Коммуникационные технологии и протоколы сети

1. Коммуникационные технологии

Подготовила Банина Г.И.
Преподаватель информатики и ИКТ
высшей квалификационной категории
школа №13 г. Бердск.

2. Компьютерная сеть

Компьютерная сеть - это совокупность
компьютеров, соединенных линиями
связи, обеспечивающая пользовате-лям
сети потенциальную возможность
совместного использования ресурсов
всех компьютеров сети.

3. История создания компьютерной сети

В 1969 году в США по заказу Агентства
передовых исследовательских проектов
(ARPA) министерства обороны США была
создана первая компьютерная сеть
ARPAnet, объединяющая компьютерные
центры министерства обороны и ряда
университетских организаций.

4. Цель создания сети ARPAnet

Эта сеть была предназначена для создания системы
надежного обмена информацией между
компьютерами, а также (что явилось одной из
главных целей) для отработки методов поддержания
связи в случае ядерного нападения.
Выход из строя любых составляющих системы (т. е.
компьютеров и соединяющих их линий связи) не
должен сказаться на бесперебойности обмена
информацией между остальными компьютерами.
ARPANET позволяла каждому из своих компьютеров
связываться с любым другим даже при условии
выхода из строя существенной части элементов
сети.

5. Признаки классификации сетей

Все многообразие компьютерных сетей можно
классифицировать по группе признаков:
I.
Территориальная распространенность и
ведомственная принадлежность.
II.
Скорость передачи информации.
III.
Тип среды передачи.
IV.
Топология сетей.
V.
Организация взаимодействия компьютеров.

6. По территориальной распространенности и ведомственной принадлежности

I. По территориальной распространенности
и ведомственной принадлежности
1. Локальные сети, ЛВС (LAN - Local Area Network) объединяют небольшое количество компьютеров
(до нескольких десятков), расположенных в одном
помещении, здании или комплексе зданий, удаленных
друг от друга на расстоянии не более чем 1 км.
2. Региональные – объединяют компьютеры,
расположенные на территории города или области.
3. Корпоративные (отраслевые) сети обслуживают
какую-либо отрасль (образование, науку, оборону,
банки и т.д.).
4. Глобальные сети - объединяют между собой многие
локальные, региональные и корпоративные сети.

7. По скорости передачи

II. По скорости передачи
1. Низкоскоростные (до 10 Мбит/с),
2. Среднескоростные (до 100 Мбит/с),
3. Высокоскоростные (свыше 100 Мбит/с).

8. По типу среды передачи

III. По типу среды передачи
1. Проводные - коаксиальные, на витой
паре, оптоволоконные.
2. Беспроводные - с передачей
информации по радиоканалам, в
инфракрасном диапазоне.

9. Топология компьютерных сетей

IV. Топология компьютерных сетей
Способ соединения компьютеров в
сеть называется её топологией.
1. Линейная шина - вариант последовательного соединения компьютеров между
собой.
2. Звезда - к каждому компьютеру
подходит отдельный кабель из одного
центрального узла (коммутатора).
3. Кольцо - данные передаются от одного
компьютера к другому; при этом если один
компьютер получает данные, предназначенные для другого компьютера, то он
передает их дальше (по кольцу)..

10.

V.По принципу организации
взаимодействия компьютеров
1. Одноранговые сети.
2. Сеть с выделенным сервером.

11.

Одноранговые сети
Одноранговые сети - все компьютеры равноправны
и пользователи самостоятельно решают какие
ресурсы своего компьютера сделать
общедоступными по сети.

12. Одноранговые сети

Сетевые приложения могут быть распределены
по многочисленным серверам для повышения
производительности сети и снижения
расходов.
Гибкое разделение ресурсов любого узла сети.
Администрирование одноранговой сети может
быть сложнее за счет большего числа
серверов и более развитых возможностей
каждого сервера.
Невыделенные серверы медленнее
специализированных.

13. Сеть с выделенным сервером

Сеть с выделенным сервером - имеется одна
центральная машина, как правило самая
мощная, которая называется сервером и
используется как хранилище файлов, и
множества подключенных к ней
компьютеров-клиентов – рабочих станций. .

14. Технологии использования сервера

Различают две технологии использования сервера:
Файл-сервер - используется файловый сервер, на
котором хранится большинство программ и
данных. файловый сервер принимает запросы,
поступающие по сети от компьютеров-клиентов,
и передает им требуемые данные. Однако
обработка этих данных выполняется на
компьютерах-клиентах (рабочих станциях).
Клиент-сервер - обмен данными осуществляется
между приложением-клиентом и приложениемсервером. Хранение данных и их обработка
производится на мощном сервере, который
выполняет также контроль за доступом к
ресурсам и данным. Рабочая станция получает
только результаты запроса.

