ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ

Шиндлер, Дебра Литтлджон., Основы компьютерных сетей.: Пер. с англ.- М.: Издательский дом "Вильямс", 2002. - 656с. ил.- Парал. тит. Англ.
Олифер В.Г., Олифер Н.А., Компьютерные сети: принципы, технологии, протоколы: Учебник для вузов. – 4-е изд. – СПб.: Питер, 2010 – 944с.: ил.

WWW-cайт компании Cisco. httphttp://http://wwwhttp://www.http://www.ciscohttp://www.cisco.http://www.cisco.ru
WWW-cайт компании Zyxel. httphttp://www.zyxel.ru
WWW-cайт компании Microsoft. httphttp://http://wwwhttp://www.http://www.microsofthttp://www.microsoft.http://www.microsoft.ru

XX век
Технические сети

XXI век
Информационные сети

Компьютерная система (computer system) – это система, в которой часть функций реализована с использованием средств вычислительной (микропроцессорной) техники.
Компьютерная система – это система, объединяющая компьютеры, которые используют общие накопители, периферийное оборудование (принтеры, сканеры, маршрутизаторы).

Компьютерная сеть (network) - это совокупность компьютеров, связанных коммуникационной системой и снабженных специальным программным обеспечением, которое обеспечивает передачу данных в соответствии с заданными правилами.
Компьютерная сеть включает:
Компьютеры или абонентские устройства на их основе;
Коммуникационное оборудование;
Линии и каналы передачи данных;
Операционные системы;
Сетевые приложения.

Для чего нужно создавать компьютерные сети:
создание и использование информационных систем общего пользования (веб-сайты, базы данных, информационно-коммуникационные сервисы, “облачные” среды, …);
совместное использование устройств и каналов связи (дисковые хранилища, принтеры, факсы, Интернет,...);
передача данных между устройствами (компьютеры, серверы, телеметрические системы и др.);
организация параллельных вычислений, в т.ч. территориально распределенных;
….

ТЕРМИНЫ И ПОНЯТИЯ

8 А h
1000
1010
10001010
128 64 32 16 8 4 2 1
128+8+2 = 138
8 4 2 1
8 4 2 1

ХОСТ –устройство (компьютер), подключенное к сети.
СЕРВЕР – компьютер (хост), предоставляющий свои ресурсы другим компьютерам.
КЛИЕНТ - компьютер (хост), использующий ресурсы, предоставляемые другими компьютерами (серверами).

Технические коммуникации
Сигнал – изменяющая во времени физическая величина используемая для передачи пакетов по каналу связи
Передача
информации
Пакет - единица информации, передаваемой по компьютерной сети
Аналоговая передача данных
Цифровая передача данных

Источник
АЦП
Модулятор/
передатчик
ЦАП
Приёмник/
демодулятор
Получатель
Источник
Передатчик
Приёмник
Получатель
Аналоговый способ передачи аналоговых данных
Цифровой способ передачи аналоговых данных

