Слайд 1Классификация компьютерных сетей. Локальные компьютерные сети. Топология сети.
Слайд 2Классификация компьютерных сетей
Компьютерная (вычислительная) сеть - совокупность компьютеров и терминалов, соединенных
с помощью каналов связи в единую систему, удовлетворяющую требованиям распределенной обработки данных.
Слайд 3Классификация компьютерных сетей
По способу организации сети подразделяются на реальные и искусственные.
Искусственные
сети (псевдосети) позволяют связывать компьютеры вместе через последовательные или параллельные порты и не нуждаются в дополнительных устройствах. Искусственные сети используются, когда необходимо перекачать информацию с одного компьютера на другой.
Основной недостаток- низкая скорость передачи данных и возможность соединения только двух компьютеров.
Реальные сети позволяют связывать компьютеры с помощью специальных устройств коммутации и физической среды передачи данных.
Основной недостаток- необходимость в дополнительных устройствах.
Слайд 4Классификация компьютерных сетей
Все многообразие компьютерных сетей можно классифицировать по группе признаков:
1)
Территориальная распространенность;
2) Ведомственная принадлежность;
3) Скорость передачи информации;
4) Тип среды передачи;
5) Топология;
6) Организация взаимодействия компьютеров.
Слайд 5Классификация компьютерных сетей
1. По территориальной распространенности сети подразделяются на:
глобальные сети(WAN -
Wide Area Network);
региональные сети(MAN - Metropolitan Area Network);
локальные сети(LAN - Local Area Network).
Глобальная вычислительная сеть объединяет абонентов, расположенных в различных странах, на различных континентах.
Региональная вычислительная сеть связывает абонентов, расположенных на значительном расстоянии друг от друга.
Локальная вычислительная сеть объединяет абонентов, расположенных в пределах небольшой территории. К классу локальных вычислительных сетей относятся сети отдельных предприятий, фирм, банков, офисов и т. д. Протяженность такой сети можно ограничить пределами 2-2,5 км. Локальные сети являются сетями закрытого типа, доступ к ним разрешен только ограниченному кругу пользователей, для которых работа в такой сети непосредственно связана с их профессиональной деятельностью.
Слайд 6Классификация компьютерных сетей
2. По ведомственная принадлежность сети подразделяются на:
ведомственные сети
государственные сети.
Ведомственные
принадлежат одной организации и располагаются на ее территории.
Государственные сети - сети, используемые в государственных структурах.
Слайд 7Классификация компьютерных сетей
3. По скорости передачи сети подразделяются на:
низкоскоростные(до 10 Мбит/с),
среднескоростные
(до 100 Мбит/с),
высокоскоростные(свыше 100 Мбит/с);
Для определения скорости передачи данных в сети широко используется бод.
Baud (бод)
Бод - единица скорости передачи сигнала, измеряемая числом дискретных переходов или событий в секунду, если каждое событие представляет собой один бит, бод эквивалентен бит/сек.
Слайд 84. По типу среды передачи сети подразделяются на:
проводные
коаксиальные, на витой паре,
оптоволоконные
беспроводные
с передачей информации по радиоканалам, в инфракрасном диапазоне.
Классификация компьютерных сетей
Слайд 9Классификация компьютерных сетей
5. Топологии компьютерных сетей
Узел сети представляет собой компьютер, либо
коммутирующее устройство сети.
Рабочая станция – стационарный компьютер в составе локальной сети.
Способ соединения компьютеров в сеть называется её топологией
Наиболее распространенные виды топологий сетей:
Кольцевая сеть.
Звездообразная сеть.
Общая шина.
Древовидная сеть.
Смешанная сеть.
Слайд 10Классификация компьютерных сетей
Кольцевая сеть.
Сеть, в которой каждая рабочая станция соединяется с
двумя другими рабочими станциями, образуя кольцо. Как правило, данные передаются в одном направлении.
Слайд 11Классификация компьютерных сетей
Звездообразная сеть
Каждый компьютер при топологии «звезда» подключается отдельным кабелем
к общему устройству, называемому концентратор, который находятся в центре сети. В функцию концентратора входит направление передаваемой компьютером информации одному или всем компьютерам сети
Слайд 12Классификация компьютерных сетей
Общая шина
В этом случае компьютеры подключаются к единому кабелю.
