Основные аппаратные и программные компоненты сети
Аппаратный слой – это разъемы, кабели, сетевые карты.
Коммутационное оборудование – оборудование сети разделяется на активное и пассивное.
Активное – участвует в преобразовании, передачи и коммутации данных.
Пассивное – все остальное, провода, кабели, то, что передает сигнал.
Компьютерные сети – это сети передачи данных. Явились в результате эволюции компьютеров и телекоммуникационных технологий.
По признакам базовыми является, возможность обмена данными между узлами в автоматическом режиме.
Виды компьютерных сетей:
1. Глобальные (WAN - Wide Area Network) - это соединенные узлы, которые находятся на большом расстоянии. Радиус взаимодействия от 10 до 100 тыс. км.
2. Локальные (LAN - Local Area Network) – связывают компьютеры на небольшом расстоянии, предел 2 км.
Корпоративные сети.
4. Городские компьютерные сети (MAN – Metropolitan Area Network).
Отличие глобальных и локальных сетей:
1. Линии связи (в локальных сетях прокладывается новая линия, более высокое качество, а в глобальных – уже используемые).
2. Методы передачи и оборудования сетей (в глобальных сложные методы модуляции, обработки и искажения кадров контрольного суммирования.)
3. Скорость обмена данными (в локальных сетях более высокая скорость, а в глобальных - ниже).
4. Разнообразие услуг.
5. Оперативность выполнения запроса.
Тема: Модель «Клиент-Сервер»
Интерфейс – это формально определенная логическая и/или физическая граница между взаимодействием независимых объектов.
Интерфейс задает параметры процедуры и характеристики объекта.
Выделяют физический и логический.
Физический также называют портовым, он определяется набором физических связей и характеристиками сигналов.
Логический называют также протоколом, набором информационных сообщений определенного формата, которым обмениваются два устройства или две программы, а также набором правил, определяемых логику обмена этими событиями.
Клиент – это модуль, предназначенный для формирования и передачи сообщений запросов к ресурсам удаленного компьютера от разных приложений с последующим приемом результата из сети и передачи их к приложениям.
Сервер – это модуль, который постоянно ожидает прихода из сети запросов от клиента и, приняв запрос, пытается его обслужить. Один сервер может обслуживать запросы сразу нескольких клиентов.
Пара «Клиент-Сервер» предоставляющая доступ к конкретному типу ресурса компьютера через сеть образует сетевую группу.
Типы серверов:
1. Файл-серверы
2. Принт-серверы
3. Факс-серверы
4. Коммуникационные серверы – устанавливаются потоком данных и почтовых сообщений между данной сетью и другими сетями.
5. Серверы приложений – обрабатывают запросы.
Два типа сетей:
1.Одноранговые сети «peer – to - peer»
2.Серверные сети «server based»
Преимущества и недостатки 2-х видов сетей:
1. В одноранговой сети функции администрирования и защиты выполняются каждым пользователем.
2. В серверных – администрирование производится центрально.
Тема: Базовые топологии сетей
Топология – это конфигурация графа вершинами, которой являются узлы сети, а ребрами ‑ физические связи между ними.
Базовые топологии: шина (bus), звезда(star) и кольцо(ring).
Полносвязная топология – применяется в тех случаях, когда надо обеспечить надежность связей, соединений и скорость передачи
Шинная топология – среда передачи данных является средой общего доступа
Шина – это пассивная топология.
Репитер (повторитель) – он соединяет отрезки кабеля и усиливает сигнал.
Преимущества данной топологии:
· Низкая стоимость;
· Простая;
· Одноранговая.
Недостатки:
· При выходе одного узла со строя – выходит со строя вся сеть.
· Низкая работоспособность.
Кольцевая топология.
Token (Маркер)
Топология «Звезда» – самая распространённая топология. Узлы подключаются кабелем «витая пара».
Преимущества:
· Простота монтажа;
· Относительная дешевизна.
Недостатки:
· Дороже чем шина
Шина
Достоинства:
· Недорогая;
· Экономная по расходу кабеля;
· Проста в монтаже;
· Легко расширяема.
Недостатки:
· При значительных объемах трафика ощутима пропускная способность к сети;
· Выводит из строя всю сеть
Кольцо
Достоинства:
· Имеют равный доступ;
· Количество пользователей не влияет на работоспособность;
Недостатки:
· Выход из строя всех компьютеров, требуется переконфигурация (нужно остановить всю сеть);
· Дорогая в монтаже.
Звезда
Достоинства:
· Легко модифицируема;
· Легко расширяема;
· Проста в монтаже;
· Обеспечивает центральный контроль и управление;
· Выход одного узла не влияет на сеть.
· Комбинированные топологии
· Звезда-кольцо
· Звезда-шина
Тема: Структурированная кабельная система (СКС)
СКС – набор коммутационных элементов, кабелей, разъёмов, панелей и шкафов, а также методика их совместного использования, которая позволяет создавать легко расширяемые структуры связей в вычислительных сетях.
Хорошая кабельная система строится избыточной.
В главную магистраль входит:
Кроссовая – это помещение, в котором помещают коммутационное, сетевое и другое оборудование.
Существует: кроссовая этажа, кроссовая здания, кроссовая магистрали
Также существуют разновидности магистралей: подсистема горизонтальная магистраль, вертикальная магистраль.
