Введение. Построение компьютерных сетей
Компьютерная сеть – совокупность компьютеров, устройств печати, сетевых устройств и компьютерных программ, связанных между собой кабелями или радиоволнами.
Коммутация по проводам
использованием световых волн
Коммутация с помощью радиоволн и
радиорелейных станций
Общие признаки построения компьютерных сетей
Основные требования, предъявляемые к вычислительным сетям:
- Производительность. Обеспечивает возможность распараллеливания работ между несколькими КС или компьютерами сети. Существует 3 основные характеристики производительности сети:
- время реакции;
- пропускная способность;
- задержка передачи.
Время реакции – интервал времени между возникновением запроса пользователя в какой-либо сетевой службе и получение ответа на этот запрос.
Пропускная способность – отражает объем данных, передаваемых сетью или ее частью за единицу времени. Она может быть мгновенной, максимальной и средней. Измеряется в бит/сек или пакет/сек.
Задержка передачи – определяется как задержка между моментом поступления пакета на вход какого-либо сетевого устройства или части сети и моментом появления его на выходе этого устройства.
- Надежность и безопасность. Для технических устройств используются такие показатели надежности как среднее время наработки на отказ, вероятность отказа и интенсивность отказа.
Для определения надежности применяются следующие характеристики:
- готовность (коэффициент готовности) – доля времени, в течении которого система может быть использована;
- безопасность сети — способность системы защитить данные от несанкционированного доступа;
- отказоустойчивость – способность системы скрыть от пользователя отказ отдельных ее элементов.
- Расширяемость и масштабируемость.
Расширяемость – возможность сравнительно легкого добавления отдельных сети (пользовательских компьютеров, приложений, служб), наращивания длины сегментов в сети и замены существующей аппаратуры на более мощную.
Масштабируемость – сетевое устройство позволяет наращивать количество узлов и протяженность связей в очень широких пределах, при этом производительность сети не ухудшается. Для обеспечения масштабируемости сети приходиться применять дополнительное коммуникационное оборудование и специальным образом структурировать сеть.
- Прозрачность. Достигается в том случае, когда сеть представлена пользователю не как множество отдельных компьютеров, связанных между собой сложной системой кабелей, а как единая система с разделением времени.
Может быть достигнута на двух различных уровнях – на уровне пользователя и на уровне программирования. На уровне пользователя – для работы с удаленными ресурсами он использует те же команды и процедуры, что и для работы с локальными ресурсами.
- Поддержка разных видов трафика – мультимедиа, текстовой, голосовой.
- Управляемость сети. Возможность централизованно контролировать состояние основных элементов сети, выявлять и разрешать проблемы, возникающие при работе в сети, выполнять анализ производительности и планировать развитие сети.
- Совместимость. Сеть способна включать в себя самое разнообразное программное обеспечение, аппаратное обеспечение; т.е. в ней могут сосуществовать различные ОС, поддерживающие разные стеки сетевых протоколов и работать аппаратные средства и приложения от различных производителей.
Введение в компьютерные сети.
В книге приведены основные сведения о компьютерных сетях, их компонентах и технологиях. Рассмотрены все разновидности локальных и глобальных компьютерных сетей, рассказано об особенностях их структур, компонентов и методах применения. Особое внимание уделено вопросам безопасности компьютерных сетей.
Компьютеры и компьютерные сети – важная часть сегодняшнего мира, а область их применения охватывает буквально все сферы человеческой деятельности. Последние два десятилетия характеризуются динамичным развитием сетевых технологий.
Это связано с широкой популярностью, пришедшей к Интернету, развитием веб-технологий, электронной почты, потокового аудио и видео, систем обмена сообщениями в реальном времени и т.п.
Повсеместное использование компьютерных сетей требует от современного пользователя наличия соответствующих знаний и навыков. Важное значение в приобретении этих знаний имеет раздел «Компьютерные сети» общего учебного курса дисциплины «Информатика».
Сам учебный предмет «Компьютерные сети», включающий в себя множество концепций и технологий, является достаточно сложным и запутанным для новичка. Кроме того, профессиональная литература, целиком посвященная компьютерным сетям, слишком избыточна и сложна для понимания студентами непрофильных специальностей и направлений.
В данном учебном пособии предпринята попытка компактного изложения основ технологий компьютерных сетей без углубления в детали, объяснения общеупотребительных в настоящее время терминов и определений, связанных с функционированием компьютерных сетей.
Вначале дается общее описание сетевых компьютерных технологий, основы построения и функционирования локальных и глобальных компьютерных сетей, принципы взаимодействия устройств сети, приводятся наиболее важные термины и определения, далее рассматриваются популярные сетевые службы и сервисы, такие как всемирная паутина WWW, служба передачи файлов FTP, электронная почта, служба трансляции имен и облачные сервисы.
Заключительная теоретическая часть посвящена вопросам сетевой безопасности: безопасному сетевому взаимодействию, разновидности сетевых атак, основам шифрования данных и цифровой подписи, типам вредоносного программного обеспечения.