Способы соединения компьютеров презентация
ИСТОРИЯ ПОЯВЛЕНИЯ И РАЗВИТИЯ КОМПЮТЕРНЫХ СЕТЕЙ
В истории развития компьютерных сетей можно выделить пять основных этапов:
1. Начало 60-х годов. Внедрение многотерминальных систем разделения
времени. Многотерминальные системы считаются прообразом локальных сетей.
2. Конец 60-х годов. Соединение суперкомпьютеров через телефонные линии
с помощью модемов - зарождение глобальных сетей.
3. Начало 70-х годов. Появление локальных сетей связывающих
миникомпьютеры.
4. 80-е годы. Широкое распространение локальных сетей персональных
компьютеров . Разработка стандартов локальных сетей (Ethernet, Token Ring,
Arcnet). Зарождение сети Интернет.
5. 90-годы – настоящее время. Повсеместное внедрение сети Интернет.
Значительное повышение скоростей передачи данных. Сближение различных
типов сетей (локальных и глобальных компьютерных сетей, телефонных и телерадио сетей). Широкое распространение беспроводных технологий передачи
данных
2
Компьютерная сеть –
это совокупность
аппаратных средств,
программного
обеспечения и
физической среды,
обеспечивающая
передачу данных
между компьютерами.
3
Классификация по типу коммутации между узлами
Сеть с коммутацией каналов
При организации сети с коммутацией каналов на время передачи данных
между двумя узлами образуется цепь взаимосвязанных последовательных
отрезков пути передачи данных, которая образует канал. Этот канал
представляет собой физическое соединение между взаимодействующей парой
узлов, которое не может быть использовано в этот момент другими узлами для
передачи своих данных. Естественным примером сети с коммутацией
физических каналов является сеть, которая образуется при подключении к
провайдеру Интернета по телефонной линии.
Сеть с коммутацией пакетов
В случае сети с коммутацией пакетов логическая единица данных (например,
файл), пересылаемая между двумя компьютерами в сети, разделяется на
небольшие фрагменты, получившие название пакетов. Между пунктом отправки
пакета и пунктом его приема может быть расположено множество узлов. При
этом пакеты могут передаваться от компьютера-отправителя к компьютеруполучателю разными путями. Пакеты, отправленные позже, могут быть приняты
раньше. Пакеты, при пересылки которых произошла ошибка, могут быть посланы
повторно. Передача заканчивается тем, что на компьютере-получателе
накапливаются все пакеты и из них собирается передаваемая логическая
6
единица данных
Классификация по среде передачи данных
Проводные сети
Проводные соединения компьютеров реализуются при помощи медного провода.
Кабельные соединения реализуются при помощи групп проводов, объединенных общей
оболочкой.
Кабельные коаксиальные соединения реализуются при помощи одножильного кабеля с
экранирующей оплеткой, предназначенного для передачи переменного электрического
тока высокой (радио) частоты.
Оптоволоконные соединения реализуются при помощи кабеля, проводящего не
электрический ток, а световой луч. В центре такого кабеля лежит специальный
материал, называемый оптоволокном.
Беспроводные сети
Радиочастотные наземные каналы представлены каналами наземной мобильной
связи, технологиями Wi-Fi и Blutooth. Данные в этом случае передаются
электромагнитными волнами очень высокой частоты (в миллиметровом диапазоне), и
расстояние передачи данных весьма невелико, от десятков метров до расстояния
прямой видимости.
В случае радиочастотных спутниковых каналов данные передаются через
искусственные спутники земли. При этом расстояние, на которое могут передаваться
данные, может быть очень большим (с континента на континент), но прием и передача
данных требует специального, пока еще довольно громоздкого оборудования
(направленные спутниковые антенны, так называемые «тарелки»).
7
Классификация по территориальному охвату
•Персональная сеть
•Локальная сеть
•Муниципальная сеть
•Глобальные сети
•Интернет
Надо отметить, что данная классификация достаточно
условна. В некоторых случаях принято делить сети всего на
три: локальные, глобальные и Интернет.
8
Классификация по скорости передачи данных
•низкоскоростные (до 10 Мбит/с);
•среднескоростные (до 100 Мбит/с);
•высокоскоростные (до 1 Гбит/с);
•сверхвысокоскоростные (до 10 Гбит/с).
Классификация по иерархической организации
•одноранговой сети
•сети с выделенным сервером
9
10. Одноранговая локальная сеть
В одноранговой локальной сети все компьютеры равноправны.
Общие устройства могут быть подключены к любому компьютеру в сети.
Сеть с выделенным сервером
Один или более компьютеров выполняют дополнительные функции
по предоставлению услуг остальным компьютерам сети.
В сетях с выделенным сервером реализуется клиент-серверная технология.
На сервере устанавливается серверное ПО:
• серверная операционная система;
• WEB-сервер (организация Интранет);
• прокси-сервер (обеспечение работы с Интернет рабочих станций);
• файл-сервер (обеспечение совместного доступа к файлам) и т.п.
На рабочей станции устанавливается клиентское ПО:
• операционная система для рабочих станций;
• клиентская часть прикладного ПО и т.п.
10
Топология компьютерных сетей
1. Полносвязная топология
2. Общая шина
3. Звезда
4. Кольцо
5. Дерево
6. Смешанная топология
11
Полносвязная топология
В случае полносвязной топологии каждый
компьютер сети связан с каждым компьютером
отдельным дуплексным (двусторонним)
физическим каналом связи
Общая шина
В топологии с общей шиной между компьютерами прокладывается кабель,
который является общей для всех компьютеров шиной передачи данных. Все
компьютеры сети подключаются к этой шине.