15.

Недостатки архитектуры с файловым сервером очевидны и
вытекают главным образом из того, что данные хранятся в
одном месте, а обрабатываются в другом. Это означает, что их
нужно передавать по сети, что приводит к очень высоким
нагрузкам на сеть и, вследствие этого, резкому снижению
производительности приложения при увеличении числа
одновременно работающих клиентов. Вторым важным
недостатком такой архитектуры является децентрализованное
решение проблем целостности и согласованности данных и
одновременного доступа к данным. Такое решение снижает
надежность приложения.
Архитектура "клиент-сервер" позволяет устранить все
указанные недостатки. Кроме того, она позволяет
оптимальным образом распределить вычислительную нагрузку
между клиентом и сервером, что также влияет на многие
характеристики системы: стоимость, производительность,
поддержку.

16. Аппаратное обеспечение ЛВС

Каждый компьютер, подключенный к
локальной сети должен иметь сетевую
плату (сетевой адаптер), основными
функциями которого является прием и
передача информации.
Соединение компьютеров производится
с помощью кабелей.
Для топологии «звезда» необходим
коммутатор Hub или Switch, через
который происходит соединение
компьютеров друг с другом.

17. Глобальные (распределенные) сети

Сети, объединяющие компьютеры в разных зданиях,
городах и странах называются распределенными
(WAN -Wide Area Network).
Распределенные сети очень большого масштаба (например,
Internet, EUNET, Relcom, FIDO) часто называют
глобальными. Распределенные сети состоят из трех
основных компонент:
1.
Локальные сети, как узлы распределенной сети.
2.
Каналы, соединяющие ЛВС.
3.
Оборудование и программы, обеспечивающие
локальным сетям доступ к каналам связи.

18. Каналы связи в глобальной сети.

Коммутируемое соединение через телефонную
линию. Однако по телефонной линии предаются
аналоговые сигналы, а компьютер работает с
дискретными (цифровыми) сигналами. В связи с этим,
для подключения компьютера к телефонной линии
используется МОДЕМ (Модулятор/ДЕМодулятор),
который модулирует дискретный сигнал на выходе
компьютера в аналоговый и демодулирует аналоговый в
дискретный при приеме информации на компьютер.
Выделенная линия связи (они могут быть
телефонными и цифровыми) - канал связи используется
только одним абонентом, скорость передачи данных
значительно увеличивается.
Спутниковая связь.
Оптоволоконная связь.

19. Оборудование распределенных сетей

Для объединения локальных сетей в глобальные
требуется специальное оборудование:
Повторители (Repeater) - усиливают
полученный из кабельного сегмента сигнал и
передают его в другой сегмент; объединяют
идентичные ЛВС; простое усиление сигналов.
Мосты (Bridge) передают сообщения на
основе записей в таблице пересылки.
Возможность фильтрации сетевого трафика;
сохраняет информацию о всех узлах.
Маршрутизаторы (Router) - обеспечивают
выбор маршрута обмена данными между
узлами сети. Принимает решение о выборе
"лучшего пути".

20. Протокол передачи данных TCP/IP.

Сеть Интернет объединяет огромное
количество различных локальных,
региональных и корпоративных
сетей, которые используют единый
протокол (правила) передачи
данных TCP/IP.

21. Протокол IP (Internet Protocol)

Протокол IP (Internet Protocol), протокол
маршрутизации, отвечает за доставку
сообщения по конкретному адресу.
Каждый входящий в Интернет компьютер
имеет свой уникальный IP-адрес –
двоичное число длиной 32 бита,
разделенное не 4 части по 8 бит (1 байт),
которые могут принимать значения от 0 до
255.
Например: 129.144.50.56

22. Система доменных имен (DNS)

IP-адреса неудобны для людей, поэтому существует
параллельная система адресации, называемая системой
доменных имен (Domain Name Service - DNS), в которой
каждому IP-адресу соответствует определенное доменное
имя.
Эта система позволяет каждому хосту иметь сравнительно
легко запоминающийся адрес, например:
mech.math.msu.ru

23. Что можно узнать из доменного адреса?

