Слайд 1
К
ОСНОВЫ СЕТЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
СТРУКТУРА КУРСА «ПРАКТИКУМ НА ЭВМ»
HTTP://CDL.IU4.BMSTU.RU
Основы сетевых технологий
- основы сетевых
технологий
- архитектуры и топологии
- сетевые сервисы
- проектирование
сетей.
Основы системного
администрирования
- Основы системного
администрирования.
- Проектирование интерфейсов
- Принципы взаимодействия
ПАО с аппаратными
средствами.
Слайд 2
К
ОСНОВЫ СЕТЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
ПРАКТИКУМ НА ЭВМ
«Основы сетевых технологий»
Вычислительные сети - это системы
распределенной обработки
данных.
они обеспечивают быстрый доступ к различным источникам
информации;
уменьшают избыточность используемых ресурсов.
Сети представляют собой системы обмена и обработки информацией и
как минимум состоящие из четырех основных компонентов:
источника информации;
приемника информации;
передаваемого сообщения;
среды в которой это сообщение передается.
Слайд 3
К
ОСНОВЫ СЕТЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
ПРАКТИКУМ НА ЭВМ
ПОНЯТИЕ СЕТИ
Различно для различных моделей.
Цель: обеспечивает совместное
использование ресурсов.
Современные сети сложны и часто являются объединением множества различных типов сетей.
Транспортная сеть
Сеть
доступа 1
Сеть
доступа 2
Сеть
доступа 4
Сеть
доступа 3
Слайд 4
К
ОСНОВЫ СЕТЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
ПРАКТИКУМ НА ЭВМ
Виды сетей
Лoкaльнaя вычucлumeльнaя cemь (ЛBC) (Local Area
Networks - LANs).
пpeдcтaвляeт coбoй быcтpoдeйcтвyющyю линию cвязи aппapaтныx cpeдcтв
oбpaбoтки дaнныx нa oгpaничeннoй тeppитopии. ЛBC мoжeт oбъeдинять
пepcoнaльныe ЭBM, тepминaлы, миниЭBM и yнивepcaльныe вычиcлитeльныe
мaшины, ycтpoйcтвa пeчaти, cиcтeмы oбpaбoтки peчeвoй инфopмaции и
дpyгиe ycтpoйcтвa·
Региональные (Metropolitan Area Networks - MANs) - сети, охватывающие
большие территории, например город.
Глобальными сетями (Wide Area Networks - WAN) - охватывают
значительные области и объединяют страны и континенты.
Слайд 5
К
ОСНОВЫ СЕТЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
ПРАКТИКУМ НА ЭВМ
Сети передачи данных
Телефонные сети
Сети вещания радио и
TV
Глобальная цифровая телекоммуникационная сеть
ПОНЯТИЕ КОНВЕРГЕНЦИИ СЕТЕЙ
Понятие сети:
Различно для различных моделей.
Цель: обеспечивает совместное использование ресурсов.
Современные сети сложны и часто являются объединением множества различных типов сетей.
Слайд 6
К
ОСНОВЫ СЕТЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
ПРАКТИКУМ НА ЭВМ
ПРОПУСКНАЯ СПОСОБНОСТЬ СЕТЕЙ
Слайд 7Intranet и Internet
Internet – совокупность узлов, обеспечивающих WWW.
Data communications., file
transfer, electronic mail, WWW and newsgroups
Communications highway for millions of users
Initially restricted to military and academic institutions
Intranet – Специализированная, приватная сеть, использующая средства Internet.
Only available within a given organization, building, location.
Internet
Intranet
Слайд 8Серверы и Клиенты
Server - Устройство сети, которое поддерживает и обеспечивает услуги
и ресурсы сети
Client - Устройство сети, которое запрашивает вышеуказанные услуги и ресурсы сети
Peer - Устройство сети, которое действует, и как клиент и как сервер
Server
Software
Listening
for a
message
Client
Software
Sending
a network
message
Client PC
Server
Слайд 9Домены и Рабочие группы
Domain (Intranet) - Совокупность компьютеров в сети, которым
было назначено имя группы
GSUPPORT или SchneiderAutomation
Domain (Internet) - Уникальное имя, которое идентифицирует участок в Интернете. Имена этой области всегда имеет две или более части, отделенные точками. Часть слева - конкретизирующая, часть справа – определяющая основную группу.
XXX@Modicon.com (Modicon – имя домена)
Workgroups - Идентифицирует группу компьютеров, в которой находится и Ваш компьютер. Обычно состоит из компьютеров, с которыми Вы чаще всего связываетесь. Компьютеры, разделяющие ресурсы, помещены в одну и ту же рабочую группу.
