Компьютерные сети

Компьютерные  сети

   Компьютерная  сеть – совокупность взаимосвязанных и распределенных по некоторой территории ЭВМ.

   Современные сети ПК классифицируют по территориальному признаку на:

• Глобальные, которые охватывают территория страны или нескольких стран
• Региональные (город, рацион) это деление условно, т.к. региональные сети могут быть частью глобальной сети
• Локальные сети

   Локальная вычислительная сеть – это совокупность ПК, кабелей, адаптеров, работающих под управлением сетевой ОС и ППО.

   ПК, входящие в ЛВС делятся на 2 типа:

• рабочие станции
• файловые серверы

   Рабочая станция – сетевые ПК средней мощности , которые предназначены для пользователей.

   Наиболее  дешевые из них  - бездисковые  рабочие станции, которые не имеют  собственных дисководов.

   Файловые  серверы – это мощные компьютеры высокого качества, быстродействия и надежности, которые обслуживают все рабочие станции, осуществляя управление распределением сетевых ресурсов общего доступа. Каждое из устройств ЛВС подключено к кабелю передачи данных позволяет им взаимодействовать.

   Сетевой адаптер – электронная схема

Топология ЛКС.

1. Радиальная

2. Кольцевая

3. Шинная

4. Ассоциация  сетей.

 
 

Глобальные  компьютерные сети (ГКС).

Краткий исторический экскурс:

   Сеть  Internet возникла в начале восьмидесятых годов.

   В 1986 – она включила около 6 тысяч ПК на территории США.

   К 1991 году число ПК увеличилось в 100 раз.

   В 1995 году в ней насчитывалось более 2 млн. ПК. К этой сети подключились тысячи исследовательских организаций, университеты, коммерческие и государственные структуры.

   Количество  сообщений, передаваемых через сети, увеличилось на 20 % в месяц.

   Скорость  передачи данных тоже увеличилась.

   В СССР сеть пришла в 1990 году. На базе В.Ц. института атомной энергии им. И.В. Курчатова было организовано отделение Internet – Reicom (Reliable Communication – надёжная связь.

   Глобальные  сети имеют следующие преимущества:

1. Оперативность, доступ к

• ежедневным сводкам погоды

• отчетам об урожае
• результатам биржевых торгов и
• других операций информации.

2. возможностью

2.1 поиска требуемой информации в любом месте земного шара для целей принятия управленческих решений.

2.2 неограниченного тиражирования информации

2.3 немедленная обработка полученных данных с помощью ППО, минуя фазу их ввода с клавиатуры, сканирующих устройств и т.д.

   Эти преимущества достигаются в условиях относительной дешевизны.

Терминология  глобальных сетей.

   Глобальная компьютерная сеть – сеть, объединяющая разнородные вычислительные системы и локальные сети, расположившиеся на значительном (сколь угодно большом) удалении друг от друга.

  В рамках  ГКС обмен информации между ВС обычно происходит при посредстве одной или более ВС, обеспечивающие доставку информации по назначению.

   Имя вычислительной системы – идентификатор, уникальный (т.е. неповторяющийся) в данной ГКС, использующийся для ссылки на данную ВС.

   Сетевой адрес – в сети Internet 32-битный код, использующийся для установления связи в сети. Он обычно ставится в соответствии интерфейсам ВС.

   Почтовый адрес – универсальный идентификатор пользователя сети, использующийся для адресации электронной почты.

   Вход пользователя – набор средств, обеспечивающий доступ пользователя к ресурсам многопользовательской ВС или КС. Со стороны пользователя представлен регистрационным именем (идентификатором) или кодом, паролем и описанием прав по использованию системы.

   Компьютерные сигналы – сигналы постоянного тока, которые телефонная сеть передавать не может.

   Модель – модулятор-демодулятор – специальное устройство, предназначенное для преобразования сигналов с ПК в сигналы, способные передаваться по телефонной сети. Речь идет о комбинации звуковых сигналов различной частоты.

   ПК  модель канал связи модем ПК

источник                                                           адресат

   Сервер – вычислительная система, предоставляющая определенные услуги пользователям сети.

   Локальная  ВС пользователя, обратившегося  к серверу, называется клиентом.

Часто под сервером и клиентом понимают не ВС, а процессы (т.е. выполняемые программы).

   Процесс – клиент – это процесс, запрашивающий услуги у процесса – сервера.

Глобальная  сеть Интернет.

Причины ее распространенности:

1. Универсальность. Эта сеть может объединять ВС самых различных типов, отличается мощностью, набором периферических устройств, установленных на них ОС и т.п.  Линии связи могут быть как аналоговыми, так и цифровыми.
2. Неограниченная расширяемость. Потенциально в сети Internet могут быть одновременно доступны свыше 4 млрд. интерфейсов ВС, что существенно превышает потребности всего человечества на обозримую перспективу.
3. Возможность взаимодействия с любыми ГВС и ЛВС для совместного предоставления информационных услуг.
4. Предоставление наиболее широкого спектра информационных услуг при приемлемых уровнях затрат, эффективности и надежности.
5. Сетевые протоколы Internet.

