Презентация на тему "Локальные и глобальные сети ЭВМ"

Содержание

• 
  Слайд 1

  Локальные и глобальные сети ЭВМ

• 
  Слайд 2

  Литература

  Олифер В.Г., Олифер Н.А. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы. 3-е издание. – СПб: «Питер», 2006. Таненбаум Э. Компьютерные сети. 4-е издание. – СПб.: Питер, 2004. Олифер В.Г., Олифер Н.А. Сетевые операционные системы. – СПб: «Питер», 2001.

• 
  Слайд 3

  Что такое сеть? (Историческая справка)

  В 50-х компьютеры предназначались для небольшого числа пользователей, работали в режиме пакетной обработки. Отправная точка – начало 60-х, когда началось использование мэйнфреймов, к которым подключены несколько терминалов (dumb, «неинтеллектуаль-ных»), позднее – удаленных терминалов.

• 
  Слайд 4

  Историческая справка

  Хронологически первыми появились глобальные сети: решалась задача реализации соединений «компьютер-компьютер» для соединения супер-ЭВМ между собой на базе уже имеющихся каналов связи. Прогресс глобальных сетей тесно связан с прогрессом телефонных сетей.

• 
  Слайд 5
  

  Первые ЛВС (70-е, начало 80-е) использовали одиночные линии связи (телефонные провода) для соединения 2 компьютеров. Затем ЛВС (собственно LAN в современном понимании) строились на принципе использования общего кабеля с одной точкой подключения. ЛВС территориально располагались в одном или нескольких близлежащих зданиях.

• 
  Слайд 6
  

  В конце 80-х ЛВС и ГВС отличались весьма отчетливо протяженностью и качеством линий связи, сложностью методов передачи данных, скоростью обмена данными, разнообразием услуг, масштабируемостью. С конца 90-х происходит сближение ЛВС и ГВС, «оформляются» сети мегаполисов (со своими протоколами; напр. SMDS – Switched Multimegabit Data Services).

• 
  Слайд 7
  

  Сейчас происходит конвергенция компьютерных и телекоммуникационных сетей по различным направлениям: сближение видов услуг, технологическое сближение на основе цифровой передачи информации.

• 
  Слайд 8

  Определение сети ЭВМ

  Сеть ЭВМ (вычислительная сеть, компьютерная сеть) – аппаратно-программный комплекс, представляющий собой группу вычислительных машин (компьютеров), соединенных между собой при помощи специальной аппаратуры, обеспечивающей передачу данных, предназначенный для территориального распределения вычислительных ресурсов, совместного использования программных и аппаратных ресурсов, обмена информацией между компьютерами данной группы.

• 
  Слайд 9

  Основные задачисети ЭВМ

  кто и для чего использует сеть ЭВМ?

• 
  Слайд 10

  Сети для организаций

  разделение и управление ресурсами предприятия экономичное расширение сети на основе ПК использование сетевого программного обеспечения (groupware – групповое программное обеспечение)

• 
  Слайд 11
  

  создание рабочих групп централизованное управление защита информации повышение отказоустойчивости доступ к нескольким операционным системам

• 
  Слайд 12
  

  повышение надежности функционирования предприятия за счет оперативности управления и использования имеющихся ресурсов повышение экономической эффективности средство общения и связи подготовка персонала

• 
  Слайд 13

  Сети для индивидуальных пользователей

  доступ к удаленной информации (news, WWW) передача деловой информации (открытие счетов, перечисление денег, заключение договоров) общение с другими людьми (news, e-mail, video conference) обучение развлечение

• 
  Слайд 14

  Социальное влияние

  сеть не знает государственных границ сеть не знает цензуры – проблемы морали и нравственности использование ресурсов организации в личных целях нанесение ущерба репутации людей анонимки наркотики

• 
  Слайд 15

  Проблемы, возникающие при создании сети

  Проблемы физической совместимости аппаратных средств (сетевых интерфейсных плат и др.; решение – стандартизация). Представление информации. Ошибки при передаче данных. Конфликты в сети. Сложность сетевого программирования и создания сетевого программного обеспечения. Проблемы обеспечения безопасности.

