Компьютерные сети

Сеть – это совокупность компьютеров  и других сетевых устройств, объединенных между собой средой передачи  данных и коммуникативных оборудований.

 

Состав сети:

1. Рабочие станции – компьютеры, функционирующие в сети

2. Сервер. На сервере обычно хранятся  дополнительные ресурсы (оперативная память, дисковая память, программы, мощный процессор и т.д.). Сервер обычно является главным компьютером в сети и используется для предоставления каких-либо услуг предоставляемых рабочими станциями. Не все сети могут иметь сервер.

3. Оборудование для организации  передачи данных.

3.1. Сетевая карта, сетевой адаптер  – устройство, соединяющее компьютер  с каналом связи. 

3.2. Каналы связи, которые физически  представляют собой кабель. Существует  три вида кабелей для передачи  данных по сети:

1) «Витая пара» - два изолированных  провода, скрученных между собой,  обладающих плохой защищенностью  и позволяющий передавать данные  со следующей скоростью: 0,25 - 1 Мбит/сек. Витая пара популярная передающая среда в сетях. Для того чтобы подключить компьютер через витую пару используется устройство – модем.

2) Коаксиловый кабель. Скорость  передачи данных – 10-50 Мбит/сек.  Обладает большей прочностью, является  наиболее популярным средством.

3) Оптоволоконный кабель – самое  дорогое передающее средство, очень прочное, не реагирует на какие-либо помехи. Скорость передачи данных – свыше 50 Мбит/сек.

3.3. Хаб (концентратор) – это устройство, к которому подключаются рабочие  данные и через него происходит  взаимодействие компьютеров в  сети.

Беспроводной концентратор – точка доступа, Wi-Fi. В этом случае данные передаются на хаб с помощью радиоволн.

3.4. Коммутатор (свич) – передаёт  данные целенаправленно от одной  рабочей станции к другой, в  то время как концентраторы  передают данные от одной рабочей  станции ко всем абонентам сети.

3.5. Маршрутизатор (роутер) – это  устройство для правильной взаимосвязи  нескольких сетей.

 

Классификация компьютерных сетей.

Всё многообразие сетей можно классифицировать по группе признаков:

1. Территориальная принадлежность. К ней относятся:

1) Локальные сети – объединяют  в пределах одного здания. 2-2,5 км.

2) Региональные сети – сети  уровня города

3) Глобальные сети – охватывают  значительные географические расстояния (страна, материк, континент). Чаще  всего открыты и предназначены для любых пользователей.

2. Принадлежность. Включает в себя:

1) Ведомственные сети – принадлежат  какой-либо организации и располагаются  на территории этой организации. 

2) Государственные сети – это  сети, используемые государственными  структурами.

3.Скорость передачи данных –  количество бит, передаваемых  по кабелю за одну секунду.  Существуют:

1) Низкоскоростные (до 10 Мбит/сек)

2) Среднескоростные (до 100 Мбит/сек)

3) Высокоскоростные (свыше 100 Мбит/сек)

4. Тип передающей  среды. 

1) Проводные  – данные передаются по кабелю

2) Беспроводные  – данные передаются при помощи радиоволн.

5. топология  сети – способ соединения компьютеров  в сеть. Выделяют три основных  вида топологии:

1) «Шина». Шинная  топология позволяет соединить  компьютеры последовательно. Данные передаются в одну и другую сторону. Основной недостаток – выход из строя одного из компьютеров делит её на две независимые друг от друга сети.

2) «Кольцо». Кольцевая топология позволяет соединить компьютеры последовательно, но с замыканием последнего с первым. Если один из компьютеров выйдет из строя, то данные можно пустить по другому пути.

3) «Звезда». Передача данных от  одной станции происходит через  сервер.

Распространены так же смешанные  топологии.

6. Организация взаимодействия компьютера.

1) Одноранговые сети – все  компьютеры равноправны. Любой  пользователь имеет доступ к  другому компьютеру. Преимущественно  строят в домашних сетях или  в небольших офисах. Достоинство заключается в том, что они просты в установке и эксплуатации.

2) Выделенный сервер (иерархический). Выделяется один или несколько компьютеров, которые являются главными, а все остальные компьютеры  являются клиентами. Постоянное хранилище сетевых ресурсов.

 

Так как компьютеры, входящие в  сеть, обычно имеют разную архитектуру, разные прикладные программы, разные операционные системы всё равно правильно  взаимодействуют в сети, то это  означает, что передача данных основывается на так называемых протоколах, а вся сеть строится на семиуровневой Модели OSI.

Протокол – набор правил, определяющих передачу данных на разных уровнях  и в разных сегментах сети. Наиболее распространёнными протоколами  являются протоколы:

1) POP/SHTP – организует правильную передачу электронной почты.

2) HTTP – протокол передачи гипертекста (веб-страницы, веб-сайты).

3) TCP/IP – свод соглашений, которые приняты для правильной передачи данных в сети интернет.

TCP (Transmission Control Protocol) – это правила, которые обеспечивают передачу данных чётко от одного компьютера к другому.

IP (Internet Protocol) – адресный протокол, отвечает за правильную адресацию всех компьютеров в сети. В любой сети каждый компьютер имеет свой уникальный IP-адрес [0;255]. [0;255]. [0;255]. [0;255]. К примеру: 163.25.48.5

4) FTP (File Transfer Protocol) – предназначен для передачи файлов в сети интернет.

Для правильного функционирования данных между сетями разработана  специальная Модель OSI. Эта модель состоит из семи уровней. Открытая семиуровневая модель. Модель OSI используется при построении сети и описывает семь различных уровней, на которых происходят процессы передачи данных. Каждый уровень имеет свой заголовок, который определяет этот уровень от соседних уровней. Если в сети происходит сбой на каком-то уровне, то изменения одного из уровней не влечёт за собой изменения других уровней. Уровни моделей:

7. Прикладной уровень – обеспечивает взаимодействие пользовательских приложений с сетью.

6. Представительский уровень – обеспечивает преобразование протоколов и шифрования данных.

5. Сеансовый уровень – обеспечивает поддержание связи, позволяет приложениям взаимодействовать между собой длительное время.

4. Транспортный уровень – устанавливает  логические каналы между процессами  и обеспечивает передачу данных по этим каналам.

3. Сетевой уровень – определяет  интерфейс переданных данных.

2. Канальный уровень – реализует  процесс передачи данных по  информационному каналу.

1. Физический уровень – выполняет  все необходимые структуры в  канале связь.