В качестве шины выступает обычно
коаксиальный кабель, отрезками
которого через специальные
разъемы соединяются компьютеры
12
Звезда
В звездообразной топологии каждый компьютер
подключается при помощи отдельного кабеля к общему
устройству, называемому концентратором, или хабом.
В качестве кабеля в этом случае может быть
использована как витая пара, так и коаксиальный либо
оптоволоконный кабель. В качестве концентратора
может выступать как специальное устройство, так и
еще один компьютер.
Преимуществом звездообразной топологии является
то, что при выходе из строя одного из компьютеров или
повреждении отдельного кабеля вся сеть продолжает
функционировать, поскольку компьютеры полностью
автономны друг от друга.
Кольцо
В кольцевой топологии компьютеры
объединяются между собой круговой связью .
При этом каждый компьютер связывается с
последующим отдельным кабелем (нет общей
шины). Это значит, что на каждом из
компьютеров должно быть два сетевых
устройства: для связи с предыдущим
13
компьютером и с последующим.
Дерево
Древовидная, или иерархическая,
топология получается при объединении
концентраторов нескольких звезд в
иерархическом порядке. При этом
возникает древовидная структура с
одним путем передачи для каждого из
компьютеров
Смешанная топология
Смешанная топология обычно возникает при объединении различных
топологий, поэтому большие сети обычно строятся на основе смешанной
14
топологии
15. Физическая реализация среды передачи данных
Оптоволоконный кабель
с одномодовым или многомодовым волокном с броней из гофрированной
стальной ленты, без промежуточной полиэтиленовой оболочки.
16
Сетевые адаптеры
Сетевой адаптер – это связующее звено
между компьютером и сетью. Это
устройство может заменить сетевую карту,
если ее нет в компьютере или если
внутренняя карта не поддерживает
требуемый стандарт.
Иногда необходимые для связи
компьютеров компоненты уже установлены
на системной плате и тогда отдельная
сетевая плата не нужна.
В этом случае гнездо для сетевого кабеля
расположено на задней стенке системного
блока.
17
Концентраторы
Концентратор (hub) – это сетевое устройство,
предназначенное для объединения устройств
сети в сегменты. Основной принцип его
работы заключается в трансляции пакетов,
поступающих на один из его портов на все
другие порты.
Маршрутизаторы
Роутер (от англ. route – маршрут) или, маршрутизатор – это устройство,
обеспечивающее обмен информацией между различными сетями.
18
19. Модели и протоколы компьютерных сетей
Протокол – набор правил и процедур, регулирующих порядок осуществления
некоторой связи (например, дипломатический протокол).
Сетевой протокол – правила и технические процедуры, позволяющие
компьютерам , объединенным в сеть, осуществлять соединение и обмен
данными.
Сетевая модель – соглашение на концептуальном уровне о том, как
принимать или передавать данные для всех этапов сетевого взаимодействия,
начиная от передачи и приема битов до определения того, как
интерпретировать принятые данные.
Стек протоколов – это иерархически организованная совокупность
протоколов для обеспечения взаимодействия узлов компьютерной сети.
19
Модель OSI (ВОС)
Открытые стандарты - это опубликованные, общедоступные
стандарты, принятые в результате достижения согласия
заинтересованными сторонами.
Открытая система - система, построенная на основе открытых
стандартов.
В 1979 г. международной организацией по стандартизации (ISO,
International Standards Organization) была разработана модель
Взаимодействия Открытых систем (OSI, Open System Interconnection).
Назначение модели: разработка обобщенного представления
сетевого взаимодействия.
Модель пересмотрена в 1993 г.
23
Модель OSI определяет уровни взаимодействия сетевых объектов,
функции каждого уровня, вводит стандартную терминологию при
описании сетевого взаимодействия.
Модель разработана по иерархической семиуровневой схеме.
7
Прикладной
6
Представит.
5
Сеансовый
4
Транспортный
3
Сетевой
2
Канальный
1
Физический
Модель описывает только системные (реализуемые на уровне ОС и
аппаратных платформ) средства взаимодействия систем
24
Модель взаимодействия открытых систем (ВОС,ISO)
Данные
Данные
7 Данные
7
Прикладной
Прикладной
7 Данные
6 7 Данные
6
Представит.
Представит.
6 7 Данные
5 6 7 Данные
5
Сеансовый
Сеансовый
5 6 7 Данные
4 5 6 7 Данные
4
Транспортный
Транспортный
3 4 5 6 7 Данные
3
Сетевой
Сетевой
Сетевой
2 3 4 5 6 7 Данные
2
Канальный
Канальный
Канальный
2 3 4 5 6 7 Данные
1 2 3 4 5 6 7 Данные
1
Физический
Физический
Физический
1 2 3 4 5 6 7 Данные
4 5 6 7 Данные
3 4 5 6 7 Данные
1 2 3 4 5 6 7 Данные
25
Служба – набор операций (примитивов) которые нижестоящий
уровень предоставляет вышестоящему. Служба определяется
набором операций, но при этом не оговаривается как реализуются
операции.
Интерфейс - набор формальных правил,
определяющих
взаимодействие между модулями, находящимися на соседних
уровнях одного узла.
Сетевой ур.
интерфейс
Канальный ур.
27
Физический уровень
Физический уровень обеспечивает кодирование битов данных в
электромагнитные сигналы и их передачу по линиям связи.
