Комп’ютерні мережі та Інтернет

План:1. Поняття про комп’ютерні мережі.2. Топологія комп’ютерних мереж.3. Глобальні мережі.4. Служби Internet.

Комп’ютерні мережіКомп’ютерними мережами називають сукупність комп’ютерів, які

взаємодіють між собою за допомогою апаратних засобів та спеціального програмного забезпечення. Основною метою створення комп’ютерних мереж є обмін інформацією, забезпечення спільного використання обладнання і доступу до програм і даних.

Комп’ютерна мережа — це система розподіленої обробки інформації між комп’ютерами за допомогою засобів зв’язку.

Передача інформації між комп’ютерами відбувається за допомогою електричних сигналів, які бувають цифровими та аналоговими. У комп’ютері використовуються цифрові сигнали у двійковому вигляді, а під час передачі інформації по мережі — аналогові (хвильові). Частота аналогового сигналу — це кількість виникнень хвилі у задану одиницю часу. Аналогові сигнали також використовуються на телефонних лініях для передачі інформації. Для перетворення даних із цифрового вигляду в аналоговий використовуються модеми, які двійковий нуль перетворюють у сигнал низької частоти, а одиницю — високої частоти.

Ознаки за якими класифікують комп’ютерні мережі: Територія – локальна, регіональна, глобальна; Топологія – шинна, кільцева, зіркова, ієрархічна; Середовище передавання – телефонний,

коаксіальні волоконно-оптичні кабелі, вита пара, мікрохвильовий, інфрачервоний або радіоканал;

За способом використання каналу передавання даних: комутація каналів та комутація пакетів:

Класифікація мереж за територіальною поширеністю:

PAN (Personal Area Network) - персональна мережа, призначена для взаємодії різних пристроїв, що належать одному власнику.

LAN (Local Area Network) - локальні мережі, що мають замкнуту інфраструктуру до виходу на постачальників послуг.

CAN (Campus Area Network - кампусна мережа) - об'єднує локальні мережі близько розташованих будівель.

MAN (Metropolitan Area Network) - міські мережі між установами в межах одного або кількох міст, котрі пов'язують багато локальних обчислювальних мереж.

WAN (Wide Area Network) - глобальна мережа, що покриває великі географічні регіони, що включають у себе як локальні мережі, так і інші телекомунікаційні мережі і пристрої.

Класифікація мереж за типом функціональної взаємодії: Клієнт-сервер - обчислювальна або мережева

архітектура, в якій завдання або мережева навантаження розподілені між постачальниками послуг (сервісів) - серверами, і замовниками - клієнтами.

Однорангова мережа - це комп'ютерна мережа, заснована на рівноправності учасників. У такій мережі відсутні виділені сервери, а кожен вузол є як клієнтом, так і сервером.

Багаторангові мережі. Змішана мережа.

За типом мережевої топології: Шина (загальний кабель (шина або магістраль), до якого

приєднані всі робочі станції. На кінцях кабелю знаходяться термінатори, для запобігання відбивання сигналу

За типом мережевої топології: Кільце (кожен комп'ютер

з'єднаний лініями зв'язку тільки з двома іншими: від одного він тільки одержує інформацію, а іншому тільки передає). Інформація передається послідовно між адаптерами робочих станцій доти, доки не буде прийнята отримувачем

Подвійне кільце (топологія, побудована на двох кільцях. Перше кільце - основний шлях для передачі даних. Друге - резервний шлях, що дублює основний);

За типом мережевої топології:

Зірка (базова топологія комп'ютерної мережі, в якій всі комп'ютери мережі приєднані до центрального вузла

За типом мережевої топології:

Комірчаста (базова повнозв'язна топологія комп'ютерної мережі, в якій кожна робоча станція мережі з'єднується з декількома іншими робочими станціями цієї ж мережі

За типом мережевої топології: Деревовидна. Вузли зв'язанi одним з одним розга

луженим каналом зв'язку. В цьому випадку в мережi не має петель

Класифікація мереж за типом середовища передачі: Провідні (телефонний дріт, коаксіальний кабель,