В отличие от IP адреса, доменное имя содержит некоторую
информацию, имеющую для Вас практическое значение. По
доменному имени часто можно определить физическое
расположение хоста, а также название и направление
деятельности организации, к которой он относится.
Например, если имя хоста оканчивается на .edu, то он
принадлежит образовательной организации. Если на .gov правительственной, .mil - военной. Как правило, такие
адреса расположены в США. Если имя заканчивается на
двубуквенную аббревиатуру - хост находится в другой
стране, в случае с окончанием .ru - в России.
ru - Россия
ua -Украина
us - США
pt -Португалия
de - Германия
jp - Япония
edu - образовательная
gov - правительственная
mil - военная
net - компьютерная сеть
com - коммерческая,
org - прочие организации

24. Протоколы TCP

Протокол TCP (Transmission Control Protocol), т.е.
транспортный протокол, обеспечивает разбиение
больших файлов на IP-пакеты в процессе передачи и
сборку файлов в процессе получения.
Если по сети пересылается большой объем информации, то
канал связи может надолго «закупориться» и станет
недоступным для других сообщений. Чтобы этого не
случилось информация, согласно протоколу TCP на
компьютере отправителе разбивается на мелкие части и
транспортируется в отдельных IP-пакетах до компьютераполучателя. На компьютере-получателе эти части
собираются в исходный файл согласно нумерации в
правильной последовательности

25. TCP/IP

В заголовке TCP/IP пакета указывается:
IP-адрес отправителя
IP-адрес получателя
Номер порта (Фактически - номер прикладной
программы, которой этот пакет предназначен)
Пакеты TCP/IP имеют уникальную особенность
добраться до адресата, пройдя сквозь
разнородные в том числе и локальные сети,
используя разнообразные физические
носители. Маршрутизацию IP-пакета
(переброску его в требуемую сеть)
осуществляют на добровольных началах
компьютеры, входящие в TCP/IP сеть.

26. Классы сетей

Сети делятся на классы:
1. Класс A. "Большие" сети.
Адреса этих сетей лежат в промежутке: 0 - 127.
Маска сети: 255.0.0.0
Содержит до 16777216 адресов (224) .
2. Класс B. "Средние" сети.
Адреса этих сетей лежат в промежутке: 128.0 - 191.255
Маска сети: 255.255.0.0
Содержит до 65536 адресов (216).
3. Класс C. "Маленькие" сети.
Адреса сетей лежат в интервале: 192.0.0 - 255.254.255
Маска сети: 255.255.255.0
Содержит 256 адресов адресов (28).

27. Виды сервиса Интернет

1. E-mail - электронная почта.
2. Телеконференции (форумы).
3. WWW (World Wide Web) – всемирная паутина.
4. FTP (File Transfer Protocol) – это средство доступа к удаленному
компьютеру.
5. IRC (Internet Relay Chat) - интерактивное общение людей через
Интернет.
6. ICQ (по-английски звучит как I Seek You - Я Ищу Тебя) является
интернет-пейджером.
По компьютерным сетям может передаваться самая
разнообразная информация: письма, объявления, реклама,
программное обеспечение, компьютерные игры, деловая
документация и многое другое.

28. Электронная почта

1.
Электронная почта (e-mail) - первый и наиболее
распространенный из сервисов Интернет. Вы посылаете Ваше
сообщение, как правило в виде обычного текста, адресат
получает его на свой компьютер через какой-то промежуток
времени и читает Ваше сообщение тогда, когда ему будет
удобно.
2.
E-mail очень похож на обычную бумажную почту.
a) Обычное письмо состоит из конверта, на котором написан
адрес получателя, адреса отправителя, и содержимого собственно письма. Электронное письмо также состоит из
заголовка сообщения, содержащего служебную информацию
(адрес получателя, адреса отправителя) и играющего роль
конверта, и тела сообщения, содержащего собственно
содержимое письма.
b) Вы можете вложить в обычное письмо что-нибудь, например
фотографию, аналогично, Вы можете послать файл с
данными электронным письмом.
3.
4.
Электронная почта самый дешевый вид связи в Интернет.
Скорость доставки электронных писем гораздо выше, чем
бумажных.

29. Адрес электронной почты

Для того, чтобы пользоваться услугами E-mail
необходимо зарегистрироваться на каком-либо почтовом
сервере, где каждому абоненту отводится определенный
объем внешней памяти, называемый почтовым ящиком.
При регистрации почтовому ящику присваивается
электронный адрес и пароль доступа.
Электронный адрес состоит из двух частей отделенных
знаком @ («at», логическое «и», «собака»), например:
[email protected]
Имя
пользователя
Адрес
почтового сервера
[email protected]
Имя
пользователя
Адрес поч-тового
сервера

30.

31.

32.

33.