Основная функция - передача последовательности битов по
среде передачи (реализуется во всех подключенных к сети
устройствах).
Примеры протоколов: 10Base-5, 10Base-T, 10Base-FB, 10Base-FL,
100Base-TX, 100Base-FX, 100Base-T4.
29
Канальный уровень (уровень передачи данных)
Канальный уровень обеспечивает управление потоком
передаваемых данных, механизмы обнаружения и коррекции
ошибок, организацию доступа к разделяемой среде передачи
данных.
В локальных сетях канальный уровень обеспечивает передачу
кадров между любыми узлами сети.
В глобальных сетях канальный уровень обеспечивает передачу
кадров между соседними узлами, соединенными индивидуальной
линией связи.
Примеры протоколов: Ethernet, Token Ring, FDDI, PPP, LAP-B.
30
Сетевой уровень
Сетевой уровень служит для образования единой транспортной
системы, объединяющей несколько сетей. Такие сети могут быть
построены на основе различных технологий, например использовать
различные методы передачи сигналов и кадров между конечными
узлами.
На сетевом уровне под понятием сеть подразумевают совокупность
компьютеров, соединенных между собой в соответствии со
стандартной технологией канального уровня (использующих для
передачи данных один из стандартных протоколов канального
уровня).
Объединенную сеть, состоящую из нескольких сетей, называю
интерсетью (интернет).
31
Основные функции сетевого уровня:
1. выбор оптимального маршрута для продвижения пакетов по
сети со сложной топологией;
2. согласование используемых в интерсети технологий локальных
сетей;
3. адресация узлов в крупных сетях;
4. создание барьеров на пути нежелательного трафика между
сетями.
Примеры протоколов: IP, IPX
32
Согласование технологий локальных сетей с помощью
сетевого уровня
Сеть №1
Маршрутизатор
Сеть №2
1 2 3 4 5 6 7 Данные
3 4 5 6 7 Данные
1 2 3 4 5 6 7 Данные
Возможные различия в технологиях построения локальных сетей на
физическом и канальном уровнях:
• Различные среды передачи сигнала
• Различные методы кодирования сигнала
• Различные форматы передаваемых кадров
• Различные методы доступа к среде
• Различные методы управления передачей
33
Транспортный уровень
Транспортный уровень обеспечивает передачу данных с требуемой
степенью надежности и качества. В модели OSI определено пять
классов сервиса, отличающихся качеством предоставления услуг.
Качество определяется такими характеристиками как максимальная
задержка передачи, возможность восстановления прерванной связи,
способность исправлять ошибки передачи данных (потеря и
дублирование данных, изменение порядка доставки).
Примеры протоколов: TCP, UDP, SPX.
34
Причины ограниченного практического применения
модели OSI
• Несвоевременность
• Несовершенство технологии
• Неудачная реализация
• Широкое распространение стека протоколов TCP/IP
37
Компьютерная сеть – это
совокупность компьютеров,
распределенных на некоторой
территории и взаимосвязанных для
обмена информацией и совместного
использования ресурсов (принтер, модем,
дисковая память и т.д.).
Обмен информацией через компьютерную сеть
называется телекоммуникацией.
3. Преимущества, получаемые при сетевом объединении персональных компьютеров
•Многопользовательский
режим
•предоставляет
возможность
••предоставляет
позволяет экономно
использовать
возможность
доступа
и
одновременное
использование
одновременного
использования
ресурсы, например,
управлять
управления
базами
данных
с периферийных
централизованных
прикладных
централизованных,
ранее установленных
периферийными
устройствами,
такими,
рабочих
мест, нуждающихся
в
программных
средств,
обычно заранее
программных
средств
как печатающие
устройства,
внешние
информации
установленных
на сервере
приложения
устройства хранения
информации,
модемы и т.д. со всех подключенных
рабочих станций;
Сервер – это
высокопроизводительный компьютер
с большим объёмом внешней памяти,
который обеспечивает обслуживание
других компьютеров путем
управления распределением
дорогостоящих ресурсов совместного
использования.
6. Локальная сеть
Локальная сеть – это небольшая
компьютерная сеть, работающая в
пределах одного помещения, одного
предприятия.
Локальная сеть даёт возможность
пользователям быстрее обмениваться
данными друг с другом и более эффективно
использовать ресурсы объединенных в сеть
компьютеров.
Глобальная сеть
Глобальная сеть – это система связанных между
собой локальных сетей и компьютеров отдельных
пользователей.
Размеры глобальных сетей не ограничены: могут
существовать сети от региональных до всемирных.
Корпоративная сеть
Региональная сеть
8. Локальная сеть
Локальные сети по способу
взаимодействия компьютеров
подразделяются на:
• одноранговые;
• сети с выделенным сервером.
9. Одноранговая локальная сеть
В одноранговой локальной сети все
компьютеры равноправны. Общие устройства
могут быть подключены к любому компьютеру
в сети.
10. Одноранговая локальная сеть
12. Сеть с выделенным сервером
13. Сеть с выделенным сервером
Сервер (от англ. server обслуживающее устройство) компьютер, распределяющий
ресурсы между пользователями
сети.
В сервере установлен мощный процессор,
большая оперативная и дисковая память,
хранится основная часть программного
обеспечения и данных сети, которыми
могут воспользоваться все пользователи
сети.
14. Сеть с выделенным сервером
В качестве рабочих станций обычно
используются менее производительные
компьютеры с меньшей дисковой и
оперативной памятью.
