Компьютерная сеть включающая более 1000 компьютеров
Компьютерная сеть – это группа (два и более) компьютеров, соединённых каналами передачи данных.
· быстрый обмен данными между отдельными компьютерами сети
· совместное использование вычислительных ресурсов, принтеров, модемов, устройств внешней памяти и т. п.
· совместное использование программного обеспечения и баз данных
· совместную работу пользователей над некоторым заданием или проектом
· возможность удалённого управления компьютерами (диагностику, настройку и/или установку на них ПО и т.п.)
Сервер (от англ. server – обслуживающий) – компьютер, предоставляющий доступ к собственным ресурсам другим компьютерам и/или управляющий распределением ресурсов сети.
Клиент (рабочая станция) – компьютер, использующий ресурсы сервера.
Компьютерные сети могут быть классифицированы по разным основаниям:
• по территориальной распространённости
• по скорости передачи данных
• по типу среды (каналов) передачи данных и др.
По территориальной распространенности:
Локальные сети или LAN (англ. Local Area Network) – сети, состоящие из близко расположенных компьютеров в одном или нескольких зданиях.
Глобальные сети или WAN (англ. Wide Area Network) – сети, охватывающие большие территории и включающие большое число компьютеров.
Все компьютеры работают независимо друг от друга и имеют равные права.
Сохраняет работоспособность сети при любом количестве и сочетании её участников.
Сложно обслуживать: руководить доступом к ресурсам, защищать от вирусных атак, устанавливать и обновлять программное обеспечение и т. п.
Сети с выделенным сервером.
Один/несколько компьютеров являются серверами, а все остальные – клиентами.
На сервере проще организовать доступ к данным только клиентам с соответствующими правами.
Неработоспособность сервера может привести к неработоспособности всей сети.
По скорости передачи данных:
Скорость передачи данных по сети – это количество бит данных, которые могут быть переданы за одну секунду.
Пропускная способность – это максимальная скорость передачи данных.
• Низкоскоростные сети (до 10 Мбит/с)
• Среднескоростные сети (до 100 Мбит/с)
• Высокоскоростные сети (свыше 100 Мбит/с)
По типу среды (каналов) передачи данных:
Проводные (кабельные) – средой передачи данных являются кабели.
Беспроводные – средой передачи являются радиоволны в определённом частотном диапазоне.
Сетевой протокол – совокупность особых соглашений и технических процедур, которые регулируют порядок и способ осуществления связи между компьютерами, объединёнными в сеть.
Большинство современных компьютерных сетей осуществляет передачу данных на основе стека (набора) протоколов под названием TCP/IP (англ. Transmission Control Protocol/Internet Protocol — протокол управления передачей/межсетевой протокол).
Передача данных по сети
Данные разделяют на пакеты (части)
Каждый пакет дополняется IP -адресами получателя и отправителя, контрольным битом
В Интернете пакеты одного сообщения могут передаваться разными маршрутами
Пакеты принимаются из сети
Данные собираются в единое целое
Работа в локальной сети
Локальная сеть – сеть, состоящая их близко расположенных компьютеров, чаще всего находящихся в одной комнате, в одном или нескольких близко расположенных зданиях.
высокоскоростные адаптеры высокоскоростных линии связи
Открытость и Гибкость
возможность добавлять в сеть или перемещать/отключать компьютеры и другие устройства без прерываний в работе сети и т. д.
Топология – конфигурация сети, способ соединения её элементов друг с другом.
ШИННАЯ ТОПОЛОГИЯ (ОБЩАЯ ШИНА)
Все компьютеры сети подключаются к одному кабелю, который используется всеми рабочими станциями по очереди. При таком соединении все сообщения, посылаемые каждым отдельным компьютером, принимаются всеми остальными компьютерами в сети.
Выход из строя отдельных компьютеров не влияет на работоспособность всей сети.
При обрыве кабеля (единого для всей сети) нарушается работа всей сети.
КОЛЬЦЕВАЯ ТОПОЛОГИЯ (КОЛЬЦО)
Данные передаются по кольцу от одного компьютера к другому. Если один компьютер получает данные, предназначенные для другого компьютера, то он передаёт их дальше (по кольцу). Если компьютер распознает данные как свои, то копирует их себе во внутренний буфер.
Балансировка нагрузки, возможность и удобство прокладки кабеля.
Физические ограничения на общую протяженность сети.
РАДИАЛЬНАЯ ТОПОЛОГИЯ (ЗВЕЗДА)
Каждый компьютер через специальный сетевой адаптер подключается отдельным кабелем к объединяющему устройству.
Высокая стоимость оборудования и ограниченное количество узлов в сети.
