Вычислительные сети

Выполнила: учитель информатики Норжимоева Е.Ю.

Вычислительная (компьютерная) сеть — это совокупность компьютеров и терминалов, соединенных с помощью каналов связи в единую систему, удовлетворяющую требованиям распределенной обработки данных.

Основное  назначение  вычислительной сети

состоит в совместном использовании ресурсов и

осуществление быстрой связи как внутри

организации, так и за ее пределами.

Все компьютерные сети без исключения имеют

одно назначение – обеспечение совместного

доступа к общим ресурсам.

Обмен информацией производится по каналам передачи информации.

Каналы передачи информации могут использовать различные физичес-

кие принципы.

Общая схема передачи информации включает в себя отправителя информа-ции, канал передачи информации и получателя информации.

Отправитель

информации

Получатель

информации

Канал передачи информации

Пропускная способность канала информации измеряется обычно в битах

в секунду (бит/с), Кбит/с и Мбит/с. Однако, иногда в качестве единицы ис-

пользуется и байт в секунду (байт/с), Кбайт/с и Мбайт/с.

Соотношения между единицами пропускной способности канала передачи

информации такие же, как между единицами измерения количества инфор-

мации:

1 байт/с = 2 3 бит/с = 8 бит/с

1 Кбит/с = 2 10 бит/с = 1024 бит/с

1 Мбит/с = 2 10 Кбит/с = 1024 Кбит/с

1 Гбит/с = 2 10 Мбит/с = 1024 Мбит/с

Классификация компьютерных сетей

Критерием для классификации сетей является их масштаб.

LAN - Local Area Network - локальная сеть, компьютеры расположены

на близком расстоянии, как правило в пределах одного здания - ЛКС .

MAN - Metropolitan Area Network - районная сеть, компью-

теры расположены в пределах городского района или

небольшого города.

WAN - Wide Area Network - глобальная сеть, охватывающая

страну, континент.

HAN - Home Area Network - домашняя сеть.

Протоколы – единые правила передачи данных в компьютерной сети.

Протокол не является программой. Правила и последовательность выполнения действий при обмене информацией, определенные протоколом, должны быть реализованы в программе.

Легче всего поддаются стандартизации протоколы трех нижних уровней модели архитектуры открытых систем, так как они определяют действия и процедуры, свойственные для вычислительных сетей любого класса.

Труднее всего стандартизовать протоколы верхних уровней, особенно прикладного, из-за множественности прикладных задач и в ряде случаев их уникальности.

Интернет  — соединение, объединение различных сетей. При объединении в единое целое нескольких сетей используют специальный межсетевой протокол.  Межсетевой протокол , по-английски –  Internet Protocol (IP) , и дал название сети Интернет.

В сети Интернет действует международный протокол TCP/IP , созданный в 70-е годы.

Примеры протоколов: CSMA/CD, SLIP, PPP, UUCP, ISO, TCP/IP.

Протокол передачи данных TCP/IP

Сеть Интернет функционирует и развивается благодаря использованию

единого протокола передачи данных TCP/IP.

Internet Protokol (IP) - протокол маршрутизации - обеспечивает мар-

шрутизацию IP- пакетов, т.е. доставку информации от компьютера-от-

правителя к компьютеру-получателю.

3

2

1

Кому: 193.124.5.33

От кого: 198.78.213.185

Transmission Control Protocol (TCP) - транспортный протокол - обеспе-

чивает разбиение передаваемых файлов на IP- пакеты в процессе пере-

дачи и сборку файлов в процессе получения.

Глобальная компьютерная сеть Интернет

В 1969 году специалистами из Пентагона была создана крупная децентрали-зованная компьютерная сеть Advanced Research Project Agency Network (Arpanet) . Спустя некоторое время доступ к Arpanet получили и гражданские учреждения США. В 1977 году началось слияние Arpanet с другими сетями как внутри США, так и в других развитых странах. В результате такого сли-яния и родилась глобальная компьютерная сеть Internet .

Интернет - это глобальная компьютерная сеть, объединяющая многие ло-кальные, региональные и корпоративные сети и включающая десятки милли-онов компьютеров.

Интернет фактически является сетевой базой данных . Гиперссылки связывают между собой сотни миллионов доку-ментов в единую сете-вую базу данных.

Интернет

11

Адресация в Интернете

Каждый компьютер, подключённый к Интернету, имеет свой уникальный

32-битовый IP- адрес ( I nternet P rotokol) . Возможно 2 32 = 4 294 967 296 IP -

адресов, записываемых в виде четырех десятичных чисел от 0 до 255, раз-

деленных точкой: 123.45.67.89 .

IP- адрес состоит из двух частей, одна из которых является адресом сети , а

другая адресом компьютера в данной сети.

