Компьютерные сети

Что такое компьютерная сеть?
Компьютерная сеть – это группа компьютеров, соединённых линиями связи:
электрические кабели
телефонная линия
оптоволоконный кабель (оптическое волокно)
радиосвязь (беспроводные сети, WiFi)

Типы сетей
Локальные (LAN = Local Area Network) – соединяют компьютеры в одном или нескольких соседних зданиях.
Корпоративные – соединяют компьютеры одной фирмы, возможно в разных городах.
Муниципальные (общегородские) – сети органов управления (милиция, паспортный стол, и т.д.).
Глобальные (общемировые), например, Интернет.

Локальные сети
Одноранговые сети
все компьютеры равноправны
Операционные системы: Windows 3.11 / 95 / 98 / … / Vista
Сети с выделенным сервером
Сервер – компьютер, предоставляющий свои ресурсы (файлы, программы, внешние устройства) в общее использование.
файловый сервер
сервер печати
почтовый сервер
Клиент – компьютер, пользующийся услугами сервера.
Операционные системы для серверов:
Windows NT Server / 2000 Server / 2003 Server, UNIX

Технология "клиент-сервер"
Клиент
посылает запрос с заданием серверу
выводит на экран ответ, полученный от сервера
Сервер
принимает запросы от клиентов и ставит их в очередь
выполняет задание
посылает ответ с результатами
вся обработка данных – на сервере, РС могу быть маломощными
дешевле модернизация
меньше нагрузка на сеть (передаются только нужные данные)
защита устанавливается на сервере (в одном месте)
финансовые затраты (техника, программное обеспечение)
сложная настройка сервера
ответ
запрос
сервер
рабочая
станция

Схема (топология) "общая шина"
сервер
Рабочая Станция
терминатор
простота, малый расход кабеля
легко подключать рабочие станции
при выходе из строя РС сеть работает
при разрыве шины сеть выходит из строя
низкий уровень безопасности
один канал связи, передача по очереди
возможны конфликты (одновременная передача данных)
сложно искать неисправности (непонятно, кто "завесил" сеть)
длина шины ограничена (затухание сигнала)
шина

Схема "звезда"
сервер
РС
РС
РС
РС
РС
единый центр управления, конфликты невозможны
высокий уровень безопасности (всё идет через сервер)
на каждой линии только 2 компьютера – проще обмен данными
обрыв кабеля и выход из строя РС не влияет на работу сети
все точки подключение собраны в одном месте (проще ремонт)
если сервер вышел из строя, сеть не работает
большой расход кабеля
ограничение количества клиентов (8 или 16)
размер ограничен

Пассивная "звезда"
хаб
РС
РС
РС
РС
сервер
нет центрального компьютера (безопасность???)
если хаб вышел из строя, сеть не работает
большой расход кабеля
ограничение количества клиентов (8 или 16)
размер ограничен
обрыв кабеля и выход из строя РС не влияет на работу сети
все точки подключение собраны в одном месте (проще ремонт)

Схема "кольцо"
РС
РС
РС
РС
сервер
РС
при выходе из строя любого компьютера или разрыве линии сеть не работает
низкая безопасность
скорость передачи данных падает при увеличении сети
сложно подключать новую РС
размер сети до 20 км

Смешанные схемы
Звездно-шинная
Звездно-кольцевая
хаб

Обмен данными в сетях
Протокол – это набор соглашений и правил, определяющих порядок обмена данными в сети.
В сетях, подключенных у Интернету – протокол TCP/IP (Transmission Control Protocol / Internet Protocol)
Разбивка на пакеты (до 1,5 Кб):
Контрольная сумма: вычисляется по данным с помощью специального алгоритма.
CRC = Cyclic Redundancy Check

Аппаратура для построения сетей
Сетевые карты (сетевые адаптеры).
Сетевые кабели
коаксиальный
"витая пара"
оптоволоконный
Хабы (концентраторы) – дублируют полученные данные на все порты.
Свитчи (коммутирующие хабы) – передают полученные данные только адресату.
изоляция
проводник (медь)
проводник
оболочка (стекло)
оболочка
(пластик)
основное
волокно (стекло)

Связи между сетями
Мост (bridge) соединяет две локальные сети разного типа.
мост
Маршрутизатор (router) не просто пересылает данные, а может выбирать маршрут для каждого пакета (обход неисправных участков, снижение нагрузки на сегменты).
Шлюз (gateway) – служит для соединения сетей с разными протоколами (сеть персональных компьютеров и сеть мэйнфреймов).

Беспроводные сети
Каналы связи:
радиосвязь, обычно до 100 м (11 Мбит/c, 54 Мбит/с)
инфракрасное излучение (5-10 Мбит/с)
инфракрасные лазеры (до 100 Мбит/с)
проблемы совместимости с другими радиоисточниками
низкая безопасность обмена данными
слабая помехозащищенность
не нужно прокладывать кабель
удобно для пользователей с ноутбуками
дальняя связь – до нескольких тысяч километров
Технология WiFi (Wireless Fidelity)
до 50 компьютеров

Дальняя беспроводная связь
Точка-точка – объединение двух сегментов сети с помощью радиосвязи (направленные антенны).
Звезда – объединение нескольких сегментов сети

Подключение при помощи Wi-Fi
Устанавливаются точки доступа и в радиусе 100 метров
компьютер с беспроводной сетевой картой получает доступ в Интернет.

Интернет – это глобальная компьютерная сеть, в которой локальные, региональные и корпоративные сети соединены между собой многочисленными каналами передачи информации с высокой пропускной способностью.

Адресация в Интернете
192.95.66.25
215.163.45.09
www.microsoft.com
WWW.MAIL.RU
www.rambler.ru

IP – адрес – это уникальный числовой адрес компьютера в сети, который записывается в виде четырех частей.
Адресация в Интернете

Десятичная форма записи IP–адреса:
Каждая часть число от 0 до 255.
пример, 192.22.35.44 или 213.171.37.202

IP – адреса
Статические
(постоянные IP-адреса)
Динамические
(меняются при каждом подключении к сети)

Доменное имя
читается справа налево
www.microsoft.com
домен 3-ого уровня
домен 2-ого уровня
домен верхнего уровня
Домены верхнего уровня бывают:
географические (двухбуквенные) – каждой стране соответствует двухбуквенный код);
административные (трехбуквенные) – позволяет определить профиль организации, владельца домена.

Некоторые имена доменов верхнего уровня

Что такое WWW
World Wide Web (WWW, Web) - всемирное хранилище информации, существующее на технической базе сети Интернет.
WWW – единое целое множество информационных ресурсов;
WWW – объединение многочисленных ресурсов, распределённых по всему миру;
WWW – нелинейная организация информационных ресурсов, снабжённых гиперссылками.

Информация в WWW организована в виде Web-страниц.
Web-сайт – это несколько Web-страниц, связанных между собой по содержанию.
Гиперссылки – ключевые слова или изображения от которых идут гиперсвязи. Они выделяются цветом или подчёркиванием.
Web-страница

Адрес сайта
Каждый сайт, и каждая страница имеют свой адрес, по которому к ним можно обратиться.