DNS - (Domain Name Service) - Компьютер, который переводит имена доменов (aol.com, gnn.com) в IP-адреса (204.148.98.145).
Слайд 10
К
ОСНОВЫ СЕТЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
ПРАКТИКУМ НА ЭВМ
Модели сетевой организации
Слайд 11Физическая среда. Топология. Электрические сигналы.
Эл. сигнал
ОСНОВЫ СЕТЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
Модели сетевой организации
Слайд 12
К
ОСНОВЫ СЕТЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
ПРАКТИКУМ НА ЭВМ
Ethernet,
Token Ring,
FDDI,
ARCnet
Локальные сети
SLIP,
PPP,
X.25, Frame Relay, ATM
Глобальные сети
Сетевые архитектуры
Слайд 13
К
ОСНОВЫ СЕТЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
ПРАКТИКУМ НА ЭВМ
СКС: Провода, разъемы, терминаторы, фильтры…
Каналообразующее оборудование:
Концентраторы,
коммутаторы,
маршрутизаторы,
мосты,
репитеры, конверторы, модемы…
Устройства физического уровня.
Слайд 14Геометрическое расположение узлов и связей
Шина
Звезда
Кольцо
Большие системы состоят из смеси из двух
топологий – шины и звезды
Необходимость решений взаимосвязи
Увеличение расстояний, количества устройств, разделение трафика, объединение различных сегментов в единую сеть
Топологии Ethernet
Слайд 15
К
ОСНОВЫ СЕТЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
ПРАКТИКУМ НА ЭВМ
Сетевые топологии
Слайд 16Топология
«Звезда»
Устройства связаны с концентратором или коммутатором в центре
Сообщение передаётся в
центр и рассылается другим узлам
Вышедшие из строя узлы не затрагивают другие узлы в сети
Концентраторы могут быть объединены для создания сетей большего масштаба
Вышедшие из строя части сети могут быть как отдельными устройствами, так и целыми сегментами
Преимущества топологии «Звезда»:
Недорого, быстрая установка, упрощённый механизм связи, простое расширение в случае необходимости
Недостатки топологии «Звезда»:
100 метров – максимальное расстояние между узлом и концентратором
Слайд 17Топология «Дерево»
Объединяет характеристики шинной топологии и звезды.
Состоит из групп
АРМ, объединённых по топологии «звезда». Группы связаны друг с другом шиной.
Топология «Дерево» учитывает расширение существующей сети
Преимущество - Большее количество устройств подключено к центральному центру
Сеть изолирует и располагает по приоритетам коммуникации от различных ПК
Слайд 18
К
ОСНОВЫ СЕТЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
ПРАКТИКУМ НА ЭВМ
Сетевые топологии
Слайд 19Топология «Шина»
Все узлы подключены параллельно на один провод коаксиала
Сигналы проходят
в оба направления от передающего узла
Базовый блок создания сети Ethernet
Если кабель нарушен в любой точке, то система терпит неудачу
Недостаток необходимого использования терминаторов для согласования сети на концевых узлах, подавления шума в шине и пр.
Used primarily a “backbone” to interconnect other LAN sections
Слайд 20
К
ОСНОВЫ СЕТЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
ПРАКТИКУМ НА ЭВМ
Сетевые топологии
Слайд 21Топология «Кольцо»
Кольцо - устройства связаны друг с другом по сети, образующей
кольцо
Сигналы проходят только в одном направлении
Каждое устройство действует как повторитель и усиливает сигнал перед передачей его на следующее устройство в кольце
Если любое устройство терпит неудачу, кольцо нарушается
Двойное Кольцо - два оптических волокна с взаимно противовращающимися каналами передачи данных
Если узел терпит неудачу, это удаляет себя из кольца пока не восстановится
Двойное кольцо становится одинарным кольцом в точке неудачи
Ring
Dual
Ring
Слайд 22Устойчивый стереотип:
Ethernet – один кабель, проходящий через предприятие
Различные типы носителей
Сеть, разделяемая
различными устройствами
Различные топологии сети
Что же такое Ethernet ?
