Презентация "Компьютерные телекоммуникации"

 ТЕЛЕКОММУНИКАЦИИ (греч. tele­вдаль,  далеко, communication ­ общение). Это все  средства дистанционной передачи информации:  телеграф, телефон, радио, телевидение,  телетайп, телефакс, компьютерные  телекоммуникации.  КОМПЬЮТЕРНЫЕ  ТЕЛЕКОММУНИКАЦИ И  ­  это   средства  дистанционной передачи  и приёма информации с  одного компьютера на  другой или другие.

американский ученый Клод Шеннон  предложил  модель процесса передачи информации по  техническим каналам связи шум Источник  информации Кодирующее  устройство Канал связи Декодирующе е устройство Приемник  информации Москва, 2006 г. Защита от  шума 4

Компьютерная сеть – это  Компьютерная сеть совокупность компьютеров  и различных устройств,  обеспечивающих  информационный обмен  между компьютерами в  сети без использования  каких­либо  промежуточных носителей  информации.

Аппаратно­программное обеспечение   работы компьютерных сетей При  передаче  данных  ЭВМ  использует  самые  разнообразные  физические  которые  называются    СРЕДОЙ  ПЕРЕДАЧИ  или  ЛИНИЕЙ  СВЯЗИ. каналы,

1.  Виды сред передачи (каналов связи)  • электрический кабель, состоящий из одного или несколь­    ких металлических проводников. • радио, непосредственно друг с другом или через спутники    связи и т.д. • На небольшом расстоянии ЭВМ могут связываться между   собой с помощью инфракрасных лучей.  • Через  оптоволоконный кабель, по которому передаются  сигналы, задаваемые мини лазером. • ЭВМ могут использовать для связи обычную телефонную  сеть.

 Основные характеристики каналов связи: • Пропускная способность — максимально возможный  объем передаваемой информации за одну секунду по  каналам связи;  • Надежность (способность передавать информацию без  искажений и потерь); • Стоимость;

Сравнительные характеристики каналов связи Тип связи   Электрические  кабели:       витая пара         коаксиальный     Телефонная линия     Оптоволоконный  кабель     Скорость,  МГбит/с            10  ­ 100    до    10    1—2    10—200  Помехоустой чивость       Низкая    Высокая    Низкая    Абсолютная  Стоимость      Низкая    высокая    Низкая    Высокая  Какой канал связи самый надежный ?

2.   Сетевые адаптеры СЕТЕВЫЕ АДАПТЕРЫ (сетевые карты) —  технические устройства, выполняющие функции  сопряжения компьютеров с каналами связи. 

3.  Модем Линии связи (телефонные, компьютер 1 модем спутниковые  и т.д. модем компьютер2  цифро­                     анало­                                   анало­                  цифро­ вой сиг­                   говый                                    говый                  вой сиг­ нал                           сигнал                                   сигнал                нал  МОДЕМ — устройство, производящее модуляцию  (преобразование цифровых сигналов в аналоговые  сигналы) и демодуляцию (преобразование аналоговых  сигналов в цифровые).

Решение задач: 1.Какое количество информации в байтах будет передаваться за 1 сек по каналу связи с пропускной способностью 100 Мбит/с. 2. Какое количество информации в байтах будет передаваться за 5 сек по каналу связи с пропускной способностью 100 Мбит/с.

3. За 10 с. по каналу связи передано 500 Байт информации. Чему равна пропускная способность канала в Бит/с? 4. Какой объем информации можно передать по каналу с пропускной способностью 10 Кбит/с за 1 минуту? 5. Средняя скорость передачи данных с помощью модема равна 36864 Бит/с. Сколько секунд понадобится модему, чтобы передать 4 страницы текста, каждый символ которого кодируется одним байтом, если считать, что на одной странице в среднем 2304 символа.

Самостоятельная работа 1 вариант  Информационное  сообщение объемом  2,5 Кбайт передается со  скоростью 2560  Бит/мин. За сколько  минут будет передано  данное сообщение? 2 вариант Какой объем  информации можно  передать за 10 мин по  каналу с пропускной  способностью 5 Кбайт/с.

