Компьютерные сети

Компьютерные  сети

Что такое компьютерная сеть? Компьютерная сеть – это группа компьютеров,  соединённых линиями связи:  электрические кабели  телефонная линия  оптоволоконный кабель (оптическое волокно)  радиосвязь (беспроводные сети, WiFi)  2   Что приобрели?  совместное использование ресурсов (данные,  программы, внешние устройства)  электронная почта  быстрый обмен информацией между компьютерами   Что потеряли? обеспечение)  финансовые затраты (техника, программное   снижение безопасности (вирусы, шпионаж)  нужен специалист по обслуживанию (системный  администратор)

Обязанности системного администратора 3 • разграничение прав доступа пользователей к  ресурсам сети • обеспечение защиты информации • предотвращение потери данных в случае сбоя  электропитания (рекомендуется использовать  источники бесперебойного питания) • периодическое копирование и архивирование данных  – для этого используют дополнительные винчестеры  (зеркальные, RAID­массивы), стримеры, DVD • замена оборудования в случае выхода из строя  сервера или рабочей станции

Типы сетей 4 Локальные (LAN = Local Area Network) –  соединяют компьютеры в одном или нескольких  соседних зданиях. Корпоративные – соединяют компьютеры одной  фирмы, возможно в разных городах. Муниципальные (общегородские) – сети органов  управления (милиция, паспортный стол, и т.д.). Глобальные (общемировые), например, Интернет.

Локальные сети 5 1. Одноранговые сети все компьютеры равноправны Операционные системы:  Windows 3.11 / 95 / 98 / 2000 / XP / Vista / 7 2. Сети с выделенным сервером Сервер – компьютер, предоставляющий свои ресурсы  (файлы, программы, внешние устройства) в общее  использование. • файловый сервер • сервер печати • почтовый сервер Клиент – компьютер, пользующийся услугами сервера. Операционные системы для серверов:  Windows 2003 Server / 2008 Server,  Linux, UNIX

Технология «клиент­сервер» Клиент • посылает запрос с заданием • выводит на экран ответ, полученный  рабочая станция от сервера Сервер • принимает запросы от клиентов и  ставит их в очередь • выполняет задание • посылает ответ с результатами 6 сервер запрос ответ  вся обработка данных – на сервере, РС могу быть   дешевле модернизация  меньше нагрузка на сеть (передаются только нужные  маломощными данные)  защита устанавливается на сервере (в одном месте)  финансовые затраты (техника, программное  обеспечение)  сложная настройка сервера

Схема (топология) «общая шина» 7 Рабочая  Станция терминатор РС РС РС РС сервер шина  простота, малый расход кабеля  легко подключать рабочие станции  при выходе из строя РС сеть работает  при разрыве шины сеть выходит из строя  низкий уровень безопасности  один канал связи, передача по очереди  возможны конфликты (одновременная передача данных)  сложно искать неисправности (непонятно, кто "завесил"  сеть)  длина шины ограничена (затухание сигнала) Рабочая Станциятерминаторшина

Схема «звезда» РС сервер 8 РС РС РС РС  единый центр управления, конфликты невозможны  высокий уровень безопасности (всё идет через сервер)  на каждой линии только 2 компьютера – проще обмен данными  обрыв кабеля и выход из строя РС не влияет на работу сети  все точки подключение собраны в одном месте (проще ремонт)     размер ограничен если сервер вышел из строя, сеть не работает большой расход кабеля ограничение количества клиентов (8 или 16)

Пассивная «звезда» 9 РС РС хаб (свитч) РС РС сервер  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)  нет центрального компьютера (безопасность???)  если хаб вышел из строя, сеть не работает  большой расход кабеля   Обладает свойствами звезды и общей шины. !

Схема «кольцо» 10 РС РС сервер РС РС РС  размер сети до 20 км  при выходе из строя любого компьютера или  разрыве линии сеть не работает  низкая безопасность  скорость передачи данных падает при увеличении  размеров сети  сложно подключать новую РС

Смешанные схемы Звездно­шинная 11 хаб Звездно­кольцевая хаб хаб

Обмен данными в сетях Протокол – это набор соглашений и правил,  определяющих порядок обмена данными в сети. 12 В сетях, подключенных к Интернету – протокол  TCP/IP (Transmission Control Protocol / Internet  Protocol) Разбивка на пакеты (до 1,5 Кб): Адрес  получателя Адрес  отправителя Длина пакета Данные Контрольная  сумма Контрольная сумма: вычисляется по данным с  помощью специального алгоритма. CRC = Cyclic Redundancy Check

Аппаратура для построения сетей 13 • Сетевые карты (сетевые адаптеры) • Сетевые кабели изоляция o коаксиальный o «витая пара» o оптоволоконный проводник проводник (медь) оболочка (стекло) оболочка  (пластик) основное  волокно (стекло)

Аппаратура для построения сетей 14 • Хабы (концентраторы) – дублируют полученные  данные на все порты. • Свитчи (коммутирующие хабы, коммутаторы) –  передают полученные данные только адресату.

Связи между сетями Мост (bridge) соединяет две локальные сети. Работает  как свитч, но имеет свой процессор. 15 мост Вариант: компьютер с двумя сетевыми картами. Маршрутизатор (router) пересылает пакеты по  специальным правилам – таблицам   маршрутизации (из  локальной сети в Интернет). Определение кратчайшего  пути, обход поврежденных участков.  … или компьютер

Связи между сетями Шлюз (gateway) – служит для соединения сетей с  16 разными протоколами (сеть персональных компьютеров  и аппаратура). промышленная сеть шлюз

17 Беспроводные сети Каналы связи: • радиосвязь, обычно до 100 м (11 Мбит/c, 54 Мбит/с) • инфракрасное излучение (5­10 Мбит/с) • инфракрасные лазеры (до 100 Мбит/с)  не нужно прокладывать кабель  удобно для пользователей с ноутбуками  дальняя связь – до нескольких тысяч километров    проблемы совместимости с другими радиоисточниками низкая безопасность обмена данными слабая помехозащищенность Технология WiFi (Wireless Fidelity) точка доступа до 50 компьютеров

Дальняя беспроводная связь Точка­точка – объединение двух сегментов сети с  помощью радиосвязи (направленные антенны). 18 Звезда – объединение нескольких сегментов сети центр

Конец фильма 19