Слайд 1Компьютерные сети, коммуникационные технологии
Понятие об информации
Слайд 2Линии связи
При описании технической системы передачи информации используются следующие понятия:
Звено (link)
– сегмент, обеспечивающий передачу между соседними узлами сети и не содержащий промежуточных устройств коммутации.
Канал (channel) – часть пропускной способности звена, использующая независимо от коммутации.
Составной канал (circuit) – путь между двумя конечными узлами сети, образуется отдельными каналами промежуточных звеньев и внутренними соединениями в коммутаторах.
Слайд 3Аппаратура передачи данных
Аппаратура передачи данных (Data Circuit Equipment, DCE) представляет собой
пограничное оборудование и обеспечивает подключение компьютеры или коммутаторы к линиям связи. Традиционно такая аппаратура включается в состав линии связи. Примеры DCE - модемы;
Аппаратура пользователя линии связи, подключаемая непосредственно к аппаратуре передаче данных, носит название оконечное оборудование данных (Data Terminal Equipment, DTE). Примеры DTE – компьютеры, коммутаторы, маршрутизаторы. Традиционно такая аппаратура не включается в состав линий связи.
Слайд 5Интерфейсы доступа к линиям связи
Для подключения устройств DCE к устройствам DTE
существует несколько стандартных интерфейсов. Длина сегментов для подключения DCE к DTE составляет несколько метров.
Интерфейсы DTE-DSE описываются стандартами серии V CCITT (ITU-T), или EIA. Наиболее популярные стандарты RS-232, RS-530, V.35, HSSI.
Слайд 6Примеры интерфейсов DCE-DTE
EIA/TIA-232 – общий стандарт интерфейса физического уровня, поддерживает скорость
передачи данных в несбалансированном канале до 64 кбит/с;
EIA/TIA-449 – интерфейс физического уровня, обеспечивает скорость обмена до 2 Мбит/с;
V.24 – стандарт для интерфейса между DTE и DCE, аналог EIA-232;
X.21 – стандарт, разработанный ITU-T, используется для последовательной связи по синхронным линиям связи.
G.703 – механические и электрические спецификации для связи между оборудованием телефонных компаний и терминальным оборудованием (DTE) на скоростях, соответствующих каналу типа E1.
Слайд 7Промежуточная аппаратура
Промежуточная аппаратура применяется на линиях большой протяженности. Она решает следующие
задачи:
Улучшение качества сигнала;
Создание постоянного сквозного канала связи между двумя абонентами сети.
В локальных сетях в качестве промежуточной аппаратуры используется – повторители и концентраторы.
В глобальных сетях применяются усилители (повышают мощность сигнала) и регенераторы (повышают мощность сигнала и восстанавливают форму импульсных сигналов).
Слайд 8Сетевые адаптеры
Сетевой адаптер (Network Interface Card, NIC) - это периферийное устройство компьютера,
взаимодействующее со средой передачи данных, которая связывает его с другими компьютерами.
Сетевой адаптер выполняет функции кодирования последовательности электрических сигналов при передаче данных и декодирование при их приеме.
Слайд 9Кодирование информации
Преобразование информации, идущей от источника, в форму, пригодную для её
передачи по каналу связи, называется кодированием.
Цифровая связь основана на передаче информации, преобразованной в двоичный код.
Слайд 10Повторители
При передачи по кабелю мощность сигнала снижается. Данное ослабление сигнала называется
затуханием.
Эффект затухания зависит от типа кабеля и приводит к ограничению длины отдельного сегмента кабеля.
Для продолжения кабеля используются специальные устройства – повторители (repeater), которые усиливают сигнал, что позволяет увеличить длину сегмента.
Слайд 11Концентраторы
Концентратор (hub) – устройство, выполняющее функции связующего отдельные сегменты сети и
усиливающего сигнал в сетях
Слайд 12Компьютерная сеть
Скорость передачи информации (пропускная способность канала) - количество информации в
битах в секунду (бит/с) и в производных единицах (Кбит/с, Мбит/с, Гбит/с):
1 Кбит/с = 1024 бит/с;
1 Мбит/с = 1024 Кбит/с;
1 Гбит/с = 1024 Мбит/с.
Компьютерная сеть – два и более компьютеров, соединенных линиями передачи информации. Различают локальные и глобальные компьютерные сети.
Линия передачи данных
Слайд 13Каналы
Физические каналы для передачи данных
Электрический
кабель
Радиосвязь
Инфракрасные
лучи
Оптоволоконный
кабель
Телефонная
сеть
Слайд 14По способу
управления различают:
сети «Клиент - сервер»;
Клиент - объект (компьютер или
программа), запрашивающий некоторые услуги.
Сервер - объект (компьютер или программа), предоставляющий некоторые услуги.
одноранговые локальные сети.
Слайд 15
Одноранговая локальная сеть
В одноранговых сетях все компьютеры равноправны.
Общие устройства могут быть
подключены к любому компьютеру в сети.
Слайд 16Сеть с выделенным сервером
Сервер – более мощный компьютер; на нем хранится
основная часть программного обеспечения и данных, которыми могут воспользоваться все другие компьютеры сети - клиенты.
Принтер
Сервер
ПК
Концентратор
Слайд 17По топологии связей различают:
сети с топологией «Общая шина»;
сети с топологией «Звезда»;
сети
с топологией «Кольцо»;
сети с древовидной топологией;
сети со смешанной топологией.
