49
ITDays.1.0 Днепропетровск, март 2010

Архитектура компьютерных сетей

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Архитектура компьютерных сетей

ITDays.1.0Днепропетровск, март 2010

Page 2: Архитектура компьютерных сетей

Компьютерная сеть и возникновение Internet

Функционирование Internet Возникновение и развитие WWW

Page 3: Архитектура компьютерных сетей

Компьютерная сеть — это система связи компьютеров или компьютерного оборудования (маршрутизаторы, повторители и другое оборудование). Для передачи информации используются различные физические среды: электрические сигналы, световые сигналы или электромагнитное излучения.

Page 4: Архитектура компьютерных сетей

Вычислительные Информационные Смешанные

Page 5: Архитектура компьютерных сетей

Персональные (PAN) Локальные (LAN) Городские (MAN) Глобальные(WAN)

Page 6: Архитектура компьютерных сетей

UNIX (90%) Windows (10%)

Page 7: Архитектура компьютерных сетей

Клиент-сервер Одноранговые

Page 8: Архитектура компьютерных сетей

Interconnected Networks — объединённые сети

Общее число пользователей: 1.73 млрд Население Земли в 2009: 6.832 млрд Каждый четвертый пользуется Internet Каждый шестой житель Земли голодает В 2009 прибавилось 18% пользователей

Page 9: Архитектура компьютерных сетей
Page 10: Архитектура компьютерных сетей
Page 11: Архитектура компьютерных сетей
Page 12: Архитектура компьютерных сетей
Page 13: Архитектура компьютерных сетей

После запуска СССР искусственного спутника США решают создать внутреннюю информационную сеть на случай войны

1969 – состоялась передача 5 байт между 2 университетами на расстояние 640 км

1971 – программа для отсылки и приема почты

Page 14: Архитектура компьютерных сетей

1973 – через телефонный трансатлантический кабель подключились Великобритания и Норвегия

70е – бурное развитие почтовой рассылки, подключение новых сетей

1983 – вводится стек протоколов TCP\IP, сеть стали называть Internet

Page 15: Архитектура компьютерных сетей

1984 – система доменных имен 1988 – первый чат 1989 – Тим Бернерс-Ли из Европейского

совета по ядерным исследованиям излагает концепцию Всемирной паутины, разрабатывает протокол HHTP, язык HTML и идентификаторы URI

1991 – Всемирная паутина выходит в Internet

Page 16: Архитектура компьютерных сетей

1997 – 10 млн компьютеров, 1 млн доменных имен

1998 – компания Google предоставляет поиск по WWW

2001 – возникает Wikipedia 2004 – начинается этап Web 2.0:

социальные сети, блоги, AJAX, синдикация, смешение

Page 17: Архитектура компьютерных сетей

После 2005 – появляются Google Earth, Google Street View, World Wide Telescope, Google OS

Web 3.0 – высококачественная информация, создающаяся профессионалами на базе Web 2.0

Page 18: Архитектура компьютерных сетей

90 триллионов почтовых сообщений (e-mail), примерно 247 миллионов писем в день

81% писем – спам 234 млн доменов, на 47 млн больше чем за

прошлый год 72.2% сайтов англоязычные, 5.7% -

китаеязычные, 3.4% - испаноязычные

Page 19: Архитектура компьютерных сетей

126 млн блогов, 30 млн сообщений в Twitter ежедневно

Каждый третий житель СНГ зарегистрирован в какой либо социальной сети

Page 20: Архитектура компьютерных сетей

У каждого компьютера есть специальный номер (IP адрес)

Он состоит из 4 или 6 чисел в диапазоне 0...255 (например 192.168.0.201)

Такой адрес должен быть уникальным для сети, в которой находится компьютер

Его присваивает либо специальный сервер динамически либо сам пользователь

Page 21: Архитектура компьютерных сетей

ОС предоставляет любой программе сетевые порты в диапазоне 0..65535

Программа может занять некоторый порт, потом освободить его для другой программы

Порт – это уникальный идентификатор работающей программы

Page 22: Архитектура компьютерных сетей

IP-адрес и номер порта уникальным образом определяют работающую программу на некотором компьютере в сети

Многие номера портов уже зарезервированы для конкретных программ: 21 – FTP, 22 – SSH, 80 и 8080 - HTTP

Page 23: Архитектура компьютерных сетей
Page 24: Архитектура компьютерных сетей

Приложения

Транспортный

Сетевой

Соединения

Физический Оптоволокно

FTP

UDPTCP

IP

Ethernet Wi-Fi

Кабель

HTTP

Радио

DNS

Page 25: Архитектура компьютерных сетей

Данные по компьютерной сети передаются пакетами

В каждом пакете записан адрес отправителя и получателя и еще много разной информации

Пакеты уровня приложения запаковываются в TCP- или UDP-пакеты

TCP- и UDP-пакеты запаковываются в IP-пакеты

Page 26: Архитектура компьютерных сетей

IP-пакеты передаются физически маршрутизаторами и повторителями с сетевой карты отправителя по кабелям или радио сигналами на сетевую карту получателя