Тема: Оптоволоконный кабель
Оптоволоконные кабели:
· Многомодовые ( Multi-Mode Fiber(MMF) )
· Одномодовые (Single Mode Fiber(SMF))
Полоса пропускания: многомодовых – 500-800 ГГц/км, одномодовых – 100 ГГц/км
Источниками света:
· В одномодовых – полупроводниковые лазеры;
· В многомодовых – светодиоды.
Достоинства:
· Высокая надежность;
· Максимальная скорость.
Недостатки:
· Высокая стоимость (монтаж);
· Сложный монтаж = фрагменты сваривания.
| № | Характеристика | «Витая пара» | Коаксиальный | Оптоволокно |
| Стоимость | Самый дешевый 1м=3-5 грн | Дороже | Самый дорогой | |
| Эффективная длинна кабеля | 100 м | Тонкий-185 м Толстый – 500 м | =2 км | |
| Скорость передачи | 4-100>Мбит/с | 10 Мбит/с | От 100 Мбит/с | |
| Сложность монтажа | Самая простая | Прост в монтаже | Самый сложный | |
| Подверженность помехам | Подвержена помехам | Хорошая защита от помех | Не подвержен помехам, самый надежный | |
| Рекомендуемое применение | Локальные сети | Локальные сети | глобальные |
Тема: Адреса
1. Аппаратные – МАС
0081005е24а8
Адрес сетевой карты
2. Числовые составные адреса
192.168.137.001
№ сети №узла
IP-адреса
3. Символьные (доменные)
As.kture.kharkov.ua
DNS (Domain Name System)
Тема: Адресация узлов в сети
Виды адресов:
1. Уникальный – unicast
2. Групповой адрес – multicast
3. Широковещательный адрес – broadcast
Адресное пространство – это множество всех адресов, которые являются допустимыми в рамках некоторой схемы адресации. Адресное пространство имеет плоскую (линейную) организацию или иерархическую.
· Плоский – числовой (mac) адрес
· Иерархический – IP адреса и символьные
Информационный поток в сети (поток данных) – это непрерывная последовательность данных, объединенных набором общих признаков и выделяющих эти данные из общего сетевого трафика.
Коммутация – это соединения конечных узлов через сеть транзитных узлов, а последовательные узлы, лежащие от отправителя к получателю, называют маршрутом.
Задача коммутации
· Определить информационные потоки, на которых нужно проложить маршруты
· Маршрутизация потоков
· Продвижение потоков
· Мультиплексирование и демультиплексирование
Демультиплексирование – суммирование агрегатного потока на несколько составляющих его потоков.
Мультиплексирование – это образование из нескольких потоков общего потока, который передается по одному физическому адресу.
Распределяемая среда (shared medium) – это физическая среда данных, которая подключает несколько передатчиков узлов к сети. Только 1 передатчик получает доступ своей передаче.
Типы коммутации:
· Коммутация каналов
· Коммутация пакетов
Коммутация каналов – преимущественно всегда используется в телефонных сетях.
Коммутация пакетов – используется в компьютерных сетях. Это современный способ.
Сетевые коммутаторы
Способы передачи:
1. Store – and – Forward
2. On – the – Fly
Основанный на разделах памяти
Коммутаторы бываю:
· Симметричные;
· Ассиметричные.
В симметричных - все порты имеют одинаковую скорость передачи данных.
В асимметричных – могут присутствовать, как с одной пропускной способностью, так и с разной.
Классы коммутации:
· Классы доступа;
· Классы рабочих групп – для организационных подсетей;
· Магистральные (III-IV уровня) – могут выбирать маршрут для объединения подсетей.
Router (маршрутизатор) содержит таблицу маршрутизации, которая заполняется по мере заполнения в сети.
Работают на сетевом уровне, взаимодействуют с другими маршрутизаторами, а не с другими станциями. Таблица маршрутизатора содержит сетевые адреса.
Таблица содержит все адреса, способы связи с другими сетями, возникновения пути, стоимость передачи данных по этим сетям.
Виды маршрутизаторов:
· Статические – конфигурируется администратором;
· Динамические - автоматические.
Маршрутизатор отфильтровывает пакеты, не передает широковещательные сообщения, обладает собственной ОС, управляет через последовательный порт или сетевой интерфейс с помощью программы удаленного доступа.
Шлюзы (gateway) – устройство связи между сетями разного типа.
Тема: Сетевые стандарты Ethernet
Стандарт Ethernet появился в 1973 – 1975 году организациями DEC, Intel, Xerox и назвался Ethernet Dix.
В 1980 году IEEE назвал Ethernet Dix 802.3. Топология – шина.
Основа, что является для стандартов – это метод передачи данных.
Метод доступа CSMA/CD – это метод коллективного доступа с опознаванием несущей частоты и обнаружения коллизий.
Общие положения 802.3
· Топология сети – шина;
· Среда общего доступа;
· Среда передачи – коаксиальный кабель;
· Скорость передачи – 10 Мбайт/с;
· Максимальная длинна сети – 5 км;
· Максимальное количество абонентов – 1024;
· Длинна сегмента сети;
· Количество абонентов в 1-м сегменте до 100;
· Метод доступа CSMA/CD.