Коммутация пакетов

Пакет
0000 00 40 ca dd e4 3e 00 0c 29 85 52 1f 08 00 45 00 .@...>.. ).R...E.
0010 05 ac 16 8b 40 00 80 06 bc 6e 0a 1f 01 4a 0a 1f ....@... .n...J..
0020 0c cb 00 50 c4 47 95 d6 80 08 27 fa 5f bb 50 18 ...P.G.. ..'._.P.
0030 fc 40 79 0e 00 00 3c 21 44 4f 43 54 59 50 45 20 .@y...
0040 68 74 6d 6c 20 50 55 42 4c 49 43 20 22 2d 2f 2f html PUB LIC "-//
0050 57 33 43 2f 2f 44 54 44 20 58 48 54 4d 4c 20 31 W3C//DTD XHTML 1
0060 2e 30 20 54 72 61 6e 73 69 74 69 6f 6e 61 6c 2f .0 Trans itional/
0070 2f 45 4e 22 20 22 68 74 74 70 3a 2f 2f 77 77 77 /EN" "ht tp://www
0080 2e 77 33 2e 6f 72 67 2f 54 52 2f 78 68 74 6d 6c .w3.org/ TR/xhtml
0090 31 2f 44 54 44 2f 78 68 74 6d 6c 31 2d 74 72 61 1/DTD/xh tml1-tra
00a0 6e 73 69 74 69 6f 6e 61 6c 2e 64 74 64 22 3e 0a nsitiona l.dtd">.
00b0 3c 68 74 6d 6c 20 78 6d 6c 6e 73 3d 22 68 74 74 00e0 22 72 75 22 20 64 69 72 3d 22 6c 74 72 22 3e 0a "ru" dir ="ltr">.
00f0 3c 68 65 61 64 3e 0a 3c 74 69 74 6c 65 3e d0 9a .< title>..
0100 d0 b0 d1 82 d0 b5 d0 b3 d0 be d1 80 d0 b8 d1 8f ........ ........
0110 3a d0 90 d1 80 d1 82 d0 b8 d1 81 d1 82 d1 8b 20 :....... .......
0120 e2 80 94 20 d0 92 d0 b8 d0 ba d0 b8 d0 bf d0 b5 ... .... ........
0130 d0 b4 d0 b8 d1 8f 3c 2f 74 69 74 6c 65 3e 0a 3c ......
.<
0140 6d 65 74 61 20 68 74 74 70 2d 65 71 75 69 76 3d meta htt p-equiv=
0150 22 43 6f 6e 74 65 6e 74 2d 54 79 70 65 22 20 63 "Content -Type" c
0160 6f 6e 74 65 6e 74 3d 22 74 65 78 74 2f 68 74 6d ontent=" text/htm
0170 6c 3b 20 63 68 61 72 73 65 74 3d 55 54 46 2d 38 l; chars et=UTF-8
адрес
Шестнадцатеричное представление данных
Символьное представление данных

Пропускная способность (ширина канала)
Эффективная (передача символов сообщения):
1 Гбит/с (Gb/s) = 1024 Мбит/с (Mb/s) = 220 Кбит/с (Kb/s) = 230 бит/с (b/s)
Техническая (передача сигналов в секунду):
бод (baud), кбод

МОДЕЛЬ (ПОРЯДОК)
СЕТЕВОГО
ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ

Задачи, возникающие в процессе сетевого взаимодействия:
Технические коммуникации (реализация, совместимость).
Доставка (адресация, маршрутизация).
Взаимодействие с приложением (идентификация).
Организация совместного доступа (очереди, транзакции).
Независимость от платформы и ОС (форматы).
Безопасность (корректность передачи, защита данных).

ПРОТОКОЛ - набор формализованных правил, определяющих последовательность и формат сообщений, которыми обмениваются сетевые компоненты, лежащие на одном уровне, но в разных узлах.
ИНТЕРФЕЙС – набор формализованных правил, определяющих последовательность и формат сообщений, которыми обмениваются сетевые компоненты, в процессе взаимодействия соседних уровней одного узла.

Эталонная модель
взаимодействия открытых систем - ВОС
(Open System Interconnection, OSI)
определяет различные уровни взаимодействия систем, дает им стандартные имена и указывает, какие функции должен выполнять каждый уровень.

7. Прикладной уровень (Application layer)
6. Уровень представления(Presentation layer)
5. Сеансовый уровень (Session layer)
4. Транспортный уровень (Transport layer)
3. Сетевой уровень (Network layer)
2. Канальный уровень (Data Link layer)
1. Физический уровень (Physical layer)
Эталонная модель взаимодействия открытых систем (ВОС / OSI)

7. Прикладной уровень (Application layer):
Эталонная модель взаимодействия открытых систем (ВОС / OSI)
- набор протоколов, с помощью которых пользователи получают доступ к разделяемым ресурсам: файлам, принтерам, гипертекстовым Web-страницам, электронной почте и т.д.
* * *
Единица данных называется сообщением (message).
* * *
Пример - файловые службы: NCP в операционной системе Novell NetWare, SMB в Microsoft Windows NT, NFS, HTTP, FTP и TFTP, входящие в стек TCP/IP.