Слайд 23Частные виды сетей
Интернет - это сообщество множества международных и национальных компьютерных
сетей.
Интранет - внутренняя сеть организации, использующая стандарты, протоколы и технологии Интернет.
Экстранет - корпоративная Интранет.
Слайд 24
ИНТЕРНЕТ
Глобальные сети
Глобальная
Позволяет организовать информационное общение
между абонентами на больших расстояниях
в
масштабах всей планеты
Региональные
Объединяют
компьютеры в
пределах региона:
города, области,
края, страны.
Корпоративные
Обеспечивают
деятельность
корпоративных
структур (филиалы,
представительства).
Глобальная компьютерная сеть - это система связанных между собой компьютеров, расположенных на большом удалении друг от друга.
Слайд 25Глобальные сети
Глобальные сети (WAN) – территориально распределенные компьютерные сети, обеспечивающие различные
сервисы большому количеству конечных абонентов, разнесенных по значительной территории.
Особенность глобальных сетей – в силу значительных размеров построение глобальной сети требует больших ресурсов и затрат на создание и поддержку работоспособности сети.
Слайд 26Провайдеры услуг
Глобальные сети создаются крупными телекоммуникационными компаниями для оказания услуг абонентам.
Оператор
сети – компания обеспечивающая поддержку работоспособности сети;
Провайдер услуг – компания, оказывающая услуги абонентам сети.
Владелец сети, оператор и поставщик услуг могут представлять одну компанию или различные организации.
Слайд 27Транспортные функции глобальных сетей
Глобальная вычислительная сеть должна передавать данные абонентов любых
типов, которые присутствуют в организации.
Для решения данной задачи глобальная сеть должна предоставлять комплекс услуг на передачу пакетов локальных сетей, передачу пакетов мини-компьютеров и мейнфреймов, обмен факсов, трафик офисных АТС и т.д.
Слайд 28Общая структура глобальной сети
Телекоммуникационная сеть включает следующие компоненты:
сеть доступа (access
network) к глобальной сети;
магистраль (backbone или core network);
информационные центры или центры управления сервисами (data centers или services control point).
Слайд 29Информационные центры
Информационные центры (центры управления сервисами) – это собственные информационные
ресурсы сети, на основе которых осуществляется обслуживание пользователей.
В таких центрах может храниться информация двух типов:
пользовательская информация, то есть те данные, которые непосредственно интересуют пользователей сети;
вспомогательная служебная информация, позволяющая предоставлять пользователям некоторые услуги.
Слайд 30Операторы связи
Специализированное предприятие, которое создает телекоммуникационную сеть для оказания общедоступных услуг,
владеет этой сетью и поддерживает ее работу, традиционно называется оператором связи (telecommunication carrier).
Операторы связи отличаются друг от друга:
набором предоставляемых услуг;
территорией, в пределах которой предоставляются услуги;
типом клиентов, на которых ориентированы услуги;
имеющейся во владении оператора инфраструктурой - линиями связи, коммутационным оборудованием, информационными серверами и т.п.
Слайд 31Лицензирование услуг
Каждый оператор связи оказывает те услуги из общего набора, которые
ему представляются наиболее соответствующими его профилю и экономически выгодными.
В большинстве стран мира (в том числе, в России) операторы связи должны получать от государственных органов лицензии на оказание тех или иных услуг связи.
Слайд 32Корпоративные сети
Корпоративная сеть - это сеть, главным назначением которой является обеспечение
функционирования конкретного предприятия, владеющего данной сетью.
Пользователями корпоративной сети являются только сотрудники данного предприятия. В отличие от сетей операторов связи, корпоративные сети, в общем случае, не оказывают услуг другим организациям или пользователям.
В зависимости от масштаба предприятия, а также от сложности и многообразия решаемых задач различают сети отдела, сети кампуса и корпоративные сети.
Слайд 33Характеристики корпоративной сети
Сети предприятий (корпоративные сети) объединяют большое количество компьютеров на
всех территориях отдельного предприятия. Для корпоративной сети характерны:
масштабность - тысячи пользовательских компьютеров, сотни серверов, огромные объемы хранимых и передаваемых по линиям связи данных, множество разнообразных приложений;
высокая степень гетерогенности - различные типы компьютеров, коммуникационного оборудования, операционных систем и приложений;
использование глобальных связей - сети филиалов соединяются с помощью телекоммуникационных средств, в том числе телефонных каналов, радиоканалов, спутниковой связи.
Слайд 34ИМКН УрФУ
Структура IP-адреса (IPv4)
Длина – 4 байта, 32 бита
Форма представления:
4
десятичных числа 0-255, разделенных точками
Пример: 213.180.193.3
Слайд 35Основы IP-адресации
IP-адрес — это уникальная 32-разрядная последовательность двоичных цифр, с помощью
которой компьютер однозначно идентифицируется в IP-сети.
Слайд 36Адреса от 194.0.0.0 до 195.255.255.255 — для Европы;
Адреса от 198.0.0.0 до
199.255.255.255 — для Северной Америки;
Адреса от 200.0.0.0 до 201.255.255.255 — для Центральной и Южной Америки;
Адреса от 202.0.0.0 до 203.255.255.255 — для Азии и Тихоокеанского региона.
Адресация в IP-сетях
Слайд 37IP-адреса для локальных сетей
Диапазоны частных (private) IP-адресов:
10.0.0.0—10.255.255.255
172.16.0.0—172.31.255.255
192.168.0.0—192.168.255.255