Введение в сетевые технологии. Тема 1

1. Тема 1. Введение в сетевые технологии

2.

Понятие инфокоммуникационных
технологий включает в себя:
-апппаратные и программные средства ИС;
-телекоммуникационное оборудование;
-телекоммуникационные услуги;

3. Компьютерная сеть

Совокупность компьютеров и различных устройств,
обеспечивающих информационный обмен между
компьютерами в сети без использования каких-либо
промежуточных носителей информации.
Предоставляют возможность не только быстрого
обмена информацией, но и совместной работы на
принтерах и других периферийных устройствах, и даже
одновременной обработки документов.

4.

Классификация инфокоммуникационных
систем (базируется на классификации
компьютерных сетей):
По охвату этой сети территории:
- сети масштаба LAN (Local Area Network)
- сети масштаба MAN (Metropoliten Area
Network)
- сети масштаба WAN (World Area Network)

5.

По топологии(описание расположения)
- Звезда
- Шина
- Кольцо

6. Технические средства локальных сетей

средства линий передачи данных;
средства увеличения дистанции передачи данных;
средства повышения емкости линий передачи
(мультиплексирования);
средства управления информационными потоками в
сети (коммутации каналов, коммутации пакетов,
разветвления линий передачи);
средства соединения линий передачи с сетевым
оборудованием узлов.

7. Средства линий передачи данных

Средства линий передачи данных
Реализуют перенос сигнала.
Наиболее
часто
используются
витая
пара,
коаксиальный кабель, оптоволоконные линии. При
выборе типа кабеля учитывают следующие параметры:
• стоимость монтажа и обслуживания;
• скорость передачи информации;
• ограничения на величину расстояния передачи
информации
(без
дополнительных
усилителейповторителей (репитеров));
• безопасность передачи данных.

8.

Витая пара – изолированные проводники,
попарно свитые между собой для уменьшения
наводок между ними.
Коаксиальный кабель – медный проводник внутри
цилиндрической экранирующей защитной оболочки
свитой из тонких медных проводников, изолированной от
проводника диэлектриком.

9.

Оптоволоконный кабель состоит из прозрачных
волокон оптически прозрачного материала
(пластик, стекло, кварц) диаметром в несколько
микрон, окружённых твердым заполнителем и
помещённых в защитную оболочку.

10. Модем

В качестве линий связи используются выделенные каналы
(телефонные, кабельные, спутниковые) или коммутируемые
телефонные линии (в этом случае используется модем).
Преобразует двоичный код компьютера в аналоговый
электрический сигнал телефонной сети при передачи
информации
(модуляция)
и
производит
обратное
преобразование (демодуляция) во время приёма информации.
Основной характеристикой модема является скорость
передачи – приёма информации, которая измеряется в битах
в секунду – бит/с.

11. Репитеры

Функции: физическое разделение сегментов сети
и
обеспечение
восстановления
пакетов,
передаваемых из одного сегмента сети в другой.
Повышает надежность сети, так как отказ одного
сегмента (например, обрыв кабеля) не сказывается
на работе других сегментов. Однако, разумеется,
через поврежденный сегмент данные проходить не
могут.

12. Концентратор (хаб)

Выполняет
функцию
ретрансляции
поступающих на один из его входов сигналов,
повторяя эти сигналы на всех оставшихся
портах.
При
повторении
сигналов
концентратор усиливает их мощность и
восстанавливает первоначальную форму их
импульсов.

13. Концентратор (хаб)

Применяют пассивные (Passive Hub) и активные
(ActiveHub) концентраторы. Активные концентраторы
дополнительно содержат усилитель для подключения 4,
8, 16 или 32 рабочих станций. Пассивный концентратор
является исключительно разветвительным устройством
(максимум на три рабочие станции).
Максимальное расстояние от концентратора до
рабочей станции составляет 100 метров
Скорость передачи данных 10 Мбит/с.

14. Сеть на основе нескольких концентраторов

15. Коммутаторы (свич)

1. Многопортовое
устройство,
обеспечивающее
высокоскоростную коммутацию пакетов между портами.
2. В сети с коммутацией пакетов – устройство, направляющее
пакеты, обычно на один из узлов магистральной сети.
По адресу узнаёт, нужно ли пропускать пакет в остальную
сеть или же ретранслировать его только на тот порт своего
сегмента, где находится компьютер с таким адресом.
Ретранслируя,
выполняет
функции
улучшения
электрических сигналов и импульсов, восстанавливая их
форму и мощность, поэтому пропадают ограничения на
максимальную длину удаления рабочих станций друг от друга.