15. Сеть с выделенным сервером
Аппаратное обеспечение сети
Под топологией компьютерной сети
обычно понимают физическое
расположение компьютеров сети
относительно друг друга и способ
соединения их линиями.
шина
кольцо
звезда
17. Тип соединения - «шина»
Кабель проходит от одного компьютера к
другому, соединяя компьютеры и
периферийные устройства
18. Тип соединения - «шина»
Шина (bus), при которой все компьютеры
параллельно подключаются к одной линии связи,
и информация от каждого компьютера
одновременно передается ко всем остальным
компьютерам.
Согласно этой топологии создается одноранговая
сеть.
При таком соединении компьютеры могут
передавать информацию только по очереди, так
как линия связи единственная.
19. Тип соединения - «шина»
ДОСТОИНСТВА:
НЕДОСТАТКИ:
• простота добавления новых
узлов в сеть (это возможно
даже во время работы сети);
• сеть продолжает
функционировать, даже если
отдельные компьютеры
вышли из строя;
• недорогое сетевое
оборудование за счет
широкого распространения
такой топологии.
• сложность сетевого
оборудования;
• сложность диагностики
неисправности сетевого
оборудования из-за того, что
все адаптеры включены
параллельно;
• обрыв кабеля влечет за собой
выход из строя всей сети;
• ограничение на максимальную
длину линий связи из-за того,
что сигналы при передаче
ослабляются и никак не
восстанавливаются.
20. Тип соединения - «звезда»
К каждому компьютеру подходит
отдельный кабель из одного центрального
узла.
21. Тип соединения - «звезда»
Звезда (star), при которой к одному
центральному компьютеру
присоединяются остальные периферийные
компьютеры, причем каждый из них
использует свою отдельную линию связи.
Весь обмен информацией идет
исключительно через центральный
компьютер, на который ложится очень
большая нагрузка, поэтому он предназначен
только для обслуживания сети.
22. Активная звезда
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.
23. Пассивная звезда
В настоящее время она
распространена гораздо более
широко, чем активная звезда.
В центре сети с данной топологией
помещается не компьютер, а
специальное устройство —
коммутатор или, как его еще
называют, свитч (switch),
который восстанавливает
приходящие сигналы и
пересылает их непосредственно
получателю.
24. Тип соединения - «звезда»
ДОСТОИНСТВА:
НЕДОСТАТКИ:
• выход из строя центрального
компьютера делает сеть
полностью
неработоспособной;
• жесткое ограничение
количества периферийных
компьютеров;
• значительный расход кабеля.
выход из строя периферийного
компьютера никак не
отражается на
функционировании оставшейся
части сети;
простота используемого
сетевого оборудования;
все точки подключения собраны
в одном месте, что позволяет
легко контролировать работу
сети, локализовать
неисправности сети путем
отключения от центра тех
или иных периферийных
устройств;
не происходит затухания
сигналов.
25. Тип соединения - «кольцо»
При топологии «кольцо» компьютеры
подключаются к кабелю, замкнутому в
кольцо
26. Тип соединения - «кольцо»
Кольцо (ring), при котором каждый компьютер
передает информацию всегда только одному
компьютеру, следующему в цепочке, а получает
информацию только от предыдущего в цепочке
компьютера, и эта цепочка замкнута.
Особенностью кольца является то, что каждый
компьютер восстанавливает приходящий к
нему сигнал, поэтому затухание сигнала во всем
кольце не имеет никакого значения, важно только
затухание между соседними компьютерами.
27. Тип соединения - «кольцо»
ДОСТОИНСТВА
• легко подключить новые
узлы, хотя для этого
нужно приостановить
работу сети;
• большое количество
узлов, которое можно
подключить к сети
(более 1000);
• высокая устойчивость к
перегрузкам.
НЕДОСТАТКИ
• выход из строя хотя
бы одного компьютера
нарушает работу
сети;
• обрыв кабеля хотя бы
в одном месте
нарушает работу
сети.
Компоненты локальной сети
Для организации локальной сети
необходимо установить в каждый ПК
сетевую плату и соединить все
компьютеры с помощью специального
кабеля.
Компоненты локальной сети
Иногда необходимые
для связи компьютеров
компоненты уже
установлены на
системной плате и
тогда отдельная
сетевая плата не нужна.
В этом случае гнездо для сетевого кабеля
расположено на задней стенке системного
блока.
30. Кабели
Компоненты локальной сети
Кабели
Коаксиальный кабель –
скорость передачи до
10 Мбит/с.
Витая пара - скорость
передачи до 100 Мбит/с.
Компоненты локальной сети
Разъёмы для кабелей
для
коаксиального
кабеля
для витой
пары
Компоненты локальной сети
Концентраторы (HUB или Switch) служат для соединения компьютеров в
сети.
Концентратор может иметь различное
количество портов подключения (обычно
от 8 до 32).
Компоненты локальной сети
Общая скорость соединения в сети
при использовании HUB определяется
скоростью самой медленной сетевой
платы.
Для Switch скорость соединения
любой пары компьютеров определяется
скоростью самой медленной сетевой
платы в паре (группе).
Компоненты локальной сети
Маршрутизатор (роутер) — сетевое
устройство, на основании информации о
топологии сети и определённых
правил принимающее решения о
пересылке пакетов сетевого уровня
между различными сегментами сети.
Программное обеспечение сети
Для работы в локальной сети
необходимо специальное сетевое
программное обеспечение.
