🗊Презентация Передача и коммутация данных в компьютерных сетях Сертификационный курс. Часть 1. Лекция 1

Основы сетевых технологий. Часть 1: Передача и коммутация данных в компьютерных сетях Сертификационный курс Лекция 1

Лекция 1. Базовые понятия сетевых технологий Лекция 1. Базовые понятия сетевых технологий История компьютерных сетей; Использование компьютерных сетей; Основные понятия в области компьютерных сетей; Классификация компьютерных сетей; Взаимодействие компьютеров в сети.

История компьютерных сетей Концепция вычислительных сетей является логическим результатом эволюции компьютерных технологий.

История компьютерных сетей Первые локальные компьютерные сети Начало 70-х годов - появление больших интегральных схем (БИС). В 1978 г. компания Apple Computer выпустила первый персональный компьютер (ПК). В начале 80-х годов произошел стремительный рост в области объединения компьютеров в сеть.

История компьютерных сетей Появление стандартов локальных вычислительных сетей Хаотичное развитие локальных сетей и используемых в них технологий привело к их несовместимости. Возникла необходимость в стандартизации правил сетевого взаимодействия. В 1983 г. – принят стандарт IEEE 802.3 на технологию Ethernet; В 1985 г. – принят стандарт IEEE 802.5 на технологию Token Ring; В середине 80-х – принят стандарт IEEE 802.5 на технологию FDDI и технологию ARCNET (является частью стандарта IEEE 802.4).

История компьютерных сетей Появление глобальных сетей Проблема: передача информации от одной локальной сети к другой, находящихся на больших расстояниях друг от друга. Решение: создание глобальных сетей (WAN, Wide Area Network).

История компьютерных сетей Первая глобальная сеть В 1969 году Агентством передовых исследовательских проектов (ARPA) была разработана глобальная сеть ARPANET. Сеть состояла из двух терминалов, один из которых находился в Калифорнийском университете, а второй на расстоянии 600 км от него – в Стэндфордском. В 1973 году к сети ARPANET были подключены первые иностранные организации из Великобритании и Норвегии. В 1983 году сеть ARPANET была полностью переведена с протокола NCP (Network Control Protocol) на протокол TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) и стала первой подсетью будущей сети Интернет.

Использование компьютерных сетей Обмен сообщениями E-mail, чаты, социальные сети Получение информации Web-сервисы, поисковые системы Межсетевое взаимодействие Виртуальные частные сети (Virtual Private Network, VPN) через Интернет Коммерция E-commerce, видеоконференции Развлечения Игры, просмотр фильмов Образование E-learning, и т.д.

Основные понятия в области компьютерных сетей Компьютерная сеть (сеть передачи данных) — совокупность узлов, объединенных с помощью каналов связи и сетеобразующего телекоммуникационного оборудования в единую систему для обмена сообщениями и доступа пользователей к программным, техническим, информационным и организационным ресурсам сети.

Основные понятия в области компьютерных сетей Ресурсы – программы, файлы данных, совместно используемые периферийные сетевые устройства (принтеры, дисковые массивы, многофункциональные устройства и т.д.). Среда передачи (канал связи, линия связи) – физическая среда распространения сигналов (электрических, оптических или электромагнитного излучения) от источника к приемнику. Узел (абонент, хост) – оконечное устройство (компьютер, сетевой принтер, IP-камера, IP-телефон, дисковый массив), непосредственно подключенное к сетеобразующему телекоммуникационному оборудованию. Пропускная способность (throughput) - максимально возможная скорость передачи данных по линии связи. Полоса пропускания (bandwidth) – частотный диапазон сигналов, пропускаемых линией связи без значительных искажений. Сегмент сети - логически или физически обособленная часть сети. Сегментация сети - разделения сети на сегменты с целью уменьшения в них количества узлов, увеличения пропускной способности в расчете на один узел и повышения безопасности.

Основные понятия в области компьютерных сетей Компьютерные сети бывают одноранговыми, т.е. такими, где все компьютеры равноправны (каждый компьютер выполняет функции клиента и сервера) и сети с выделенным сервером (клиент-серверные).

Основные понятия в области компьютерных сетей Системный администратор (администратор сети) – должностное лицо, ответственное за работу локальной сети или ее части. Администрирование сети – решение целого комплекса задач по управлению и настройке компьютеров и сетевого оборудования, управлению доступом пользователей к ресурсам сети, защите данных, установке и модернизации системного и прикладного программного обеспечения, что позволяет поддерживать стабильную работу сети.

Классификация компьютерных сетей Компьютерные сети можно классифицировать по разным признакам: по территориальному признаку; по типу среды передачи; по скорости передачи информации; по типу функционального взаимодействия; по типу сетевой топологии; по функциональному назначению; по сетевым операционным системам; по режиму доступа пользователей; по роли в многоуровневой архитектуре сети.