      Протокол – соглашение о форматах, способах кодирования и контроля правильности передачи информации в сети.

      Протокол низкого уровня обеспечивает  соединение ВС и передачу служебной (например, сетевого адреса) и полезной информации. Он служит основой протоколов высокого уровня. Все ВС, входящие в данную сеть, обязательно должны поддерживать протокол низкого уровня, использующегося в этой сети.

       Протокол высокого уровня предназначены для передачи полезной информации определенного вида:

• файлов
• электронной почты
• информации от пользователя
• документов и т.д.

    Основным  сетевым протоколом низкого уровня в Internet является протокол IP (Internetwork Protocol) – межсетевой протокол.

    Сеть  Internet обязана своим названием названию этого протокола.  Он отвечает за доставку по адресу пакета информации.

   Пакет информации – сообщение, имеющее ограниченную длину и состоящее из:

• сетевого адреса
• информации о длине пакета
• контрольной суммы
• другой служебной информации
• фрагмента передаваемых полезных данных.

На базе протокола  IP функциональные протоколы низкого уровня

• TCP (для передачи сколь угодно больших объемов информации)
• UDP (для передачи небольших по объему сообщений, в основном служебных) и ряд других.

Протокол высокого уровня предназначен для решения  конкретных задач

    SMTP – для передачи электронной почты

    TELNET – для выполнения задачи пользователя на удаленных ВС

    FTP – обеспечивает передачу файлов и их групп в формах ASCII и двоичном

    HTTP – для передачи документов в гипертекстовом формате HTML. Он позволяет объединить в одно сообщение текстовую и графическую информацию, а также средства диалога.

    Gopher – используется для доступа к одноименной распространенной базе данных.

    NNTP – обеспечивает удобный доступ к телеконференциям.

   Поддержка протокола высшего уровня требует  специальных СПО и ППО.

   Выбор программных средств зависит  от тех задач, для решения которых  пользователь обращается к услугам  сети Internet.

6. Услуги, предоставляемые сетью.

   Конкретная  ВС может входить в состав  сети постоянно либо в определенное  время, обусловленное договором,  заключенным с администрацией  сети. В течение всего этого  времени она может пользоваться  услугами, предоставленными сетью.

   Работоспособность сети как единого целого обеспечивается благодаря услугам входящих в нее ВС, которые называются серверами.

 Серверы предоставляют:

• системные
• прикладные услуги.

 Провайдер – организация, которая может обеспечить доступ к сети (поставщик).

 Трафик – объем информации, передаваемый по сети, 512 кбайт, скорость - < 2 Мбит в секунду.

 Баннер  – маленькая картинка прямоугольной формы, на которой как раз представлена рекламная информация.

Системные услуги предоставляют:

- маршрутизаторы

- серверы имен

- почтовые серверы

  В локальной  сети все ВС объединены общим  интерфейсом, так что каждая  из них может послать данные  любой другой.

  В глобальной  сети такое решение технически  невозможно. Каждая ВС имеет общий  интерфейс, с ограниченным числом  др. ВС, часто всего с одной.

   Маршрутизаторы – это ВС, имеющие как минимум два сетевых интерфейса (например, соединение с кабелем ЛС и с выделенной линией,  обеспечивает связь через модем с др. маршрутизатором). Маршрутизаторы отвечают за передачу IP пакетов др. маршрутизаторам или конечному адресату путем выбора подходящего интерфейса, из числа доступных в данный момент, исходя из сетевого адреса данного пакета.

   Благодаря  маршрутизаторам становится невозможна доставка пакетов между ВС, 1 из которых не располагает полной информацией о том как найти др. по ее сетевому адресу. На каждом сервере имен хранится часть распред. базы данных имен ВС, обслуживающих несколько типов запросов:

• определяет сетевой адрес по заданному имени ВС
• определяет имя ВС по заданному сетевому адресу
• определяет имена почтовых серверов, обеспечивающих доставку электронной почты по заданному почтовому адресу
• получить информацию об АО и ОС ВС с заданными именами.

    Почтовые серверы предназначены для:

• временного хранения
• сортировки и транзита почтовых сообщений

          Прикладные  услуги обеспечивают:

    - WWW-серверы, предназначенные для распространения документов в гипертекстовом формате;

    - FTP-серверы, на которых хранятся файлы, предназначенные для распространения путем непосредственной передачи на другую вычислительную систему

    - mail-серверы, на которых хранится информация, высылаемая клиенту в виде электронного письма в ответ на его запрос, также отправленный по электронной почте