В операционной системе Windows
уже имеется всё необходимое для
установки сети.
Программное обеспечение сети
Для организации локальной сети
необходимо:
• определить имя Рабочей группы;
• присвоить каждому компьютеру
уникальное в данной Рабочей группе
имя и IP-адрес, а также установить адрес
маски подсети (в некоторых случаях
явный IP-адрес и адрес маски подсети
можно не устанавливать).
Программное обеспечение сети
Данное окно
используется
для установки
имени компьютера
и Рабочей группы
Программное обеспечение сети
Данные окна используются для установки
явного IP-адреса и параметров маски подсети
Режимы доступа к ресурсам сети
Данное окно
используется
для установки
уровня доступа
к локальным
ресурсам
компьютера
Режимы доступа к ресурсам сети
Локальный ресурс. Запрещается доступ к
ресурсам компьютера пользователям сети. Для
обеспечения доступности локальных ресурсов
нужно установить переключатель в положение
Общий ресурс.
Общий ресурс. Позволяет использовать
ресурсы компьютера (дисковую память и
периферийные устройства - принтер, модем)
пользователям сети. Для этого, нужно разрешить
Открытие общего доступа к папке. При этом
требуется определить уровень доступа.
Режимы доступа к ресурсам сети
Только чтение
Позволяет пользователям сети открывать или
копировать файлы и папки.
Полный доступ
Позволяет пользователям сети выполнять все
операции над файлами, папками (переносить,
удалять, редактировать, переименовать и т.п.).
Доступ, определяемый паролем
Данный режим предоставляет разным
категориям пользователей различные права
доступа, например, только чтение или полный
доступ.
Тема: Объединение компьютеров в локальную компьютерную сеть. Организация работы пользователей в локальных компьютерных сетях. Составитель: преподаватель СМТ ФГБОУ ВО «Керченского государственного морского технологического университета» Шаратова Наталья Владимировна
Компьютерная сеть – это совокупность компьютеров , соединенных между собой при помощи специальной аппаратуры, обеспечивающий обмен информацией между компьютерами данной группы и оснащенных специальным коммуникационным ПО.
Обмен информацией через компьютерную сеть называется телекоммуникацией.
Сети предоставляют пользователям возможность не только быстрого обмена информацией, но и совместной работы на принтерах и других периферийных устройствах, и даже одновременной обработки документов.
К основным характеристикам сетей относятся: Пропускная способность – максимальный объем данных, передаваемых сетью в единицу времени. Пропускная способность измеряется в Мбит/с. Время реакции сети - время, затрачиваемое программным обеспечением и устройствами сети на подготовку к передаче информации по данному каналу. Время реакции сети измеряется миллисекундах.
Компьютеры могут сообщаться друг с другом, потому что существуют наборы правил, или протоколы, которые помогают компьютерам понимать друг друга. Протоколы необходимы для того, чтобы процесс связи проходил без ошибок. Протоколы помогают определить, как отправляется информация и как ее получить. Сетевой протокол – это набор правил для организации работы в компьютерной сети.
Локальная сеть (LAN - Local Area Network) - сеть в пределах предприятия, учреждения, одной организации. Региональная сеть (MAN - Metropolitan Area Network) - сеть в пределах города или области. Глобальная сеть (WAN - Wide Area Network) – сеть на территории государства или группы государств.
Рабочая станция (клиентская-машина, рабочее место, абонентский пункт, терминал) — это компьютер, за которым непосредственно работает абонент компьютерной сети. Сеть рабочих станций представлена совокупностью рабочих станций и средств связи, обеспечивающих взаимодействие рабочих станций с сервером и между собой.
Сервер — это компьютер, выполняющий общие задачи компьютерной сети и предоставляющий услуги рабочим станциям. Сеть серверов — это совокупность серверов и средств связи, обеспечивающих подключение серверов к базовой сети передачи данных.
Базовая сеть передачи данных — это совокупность средств передачи данных между серверами. Она состоит из каналов связи и узлов связи.
Узел связи — это совокупность средств коммутации и передачи данных в одном пункте. Узел, связи принимает данные, поступающие по каналам связи, и передает данные в каналы, ведущие к абонентам.
Локальная сеть – это система взаимосвязанных компьютеров, работающих в пределах одного помещения, здания, одной организации. Локальные компьютерные сети
быстрый обмен информацией совместное использование периферийных устройств (принтер, сканер, модем и пр.) одновременная работа с документами По признаку распределения функций локальные компьютерные сети делятся на одноранговые и многоранговые
В одноранговой сети все компьютеры равноправны. Одноранговые сети называют также рабочими группами. Рабочая группа — это небольшой коллектив, поэтому в одноранговых сетях чаще всего не более 10 компьютеров. Типы локальных сетей Выделенным называется такой сервер, который функционирует только как сервер (исключая функции клиента или рабочей станции). Одноранговая сеть Сеть с выделенным сервером
одноранговая на основе сервера Компьютеры равноправны. Пользователи самостоятельно решают какие ресурсы компьютера сделать общедоступными. Компьютер, используемый как хранилище общих информационных ресурсов и позволяющих подключаться к техническим устройствам общего доступа. Локальная сеть
Одноранговая сеть Компьютеры в такой сети равноправны по отношению друг к другу. Каждый пользователь в сети решает сам, какие ресурсы своего компьютера он предоставит в общее пользование. Компьютер выступает и в роли клиента, и в роли сервера.