Слайд 23
К
ОСНОВЫ СЕТЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
ПРАКТИКУМ НА ЭВМ
СКС - тонкий коаксиал (Ethernet)
Слайд 24
К
ОСНОВЫ СЕТЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
ПРАКТИКУМ НА ЭВМ
СКС - тонкий коаксиал
сборка терминатора
Слайд 25
К
ОСНОВЫ СЕТЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
ПРАКТИКУМ НА ЭВМ
СКС - витая пара
Слайд 26
К
ОСНОВЫ СЕТЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
ПРАКТИКУМ НА ЭВМ
СКС - витая пара
Слайд 27
К
ОСНОВЫ СЕТЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
ПРАКТИКУМ НА ЭВМ
СКС - инструменты
Слайд 28
К
ОСНОВЫ СЕТЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
ПРАКТИКУМ НА ЭВМ
Технологии канального уровня
Слайд 29
К
ОСНОВЫ СЕТЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
ПРАКТИКУМ НА ЭВМ
Понятие инкапсуляции
+ Туннелирование
Слайд 30
К
ОСНОВЫ СЕТЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
ПРАКТИКУМ НА ЭВМ
Модели сетевой организации
Каждый уровень модели OSI имеет
свою систему адресации (адресное пространство)
Примеры адресных пространств:
MAC-адреса (канальный уровень)
IP-адреса (сетевой уровень)
номера портов (транспортный уровень)
По утвержденному стандарту порядок передачи байт - старший байт передается первым.
Слайд 31
К
ОСНОВЫ СЕТЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
ПРАКТИКУМ НА ЭВМ
Сетевое взаимодействие по модели OSI
Слайд 32
К
ОСНОВЫ СЕТЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
ПРАКТИКУМ НА ЭВМ
Понятие маршрутизации
Смысл - выбор пути доставки пакетов
(дейтаграмм).
Осуществляется с помощью доставки на сетевом уровне (IP).
Производится шлюзами.
Контроль осуществляется специальным протоколом.
Слайд 33
К
ОСНОВЫ СЕТЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
ПРАКТИКУМ НА ЭВМ
ВРЕМЕННОЕ РАЗДЕЛЕНИЕ КАНАЛОВ
Слайд 34
К
ОСНОВЫ СЕТЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
ПРАКТИКУМ НА ЭВМ
Принципы маршрутизации
Слайд 35
К
ОСНОВЫ СЕТЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
ПРАКТИКУМ НА ЭВМ
Маршрутизация
Слайд 36
К
ОСНОВЫ СЕТЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
ПРАКТИКУМ НА ЭВМ
Маршрутизация для узла с одним адресом
Слайд 37
К
ОСНОВЫ СЕТЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
ПРАКТИКУМ НА ЭВМ
Маршрутизация шлюзами
Слайд 38
К
ОСНОВЫ СЕТЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
ПРАКТИКУМ НА ЭВМ
Статическая и динамическая маршрутизация
Стратегия маршрутизации.
Маленький блок имеет
приоритет.
Таблицы маршрутизации.
Протоколы маршрутизации.
Маршруты по умолчанию.
Различные способы оптимизации выбора шлюза в локальной сети.
Слайд 39
К
ОСНОВЫ СЕТЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
ПРАКТИКУМ НА ЭВМ
МОСТ в модели OSI
Слайд 40
К
ОСНОВЫ СЕТЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
ПРАКТИКУМ НА ЭВМ
Сетевые сервисы
Telnet - 1972 г., FTP -
1973 г., TCP - 1974 г., IP - 1981 г., TCP/IP Suite - 1982 г., DNS - 1984 г.
Другие протоколы: SMTP, SNMP, X-Windows, HTTP.
Слайд 41
К
ОСНОВЫ СЕТЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
ПРАКТИКУМ НА ЭВМ
Команды анализа сетевой инфраструктуры
Анализ сетевой конфигурации
ARP
IPCONFIG
NET
PING
TRACERT 192.168.10.8
Слайд 42
К
ОСНОВЫ СЕТЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
ПРАКТИКУМ НА ЭВМ
Адресация в IP сетях
Разрабатывалась для больших сетей
с ненадежной доставкой.
Адрес - уникальный 32-разрядный номер.
В адресе закодирована сетевая и узловая части.
Адрес описывает соединение, а не оборудование сети.
Некоторые адреса зарезервированы.
Требуется механизм сопоставления с адресами канального уровня.
Слайд 43
К
ОСНОВЫ СЕТЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
ПРАКТИКУМ НА ЭВМ
Десятично-точечная нотация IP адреса
Слайд 44
К
ОСНОВЫ СЕТЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
ПРАКТИКУМ НА ЭВМ
Сетевая маска
Слайд 45
К
ОСНОВЫ СЕТЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
ПРАКТИКУМ НА ЭВМ
Классовая модель IP адрессции
Слайд 46
К
ОСНОВЫ СЕТЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
ПРАКТИКУМ НА ЭВМ
Безклассовая модель IP адресации
Маска сети может быть
отличной
от стандартных, «классовых» масок.
Subnetting - разделение «классовых»
сетей на более мелкие подсети.
Supernetting - объединение
«классовых» сетей в одну
большую сеть.