Функции модема • корректирует слова,  • автоматически дозваниваться до абонента,  • отвечать на телефонный звонок или сообщать о  состоянии телефонной сети в момент связи.  Модемы бывают внешние (в виде блока) и внутренние    Различаются они максимальной скоростью передачи  данных. Наиболее распространены сейчас модемы со скоростями 28800, 33600, 56000 бод (бит в секунду)

Виды компьютерных сетей 1. По удаленности  • ЛОКАЛЬНЫЕ  ­  соединение компьютеров,  расположенных на небольших расстояниях друг от друга.  (Локальная сеть в кабинете информатики, состоящая из 10 ЭВМ). РЕГИОНАЛЬНЫЕ ­ объединение компьютеров и  локальных сетей для решения общей проблемы регионального  масштаба. КОРПОРАТИВНАЯ СЕТЬ — объединение локальных  сетей в пределах одной корпорации.(Она служит для обработки  информации одной фирмы или объединения фирм)  ВСЕМИРНЫЕ (ГЛОБАЛЬНЫЕ)  ­  объединяют сотни  тысяч компьютеров во всех странах мира, передача данных  осуществляется через спутники связи или специальные выделенные  каналы связи. Наиболее известны: INTERNET

Локальная сеть Локальная сеть Локальная сеть объединяет Локальная сеть компьютеры установленные в одном помещении (учебный класс, офис и т.п.), в одном здании или в нескольких близко расположенных зданиях. Обычно компьютеры локальной сети расположены на расстоянии не более одного километра. При увеличении расстояния используется специальное оборудование.

Локальная сеть Локальная сеть Локальные сети по способу взаимодействия компьютеров подразделяются на: • одноранговые; • сети с выделенным сервером.

Одноранговая локальная сеть Одноранговая локальная сеть В одноранговой локальной сети все компьютеры равноправны. Общие устройства могут быть подключены к любому компьютеру в сети.

В такой  сети  нет  единого центра управления  взаимодействием клиентов (рабочих станций) и  нет  единого устройства  для  хранения  данных.   Каждая  станция  может  выполнять функции как  клиента, так и сервера. Пользователю сети  доступны все устройства, подключенные к другим  станциям (принтеры, диски и т.д.) Достоинства: низкая стоимость, высокая надежность. Недостатки: зависимость  эффективности  работы  сети  от  количества станций, сложность управления сетью,  сложность обеспечения защиты информации.

Сеть с выделенным сервером Сеть с выделенным сервером Структура сети с выделенным сервером

Сеть с выделенным сервером Сеть с выделенным сервером Сервер (от англ. server - Сервер обслуживающее устройство) - компьютер, распределяющий ресурсы между пользователями сети. В сервере установлен мощный процессор, большая оперативная и дисковая память, хранится основная часть программного обеспечения и данных сети, которыми могут воспользоваться все пользователи сети.

Сеть с выделенным сервером Сеть с выделенным сервером В качестве рабочих станций обычно используются менее производительные компьютеры с меньшей дисковой и оперативной памятью.

ПО сетей с выделенным сервером ПО сетей с выделенным сервером В сетях с выделенным сервером реализуется клиент-серверная технология. На сервере устанавливается серверное ПО: • серверная операционная система; • WEB-сервер (организация Интранет); • прокси-сервер (обеспечение работы с Интернет рабочих станций); • файл-сервер (обеспечение совместного доступа к файлам) и т.п.

ПО сетей с выделенным сервером ПО сетей с выделенным сервером На рабочей станции устанавливается клиентское ПО: • операционная система для рабочих станций; • клиентская часть прикладного ПО и т.п.

Тип соединения - «шина» Тип соединения - «шина» Кабель проходит от одного компьютера к другому, соединяя компьютеры и периферийные устройства

Достоинства: простота добавления новых узлов в сеть (это возможно даже  во время работы сети);   сеть продолжает функционировать, даже если отдельные  компьютеры вышли из строя;    недорогое сетевое оборудование за счет широкого  распространения такой топологии.  Недостатки: сложность сетевого оборудования; сложность диагностики неисправности сетевого оборудования  из­за того, что все адаптеры включены параллельно; обрыв кабеля влечет за собой выход из строя всей сети;

Тип соединения - «звезда» Тип соединения - «звезда» К каждому компьютеру подходит отдельный кабель из одного центрального узла.

Достоинства: простота используемого сетевого оборудования; выход из строя одного или нескольких периферийных  компьютеров никак не отражается на функционировании  оставшейся части сети; все точки подключения собраны в одном месте, что позволяет  легко контролировать работу сети, локализовать неисправности  сети путем отключения от центра тех или иных периферийных  устройств; Недостатки: выход из строя центрального компьютера делает сеть  полностью неработоспособной; жесткое ограничение количества периферийных компьютеров; значительный расход кабеля.

