КОМПЬЮТЕРНЫЕ СЕТИ

….ПК – огромное достижение само по себе, но объединение компьютеров между собой –

достижение вдвойне!

Аппаратное и программное обеспечение

компьютерных сетей

Компьютерная сетьКомпьютерная сеть — это компьютеры и внешние устройства (принтеры, плоттеры, сканеры), связанные между собой системой передачи информации. Такую систему образуют:программное обеспечение,среда передачи (каналы связи)и другое сетевое оборудование.

Что приобрели?совместное использование ресурсов (данные, программы, внешние устройства)электронная почтабыстрый обмен информацией между компьютерами

Что потеряли?финансовые затраты (техника, программное обеспечение)снижение безопасности (вирусы, шпионаж)нужен специалист по обслуживанию (системный администратор)

Классификация сетей

КОМПЬЮТЕРНЫЕ КОМПЬЮТЕРНЫЕ СЕТИСЕТИ

По По назначениюназначению

По праву По праву доступа к доступа к ресурсамресурсам

По виду По виду операционной операционной

системысистемы

По По распределению распределению функций между функций между компьютерамикомпьютерами

По По охваченной охваченной территориитерритории

Научно-Научно-исследова-исследова-тельскиетельские

Вычисли-Вычисли-тельныетельные

Образова-Образова-тельныетельные

ДругиеДругие

ПерсональныеПерсональные

КорпоративныеКорпоративные

Общего Общего назначенияназначения

На основе На основе WindowsWindows

На основе На основе UnixUnix

На основеНа основе NetWareNetWare

ДругиеДругие

ОдноранговыеОдноранговые

С выделенным С выделенным серверомсервером

ЛокальныеЛокальные

РегиональныеРегиональные

ГлобальныеГлобальные

Локальные и глобальные сети

 ЛОКАЛЬНЫЕ

(ЛВС / LAN - Local Area Network)

ГЛОБАЛЬНЫЕ (Internet / Wan - Wide

Area Network)

ФУНКЦИЯ Связывает абонентов

одного или нескольких

близлежащих зданий одного предприятия

Объединяет абонентов,

расположенных по всему миру

витая паракоаксиальный кабельоптоволоконный кабельрадиоканалинфракрасный канал

оптический кабельтелефонные линииспутниковые каналы

КАНАЛ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ

РАССТОЯНИЯ МЕЖДУ ЭВМ до 20 км до 15000 км

1. Одноранговые сетиВсе компьютеры равноправны.Операционные системы: Linux, FreeBSD, Windows NT Workstation, NetWare Lite фирмы Novell, LANtastic фирмы Artisoft или OC с поддержкой сетевых функций (Windows 9x, XP, Vista и др.)

2. Сети с выделенным серверомСервер – компьютер, предоставляющий свои ресурсы в

общее пользование.• файловый сервер• сервер печати• почтовый сервер

Клиент – компьютер, пользующийся услугами сервера.Операционные системы для серверов: Linux, UNIX, MS Windows NT или 2003 и 2008 Server, MS Windows Professional, LAN Server фирмы IBM, NetWare фирмы Novell и др.

Локальные сети

Клиент• посылает запрос с заданием• выводит на экран ответ, полученный

от сервераСервер

• принимает запросы от клиентов и ставит их в очередь

• выполняет задание• посылает ответ с результатами

вся обработка данных – на сервере, РС могу быть маломощными

дешевле модернизация меньше нагрузка на сеть (передаются только нужные данные) защита устанавливается на сервере (в одном месте)

финансовые затраты (техника, программное обеспечение) сложная настройка сервера

ответ

запрос

серверрабочаястанция

Технология «клиент-сервер»

Программное обеспечение сетей

Для организации обмена данными между ПК сети используется несколько видов ПО:

сетевые компоненты операционной системы; служебные и прикладные программы; драйверы устройств сети.

Для получения услуг сети используют программы, состоящие из двух частей:

клиентскаяклиентская сервернаясерверная

Такая технология построения ПО называется клиент-серверной.

Общая схема соединения компьютеров в локальной сети называется топологией сети

Все сети строятся на основе 3-х базовых топологий:

шина

кольцо

звезда

Кроме базовых топологий существуют топологии:

древовидная

ячеистая

полносвязанная

терминатортерминатор

Сервер

Топология сетей

серверРабочая СтанцияРабочая Станция РС РС РС РС

терминатортерминатор

простота, малый расход кабеля легко подключать рабочие станции при выходе из строя РС сеть работает

при разрыве шины сеть выходит из строя один канал связи, передача по очереди возможны конфликты (одновременная передача данных) длина шины ограничена (затухание сигнала)

шинашина

РС

РС

РС

РСРС

Применение: учебные заведения, научные институты.

Схема (топология) «общая шина»

серверРС

РС

РС

РС

РС

единый центр управления, конфликты невозможны на каждой линии только 2 компьютера – проще обмен данными обрыв кабеля и выход из строя РС не влияет на работу сети

если сервер вышел из строя, сеть не работает большой расход кабеля ограничение количества клиентов (8 или 16)

РС РС

РС

РС

РС

РС

РС

РС РС

РС

РС РСРСРСРС

Применение: банковские сети.