Все адреса подразделяются на три класса: А, В, С . Первые биты адреса от-

водятся для идентификации класса, а остальные разделяются на адрес сети

и адрес компьютера в этой сети.

Адрес сети (7 бит)

Класс А

0

Адрес компьютера (24 бит)

Адрес сети (14 бит)

Адрес компьютера (16 бит)

0

1

Класс В

Адрес сети (21 бит)

Адрес компьютера (8 бит)

1

0

1

Класс С

Класс сети

Класс С

Класс В

Класс А

число от 192 до 223

число от 128 до 191

Адрес

число от 1 до 126

126

16 384

2 097 152

Кол. сетей класса

16 777 214

65 534

254

Комп. в кажд. сети

Классификация компьютерных сетей

Топология - физическое расположение компонентов сети (кабели, станции, шлюзы, разветвители и т.д.).

Вычислительные

По назначению

Информационные

Смешанные

Топология ЛКС

Топология ЛКС определяет общую схему соединения компьютеров в сети.

Существуют три базовые топологии ЛКС: шина , звезда и кольцо .

Выбор топологии влияет на:

- состав оборудования;

- возможности расширения сети;

- возможности оборудования;

- способ управления сетью.

Топология « Шина »

Один кабель используется всеми рабочими станциями по очереди.

Пассивная топология. Сообщение, посылаемое одним компьютером, принима-

ется всеми остальными компьютерами. Компьютеры только «слушают» кабель,

но не перемещают сообщения от отправителя к получателю.

Терминатор

Трансивер

Терминатор

Трансивер

Выход из строя одного компьютера не нарушает работу сети.

Топология « Звезда »

Каждая рабочая станция подключена к объединяющему устройству -

концентратору ( hub ) . По этой схеме могут быть объединены несколько

сетей с образованием разветвленной конфигурации.

Используются как активные, так и пассивные концентраторы.

Неисправность концентратора выводит из строя всю сеть.

Топология «Кольцо»

Данные, ведомые маркером, передаются последовательно от одной рабочей

станции к другой и проходят через каждый компьютер. Пакет, адресованный

другой станции, передается дальше до тех пор, пока не достигнет получателя.

М

Каждый компьютер выступает в роли повторителя, усиливая сигналы.

Неисправность любого компьютера выводит из строя всю сеть.

Комбинированные топологии

Топология «Звезда-шина»

Сегменты сети с топологией «звезда» объединяются при помощи магистральной

линейной шины.

Hub

Hub

Hub

Топология «Звезда-кольцо»

Все концентраторы подключены к главному концентратору, образуя «звезду».

Кольцо реализуется внутри главного концентратора.

Hub

Hub

Hub

Hub

Типы ЛКС

Существует два принципиальных способа организации программного обеспе-

чения ЛКС: одноранговые сети и сети с централизованным управлением

на основе сервера .

Одноранговые сети

- объединяют обычно не более 10 компьютеров;

- все компьютеры равноправны, каждый компьютер функционирует как клиент

и как сервер, то есть нет иерархии сети и ответственного за всю сеть;

- пользователи сами решают, какие ресурсы на своем компьютере сделать до-

ступными в сети и обеспечивают защиту информации.

Сети на основе сервера

Стали промышленным стандартом. Работают под управлением сетевых ОС.

Круг задач, которые выполняет сервер, многообразен и сложен. Чтобы серверы

отвечали современным требованиям пользователей, в больших сетях их делают

специализированными: серверы файлов и печати; приложений; почтовые;

факсов; связи (коммуникационные); служб каталога. Администрирование сети.

Способы подключения к сети Интернет

На сегодняшний день основными видами соединений с интернетом являются:

• проводное,
• беспроводное и

3. Wi-Fi.

Все они имеют свои положительные и отрицательные стороны. В каждой ситуации наиболее удобным считается определенный вид соединения. Выбор подключения может зависеть от деятельности пользователя, его потребностей и назначения Интернета. Так же имеет значение местопребывание пользователя (дома, в поездке, за границей), что влияет на выбор возможности подключения к сети Интернет.

Локальная компьютерная сеть объединяет небольшое количество компью-

теров и позволяет пользователям совместно использовать ресурсы компьюте-

ров, а также периферийных устройств (принтеров, плоттеров, дисков, моде-

мов и др.), подключённых к сети.

Подключение компьютера к локальной сети осуществляется с помощью спе-

циальной платы - сетевого адаптера. Основной функцией сетевого адаптера

является приём и передача информации в сети.

Некоторые сетевые адаптеры (напри-

мер EtherNet ) позволяют объединять

в сеть компьютеры различных аппа-

ратных и программных платформ

( IBM- совместимые, Macintosh, Unix-

компьютеры).

Сетевой адаптер

Скорость передачи данных по локаль-

ной сети обычно находится в диапа-

зоне от 10 до 100 Мбит/с.