43. Понятие компьютерной сети и её топология. Задачи, решаемые при построении сети.
Вычислительная сеть – сов-ть компов, соединенных с помощью канала связи в единую с-му для совместного использования информац-х и вычислит-х ресурсов.
По территориальному признаку сети подразделяются на: — локальные(в пределах 1-го здания)
— корпоративные (в пределах нескольких удаленных филиалов организации)
— региональные (м/у разными организациями в пределах 1 региона)
Топология сети – схема соединения компов. Виды:
— общая шина (большинство локал.сетей имеют её)
Задачи, решаемые при построении сети: — выбор типа кодирования инфы
— выбор протоколов передачи данных
— выбор топологии сети и схемы маршрутизации данных
44. Виды топологий компьютерных сетей, их достоинства и недостатки.
Топология сети – схема соединения компов. Виды:
— общая шина (большинство локал.сетей имеют её)
«-»низкая надежность(при разрыве 1 из секций
теряется связь с несколькими компами),
интенсивный трафик (возможна перегрузка линий связи)
соответствие идеологии клиент-сервер,
высокая надежность и инф.без-ть.
— кольцо (особый вид с последоват.обслуживанием –
передача инфы осущ-ся через каждый комп)
-одноранговые(все компы равноправны) – общая шина, кольцо, полносвязная
-на основе сервера(компы не равноправны:есть головной комп-сервер и второстепенные-клиенты) — звезда
45. Основные понятия компьютерных сетей: кодирование, протокол, сетевой интерфейс, маршрутизация.
Кодирование – способ представления инфы с помощью эл.сигналов.
Протокол – последовательность и набор правил обмена данными м/у принимающим и передающим компом.
Сетевой интерфейс – устр-во, обеспечивающее передачу данных м/у компами и программными компонентами
Маршрутизация – процесс определения направления передачи данных м/у принимающей и передающей стороной, т.е. определения через какие компы передавать данные.
При построении многоуровневых сетей необходимо обеспечить единство сетевых интерфейсов и проколов передачи данных.
46. Модель взаимодействия открытых систем OSI. Пути прохождения потоков информации и взаимодействия между уровнями.
Открытые с-мы — с-мы, использ-е стандартные интерфейсы и протоколы общего доступа.
Модель OSI(open system inter connection) — модель взаимодействия компа в такой с-ме
Направление передачи инфы от ур-ня приложения вниз до физич. ур-ня; м/у физич.ур-нями 2-х компов; вверх от физич.ур-ня 2-го компа до его приложения.
Передача данных осущ-ся по пакетам. Каждый пакет содержит непосредственно данные для передачи + служебную инфу в заголовке пакета. При проходе инфы от ур-ня приложения до физич.ур-ня каждый ур-нь добавляет свою служебную инфу, к-я предназначена для аналогичного ур-ня на принимающем компе.
47. Назначение физического, канального и сетевого уровня взаимодействия в модели OSI.
— сетевой – решается задача объединения сетей разнородных топологий и маршрутизация данных м/у ними(протоколы IP, RTP, ARP).
— канальный – обеспечивается совместный доступ к каналу связи (здесь широко исп-ся протокол Ethernet; реализатор этого ур-ня – сетевые адапторы, коммуникаторы, концентраторы имосты)
— физический – здесь происходит преобр-е данных в эл.сигналы для передачи на большие расстояния
48. Назначение транспортного, сеансового, представительного и прикладного уровней в модели OSI.
— прикладной(приложения) — стандартизация передаваемых данных м/у различными программами 1 службы(служба передачи данных исп-ет протокол FTP – file transport protocol, служба всемирной паутины исп-ет HTTP – hyper text transfer protocol (протокол передачи гипертекста))
— представительный – осущ-ся преобразование инфы, н-р, с целью её защиты(протокол SSL – secure socket layer уровень безопасн.соединений)
— сеансовый – обеспечивается синхронизация вз-я приема и передачи, разбитая на несколько актов(сеансов) передачи инфы, т.е. обеспечивается возобновление передачи в случае разрыва связи.
— транспортный — решается задача надежной и безошибочной связи м/у различными программами через 1 сетевое соединение (ТУ обеспечивает «туннель, трубу» для обмена данными м/у удаленными приложениями(протоколы TCP, UDP))
1.1 Основные понятия компьютерных сетей
«Компьютерная сеть» (вычислительная сеть, сеть передачи данных) — система связи компьютеров и/или компьютерного оборудования (серверы, маршрутизаторы и другое оборудование). Для передачи информации могут быть использованы различные физические явления, как правило — различные виды электрических сигналов, световых сигналов или электромагнитного излучения.
По назначению компьютерные сети распределяются на [16]:
Вычислительные сети предназначены главным образом для решения заданий пользователей с обменом данными между их абонентами. Информационные сети ориентированы в основном на предоставление информационных услуг пользователям. Смешанные сети совмещают функции первых двух.