Электронная почта
Сервер исходящих
сообщений (smtp)
Сервер входящих
сообщений (pop3)
2
Mail.ru
Mail.ngs.ru
1
4
3
Кому: [email protected]
От кого: [email protected]
Marina
Denis

34.

Электронная почта
Сервер входящих
сообщений (pop3)
Сервер исходящих
сообщений (smtp)
2
Mail.ru
Mail.ngs.ru
3
1
4
Кому: [email protected]
От кого:[email protected]
Marina
Denis

35. Сетевые новости Usenet (телеконференции, форумы)

Телеконференции - это общение группы людей по компьютерной сети на
интересующие их темы (наука, образование, музыка и т.д.).
Суть телеконференции состоит в обмене электронными письмами между ее
участниками. Сначала в сети объявляется открытие конференции на
определенную тему. Телеконференция получает свой электронный адрес.
После этого, все, кто заинтересовался, может отправить свое сообщение,
которое прочитают все участники конференции.
Участвовать в телеконференции можно двумя способами:
1.Читать сообщения непосредственно с «новостных» серверов. Для этого может
быть использована программа браузер (например Microsoft Internet Explorer),
в которой необходимо указать адрес «новостного» сервера. Затем можно
просматривать сообщения либо в режиме on-line, либо скопировать
заинтересовавшие сообщения в свой компьютер, а читать их после
завершения сеанса связи с провайдером.
2.Можно подписаться на участие в конференции. После этого каждый абонент,
подписавшийся на конференцию, будет получать все поступающие в нее
материалы. В свою очередь, посылая письмо в адрес конференции абонент
знает, что оно дойдет до всех его участников.

36. FTP - передача файлов

FTP-сервис – это средство доступа к удаленному компьютеру
(файловому серверу), позволяющее просматривать его каталоги,
копировать с него (или на него) необходимые файлы.
Серверы файловых архивов (FTP-сервера) хранят большое
количество файлов различного назначения, например, новые версии
драйверов, другие программы, доступные для «скачивания» на
локальный компьютер пользователя.
Для доступа к FTP-серверам используется протокол передачи
файлов FTP (File Transfer Protocol), который позволяет передавать
и получать файлы. Для работы с серверами файловых архивов
можно использовать браузеры, указав URL-адрес сервера
http://www.download.ru,
ftp://ftp.download.ru
http://www.freeware.ru,
ftp://ftp.freeware.ru,
http://www.freesoft.ru,
ftp://ftp.freesoft.ru

37.

38.

39.

40.

41. WWW – всемирная паутина.

World Wide Web (WWW) – всемирная паутина –
один из наиболее популярных информационных
сервисов Итернет. Основой этой технологии
является использование гипертекста и протокола
передачи гипертекстовых документов по сети
HTTP (HyperText Transfer Protocol) .

42. Гипертекст, гиперссылка.

Гипертекст представляет собой обычный текст, в
котором могут быть картинки и другие объекты.
Любой объект такого документа (знаки, слова,
фразы или картинки) может быть определен как
гиперссылка. Гиперссылки обычно выделяются
цветом и подчеркиванием.

43. Схема гипертекстовых ссылок.

Просматривая загруженную Web-страницу, можно активизировать
находящуюся на ней гиперссылку, в результате будет загружена
другая Web-страница, возможно и с другого сервера. Далее можно
активизировать ссылку на второй Web-странице, загрузится
следующая Web-страница и т.д. Таким образом осуществляется
виртуальное путешествие по Всемирной паутине

44. Web-страница, Web-сайт .

Гипертекстовый документ,
созданный для размещения
в сети Интернет, называется
Web-страница.
Обычно Web-страницы
входят в состав Web-сайта
(Web-Site), который
содержит не одну, а
тематически объединенную
систему таких страниц.
Для того, чтобы Web-сайт
был доступен всем
пользователям сети
Интернет, его размещают на
каком-либо Web-сервере.
Структура школьного Web-сайта

45. Язык разметки гипертекста – HTML.

Создание Web-страниц осуществляется с помощью языка разметки
гипертекста (Hyper Text Markup Language – HTML).
Основа HTML-языка состоит в том, что в обычный текстовый документ
вставляются управляющие символы (тэги), определяющие внешний вид
Web-страницы. Например, чтобы оформить текст полужирным,
необходимо заключить его между двумя тэгами <B> и </B>, курсив
назначается парными тегами <I> и </I>, атрибут цвета шрифта
устанавливает одиночный тэг <Font Color = «blue»>.
Если в HTML-файле будет записано
<B> <I> <Font Color = «blue»> Привет </I> </B>
то, просматривая этот файл в программе-браузере, можно увидеть, что слово
«Привет» написано полужирным курсивом синего цвета.
С помощью тэгов можно вставлять гиперссылки, графические изображения,
анимацию, изменять цвет фона и т.д.