Сервер (от англ. server - обслуживающее устройство) - компьютер, распределяющий ресурсы между пользователями сети, используемый как хранилище общих информационных ресурсов и позволяющих подключаться к техническим устройствам общего доступа.
Топология «Шина» Используется один кабель вдоль которого подключены все компьютеры сети. Терминатор необходим для поглощения передаваемого сигнала на концах. Простота При выходе одного компьютера из строя это не скажется на работе остальных В каждый момент времени только один компьютер может вести передачу данных Разрыв кабеля приводит к прекращению работы сети При большом количестве компьютеров сеть работает медленно терминатор терминатор
Шина. Канал связи, объединяющий узлы в сеть, образует ломаную линию — шину. Любой узел может принимать информацию в любое время, а передавать — только тогда, когда шина свободна. Данные (сигналы) передаются компьютером на шину. Каждый компьютер проверяет их, определяя, кому адресована информация, и принимает данные, если они посланы ему, либо игнорирует. Если компьютеры расположены близко друг друга, то организация КС с шинной топологией недорога и проста — необходимо просто проложить кабель от одного компьютера к другому. Затухание сигнала с увеличением расстояния ограничивает длину шины и, следовательно, число компьютеров, подключенных к ней. Проблемы шинной топологи возникают, -когда происходит разрыв(нарушение контактов) в любой точке страны; сетевой адаптер одного из компьютеров выходит из строя и начинает передавать на шину сигналы с помехами; необходимо подключить новый компьютер.
Топология «Кольцо» Сигналы передаются по кольцу в одном направлении и проходят через каждый компьютер (замкнутая сеть). У кабеля нет свободного конца и поэтому не нужен терминатор Каждый компьютер усиливает сигналы передавая их следующему компьютеру При выходе из строя одного компьютера прекращает функционировать вся сеть
Топология «Звезда» Сервер Управление сетью централизовано (имеется специальное центральное устройство (хаб), от которого идут «лучи» к каждому компьютеру, т.е. каждый компьютер подключен к своему кабелю). При выходе из строя одного компьютера сеть остается работоспособной Для больших сетей значительно увеличивается расход кабеля При выходе из строя сервера сеть прекращает функционировать
Звезда. Узлы сети объединены с центром лучами. Вся информация передается через центр, что позволяет относительно просто выполнять поиск неисправностей и добавлять новые узлы без прерывания работы сети. Однако расходы на организацию каналов связи здесь обычно выше, чем у шины и кольца.
Топология «Дерево» Иерархическое соединение узлов, исходящее из общего узла-корня. Между двумя любыми узлами существует только один маршрут. высокая эффективность использования; выход из строя одной станции или кабеля не повлияет на работу других; экономия рабочего времени. требуется большое количество кабеля; надежность и производительность определяется центральным узлом.
Комбинация базовых топологий — гибридная топология — обеспечивает получение широкого спектра решений, аккумулирующих достоинства и недостатки базовых. Кроме проблем создания локальных вычислительных сетей имеется также проблема расширения (объединения) компьютерных сетей. Дело в том, что созданная на определенном этапе развития информационной системы вычислительная сеть со временем может перестать удовлетворять потребности всех пользователей. В то же время физические свойства сигнала, каналов передачи данных и конструктивные особенности сетевых компонент накладывают жесткие ограничения на количество узлов и геометрические размеры сети.
Аппаратное обеспечение сети Для организации локальной сети необходимо установить в каждый ПК сетевую плату и соединить все компьютеры с помощью специального кабеля.
Сетевой адаптер – это устройство необходимое для подключения компьютера к локальной сети. Каждый сетевой адаптер имеет уникальный внутренний номер, так называемый MAC-адрес, позволяющий однозначно идентифицировать источник информации в сетевой среде.
Сетевые платы характеризуются: Разрядностью: 8 бит, 16 бит и 32 бита. Шиной данных, по которой идет обмен информацией между материнской платой и сетевой картой: ISA, EISA, VL-Bus, PCI и др. Микросхемой контроллера, на котором данная плата изготовлена. Поддерживаемой сетевой средой передачи. Скоростью работы: Ethernet 10Mbit и/или Fast Ethernet 100Mbit, Gigabit Ethernet 1000Base-Т. MAC- адресом
Сетевой адаптер присоединяется к кабелю с помощью специальных коннекторов, тип которых зависит от типа кабеля. Например, для кабеля типа витая пара используется коннектор типа RG-45, внешне напоминающий разъем для подключения телефона. Существуют сетевые адаптеры, использующие беспроводной принцип взаимодействия. В настоящее время тремя главными типами беспроводной передачи данных являются радиосвязь, связь в микроволновом диапазоне и инфракрасная связь. Наиболее распространенным, в настоящее время, вариантом организации беспроводной локальной сети является использование WiFi оборудования.
Каждый сетевой адаптер имеет уникальный внутренний номер, так называемый MAC-адрес, позволяющий однозначно идентифицировать источник информации в сетевой среде.
Аппаратное оборудование компьютерных сетей Среда передачи Передать информацию можно с помощью физических сигналов различной природы. Это могут быть электрические сигналы, электромагнитное излучение, оптические сигналы. В зависимости от вида сигнала используют различные среды передачи - проводные или беспроводные. Среда передачи - это физическая среда, в котором возможна передача информационных сигналов в виде электрических, световых и других импульсов.