Для классификации компьютерных сетей используются разные признаки. Наиболее распространенная классификации компьютерных сетей представлена далее.
По территориальной распространенности компьютерные сети делятся на:
- CAN (Controller Area Network — сеть контроллеров) — стандарт промышленной сети, ориентированный прежде всего на объединение в единую сеть различных исполнительных устройств и датчиков.
- LAN (Local Area Network) — локальные сети, имеющие замкнутую инфраструктуру до выхода на поставщиков услуг. Локальные сети являются сетями закрытого типа, доступ к ним разрешен только ограниченному кругу пользователей, для которых работа в такой сети непосредственно связана с их профессиональной деятельностью.
- MAN (Metropolitan Area Network) — городские сети между учреждениями в пределах одного или нескольких городов, связывающие много локальных вычислительных сетей.
- WAN (Wide Area Network) — глобальная сеть, покрывающая большие географические регионы, включающие в себя как локальные сети, так и прочие телекоммуникационные сети и устройства. Глобальные сети являются открытыми и ориентированы на обслуживание любых пользователей.
- PAN (Personal Area Network) — персональная сеть, предназначенная для взаимодействия различных устройств, принадлежащих одному владельцу.
По типу функционального взаимодействия сети бывают:
По типу используемой сетевой топологии компьютерные сети могут быть объединены в шину, кольцо, двойное кольцо, звезду, дерево.
По типу среды передачи принято выделять проводные (телефонный провод, коаксиальный кабель, витая пара, волоконно-оптический кабель) и беспроводные (передачей информации по радиоволнам в определенном частотном диапазоне) сети.
По функциональному назначению выделяют сети хранения данных, серверные фермы, сети управления процессом, сети soho и домовые сети.
Отдельными признаками классификации компьютерных сетей могут выступать — скорость передачи данных в сетям и поддерживаемая операционная система.
1.2 Классы информационных сетей как открытых информационных систем
Под «информационной сетью» будем понимать сеть, предназначенную для обработки, хранения и передачи данных [16, 32].
Информационная сеть состоит из:
Под «коммуникационной сетью» принято понимать систему физических каналов связи и коммутационного оборудования, реализующая тот или иной низкоуровневый протокол передачи данных. По типу переносимого сигнала выделяют цифровые и аналоговые сети. Назначением коммуникационных сетей является передача данных с минимальным количеством ошибок и искажений.
Коммуникационная сеть может обеспечивать выполнение задач, связанных с преобразованием данных (сборкой символов в пакеты, обеспечение достоверности передачи и т.д.).
Как отмечалось ранее, на основе коммуникационной сети может строиться информационная сеть, к примеру — на основе сетей Ethernet как правило строятся сети TCP/IP, которые в свою очередь образуют глобальную сеть Интернет.
На базе коммуникационной сети может быть построена не одна, а группа информационных сетей.
В зависимости от расстояния между абонентскими системами, информационные сети подразделяются на следующие классы: глобальные, территориальные и локальные информационные сети. Различают универсальные и специализированные информационные сети.
Информационные сети, принадлежащие государству, называют общественными сетями. Информационные сети, созданные концернами, объединениями, фирмами, именуются частными сетями.
Еще одним популярным способом классификации информационных сетей является их классификация по масштабу производственного подразделения, в пределах которого действует сеть. Различают сети отделов, сети кампусов и корпоративные сети:
1. Сети отделов — это сети, которые используются сравнительно небольшой группой сотрудников, работающих в одном отделе предприятия. Обычно сети отделов имеют один или два файловых сервера и не более тридцати пользователей. Сети отделов обычно не разделяются на подсети.
2. Сети кампусов. Сети кампусов получили свое название от английского слова campus — студенческий городок. Сети этого типа объединяют множество сетей различных отделов одного предприятия в пределах отдельного здания или в пределах одной территории, покрывающей площадь в несколько квадратных километров. При этом глобальные соединения в сетях кампусов не используются. Службы такой сети включают взаимодействие между сетями отделов, доступ к общим базам данных предприятия, доступ к общим серверам, высокоскоростным модемам и высокоскоростным принтерам. В результате сотрудники каждого отдела предприятия получают доступ к некоторым файлам и ресурсам сетей других отделов.
3. Корпоративные сети. Корпоративные сети называют также сетями масштаба предприятия. Сети масштаба предприятия (корпоративные сети) объединяют большое количество компьютеров на всех территориях отдельного предприятия. Они могут быть сложно связаны и покрывать город, регион или даже континент. Число пользователей и компьютеров может измеряться тысячами, а число серверов — сотнями, расстояния между сетями отдельных территорий могут оказаться такими, что становится необходимым использование глобальных связей. Для соединения удаленных локальных сетей и отдельных компьютеров в корпоративной сети применяются разнообразные телекоммуникационные средства, в том числе телефонные каналы, радиоканалы, спутниковая связь.