Тип соединения - «кольцо» Тип соединения - «кольцо» При топологии «кольцо» компьютеры подключаются к кабелю, замкнутому в кольцо.Здесь компьютер выступает повторителя, усиливая сигнал и передавая их следующему компьютеру. каждый роли в

Достоинства: ­ простота добавления новых узлов в сеть, хотя для этого работа  сети должна быть приостановлена; ­ большое количество компьютеров, которые можно подключить к  сети (до 1000); ­ высокая устойчивость к перегрузкам.  Недостатки: ­ выход из строя хотя бы одного компьютера нарушает работу сети; ­ обрыв кабеля хотя бы в одном месте влечет за собой выход из  строя всей сети.

Компоненты локальной сети Компоненты локальной сети Для организации локальной сети необходимо установить в каждый ПК сетевую плату и соединить все  сетевую плату компьютеры с помощью специального кабеля.

Компоненты локальной сети Компоненты локальной сети Иногда необходимые для связи компьютеров компоненты уже установлены на системной плате и тогда отдельная сетевая плата не В этом случае гнездо для сетевого кабеля нужна. расположено на задней стенке системного блока.

Кабели для локальных сетей  Витая пара   Коаксиальный кабель  Оптическое волокно (оптоволоконный  кабель)   Беспроводные сети

Компоненты локальной сети Компоненты локальной сети Кабели Кабели Коаксиальный Коаксиальный кабель – скорость кабель – передачи до 10 Мбит/с. Витая пара - скорость Витая пара - передачи до 100 Мбит/с.

Витая пара • Кабель "витая пара" (TP, Twisted Pair) состоит из пары скрученных  медных проводов.  • Кабель бывает двух видов: экранированная витая пара (STP, Shielded Twisted Pair)  • • неэкранированная витая пара (UTP, Unshielded Twisted Pair).  • Кабель типа "неэкранированная витая пара" наиболее популярен  благодаря низкой стоимости, гибкости и простоте инсталляции.  • Кабели "витая пара" бывают разной категории (3, 4 или 5). Чем  выше категория, тем большую скорость передачи поддерживает  кабель.  • Недостаток  ­ уязвимость к электрическим помехам и "шумам" в  линии.

Витая пара ­ устройство

Коаксиальный кабель ­  устройство Полиэтиленовая  оболочка Экранирующая  оплетка Внутренняя  оболочка Медный кабель

Оптоволоконный кабель • Данные передаются с помощью световых импульсов,  проходящих по оптическому волокну.  • Оптоволоконный кабель поддерживает скорость передачи  данных (в виде пакетов) 10, 100 или 1000 Мбит/с. • Кабель гораздо дороже и сложнее в установке, чем витая  пара. • Применяется в центральных магистральных сетях, поскольку  обеспечивает полную защиту и позволяет передавать  информацию на очень большие расстояния.  • Благодаря совершенствованию оптоволоконной технологии  кабель становится все более приемлемым по цене.

Оптоволоконный кабель  ­устройство

Беспроводные сети • инфракрасные сети ( не более 30 м) • лазерные сети • сети с узкополосной радиосвязью • сеть с расширенным спектром • мобильная связь с помощью сотовой  телефонии

Беспроводные сети

Компоненты локальной сети Компоненты локальной сети Концентраторы (HUB или Switch) Концентраторы - служат для соединения компьютеров в сети. Концентратор может иметь различное количество портов подключения (обычно от 8 до 32).

Программное обеспечение сети Программное обеспечение сети Данное окно используется для установки имени компьютера и Рабочей группы

Программное обеспечение сети Программное обеспечение сети Данные окна используются для установки явного IP-адреса и параметров маски подсети

Режимы доступа к ресурсам сети Режимы доступа к ресурсам сети Данное окно используется для установки уровня доступа к локальным ресурсам компьютера

Режимы доступа к ресурсам сети Режимы доступа к ресурсам сети Локальный ресурс. Запрещается Общий ресурс. Позволяет доступ к ресурсам компьютера пользователям сети. Для обеспечения доступности локальных ресурсов нужно установить переключатель в положение Общий ресурс. использовать ресурсы компьютера (дисковую память и периферийные устройства - принтер, модем) пользователям сети. Для этого, нужно разрешить Открытие общего доступа к папке. При этом требуется определить уровень доступа.

Режимы доступа к ресурсам сети Режимы доступа к ресурсам сети Только чтение Позволяет пользователям сети открывать или копировать файлы и папки. Полный доступ Позволяет пользователям сети выполнять все операции над файлами, папками (переносить, удалять, редактировать, переименовать и т.п.). Доступ, определяемый паролем Данный режим предоставляет разным категориям пользователей различные права доступа, например, только чтение или полный доступ.