Пассивная звезда

Схема «звезда»

хаб(свитч)

РС

РС

РС

РС

сервер

если хаб вышел из строя, сеть не работает большой расход кабеля

обрыв кабеля и выход из строя РС не влияет на работу сети все точки подключение собраны в месте (проще ремонт) можно наращивать размер (цепочка хабов)

Обладает свойствами звезды и общей шины.

Пассивная «звезда»

РС

РС

РС

РС

серверРС

при выходе из строя любого компьютера или разрыве линии сеть не работает

скорость передачи данных падает при увеличении размеров сети сложно подключать новую РС

размер сети до 20 км нет свободных концов, не нужны терминаторы каждый компьютер усиливает сигналы передавая их следующему

РС

РС

РС

РСРС

РС РС РС РС РСПрименение: в одноранговых сетях на предприятиях и в учебных заведениях.

Схема «кольцо»

Звездно-шинная

Звездно-кольцевая

хабхаб

хаб

Смешанные схемы

• Сетевые карты (сетевые адаптеры)

• Сетевые кабели

коаксиальный

«витая пара»

оптоволоконный

изоляция

проводник (медь)проводник

оболочка (стекло)

оболочка (пластик)

основное волокно (стекло)

Аппаратура для построения сетей

• Хабы (концентраторы) – дублируют полученные данные на все порты.

• Свитчи (коммутирующие хабы, коммутаторы) – передают полученные данные только адресату.

Аппаратура для построения сетей

Аппаратура для построения сетей

• Терминатор (заглушка) – устанавливают на концах шины, чтобы сигнал не отбивался от концов кабеля.

• Репитер (повторитель) – восстанавливает амплитуду и форму ослабленного сигнала в длинных линиях связи.

• Трансивер – не только усиливает сигналы между двумя сегментами сети или между адаптером и кабелем, но и меняет форму сигнала соответственно к свойствам кабеля или сегмента сети.

Мост (bridge) соединяет две локальные сети. Работает как свитч, но имеет свой процессор.

мост

Маршрутизатор (router) пересылает пакеты по специальным правилам – таблицам маршрутизации (из локальной сети в Интернет). Определение кратчайшего пути, обход поврежденных участков.

Вариант: компьютер с двумя сетевыми картами.

… или компьютер

Связи между сетями

Шлюз (gateway) – это компьютер с соответствующим программным обеспечением, который соединяет абсолютно разные сети (обеспечивает подсоединение локальной сети к глобальной).

промышленная сеть

шлюз

Связи между сетями

Каналы связи:• радиосвязь (класс WiFi), обычно до 400 м (125 Мбит/с)• инфракрасное излучение (технология IrDA), до 10 м (5-10 Мбит/с)• высокочастотное излучение (Bluetooth’ технология), до 100 м (20

Мбит/с)

проблемы совместимости с другими радиоисточниками низкая безопасность обмена данными слабая помехозащищенность

не нужно прокладывать кабель удобно для пользователей с ноутбуками дальняя связь – до нескольких тысяч километров

Технология WiFi (Wireless Fidelity)

точка доступа

до 50 компьютеров

Беспроводные сети

Точка-точка – объединение двух сегментов сети с помощью радиосвязи (направленные антенны).

Звезда – объединение нескольких сегментов сети

центр

Дальняя беспроводная связь

Протокол – это набор соглашений и правил, определяющих порядок обмена информацией в компьютерной сети.

Протокол TCP/IP (1974)

TCP (Transmission Control Protocol)• файл делится на пакеты

размером не более 1,5 Кб• пакеты передаются независимо

друг от друга• в месте назначения пакеты

собираются в один файл

IP (Internet Protocol) • определяет наилучший маршрут

движения пакетов

Обмен данными в сетях

ИТОГ УРОКА ПОНЯТИЙНЫЙ АППАРАТ:• Компьютерная сеть – это…• Какие сети бывают?• Такую сеть образуют: ПО, аппаратура сети и др. сетевые устройства.• Функционально сети делят на: одноранговые и с выделенным

сервером.• Сервер – это… , клиент (рабочая станция) – это… .• Топология сети – это…• Виды топологии: шина, кольцо, звезда.• Почему Интернет продолжает нормально функционировать при

выходе из строя отдельных серверов или линий связи? • Аппаратура для построения сети: сетевые карты, сетевые кабели,

концентраторы.• Сетевые кабели: коаксиальный, витая пара, оптоволоконный.• Концентраторы: хаб, свитч.• Для связи сетей: мост, маршрутизатор, шлюз.• Другие сетевые устройства: терминатор, репитер(повторитель),

трансивер.• Беспроводные технологии: WiFi, IrDA, Bluetooth’.• Протокол – это…• Протокол TCP/IP – это…

Домашнее задание

• Выучить §5.1 стр.148-155, • отвечать на вопросы со стр.154-155,• письменно №2, стр.155 (заполнить таблицу)

• Повторить Глава1, стр. 5-35.

• Темы для творческих работ:стр.18 №13, стр.36 №4