16. Сеть на коммутаторах

17. Сетевой мост

Мост или сетевой мост (англ. bridge) — сетевое оборудование для
объединения сегментов локальной сети, однако в отличии от повторителя
мост позволяет разбить сеть на несколько сегментов, изолировав за счет
этого часть трафика. Сетевой мост работает на канальном уровне (L2)
модели OSI.
Мосты направляют фреймы данных в соответствии с MAC-адресами
фреймов.
Мосты бывают:
1. Программные
2. Аппаратные:

18. Сетевой шлюз

Сетевой шлюз — аппаратный маршрутизатор (англ. gateway) или программное
обеспечение для сопряжения компьютерных сетей, использующих разные протоколы,
архитектуры и сетевые среды. Обычно шлюзы работают на прикладном уровне модели
OSI, но могут использоваться транспортный, сеансовый и представительский.
Сетевой шлюз конвертирует протоколы одного типа физической среды в протоколы
другой физической среды (сети). Шлюзы связывают различные программы или
протоколы и анализируют ВЕСЬ ПАКЕТ, в том числе поля данных, чтобы переслать
данные между несовместимыми протоколами.
Другим примером является шлюз реализованный в маршрутизаторе. Такие шлюзы
способны связывать, например IP сеть с сетью IPX.
Сетевой шлюз со встроенным
коммутатором.

19. Мультиплексор

Мультиплексор — комбинационное устройство, обеспечивающее передачу в
желаемом порядке цифровой информации, поступающей по нескольким входам на
один выход т.е. несколько сигналов от разных источников собираются в устройстве и
затем передаются по одному кабелю.
Мультиплексоры обозначают сочетанием MUX (от англ. multiplexor), а также MS (от
англ. multiplexor selector). Схематически мультиплексор можно изобразить в виде
коммутатора, обеспечивающего подключение одного из нескольких входов (их
называют информационными) к одному выходу устройства.
Кроме информационных входов в мультиплексоре имеются адресные входы и, как
правило, разрешающие (стробирующие).
Оптический мультиплексор

20. Маршрутизатор

Функции:
• подключение
локальных сетей (LAN) к территориально
-распределенным сетям (WAN);
• соединение нескольких локальных сетей.

21. Локальная сеть, подключенная к Интернету

22. Локальная сеть, подключенная к Интернету

23. Брандмауэр

Комплекс аппаратных или программных
средств,
осуществляющий
контроль
и
фильтрацию проходящих через него сетевых
пакетов в соответствии с заданными
правилами

24. Сетевые карты (сетевые платы, адаптеры)

Реализуют ввод-вывод данных с конечного
оборудования в сеть.
Характеризуются скоростью передачи данных
и способом подключения к сети.

25.

26.

• Физический уровень занимается реальной
передачей необработанных битов по каналу связи.
• Основная задача уровня передачи данных — быть
способным передавать «сырые» данные
физического уровня по надежной линии связи,
свободной от необнаруженных ошибок, и
маскировать реальные ошибки, так что сетевой
уровень их не видит. Эта задача выполняется при
помощи разбиения входных данных на кадры,
обычный размер которых колеблется от нескольких
сот до нескольких тысяч байт.
• Сетевой уровень занимается управлением
операциями подсети. Важнейшим моментом здесь
является определение маршрутов пересылки
пакетов от источника к пункту назначения.

27.

• Основная функция транспортного уровня —
принять данные от сеансового уровня, разбить их
при необходимости на небольшие части, передать
их сетевому уровню и гарантировать, что эти части в
правильном виде прибудут по назначению.
• Сеансовый уровень позволяет пользователям
различных компьютеров устанавливать сеансы
связи друг с другом.
• Уровень представления занимается по большей
части синтаксисом и семантикой передаваемой
информации.
• Прикладной уровень содержит набор популярных
протоколов, необходимых пользо вателям. Одним
из наиболее распространенных является протокол
передачи гипертекста HTTP (HyerText Transfer
Protocol), который составляет основу технологии
Всемирной паутины.

28.

29.

• Уровень ядра находится на самом верху
иерархии и отвечает за надежную и быструю
передачу больших объемов данных.
• Уровень распределения, который иногда
называют уровнем рабочих групп, является
связующим звеном между уровнями доступа и
ядра.
• Уровень доступа управляет доступом
пользователей и рабочих групп к ресурсам
объединенной сети. Основной задачей уровня
доступа является создание точек входа/выхода
пользователей в сеть.