вита пара, волоконно-оптичний кабель) Безпровідні (передачею інформації по радіохвилях

у певному частотному діапазоні)

Класифікація мереж за швидкістю передачі даних: низькошвидкісні (до 10 Мбіт/с) середньошвидкісні (до 100 Мбіт/с) високошвидкісні (понад 100 Мбіт/с)

Глобальні мережіГлобальні мережі (WideArea Network, WAN) – це

телекомунікаційні структури, що об'єднують локальні комп'ютерні мережі, які мають загальний протокол зв'язку, методи підключення і протоколи обміну даними. Кожна з глобальних мереж (INTERNET, BITNET, DECNET і ін.) організовувалася для певних цілей, а надалі розширювалася завдяки підключенню локальних мереж, що використовують її послуги і ресурси.

Комп’ютери глобальної мережі можуть знаходитися в різних містах і навіть країнах. Основу середовища передачі інформації глобальних мереж складають вузли комутації, які пов’язані між собою за допомогою каналів передачі даних.

У глобальних мережах використовується декілька виділених сер верів. Управляє роботою мережі мережевий сервер. Може існувати декілька файл-серверів, які використовуються для зберігання великих обсягів інформації та організації доступу з робочих станцій.

Технічні засоби комп’ютерних мереж

Підключення комп’ютерів до мережі виконується за допомогою спеціальних пристроїв — мережевих контролерів (адаптерів).

Адаптер приймає дані з шини комп’ютера і перетворює їх у послідовний бітовий код, що використовується під час передачі по кабелю. Адаптер може бути автономним пристроєм або платою. Кожна плата і кожний комп’ютер має унікальну адресу в мережі. (Ці адреси «зашиті» в мікросхеми).

Мережевий адаптер

Коаксіальний кабель

Коаксіальний кабель використовуються в радіо і телевізійній апаратурі. Коаксіальні кабелі можуть передавати дані із швидкістю 10 Мбіт/с на максимальну відстань від 185 до 500 метрів. Вони розділяються на товстих і тонких залежно від товщини.

Скручена пара.Скручена пара  може складатися із сукупності

екранованих та неекранованих дротів. Неекрановані кабелі залежно від частоти поділяються на 3, 4, 5 категорії (відповідно 15, 20, 10 Мгц). Від категорії залежить можлива відстань зв’язку. Екрановані кабелі мають більш високу частоту (до 300 Мгц).

Для підключення кабелів «скручена пара» використовується такий самий роз’єм, як і в телефонних лініях.

Оптоволоконний кабель

Оптоволоконний кабель забезпечує швидкість передачі даних в декілька Гбіт/с. Він значно тонший, ніж звичайний кабель.

Прокладання мережі на основі скрученої париДля встановлення мережі на

основі скрученої пари потрібні з’єднувальні елементи – конектори, та спеціальний інструмент – кримпер – для обтискання кабелю. Скручена пара має вигляд 8 кольорових провідників, які викладаються в певному порядку, засовуються до упору в конектор і затискаються кримпером

Правильне обтискання скрученої пари

Кримпер

Мережеві пристрої глобальних мереж  Модем — це пристрій, який перетворює цифрові сигнали

на аналогові і навпаки. Вузли комутації — це процесори, що виконують

проміжну обробку пакетів та їх подальшу маршрутизацію. Міст — це пристрій, що з’єднує дві мережі, які побудовані

за різними технологіями. Міст виконує перерозподіл інформаційних потоків між мережами.

Маршрутизатор — це пристрій, що маршрутизує дані між мережами як з однаковою технологією, так і з різною. Він визначає оптимальний маршрут передачі даних.

Шлюз — ретрансляційна система, що забезпечує взаємодію інформаційних мереж.

Сервери — це комп’ютери, які надають частину своїх ресурсів для загального користування абонентам мережі. Залежно від типу ресурсу існують файл-сервери, сервери друкування, модем-сервери та ін.