ДРЕВОВИДНАЯ ТОПОЛОГИЯ (ИЕРАРХИЧЕСКАЯ ЗВЕЗДА)
Образуется соединением между собой нескольких звездообразных топологий. В настоящее время самый распространённый способ построения как локальных, так и глобальных сетей.
Большая надежность, соответствие реальной структуре информационных потоков.
Необходимость в дополнительном сетевом оборудовании.
Глобальная сеть – сеть, предназначенная для объединения большого числа отдельных компьютеров и локальных сетей, расположенных на значительном удалении (сотни и тысячи километров) друг от друга.
Глобальные сети ориентированы на обслуживание неограниченного круга пользователей. Самый впечатляющий пример глобальной сети – Интернет.
Интернет – глобальная компьютерная сеть, в которой многочисленные научные, корпоративные, государственные и другие сети, а также персональные компьютеры отдельных пользователей соединены между собой каналами передачи данных.
Адрес компьютера в сети
Каждый компьютер в сети получает свой уникальный IP-адрес, который представляет собой 32-битный идентификатор:
В большинстве случаев используется более удобная запись IP-адреса в виде четырёх разделённых точками десятичных чисел – от 0 до 255.
Наряду с цифровыми IP-адресами в Интернете действуют более удобные и понятные для пользователей символьные адреса – доменные имена.
Например: school-collection . edu.ru
Каждый компьютер, подключаемый к Интернету, получает IP-адрес, но при этом, он может не иметь доменного имени.
Интернет является сетью сетей, система IP-адресации учитывает эту структуру. IP-адрес состоит из двух частей, одна из которых определяет адрес сети, а вторая – адрес самого узла в этой сети.
IP -адрес: 11100111.10001110.00010011.00011110
Деление адреса на части определяется маской – 32-битным числом, в двоичной записи которого сначала стоят единицы, а потом — нули.
Первая часть IP-адреса, соответствующая единичным битам маски, относится к адресу сети. Вторая часть IP-адреса, соответствующая нулевым битам маски, определяет числовой адрес узла в сети.
IP -адрес: 11100111.10001110.00010011.00011110
Адрес сети: 11100111.10001110.00000000.0000000
Адрес сети получается в результате применения поразрядной конъюнкции к IP-адресу узла и маске.
Система доменных имён DNS (Domain Name System) имеет древовидную структуру. Узлы этой структуры называются доменами.
Доме́н (от фр. dominion – область) – узел в дереве имён, вместе со всеми подчинёнными ему узлами, иначе говоря, это именованная ветвь или поддерево в дереве имён.
Домены 1-го уровня бывают административные и географические.
История появления и развития компьютерных сетей
Компьютеры представляют собой громоздкие устройства, требующие длительного времени для обработки информации.
Создаются отдельные терминалы с собственными устройствами ввода-вывода, напрямую работающие с общим компьютером (мэйнфреймом). Терминалы, физически удалённые от мэйнфрейма, – первый прообраз компьютерной сети.
Разрабатываются технические принципы компьютерной сети.
В 1969 г. появляется ARPANET ( Advanced Research Projects Agency NETwork ) – первая глобальная сеть невоенного назначения, объединяющая суперкомпьютеры нескольких научно-исследовательских центров США, использующая для передачи данных телефонные сети.
Появляются большие интегральные схемы, первые мини-компьютеры, первые нестандартные, настраиваемые вручную локальные сети. Появляются первые сетевые стандарты. Начинает функционировать электронная почта. В 1974 году Роберт Кан и Винтон Серф в отчете о разработке набора сетевых протоколов впервые употребляют слово «Интернет».
Создаются персональные компьютеры. Протокол TCP/IP становится обязательным, вводится система доменных имён DNS ( Domain Name System ). Появляется Интернет в виде, близком к современному. Появляются стандартные технологии локальных сетей. Начинается коммерческое использование Интернета.
Появляются первые интернет-сайты. Интернет объединяет локальные сети и становится средством массовой коммуникации. Телетехнологии (телемосты, видеоконференции) встраиваются в глобальную сеть.
Производится массовое подключение отдельных пользователей и локальных сетей к Интернету. Используются беспроводные сети, резко снижается стоимость передачи единицы информации. Доступ к сети Интернет и электронной почте встраивается в мобильные телефоны. Создаются и получают широкое распространение сетевые средства массовой информации, интернет-магазины, библиотеки, дистанционное образование, социальные сети.
Активно разворачиваются цифровые услуги населению, создаются облачные ресурсы и действующие на их основе мобильные сервисы, разворачивается глобальная сеть онлайн-обучения.