Передавая, информация может распространяться в обе стороны. В такой топологии все станции прослушивают все сообщения в кабеле.
Слайд 13Классификация компьютерных сетей
Древовидная сеть
Топология «дерево» является более сложной реализацией топологии «звезда».
Между двумя узлами существует только один маршрут. Для создания этой топологии необходим, чтобы концентраторы нижнего уровня подключались к концентраторам верхнего уровня.
Слайд 14Классификация компьютерных сетей
Смешанная сеть
Характерна для крупных сетей. В таких сетях необходимо
выделить отдельные произвольно связанные фрагменты, имеющие типовую топологию.
Слайд 15Классификация компьютерных сетей
6. Одноранговые и иерархические сети
С точки зрения организации взаимодействия
компьютеров, сети делят на одноранговые (Peer-to-Peer Network) и с выделенным сервером(Dedicated Server Network).
Одноранговые сети. Все компьютеры одноранговой сети равноправны. Любой пользователь сети может получить доступ к данным, хранящимся на любом компьютере.
Достоинства одноранговых сетей:
1.Наиболее просты в установке и эксплуатации.
2.Операционная система Windows обладают всеми необходимыми функциями, позволяющими строить одноранговую сеть.
Недостатки:
В условиях одноранговых сетей затруднено решение вопросов защиты информации. Поэтому такой способ организации сети используется для сетей с небольшим количеством компьютеров и там, где вопрос защиты данных не является принципиальным.
Слайд 16Классификация компьютерных сетей
Иерархические сети
В иерархической сети при установке сети заранее выделяются
один или несколько компьютеров, управляющих обменом данных по сети и распределением ресурсов. Такой компьютер называют сервером. Любой компьютер, имеющий доступ к услугам сервера называют клиентом сети или рабочей станцией.
Сервер в иерархических сетях - это постоянное хранилище разделяемых ресурсов. Сам сервер может быть клиентом только сервера более высокого уровня иерархии. Поэтому иерархические сети иногда называются сетями с выделенным сервером.
Серверы обычно представляют собой высокопроизводительные компьютеры, возможно, с несколькими параллельно работающими процессорами, с винчестерами большой емкости, с высокоскоростной сетевой картой (100 Мбит/с и более).
Слайд 17Классификация компьютерных сетей
Иерархическая модель сети является наиболее предпочтительной, так как позволяет
создать наиболее устойчивую структуру сети и более рационально распределить ресурсы. Также достоинством иерархической сети является более высокий уровень защиты данных.
К недостаткам иерархической сети, по сравнению с одноранговыми сетями, относятся:
1.Необходимость дополнительной ОС для сервера.
2.Более высокая сложность установки и модернизации сети.
3. Необходимость выделения отдельного компьютера в качестве сервера.
Слайд 18Классификация компьютерных сетей
Две технологии использования сервера
Различают две технологии использования сервера: технологию
файл-сервера и архитектуру клиент-сервер.
В первой модели используется файловый сервер, на котором хранится большинство программ и данных. По требованию пользователя ему пересылаются необходимая программа и данные. Обработка информации выполняется на рабочей станции.
В системах с архитектурой клиент-сервер обмен данными осуществляется между приложением-клиентом (front-end) и приложением-сервером (back-end). Хранение данных и их обработка производится на мощном сервере, который выполняет также контроль за доступом к ресурсам и данным. Рабочая станция получает только результаты запроса. Разработчики приложений по обработке информации обычно используют эту технологию.
Использование больших по объему и сложных приложений привело к развитию многоуровневой, в первую очередь трехуровневой архитектуры с размещением данных на отдельном сервере базы данных (БД). Все обращения к базе данных идут через сервер приложений, где они объединяются.
Слайд 19Локальная компьютерная сеть
Локальная компьютерная сеть (ЛС) - это совокупность компьютеров и
различных устройств, обеспечивающих информационный обмен между компьютерами в сети без использования каких-либо промежуточных носителей информации.
Слайд 20Локальная компьютерная сеть
Наиболее существенные параметры ЛС:
скорость передачи данных;
максимальная длины линии;
помехозащищенность;
механическая прочность;
удобство
и простота монтажа;
стоимость.