Робочі станції — це комп’ютери, що використовують ресурси, які надані серверами, проте своїх ресурсів для користування не виділяють.

Бездротові технологіїБездротова мережа  — тип комп’ютерної мережі, яка

використовує  бездротове з’єднання для передачі даних й підключення до  мережевих вузлів.

Залежно від технологій та передавальних середовищ мережі на  радіомодемах; мережі на  стільникових модемах; інфрачервоні  системи; системи  VSAT; системи з використанням низькоорбітальних  супутників; системи з технологією  SST; радіорелейні системи; системи  лазерного  зв'язку.

За дальністю дії Бездротові персональні мережі (WPAN — Wireless Personal Area

Networks). Приклади технологій — Bluetooth. Бездротові локальні мережі (WLAN — Wireless Local Area Networks).

Приклади технологій — Wi-Fi. Бездротові мережі масштабу міста (WMAN — бездротовий

Metropolitan Area Networks). Приклади технологій — WiMAX. Бездротові глобальні мережі (WWAN — бездротова глобальна

мережа). Приклади технологій — CSD,  GPRS,  EDGE,  EV-DO,  HSPA,  LTE.

Організація комп’ютерної мережі 

Мережеві протоколиПротокол – це набір правил і угод для форматування і інтерпретації даних.• TCP/IP (протокол керування передачею/міжмережний протокол) – набір двох

мережних протоколів, які дозволяють встановлювати з`єднання і здійснювати обмін через мережі з різною архітектурою і операційними системами.

• Протокол TCP – транспортний, визначає, як повинна проводитися передача інформації. За цим протоколом дані “нарізаються” на окремі пакети, після чого кожний пакет своїм маршрутом пересувається від сервера до сервера, поки не досягне місця призначення.

• Протокол IP – адресний, визначає, куди проводиться передача. Кожний абонент Internet має свою адресу (IP-адресу). Ця адреса запису`ється чотирма числами від 0 до 255, які розділені крапкою, наприклад: 187.43.67.29. Кожний комп`ютер, через який проходить TCP-пакет, може по IP-адресі визначити, кому його передати, щоб було ближче до адресата. Таким чином, через кілька передач пакет досягне адресата.

• IPX/SPX (від англ. Internetwork Packet eXchange/Sequenced Packet eXchange) — стек протоколів, що використовується в мережах Novell NetWare. Протокол IPX забезпечує мережевий рівень (доставку пакетів, аналог IP), SPX — транспортний і сеансовий рівень (аналог TCP).

Доменне ім`яДоменне ім`я повинно однозначно визначити

(ідентифікувати) комп’ютер. Кожний комп’ютер у ієрархії Internet має своє унікальне ім`я, яке відповідає угоді системи доменних імен (DNS).

За цією системою повне ім`я комп’ютера складається з кількох рівнів (доменів). Таких рівнів застосовується не більше 5.

Домен самого вищого рівня показує тип організації або державу: .com – комерційні підприємства; .ua – Україна

st1.comsys.ntu-kpi.kiev.ua комп´ютер кафедра

комп´ютерних систем

НТУ "КПІ" м.Київ Україна

Провайдер – це організація, яка постачає за плату послуги Internet іншим організаціям та приватним особам,  які під´єднані до її сервера.

Служби InternetINTERNET є фізичною та логічною структурою, яка служить сховищем і постачальником інформації для об’єктів мережі.

Електронна пошта. Групи новин (телеконференції). World Wide Web Списки розсипки (mail lists) Чати Internet-пейджери Skype FTP. FTP та ін.

Електронна пошта (E-mail)

             Електронна пошта – це спілкування з окремими людьми за принципом традиційного листування. На своєму комп’ютері потрібно встановити спеціальну “поштову” програму.

rzishcev_bk@ukr.net

ім`я користувача Ім’я поштового сервера

sp_358@buddim.kiev.uasp_358 – назва поштової скриньки;buddim – назва організації, що надає послуги;kiev.ua – місцезнаходження (Львів, Україна).

