети, обнаруживаются ошибки передачи путем подсчета контрольных сумм, и производится повторная пересылка приемнику ошибочных пакетов.
Канальный уровень делится на два подуровня: верхний LLC и нижний MAC.
На канальном уровне работают такие промежуточные сетевые устройства, как, например, коммутаторы.
Слайд 42Физический (1) уровень (Physical Layer)
это самый нижний уровень модели, который
отвечает за кодирование передаваемой информации в уровни сигналов, принятые в
используемой среде передачи, и обратное декодирование.
Здесь же определяются требования к соединителям, разъемам, электрическому согласованию, заземлению, защите от помех и т.д.
На физическом уровне работают такие сетевые устройства, как трансиверы, репитеры и репитерные концентраторы.