Компьютерные сети и телекоммуникации кратко

Компьютерные сети и телекоммуникации

Все вычислительные сети можно классифицировать по ряду признаков. В зависимости от расстояний между ПК различают следующие вычислительные сети:

 локальные вычислительные сети – ЛВС (LAN – Local Area Networks) – компьютерные сети, расположенные в пределах небольшой ограниченной территории ( здании или в соседних зданиях) не более 10 – 15 км;

 территориальные сети, которые охватывают значительное географическое пространство. К территориальным сетям можно отнести сети региональные (MAN — Metropolitan Area Network) и глобальные (WAN — Wide Area Network), имеющие региональные или глобальные масштабы соответственно. Региональные сети связывают абонентов района, города или области. Глобальные сети объединяют абонентов, удаленных между собой на значительное расстояние, находящихся в различных странах или континентах;

 корпоративные сети – это совокупность связанных между собой ЛВС, охватывающих территорию, на которой размещены здания предприятия. В настоящее время на предприятиях и в учреждениях нашли широкое применение ЛВС, основное назначение которых обеспечить доступ к разделяемым или сетевым (общим, то есть совместно используемым) ресурсам, данным и программам. Кроме того, ЛВС позволяют сотрудникам предприятий оперативно обмениваться между собой информацией.

1. Распределение данных (Data Sharing). Данные в ЛВС хранятся на центральном ПК и могут быть доступны на рабочих станциях, поэтому на каждом рабочем месте не надо иметь накопители для хранения одной и той же информации. 2. Распределение информационных и технических ресурсов (Resource Sharing):

 логические диски и другие внешние запоминающие устройства (накопители на CD-ROM, DVD, ZIP и так далее);

 каталоги (папки) и содержащиеся в них файлы;

 подключенные к ПК устройства: принтеры, модемы и другие внешние устройства (позволяет экономно использовать ресурсы, например, печатающие устройства, модемы). 3. Распределение программ (Software Sharing). Все пользователи ЛВС могут совместно иметь доступ к программам (сетевым версиям), которые централизованно устанавливаются в сети. 4. Обмен сообщениями по электронной почте (Electronic Mail). Все пользователи сети могут оперативно обмениваться информацией между собой посредством передачи сообщений. Локальные сети, в зависимости от способов взаимодействия компьютеров в них, можно разделить на централизованные и одноранговые сети. Централизованные локальные сети строятся на основе архитектуры «клиент-сервер», которая предполагает выделение в сети «серверов» и «клиентов». Одноранговые ЛВС основаны на равноправной (peer-to-peer) модели взаимодействия компьютеров, в которой каждый компьютер может быть как сервером, так и клиентом. Локальные сети могут отличаться архитектурой (Ethernet, Token Ring, FDDI и т.д.) и топологией (шинная, кольцевая, “звезда”). Выбор типа ЛВС зависит от потребностей пользователей и финансовых возможностей предприятия.

Обучение сетевым технологиям

Цель обучения студентов основам компьютерных сетей — обеспечить знание теоретических и практических основ в области LAN и WAN, сетевых прикладных программ и приложений для создания веб-страниц и сайтов, в области организации компьютерной безопасности и защиты информации в сетях, а также в области ведения бизнеса в Интернет.

Компьютерная сеть – это совокупность компьютеров, которые могут осуществлять информационное взаимодействие друг с другом с помощью коммуникационного оборудования и программного обеспечения.

Телекоммуникации — это передача и прием такой информации как звук, изображение, данные и текст на большие расстояния по электромагнитным системам: кабельным каналами; оптоволоконным каналам; радиоканалам и другим каналам связи. Телекоммуникационная сеть — это совокупность технических и программных средств, посредством которых осуществляются телекоммуникации. К телекоммуникационным сетям относятся: 1. Компьютерные сети (для передачи данных) 2. Телефонные сети (передача голосовой информации) 3. Радиосети (передача голосовой информации — широковещательные услуги) 4. Телевизионные сети (передача голоса и изображения — широковещательные услуги)

Зачем нужны вычислительные или компьютерные сети? Компьютерные сети создаются с целью доступа к общесистемным ресурсам (информационным, программным и аппаратным), распределенным (децентрализованным) в этой сети. По территориальному признаку различают сети локальные и территориальные (региональные и глобальные).

Следует различать компьютерные и терминальные сети. Компьютерные сети связывают компьютеры, каждый из которых может работать и автономно. Терминальные сети обычно связывают мощные компьютеры (мэйнфреймы) с терминалами (устройствами ввода — вывода информации). Примером терминальных устройств и сетей может служить сеть банкоматов или касс продажи билетов.

Основное отличие LAN от WAN состоит в качестве, использованных линий связи и в том, что в ЛВС существует только один путь передачи данных между компьютерами, а в WAN их множество (существует избыточность каналов связи). Так как линии связи в ЛВС более качественные, то скорость передачи информации в LAN гораздо выше, чем в WAN. Но осуществляется постоянное проникновение технологий LAN в WAN и наоборот, что значительно повышает качество сетей и расширяет спектр предоставляемых услуг. Таким образом, различия между LAN и WAN постепенно сглаживаются. Тенденция сближения (конвергенция) характерна не только для LAN и WAN, но и для телекоммуникационных сетей других типов, к которым относятся радиосети, телефонные и телевизионные сети. Телекоммуникационные сети состоят из следующих компонентов: сети доступа, магистрали, информационные центры. Компьютерную сеть можно представить многослойной моделью, состоящей из слоев:

 сетевые приложения. В компьютерных сетях используются различные типы и классы компьютеров. Компьютеры и их характеристики определяют возможности компьютерных сетей. К коммуникационному оборудованию относятся: модемы, сетевые карты, сетевые кабели и промежуточная аппаратура сетей. К промежуточной аппаратуре относятся: приемопередатчики или трансиверы (traceivers), повторители или репитеры (repeaters), концентраторы (hubs), мосты (bridges), коммутаторы, маршрутизаторы (routers), шлюзы (gateways).