Існує велика кількість поштових програм: MAIL,Eudora, Microsoft Exchange, Outlook Express. Програма Microsoft Outlook Express входить до складу Windows як стандартна.

Служба World Wide Web (WWW)

World Wide Web (WWW) – це одержання  інформації за принципом "що шукаєш – те можеш знайти". World Wide Web – це єдиний інформаційний простір, який складається із сотень млн. взаємозв´язаних Web-сторінок, які зберігаються на Web-серверах. Групу тематично об´єднаних Web-сторінок називають Web-сайт (сайт).  Web-сторінки являють собою тексти, написані мовою HTML, зрозумілою для Web-броузерів – спеціальних програм для перегляду Web-сторінок. Мова HTML дозволяє створювати Web-сторінки і зв´язувати їх гіпертекстом.

Гіпертекст – це текстовий документ, який містить у собі виділені іншим кольором слова, фрази, графічні об´єкти – гіперпосилання, клацання на яких дозволяє перейти на інший фрагмент цього документу або на новий документ. На гіперпосиланні курсор миші перетворюється в зображення руки.

Інформація у World Wide Web представляється у вигляді гіпертекстових документів  Web-сторінок, які розміщуються на Web-вузлах.

Інші служби Internet  Групи новин (телеконференції).  Групи новин, або

телеконференції, служать засобом спілкування людей в Internet, які мають спільні інтереси. Групи новин – це свого роду електронна газета, на яку можна підписатися і одночасно бути її кореспондентом.

Списки розсипки (mail lists) – служба, яка не має власного протоколу і програми- клієнта і працююча виключно через електронну пошту.

Чати. Під словом чат (від англійського chat) маються на увазі служби Інтернету, що дозволяють проводити текстові дискусії в режимі реального часу.

Internet-пейджери. Представляє собою безкоштовні програми для безпосереднього спілкування у мережі.

Skype – безкоштовне програмне забезпечення, що забезпечує текстовий, голосовий зв'язок і відео зв'язок через Інтернет між комп'ютерами (ІР- телефонія), використовує технології пірінгових мереж, а також платні послуги для дзвінків на мобільні і стаціонарні телефони.

FTP. FTP (file transfer protocol ) – протокол передачі файлів, але, якщо FTP розглядається як служба Інтернету, мається на увазі не просто протокол, а саме служба доступу до файлів у файлових архівах.

Web-броузер Internet Explorer

Для перегляду Web-сторінок потрібний Web-броузер – спеціальна програма. Популярним Web-браузером є Internet Explorer, який вбудовано в ОС Windows.

Браузер ("Обозреватель" – оглядач) здатний відображати на екрані текстову або графічну інформацію, звуки, анімацію, відео. Internet Explorer є для користувача провідником по Internet.          Призначення: Перегляд Web-сторінок; Робота з файлами і папками; Відображення на екрані тексту, графіки, звуку, анімації і відео.

Адреса Web-сторінки.  Кожна Web-сторінка має свою унікальну адресу, за якою її можна знайти. Адреса Web-сторінки у Всесвітній мережі  Internet  визначається уніфікованим показником ресурсу –  URL. Рядок адреси служить для введення адреси Web-сторінки, яку хочуть побачити, або містить адреси Web-сторінки, яка вже є на екрані. Ця панель вмикається/вимикається командою "Вид" - "Панели инструментов" -  "Адресная строка".

Щоб відкрити Web-сторінку, треба в полі панелі адреси ввести адресу і натиснути клавішу Enter. Поле панелі адреси зберігає останні 25 адрес.

Вікно браузера Internet Explorer

Адресна строка

Сервери пошукуЩоб знайти Web-сторінку з потрібною інформацією,

звертаються до серверів пошуку. Вони здійснюють пошук Web-сторінкок за першими ключовими словами. Такі сервери регулярно перевіряють світову систему WWW, нагромаджуючи дані про нові сторінки, які з'являються у системі.