6. Уровень представления (Presentation layer):
Эталонная модель взаимодействия открытых систем (ВОС / OSI)
- имеет дело с формой представления передаваемой по сети информации, не меняя при этом ее содержания (например, для разных ОС);
позволяет преодолеть синтаксические различия в представлении данных или же различия в кодах символов, например кодов ASCII и других кодировок;
выполняет шифрование и дешифрование данных.
* * *
Пример - протокол Secure Socket Layer (SSL), который обеспечивает секретный обмен сообщениями для протоколов прикладного уровня стека TCP/IP.

5. Сеансовый уровень (Session layer):
Эталонная модель взаимодействия открытых систем (ВОС / OSI)
обеспечивает управление диалогом: фиксирует, какая из сторон является активной в настоящий момент, предоставляет средства синхронизации;
позволяет вставлять контрольные точки в длинные передачи, чтобы в случае отказа можно было вернуться назад к последней контрольной точке, а не начинать все с начала.
* * *
На практике редко реализуется в виде отдельных протоколов. Функции этого уровня часто объединяют с функциями прикладного уровня и реализуют в одном протоколе.

4. Транспортный уровень (Transport layer):
Эталонная модель взаимодействия открытых систем (ВОС / OSI)
обеспечивает приложениям или верхним уровням стека — прикладному и сеансовому — передачу данных с той степенью надежности, которая им требуется;
определяет класс сервиса предоставляемых услуг: способность к обнаружению и исправлению ошибок передачи, срочность, возможность восстановления прерванной связи, …
* * *
Сообщения транспортного уровня называются пакетами (packets) или дейтаграммами (datagram).
* * *
Протоколы реализуются программными средствами конечных узлов сети — компонентами их сетевых операционных систем.
Примеры транспортных протоколов - протоколы TCP и UDP стека TCP/IP и протокол SPX стека Novell.

3. Сетевой уровень (Network layer):
служит для образования единой транспортной системы, объединяющей несколько сетей канального уровня, причем эти сети могут использовать совершенно различные принципы передачи сообщений между конечными узлами и обладать произвольной структурой связей,
сети канального уровня соединяются между собой маршрутизаторами - устройствами, которые собирают информацию о топологии межсетевых соединений и на ее основании пересылают пакеты сетевого уровня в сеть назначения,
проблема выбора наилучшего пути называется маршрутизацией.
* * *
Сеть - это совокупность узлов, сетевой адрес которых содержит один и тот же номер сети.
* * *
Сообщения сетевого уровня называются пакетами (packets).
* * *
Примеры - протокол IP стека TCP/IP и протокол IPX стека Novell.

2. Канальный уровень (Data Link layer):
Эталонная модель взаимодействия открытых систем (ВОС / OSI)
проверка доступности среды передачи,
обнаружение и коррекция ошибок (повторная передача),
ориентирован на конкретную физическую реализацию,
реализуется сетевыми адаптерами и их драйверами.
* * *
Сообщения канального уровня называются кадрами (frames).
* * *
Примеры - протоколы Ethernet, Token Ring, FDDI, ATM, PPP.
Поддерживаются компьютерами (сетевые адаптеры), мостами, коммутаторами и маршрутизаторами.

1. Физический уровень (Physical layer)
Эталонная модель взаимодействия открытых систем (ВОС / OSI)
имеет дело с передачей битов по физическим каналам связи, таким, например, как коаксиальный кабель, витая пара, оптоволоконный кабель, радиоканал, цифровой канал, …
используются характеристики физических сред передачи данных, такие как полоса пропускания, помехозащищенность, волновое сопротивление и т.д.,
стандартизуются типы разъемов и назначение каждого контакта.

СТЕК ПРОТОКОЛОВ - иерархически организованный набор протоколов, достаточный для организации взаимодействия узлов в сети.
Наиболее популярными являются стеки протоколов:
TCP/IP, IPX/SPX, NetBIOS/SMB, OSI, DECnet, SNA, AppleTalk/AFP

TRAFFIC FILM