• 
  Слайд 16

  Уровни ошибок:

  телефонная сеть – 10-4 – 10-5; спутниковый канал – 10-6; медь (витая пара, коаксиальный кабель) – 10-9; оптоволокно – 10-10.

• 
  Слайд 17

  Тенденции развития сетей

  Корпоративные сети. Высокопроизводительные сети. Мобильные сети. intranet-сети.

• 
  Слайд 18

  Типы вычислительных сетей

  По масштабу вычислительной сети выделяют: LAN (Local Area Network) ─ локальная вычислительная сеть, ЛВС MAN (Metropolitan Area Network) ─ городская сеть WAN (Wide Area Network) ─ глобальная вычислительная сеть, ГВС

• 
  Слайд 19

  Классификация многопроцессорных систем по размеру

• 
  Слайд 20

  Типы вычислительных сетей

  По статусу отдельных узлов вычислительной сети выделяют: Одноранговые сети─ все узлы (компьютеры) равноправны. Серверные сети─ с выделенным сервером. Функции сервера (центрального компьютера)  может выполнять специальный мощный или обычный персональный компьютер (ПК). При этом остальные компьютеры (чаще всего обычные ПК) называют рабочими станциями или клиентами.

• 
  Слайд 21

  Основные программные и аппаратные компоненты сети

• 
  Слайд 22

  Топология физических связей

  Под топологией вычислительной сети понимается конфигурация графа, вершинам которого соответствуют компьютеры сети (иногда и другое оборудование, например концентраторы), а ребрам  физические (или логические) связи между ними.

• 
  Слайд 23
  

  Конфигурация физических связей определяется электрическими соединениями компьютеров между собой и может отличаться от конфигурации логических связей между узлами сети. Логические связи представляют собой маршруты передачи данных между узлами сети и образуются путем соответствующей настройки коммуникационного оборудования.

• 
  Слайд 24

  Полносвязная топология

  Неполносвязные топологии - для обмена данными между двумя компьютерами может потребоваться промежуточная передача данных через другие узлы сети.

• 
  Слайд 25

  Ячеистая (mesh) топология

  Общая шина(моноканал) Топология звезда(снежинка) Иерархическая звезда (дерево)

• 
  Слайд 26

  Кольцевая топология

  Смешанная топология

• 
  Слайд 27

  Типы линий связи

  Линия связи состоит в общем случае из физической среды, по которой передаются электрические информационные сигналы, аппаратуры передачи данных и промежуточной аппаратуры. Синонимом термина линия связи (line) является термин канал связи(channel).

• 
  Слайд 28
  

  Физическая среда передачи данных (medium) может представлять собой кабель, то есть набор проводов, изоляционных и защитных оболочек и соединительных разъемов, а также земную атмосферу или космическое пространство, через которые распространяются электромагнитные волны. В зависимости от среды передачи данных линии связи разделяются на следующие: проводные (воздушные); кабельные; радиоканалы наземной и спутниковой связи.

• 
  Слайд 29
  
• 
  Слайд 30
  

  Витая Коаксиальный Оптоволоконный пара кабель кабель

• 
  Слайд 31
  

  Для подключения компьютера к сети может использоваться: сетевая плата (сетевая карта, сетевой адаптер), подключающая его к специальной кабельной линии для передачи сигналов в цифровом двоичном коде (каждая карта имеет уникальный 48-битовый адрес); модем (модулятор–демодулятор), подключающая его к телефонной линии. Здесь цифровые данные компьютеры преобразуются в непрерывные электрические импульсы (модулируются), передаются по телефонным каналам, а после приема снова преобразуются в цифровой двоичный код (демодулируются).

• 
  Слайд 32

  Адресация компьютеров

  Требования к адресу компьютера в сети: Адрес должен уникально идентифицировать компьютер в сети любого масштаба. Схема назначения адресов должна сводить к минимуму ручной труд администратора и вероятность дублирования адресов. Адрес должен иметь иерархическую структуру, удобную для построения больших сетей. Адрес должен быть удобен для пользователей сети, а это значит, что он должен иметь символьное представление. Адрес должен иметь по возможности компактное представление, чтобы не перегружать память коммуникационной аппаратуры  сетевых адаптеров, маршрутизаторов и т. п.