Слайд 47
К
ОСНОВЫ СЕТЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
ПРАКТИКУМ НА ЭВМ
Безклассовая модель IP адресации
Слайд 48
К
ОСНОВЫ СЕТЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
ПРАКТИКУМ НА ЭВМ
Специальные типы IP адресов
Сетевой адрес. (Маршруты, определение
сетей)
«Моя сеть». Destination – NO!
«Я». Destination – NO!
«Я в моей сети». Destination – NO!
Широковещательный адрес. Source – NO!
Ограниченный широковещательный адрес. Source – NO!
Групповые адреса. (Class D)
Адрес loopback.
Зарезервированные адреса. (Class E)
Слайд 49
К
ОСНОВЫ СЕТЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
ПРАКТИКУМ НА ЭВМ
Специальные типы IP адресов
10.0.0.0/8 — сеть класса
А. Занимает пространство адресов 10.0.0.0 — 10.255.255.255.
172.16.0.0/16 — 172.31.0.0/16 — 16 сетей класса B. Занимают пространство адресов 172.16.0.0 — 172.31.255.255.
192.168.0.0/24 — 192.168.255.0/24 — 256 сетей класса С. Занимают 192.168.0.0 — 192.168.255.255.
Слайд 50
К
ОСНОВЫ СЕТЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
ПРАКТИКУМ НА ЭВМ
Протоколы: ARP
ARP - поиск аппаратного адреса по
IP адресу.
ARP - реализация кэширования в Ethernet-сетях.
Reverse ARP - поиск IP адреса по аппаратному.
ARP-представитель.
Утилита arp.
Слайд 51
К
ОСНОВЫ СЕТЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
ПРАКТИКУМ НА ЭВМ
Протоколы: IP
Слайд 52
К
ОСНОВЫ СЕТЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
ПРАКТИКУМ НА ЭВМ
Протоколы: TCP
Любой сетевой уровень.
Контроль доставки («сессии») и
управление потоком («окно»).
Контроль целостности.
Поддержка многопотоковых и многозадачных сред.
Сложность.
Слайд 53
К
ОСНОВЫ СЕТЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
ПРАКТИКУМ НА ЭВМ
Протоколы: UDP
Только IP-протокол в качестве транспортного.
Нет контроля.
Необязательный
контроль целостности.
Поддержка многопотоковых и многозадачных сред.
Простота.
Слайд 54
К
ОСНОВЫ СЕТЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
ПРАКТИКУМ НА ЭВМ
Широковещание (NetBIOS)
Файлы локального разрешения имен (host).
DNS.
WINS (NetBIOS).
Разрешение
имен
HOSTS - разрешение имен хостов в IP адреса.
LMHOSTS - разрешение имен NetBIOS в IP адреса.
NETWORKS - разрешение имен сетей в сетевые адреса.
PROTOCOL - разрешение имен протоколов в номер протокола RFC.
SERVICES - разрешение имени сервиса в номер порта и имя протокола.
Слайд 55
К
ОСНОВЫ СЕТЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
ПРАКТИКУМ НА ЭВМ
Разрешение имен с помощью DNS
Internet-стандарт (RFC1034, RFC1035,
RFC974).
Имеет иерархическую структуру.
Клиент-серверная архитектура - централизованное управление и децентрализованное использование.
Рекурсивное разрешение имен.
Возможность репликации зон.
Кэширование.
Статические данные, изменяемые вручную. Имеются расширения для динамического изменения.
Прямое и обратное разрешение имен.
Слайд 56
К
ОСНОВЫ СЕТЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
ПРАКТИКУМ НА ЭВМ
Разрешение имен с помощью DNS
DNS-сервер
Список корневых серверов:
1.1.1.1
…
DNS-сервер
(корневой)
Ссылки
на TLD:
.ru – 2.2.2.2
…
DNS-сервер
(.ru)
Ссылки на:
iiat.ru – 3.3.3.3
…
DNS-сервер
(.iiat.ru)
Записи:
Mail A 212.83.0.34
…
1.1.1.1
2.2.2.2
3.3.3.3
Рекурсивный
Mail.iiat.ru? →
Итеративный
Mail.iiat.ru? →
←.ru = 2.2.2.2
Итеративный
Mail.iiat.ru? →
←.iiat.ru = 3.3.3.3
Итеративный
Mail.iiat.ru? →
←mail.iiat.ru = 212.83.0.34
←mail.iiat.ru = 212.83.0.34
Слайд 57
К
ОСНОВЫ СЕТЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
ПРАКТИКУМ НА ЭВМ
Разрешение имен с помощью DNS
Роли серверов:
Основной сервер
имен (Primary Server).
Дополнительный сервер имен (Secondary Server).
Главный сервер имен (Master Server).
Кэширующий сервер имен.