46.

47. Web-браузеры

Для просмотра Web-страниц на локальном компьютере используются специальные программы
просмотра гипертекстовых документов – Web-браузеры (например, Internet Explorer, Netscape
Navigator, Opera). Кроме того, эти программы позволяют осуществлять навигацию по сети Интернет.

48. URL-адрес

Для загрузки Web-страницы, необходимо запустить программубраузер и в строке Адрес ввести URL-адрес искомой страницы.
URL-адрес (Universal Resource Locator – универсальный
указатель ресурсов) указывает местонахождения Webстраницы в Интернете, состоит из трех частей и может выглядеть
следующим образом:
http://schools.keldysh.ru/info2000/index.htm
Протоко
л
доступа
Доменный
адрес
сервера
Путь к
файлу
и имя файла

49. Сервисы IRC, MUD, MOO

К интерактивным сервисам, служащим общению людей через Интернет, относится IRC Internet Relay Chat, разговоры через Интернет. В Интернет существует сеть серверов IRC.
Пользователи присоединяются к одному из каналов - тематических групп и участвуют в
разговоре, который ведется не голосом, но текстом. Узлы IRC синхронизованы между собой,
так что, подключившись к ближайшему серверу, Вы подключаетесь ко всей сети IRC.
Практическая ценность IRC невелика, автору неизвестны примеры коммерческого его
применения - используется IRC в основном для развлечения. Сервис этот существует, может
быть интересен на досуге, но вряд ли пока имеет какой-либо практическую ценность.
Подобную функциональность несут еще два сервиса - MUD и MOO. Расшифровываются эти
аббревиатуры как Multi User Dungeon (многопользовательская игра) и Object-Oriented MUD
(объектно-ориентированный многопользовательский мир).
MUD - многопользовательские игры в Интернет, обычно ролевого или сказочного характера.
Практической ценности не представляют, но также используются в часы досуга. К сожалению,
подавляющее большинство таких игр текстового рода, что мешает их широкому
распространению. Примеры реализации графических вариантов MUD существуют, но редки и
недостаточно хороши. Основное их достоинство - возможность общения людей в игре, подобно
IRC. Соответственно, и применимость их аналогична.
MOO - по средствам доступа похожа на MUD (то же текстовое общение: "посмотреть на стол" "Это стол. У него семь с половиной ножек."), но принципы, положенные в основу MOO, другие.
В виртуальном мире MOO отсутствует игра, но зато создаются объекты и определяются их
свойства и связи, что может иметь применение в образовательных целях. Например, в
виртуальных учебных аудиториях MOO проходят занятия курсов по C++ Глобальной Сетевой
Академии (Global Network Academy) и проходят весьма успешно. Однако неудобный
терминальный интерфейс MOO и малая распространенность не позволяют порекомендовать
этот сервис для практического использования - слишком узок круг задач, решением которых
он может послужить.

50. Я Ищу Тебя

ICQ (по-английски звучит как I Seek You - Я
Ищу Тебя) является интернет пейджером,
позволяющим войти в контакт с людьми по
всему миру.
ICQ позволяет общаться с друзьями,
знакомиться, играть, отправлять СМС и еще
множество возможностей, которые откроются
вам при использовании данной программы. Вам
достаточно выйти в онлайн, чтобы избавить
себя от географических и временных
ограничений обычного мира.
Ощутите все прелести виртуального общения,
просто установив на своем комьютере
очередную, но очень полезную программу.

51. Установка программы ICQ

1. Выбираем программу icq-клиент: ICQ-аська, Miranda
или QIP (скачать из Интернета).
2. Устанавливаем программу и получаем номер ICQ.
a) Запускаем, если еще не запущен Icq-клиент.
b) В поле ICQ#/Email должно быть New ICQ#
c) Жмем connect (соединить)
d) Выскакивает окошко с лицензией.
e) Если все устраивает, жмем Next
f) Заполняем необходимые поля. Поля Nickname, Select you
ICQ password, Confirm Your Password - обязательны для
заполнения (Required). Remember Password - запомнить
пароль, отмечена - опция включена. Жмем Next
g) Заполняем данные пользователя. Все поля по желанию.
Жмем Next
h) Вводим код с картинки. Группы символов разделены
пробелом. (Пример: H2C U4PQ) Жмем Next
i) Если код введен верно, то номер получен. Он отобразится в
поле Your ICQ. Теперь Start.