• 
  Слайд 33

  Схемы адресации узлов сети

  Аппаратные (hardware) адреса. например 0081005е24а8. Символьные адреса или имена. например ftp-archl.ucl.ac.uk. Числовые составные адреса. например 126.100.0.0.  Проблема установления соответствия между адресами различных типов.

• 
  Слайд 34
  
• 
  Слайд 35

  Коммуникационное оборудование

  Сложные сетевые структуры снимаютограничения на диаметр сети, число включаемых в сеть узлов, используемые сетевые технологии, но требуют дополнительного коммуникационного оборудования: Оборудование физического структурирования сетей Оборудование логического структурирования сетей

• 
  Слайд 36

  Активное оборудование физического и канальногоуровней локальных сетей

  Сетевые адаптеры - обеспечивают сопряжение узлов сети (компьютеров) с линиями связи. Повторители (repeaters) Концентраторы (hubs) - центральными узлы обмена информацией между несколькими конечными станциями сети сегмента сети. Мосты (bridges) - локализуют трафик внутри сегментов сетей. Коммутаторы (switching) Шлюзы

• 
  Слайд 37
  

  Терминатор Терминатор Повторитель Повторитель Повторитель 185 м Средства физической структуризации Повторитель (repeater) - Устройство, которые на физическом уровне повторяет электрические сигналы (и, как правило, улучшает электрические характеристики: форму импульса, мощность), пришедшие на вход одного из портов на всех остальных портах (Ethernet). Используются для удлинения каналов связи в сети.

• 
  Слайд 38
  

  Концентратор(hub, concentrator) - многопортовый повторитель, повторяет сигнал, улучшая его, на всех остальных портах, либо на следующем порту. Концентратор Ethernet Концентратор = повторитель + дополнительные функции

• 
  Слайд 39
  

  Внешний вид концентратора

• 
  Слайд 40
  

  В результате физической структуризации логическая структура не изменилась

• 
  Слайд 41

  Логическая структуризация локальных сетей

  Преимущества деления сетей на подсети и сегменты:      Сегментация уменьшает общий сетевой трафик. Подсети увеличивают гибкость сети. Подсети повышают безопасность данных. Подсети упрощают управление сетью.

• 
  Слайд 42
  

  Средства логической структуризации Мост (bridge) изолирует трафик одной части сети от другой, анализирует числовой адрес пакета и передает его на один соответствующий порт.

• 
  Слайд 43
  

  Концентратор Отдел 1 Концентратор Отдел 2 Мост Концентратор Отдел 3 Концентратор Рабочая группа В Рабочая группа А A Передача данных от узла А узлу D D

• 
  Слайд 44
  

  Концентратор Отдел 1 Концентратор Отдел 2 Мост Концентратор Отдел 3 Концентратор Рабочая группа В Рабочая группа А A B Передача данных от узла А узлу B

• 
  Слайд 45
  

  Коммутатор(switch) Функционально подобен мосту, но обрабатывает кадры в параллельном режиме, работает со скоростью провода.

• 
  Слайд 46

  Передача кадров через коммутационную матрицу

• 
  Слайд 47
  

  Маршрутизатор 3 Маршрутизатор 1 Отдел 1 Отдел 2 Концентратор Отдел 3 Концентратор А В Маршрутизатор 2 Маршрутизатор (router) Допустимы резервные связи Объединяет подсети различных технологий Сегмент Ethernet PPP Сеть ATM Сеть Token Ring Поддерживает адресацию в глобальном масштабе Решает проблему выбора маршрута следования пакета.

• 
  Слайд 48
  

  Передняя панель маршрутизатора Cisco 7206

• 
  Слайд 49
  

  Сетевой протокол – набор правил для связи между компьютерами, который управляет форматом, временными интервалами, последовательностью работы и контролем ошибок. Независимо от внутренней конструкции каждого конкретного протокола, все они имеют определенные общие функции и свойства: Инициализация связи. Отправка и получение данных. Завершение обмена.