Для обеспечения взаимодействия программно-аппаратных комплексов в компьютерных сетях были приняты единые правила или стандарт, который определяет алгоритм передачи информации в сетях. В качестве стандарта были приняты сетевые протоколы, которые определяют взаимодействие оборудования в сетях. Так как взаимодействие оборудования в сети не может быть описано одним единственным сетевым протокол, то был применен многоуровневый подход к разработке средств сетевого взаимодействия. В результате была разработана семиуровневая модель взаимодействия открытых систем — OSI. Эта модель разделяет средства взаимодействия на семь функциональных уровней: прикладной, представительный (уровень представления данных), сеансовый, транспортный, сетевой, канальный и физический. Набор протоколов, достаточный для организации взаимодействия оборудования в сети, называется стеком коммуникационных протоколов. Наиболее популярным является стек — TCP/IP. Этот стек используется для связи компьютеров в сети Internet и в корпоративных сетях.

Протоколы реализуются автономными и сетевыми операционными системами (коммуникационными средствами, которые входят в ОС), а также устройствами телекоммуникационного оборудования (мостами, коммутаторами, маршрутизаторами, шлюзами). К сетевым приложениям относятся различные почтовые прикладные программы (Outlook Express, The Bat, Eudora и другие) и браузеры — программы для просмотра веб-страниц (Internet Explorer, Opera, Mozzila Firefox и другие). К прикладным программам для создания сайтов относятся: Macromedia HomeSite Plus, WebCoder, Macromedia Dreamweaver, Microsoft FrontPage и другие приложения. Большой интерес представляет глобальная информационная сеть Интернет. Internet – это объединение транснациональных компьютерных сетей с различными типами и классами компьютеров и сетевого оборудования, работающих по различным протоколам и передающих информацию по различным каналам связи. Интернет — это мощное средство телекоммуникации, хранения и предоставления информации, ведения электронного бизнеса и дистанционного (интерактивного или он-лайн) обучения.

Источник

Лекция №12. Компьютерные сети и телекоммуникации.

В настоящее время большинство компьютеров используется не изолированно от других компьютеров, а постоянно время от времени подключаются к локальным или глобальным компьютерным сетям для получения той или иной информации, посылки и получения сообщений и т.д.

Локальные сети.

В локальных сетях компьютеры расположены на сравнительно небольшом расстоянии друг от друга и связаны между собой специальными линиями связи (коаксиальный кабель, витая пара, волоконно-оптический кабель), используемыми для передачи информации между компьютерами.

ЛВС (локальные вычислительные сети позволяют обеспечить):

• Коллективную обработку данных пользователями, подключенными в сеть компьютеров и обмен данными между пользователями;
• Совместное использование программ;
• Совместное использование принтеров, модемов и других устройств;

Для объединения компьютеров в ЛВС необходим специальный контроллер, называемый сетевым адаптером. К нему подключаются соединительные провода. Однако для работы в сети этого не достаточно. Необходима специальная программа (или программы), которые обеспечивают передачу данных по сети. Эти программы делят представляемые данные на части и по определенной договоренности передают их другому компьютеру, на котором такая же или подобная программа передаваемые байты, соединяя их в единое целое. Договоренность, по которой производится передача, называется сетевым протоколом.

В протоколах оговаривается размер одной порции передаваемых данных и многое другое. В настоящее время существуют следующие наиболее часто используемые сетевые протоколы: IPX, NETBIOS.

Существуют различные способы соединения компьютеров в ЛВС:

1. Соединение с выделенным сервером. В сети выделяется один компьютер-сервер, который работает на обслуживание остальных подключенных к нему компьютеров (станций). При этом станция использует весь или частично винчестер сервера, как свой собственный и может даже не иметь своего собственного винчестера. Программы, обеспечивающие такую работу: Novel NetWare, Windows NT Server.
2. ЛВС с невыделенным сервером. Идея та же, что и в предыдущем случае. Но на сервере можно работать, как и на обычном персональном компьютере. Программы, обеспечивающие такую работу: Windows NT.
3. Одноранговые сети. В этих сетях все компьютеры равноправны в своих возможностях. С любого возможен доступ к винчестеру остальных. Программы, обеспечивающие такую работу: Windows NT, Windows 95/98.

ЛВС в зависимости от назначения могут иметь различную конфигурацию (или архитектуру, или топологию).

В кольцевой ЛВС информация передается по замкнутому каналу. Каждый абонент непосредственно связан с двумя ближайшими соседями, хотя способен связаться с любым абонентом сети.

В звездообразной (радиальной) ЛВС в центре находится центральный управляющий компьютер, последовательно связывающийся с абонентами и связывающий их друг с другом.

В шинной конфигурации компьютеры подключены к общему для них каналу (шине), через который могут обмениваться сообщениями.

В древовидной – существует главный компьютер, которому подчинены компьютеры следующего уровня, и т.д.

Кроме того, возможны конфигурации без отчетливого характера связей; пределом является полносвязная конфигурация, когда каждый компьютер в сети непосредственно связан с любым другим компьютером.

Источник