Классификация компьютерных сетей По территориальному признаку: Локальная сеть (Local Area Network, LAN) – группа узлов, связанных друг с другом и расположенных на небольшой территории. В общем случае локальная сеть представляет собой коммуникационную систему, принадлежащую одной организации. Пример: домашние сети, офисные сети, школьные сети, сети предприятий. Разновидности локальных сетей: Персональная локальная сеть (Personal Area Network, PAN) – небольшая локальная сеть, радиус действия которой ограничен несколькими метрами и которая предназначена для объединения устройств, используемых одним человеком (или небольшой группой людей). Пример: сети беспроводной технологии Bluetooth (IEEE 802.15). Сеть кампуса (Campus Area Network, CAN) – компьютерная сеть, соединяющая локальные сети на географически ограниченном пространстве. Сеть кампуса больше, чем обычная локальная сеть, но меньше, чем городская сеть. Пример: университетский городок, корпоративный кампус, военная база.

Классификация компьютерных сетей По территориальному признаку: Глобальная сеть (Wide Area Network, WAN) – компьютерная сеть, охватывающая большие территории и включающая в себя сети городов, стран, континентов. Пример: Интернет, сети между странами/городами. Городская сеть или сеть мегаполиса (Metropolitan Area Network, MAN) – компьютерная сеть, связывающая множество локальных сетей на территории одного города. Городская сеть сочетает в себе признаки как локальной, так и глобальной сети. Для нее характерна большая плотность подключения конечных абонентов, высокоскоростные линии связи и большая протяженность каналов связи. Пример: опорная сеть провайдера, сеть кабельного телевидения. Беспроводная MAN (Wireless Metropolitan Area Networks, WMAN) – компьютерная сеть, связывающая локальные сети без применения кабелей. Пример: семейство стандартов IEEE 802.16 (коммерческое название WiMAX).

Классификация компьютерных сетей

Классификация компьютерных сетей

Классификация компьютерных сетей Термины, используемые для описания относительного размера сетей и их частей: Сеть (Network) – общий термин, который не редко используют для обозначения различных понятий. Сеть может быть практически любого размера, от двух устройств до тысяч. Подсеть (Subnetwork, subnet). Этот термин имеет несколько значений. Подсеть – это часть сети или сеть, которая является частью большой составной сети. Также термин «подсеть» имеет специальное значение в контексте IP-адресации. Сегмент (Сегмент сети, segment, network segment) - небольшая часть сети. В некоторых контекстах, под сегментом подразумевают «подсеть» и термины используются взаимозаменяемо. Наиболее часто под термином «сегмент» понимают обособленную часть сети, меньшую, чем подсеть. Составная сеть (Internetwork, Internet). В некоторых технологиях «internetwork» используется для обозначения большой сетевой структуры, состоящей из множества меньших по размеру сетей. В других – это сеть, выделенная из составной сети на основе способа подключения устройств.

Классификация компьютерных сетей Исходя из роли в многоуровневой архитектуре сети могут подразделяться на: Абонентские сети (susbscriber network) - домашние, офисные или корпоративные локальные сети; Сети доступа (access network) - местные сети, необходимые для подключения оконечного оборудования абонентских сетей к узлам магистральной сети предприятия или оператора связи; Магистральные сети (backbone, backbone network) - территориально-распределенные сети, которые выполняют функции переноса (транспортирования) потоков сообщений из одной сети доступа в другую.

Классификация компьютерных сетей Подключение сетей доступа к магистральной сети

Классификация компьютерных сетей По режиму доступа пользователей все существующие сети делятся на: Сеть общего пользования (public) - это сеть, к которой может получить доступ любой пользователь; Пример: Интернет, телефонные сети общего пользования, сети теле- и радиовещания. Частная сеть (private) – это сеть, доступ к которой имеет только ограниченная группа людей. Пример: домашние, корпоративные, профессиональные, производственно-технологические сети.

Классификация компьютерных сетей По типу среды передачи: Проводные сети для передачи данных используют электрические кабели (коаксиальные, витая пара) или волоконно-оптические кабели. В беспроводных сетях передача информации осуществляется с использованием электромагнитных волн в определенном частотном диапазоне.

Классификация компьютерных сетей По типу взаимодействия:

Классификация компьютерных сетей По типу взаимодействия:

Взаимодействие компьютеров в сети Компоненты сети: Аппаратные: персональные компьютеры (ПК); серверы; кабели и разъемы; сетевые адаптеры; коммутаторы; маршрутизаторы; точки доступа. Программные: сетевая операционная система с поддержкой протокола TCP/IP; сетевые приложения.

Спасибо за внимание! Спасибо за внимание!