Безпроводная среда Проводная среда В проводных средах компьютеры и другие устройства сети соединены кабелями, в частности медными (витая пара, коаксиальный кабель) или оптоволоконными. Данные передают в виде электрических или оптических сигналов. теле- и радиоэфир спутниковая связь
Коаксиальный кабель – скорость передачи до 10 Мбит/с Витая пара - скорость передачи до 100 Мбит/с Типы кабелей Оптоволоконный кабель - передача информации на бо́льшие расстояния
Сетевые кабели Витая пара - один из компонентов современных структурированных кабельных систем. Используется в телекоммуникационных и компьютерных сетях в качестве физической среды передачи сигнала во многих технологиях, таких как Ethernet, Arcnet и Token ring. В настоящее время, благодаря своей дешевизне и легкости в монтаже, является самым распространенным решением для построения проводных (кабельных) локальных сетей.
Простейшая конструкция коаксиального кабеля включает в себя медную жилу, заключенную в изоляцию, металлическую экранирующую оплетку и внешнюю оболочку. В некоторых модификациях дополнительно присутствует слой фольги, что означает двойную экранизацию. Наиболее сильные помехи преодолеваются кабелями, содержащими четыре экранизации, включающей два слоя фольги и два слоя металлической оплетки. Сетевые кабели
Оптоволоконным кабель. В оптоволоконном кабеле цифровые данные распространяются оптическими волокнами в виде модулированных световых импульсов. Это относительно защищенный способ передачи, поскольку при нем не используются электрические сигналы. Итак, к оптоволоконному кабелю невозможно подключиться, не разрушая его , и перехватывать данные, от чего не застрахован любой кабель, проводящий электрические сигналы. Оптоволоконные линии предназначены для передачи больших объемов данных на очень высоких скоростях, поскольку сигнал в них практически не затухает и не искажается. Оптическое волокно - чрезвычайно тонкий стеклянный цилиндр , называемый жилой ( core). Он покрыт слоем стекла ( оболочкой ) с другим , чем у жилы , коэффициентом преломления. Иногда оптоволокно проводят из пластика. Пластик проще в монтаже, но он передает световые импульсы на меньшие расстояния по сравнению со стеклянным оптоволокном . Каждое оптоволокно передает сигналы только в одном направлении, поэтому кабель состоит из двух волокон с самостоятельными коннекторами . Одно из них служит для передачи , а другое - для приема. Жесткость кабеля увеличена покрытием из пластика , а прочность - волокнами из кевларов . Сетевые кабели
Среда передачи Беспроводная среда Характеристики среды передачи В беспроводных средах кабели не используют, а данные передаются через эфир, обычно в виде радиосигналов. Одна из основных характеристик среды передачи - скорость передачи данных, которую измеряют в: битах в секунду (бит/с), килобитах в секунду (Кбит/ с), мегабитах в секунду (Мбит/ с) и гигабит в секунду (Гбит/ с). Скорость передачи данных в компьютерных сетях определяется как количество двоичных разрядов, передаваемых через определенную среду за единицу времени.
Беспроводное соединение Использует воздушный радиоканал; это удобно, так как не требуется прокладки проводов, но дороже, чем проводные соединения Беспроводное соединение
Сетевые интерфейсы Для того чтобы компьютер или другое устройство можно было подключить к локальной сети, необходимо чтобы он был оснащен сетевым интерфейсом (сетевой картой), к которому подключается сетевой кабель или который обеспечит связь через радиоканал. Сетевые интерфейсы изготавливают в виде плат. Сетевой интерфейс - это оборудование, предназначенное для подключения компьютера или другого устройства в локальной сети
Сетевые интерфейсы Сетевой интерфейс проводной Сетевая карта беспроводной связи
Модемы Модем – это устройство, применяемое для подключения компьютеров к глобальным сетям Для подключения отдельных компьютеров и локальных сетей к всемирной глобальной сети Интернет можно применять телефонную связь, кабельные телевизионные сети, а также спутниковую мобильную связь. Параметры сигналов, передаваемых этими каналами связи и сигналов, применяемых в локальных сетях и в самом компьютере, отличаются. Поэтому для подключения к глобальной сети требуется специальное устройство– модем. В зависимости от того, для какого канала связи назначен модем, различают модемы для телефонных линий, телевизионных кабельных линий, спутниковые модемы, модемы для мобильной связи. Модемы выпускаются в виде отдельных устройств и в виде плат, которые вставляются в слоты на материнской плате.
* Модемы аналоговые сигналы цифровые коды цифровые коды 101001101 Модем – устройство для связи двух компьютеров с помощью телефонной линии. Модем (модулятор/демодулятор) – устройство для преобразования аналогового сигнала в цифровой код и наоборот. Скорость обмена (бит в секунду): прием до 56 Кбит/c передача до 33 Кбит/c 101001101 модем модем
Локальная сеть — это объединение
компьютеров,
расположенных,
на
небольшом расстоянии друг от друга.
Локальные сети позволяют:
совместно использовать аппаратные ресурсы ;
совместно использовать программные ресурсы;
создавать и совместно использовать информационные ресурсы для
работы пользователей над общими задачами;
централизовать усилия по информационной безопасности.
6. Что она делает?
Локальная компьютерная сеть объединяет
несколько компьютеров в одном
помещении или в одном здании и даёт
возможность пользователям совместно
использовать ресурсы компьютера, а
также подключенных к сети
периферийных устройств (принтеров,
плоттеров, дисков, модемов и др.).
7. Что она позволяет?
Назначение локальных сетей:
передача информации между компьютерами;
совместный доступ к программам и данным,
совместное использование оборудования.