Слайд 21Локальная компьютерная сеть
В настоящее время для сетей применяют четыре типа
сетевых кабелей:
коаксиальный кабель;
незащищенная витая пара;
защищенная витая пара;
волоконно-оптический кабель.
Первые три типа кабелей передают электрический сигнал по медным проводникам. Волоконно-оптические кабели передают свет по стеклянному волокну.
Слайд 22Локальная компьютерная сеть
Коаксиальные кабели состоят из двух проводников, окруженных изолирующими слоями.
Первый слой изоляции окружает центральный медный провод. Этот слой оплетен снаружи внешним экранирующим проводником. Наиболее распространенными коаксиальными кабелями являются толстый и тонкий кабели «Ethernet». Такая конструкция обеспечивает хорошую помехозащищенность и малое затухание сигнала на расстояниях
Слайд 23Локальная компьютерная сеть
Витая пара - это кабель, который состоит из одной
либо нескольких пар медных проводников в цветной изоляции, свитых между собой. Весь пучок проводов также скручен вокруг центральной оси и покрыт полимерной оболочкой, иногда — с элементами защиты: металлической оплеткой, напылением из тефлона или полиэтилена. Скручивание проводников — это дополнительная защита от электромагнитных помех, а также способ усиления связи между жилами, передающими общие дифференциальные сигналы.
Слайд 24Локальная компьютерная сеть
Волоконно-оптические кабели передают данные в виде «световых импульсов» по
стеклянным «проводам». Большинство систем локальных сетей в настоящее время поддерживает волоконно-оптическое кабельное соединение. Волоконно-оптический кабель обладает существенными преимуществами по сравнению с любыми вариантами медного кабеля. Волоконно-оптические кабели обеспечивают наивысшую скорость передачи; они более надежны, так как не подвержены потерям информационных пакетов из-за электромагнитных помех. Оптический кабель очень тонок и гибок, что делает его транспортировку более удобной по сравнению с более тяжелым медным кабелем. Однако наиболее важно то, что только оптический кабель имеет достаточную пропускную способность, которая в будущем потребуется для более быстрых сетей.
Слайд 25Локальная компьютерная сеть
Беспроводная связь на радиоволнах СВЧ диапазона может использоваться для
организации сетей в пределах больших помещений типа ангаров или павильонов, там, где использование обычных линий связи затруднено или нецелесообразно.
Кроме того, беспроводные линии могут связывать удаленные сегменты локальных сетей на расстояниях 3 – 5 км (с антенной типа волновой канал) и 25 км (с направленной параболической антенной) при условии прямой видимости. Организация беспроводной сети существенно дороже, чем обычной.
Слайд 26Локальная компьютерная сеть
Для связи компьютеров с помощью линий связи ЛС требуются
адаптеры сети (или, как их иногда называют, сетевые платы).
Адаптер сети вставляется непосредственно в свободный слот материнской платы персонального компьютера и к нему на задней панели системного блока подстыковывается линия связи ЛС.
Слайд 27Локальная компьютерная сеть
Для обеспечения согласованной работы в сетях передачи данных используются
различные коммуникационные протоколы передачи данных – наборы правил, которых должны придерживаться передающая и принимающая стороны для согласованного обмена данными.
Протоколы – это правила и технические процедуры, позволяющие нескольким компьютерам при объединении в сеть общаться друг с другом.
Слайд 28Локальная компьютерная сеть
Протоколы локальных сетей
IPX/SPX;
NetBEUI;
AppleTalk;
TCP/IP;
SNA;
DLC;
DNA.
В основном используются протокол TCP/IP
Transmission Control Protocol/Internet
Protocol, TCP/IP (Протокол управления передачей/Протокол Интернета)
Слайд 29Локальная компьютерная сеть
Протоколы локальных сетей должны иметь следующие основные характеристики:
обеспечивать надежность
сетевых каналов;
обладать высоким быстродействием;
обрабатывать исходные и целевые адреса узлов;
соответствовать сетевым стандартам, в особенности - стандарту IEEE 802.
Слайд 30Локальная компьютерная сеть
Таблица. Протоколы локальных сетей и сетевые операционные системы
Слайд 31Самостоятельная работа
Заполнить таблицу «Классификация сетей по топологии»