Когда IP-пакет приходит к получателю, происходит процесс распаковки данных

Запаковкой и распаковкой TCP\IP занимается сетевая подсистема ОС и драйвера конкретный сетевых карт

Page 27: Архитектура компьютерных сетей

Из TCP- или UDP-пакетов извлекаются непосредственные данные

ОС передает их приложению, которое зарегистрировалось на порт, номер которого обозначен в этих пакетах

Далее приложение само определяет, что делать с этими данными

Page 28: Архитектура компьютерных сетей

Приложения

Транспортный

Сетевой

Соединения

Физический Оптоволокно

FTP

UDPTCP

IP

Ethernet Wi-Fi

Кабель

HTTP

Радио

DNS

Page 29: Архитектура компьютерных сетей

Порт отправителя Порт получателя

Длина сообщения Контрольная сумма

Page 30: Архитектура компьютерных сетей

Порт отправителя Порт получателя

Номер пакета

Номер подтверждения

Длина заголовка Флаги Размер окна

Контрольная сумма Смещение срочных данных

Настройки Данные

Page 31: Архитектура компьютерных сетей

Версия Длина заголовка Тип службы Общая длина

Идентификатор Флаги Смещение данных

Время жизни Транспортный протокол

Контрольная сумма

Адрес отправителя

Адрес получателя

Настройки Данные

Page 32: Архитектура компьютерных сетей

WWW – World Wide Web Работает по принципу клиент-сервер На сервере работает специальная

программа Web-сервер Клиенты, используя специальные

программы Web-обозреватели (browser) На сервере хранится множество страниц с

гипертекстом

Page 33: Архитектура компьютерных сетей

При помощи обозревателя пользователь запрашивает страницы с гипертекстом

Сервер находит их и высылает Каждая страница адресуется с помощью

URL

Page 34: Архитектура компьютерных сетей
Page 35: Архитектура компьютерных сетей
Page 36: Архитектура компьютерных сетей
Page 37: Архитектура компьютерных сетей
Page 38: Архитектура компьютерных сетей
Page 39: Архитектура компьютерных сетей

<схема>://<логин>:<пароль>@<хост>:<порт>/<путь>

Схема – обозначает протокол уровня приложения (HTTP, HTTPS, FTP и т.д.)

Логин и пароль – зарегистрированное имя пользователя и пароль на стороне сервера

Хост – IP-адрес компьютера-сервера

Page 40: Архитектура компьютерных сетей

<схема>://<логин>:<пароль>@<хост>:<порт>/<путь>

Порт – номер порта, закрепленный за программой-сервером

Путь – путь в файловой системе компьютера-сервера к запрашиваемым данным

Логин, пароль и порт – необязательные атрибуты

Page 41: Архитектура компьютерных сетей

ftp://petr:[email protected]:2121/folder/page.txt

ftp – схема, используется протокол уровня приложения FTP (порт по умолчанию 21)

pert – имя пользователя secret – пароль 88.155.53.142 – IP-адрес компьютера-

сервера

Page 42: Архитектура компьютерных сетей

ftp://petr:[email protected]:2121/folder/page.txt

2121 – порт программы, очевидно, FTP-сервера, запущенного на компьютере-сервере

/folder/page.txt – путь к файлу page.txt на компьютере-сервере

Page 43: Архитектура компьютерных сетей

Пользователям легче запоминать слова, а не цифры (IP-адреса)

Домен – это набор слов, разделенных точками, однозначно определяющих один или несколько IP-адресов

По всему миру на специальных серверах хранится информация о существующих доменах и IP-адресах, к которым они привязаны

Page 44: Архитектура компьютерных сетей

Домен можно зарегистрировать (платно или бесплатно)

Page 45: Архитектура компьютерных сетей

http://bible.com.ua/bible

http – схема, используем протокол HTTP bible.com.ua – доменное имя,

соответствует IP-адресу 76.76.19.179 /bible - страница с поиском по Библии Имя пользователя и пароль указывать не

нужно – запрашиваем общедоступную информацию

Номер порта определяется по протоколу

Page 46: Архитектура компьютерных сетей

Набор страниц гипертекста Хранится на некотором компьютере На компьютере запущена и настроена

программа Web-сервер Компьютер имеет свой адрес в Internet Пользователи запрашиваю по этому

адресу страницы при помощи обозревателя

Page 47: Архитектура компьютерных сетей

Internet Explorer

Firefox

Opera

Safari

Chrome

Page 48: Архитектура компьютерных сетей

Создаются мощнейшие Data-центры Пользователи вместо полноценных ПК

используют нетбуки или тонкие клиенты Некоторые организации арендуют

вычислительные мощности у Data-центров и предоставляют их клиентам за плату

Все данные клиента хранятся на сервере, а не на своем компьютере

Page 49: Архитектура компьютерных сетей

ITDays.1.0Днепропетровск, март 2010