Единица измерения скорости передачи данных
– бод (количество бит в секунду)
Максимальная скорость передачи информации
в локальной сети может достигать 100 Мбит/с
9. Локальные сети
По способу связи компьютеров в локальной сети
различают:
одноранговые сети;
сети с выделенным сервером.
Сервер (сетевой хаб) – центральный
компьютер, на котором установлено сетевое
программное обеспечение. Остальные
компьютеры называются рабочими станциями,
клиентами или абонентами сети. Такая сеть
называется клиент-сервер.
Одноранговая сеть – сеть, в которой нет
специального сервера.
11. Одноранговые сети
Одноранговая сеть представляет собой
сеть равноправных компьютеров – рабочих
станций, каждая из которых имеет
уникальное имя и адрес. Все рабочие
станции объединяются в рабочую группу.
12. Сети с выделенным сервером
Сеть с выделенным сервером — это
компьютерная сеть, в которой предусмотрено
выделение
специального
компьютера
(сервера),
контролирующего
администрирование сети.
13. Сети с выделенным сервером
Сервер — это компьютер, предоставляющий свои
ресурсы сетевым пользователям. Он предназначен
для быстрой обработки запросов от сетевых
клиентов и управления защитой файлов и
каталогов.
Администратор – человек, который
отвечает за работу сети, ее
исправность, за права доступа
пользователя.
Провайдер – организация, которая
владеет сервером и предоставляет
услуги по работе в сети.
15. Для соединения компьютеров между собой нужно:
сетевые
платы для каждого компьютера;
соединительные
сетевое
кабели;
программное обеспечение.
16. Аппаратное обеспечение сети
Каждый компьютер подключенный к
локальной сети, должен иметь
специальную плату (сетевой адаптер).
Основной функцией сетевого
адаптера является передача и прием
информации из сети.
17. Сетевые платы:
18. Виды используемых кабелей:
витая пара;
коаксиальный кабель (состоит из
центрального проводника, одножильного
или многожильного, и внешней
экранирующей оплетки);
телефонный кабель;
оптоволоконный кабель (состоит из двух
проводов, каждый из которых проводит
световые волны в одном направлении).
19. Витая пара
20. Коаксиальный кабель
21. Телефонный кабель
22. Оптоволоконный кабель
23. Небольшие локальные компьютерные сети
Все компьютеры обычно равноправны, то
есть пользователи самостоятельно
решают, какие ресурсы своего
компьютера (диски, каталоги, файлы)
сделать общедоступными по сети.
Такие сети называются
одноранговыми.
24. Небольшие локальные компьютерные сети
Если подключено более 10 компьютеров,
одноранговая сеть может оказаться
недостаточно производительной.
25. Как решить эту проблему?
Для увеличения производительности, а
также в целях обеспечения большей
надёжности при хранении информации в
сети некоторые компьютеры специально
выделяются для хранения файлов и
программных приложений.
Такие компьютеры называются серверами,
а локальная сеть – сетью на основе
сервера.
26. Аппаратное обеспечение сети
Основной функцией сетевого адаптера
является передача и приём информации
из сети.
Наиболее часто используются сетевые
адаптеры типа EtherNet, которые могут
объединять в сеть компьютеры
различных аппаратных и программных
платформ (IBM-совместимые, Macintosh,
Unix-компьютеры.
27. Как производится соединение компьютеров между собой?
С помощью кабелей различных типов
(коаксиального, витой пары, оптоволоконного).
Для подключения к локальной сети
портативных компьютеров часто используется
беспроводное подключение, при котором
передача данных осуществляется с помощью
электромагнитных волн.
28. Топология
сети – геометрическая форма и
физическое расположение компьютеров по
отношению к друг другу.
Различают три основных вида топологии:
1) Шина
2) Звезда
3) Кольцо
29. Топология сети
30. Топология ШИНА
Топологию «шина» часто называют «линейной
шиной»
В ней используется один кабель, именуемый
магистралью, вдоль которого подключены все
компьютеры сети.
32. Топология ЗВЕЗДА
Все компьютеры с помощью сегментов кабеля
подключаются
к
центральному
компоненту,
именуемому концентратором (hub). Сигналы от
передающего
компьютера
поступают
через
концентратор ко всем остальным.
34. Топология КОЛЬЦО
Компьютеры подключаются к кабелю, замкнутому в
кольцо.
37. Глобальные сети
Глобальная сеть – это система связанных
между собой локальных сетей и компьютеров
отдельных пользователей.
Интернет – это глобальная компьютерная
сеть, соединяющая отдельные сети.
38. Адресация в Интернет
Для того, чтобы компьютеры в сети «могли найти
друг друга» надо знать их уникальный Интернет адрес.
Существуют два
равноценных
формата адресов:
IP – адрес
DNS - адрес.
39. IP - адрес
IP - адрес состоит из четырех блоков
цифр, разделенных точками. Он
может иметь такой вид:
84.42.63.1
Каждый блок может содержать число
от 0 до 255. Благодаря такой
организации можно получить свыше
четырех миллиардов возможных
адресов.
40. Доменные имена
Доменная система имён ставит в соответствие числовому IPадресу компьютера уникальные доменное имя.
Доменная система имён имеет иерархическую структуру:
домены верхнего уровня (географические и административные.)
домены второго уровня
домены третьего уровня.
Доменное имя сервера Интернета состоит из
последовательности имён домена верхнего уровня, домена
второго уровня и собственно имени компьютера.
Читайте также: