Основы компьютерных сетей(1)

1.

Основы компьютерных сетей: топологии, модели
OSI и TCP/IP
Руководитель проекта: Исаева В.А
Минаева Диана Группа ИС-130

2.

Что такое компьютерная сеть?
это система, состоящая из компьютеров и
других устройств, соединённых между собой
для обмена данными и ресурсами.
Совокупность устройств:
• Компьютеры
• энергетическое
оснащение
• батареи и аккумуляторы
• Точки доступа
Среды передачи:
Для передачи данных используются
физические каналы (оптоволокно, витая
пара) и беспроводные технологии
(радиоволны, Wi-Fi)
Маштаб и охват:
Эти модели описывают, как данные передаются между
устройствами, и обеспечивают стандартизацию взаимодействия
различных сетевых технологий
Эти модели описывают, как данные передаются между
устройствами, и обеспечивают стандартизацию взаимодействия
различных сетевых технологий

3.

зачем нужны сетевые модели?
Они нужны для описания принципов работы сетей.
• Стандартизировать взаимодействие устройств — общие правила и протоколы
обеспечивают совместимость устройств от разных производителей.
• Упростить проектирование сетей — чёткое разделение на уровни помогает
разрабатывать отдельные компоненты сети независимо друг от друга.
• Облегчить поиск и устранение неисправностей — проблемы можно
диагностировать по уровням, что упрощает ремонт.
• Обучить пониманию работы в сетях — модель служит «картой» для изучения
сетевых технологий.

4.

Модель OSI (Open Systems Interconnection)

5.

Эта концептуальная модель, описывающая передачу
данных между сетевыми устройствами. Это
структурированный подход к организации работы
сетевых протоколов и устройств.
1
Уровни
Физический
Принцыпы работы
Канальный
Принцип работы снизу вверх
Сетевой
Принцип работы сверху вниз
Транспортный Взаимодействие уровней
Сеансовый
Представительский
Прикладной
Значение
Модель OSI используется в
информационных технологиях для
Диагностики неисправностей
Образования и обучения
Разработки новых технологий
2
3

6.

7.

Модель TCP/IP

8.

Эта модель помогает компьютерам обмениваться
информацией в интернете, обеспечивая порядок
надежнность передачи данных между
устройствами
1 Уровни
Канальный уровень
3 Применение
Облачные вычисления
Межсетевой, или сетевой
Интернет вещей (IoT)
уровень
Повседневные приложения
Транспортный уровень
Прикладной уровень
2 Протоколы
TCP (Transmission Control Protocol)
UDP (User Datagram Protocol)
IP (Internet Protocol)
ICMP (Internet Control Message
Protocol)
ARP (Address Resolution Protocol)

9.

Как происходить общение? (Инкапсуляция)
это процесс, при котором к данным добавляется дополнительная информация (заголовок, footer или trailer)
для обеспечения передачи.
1 Принцип работы
последовательность данных;
контроль и обнаружение ошибок;
управление потоком;
контроль перегрузки;
информацию о маршрутизации.
2 Протоколы
GRE (Generic Routing Encapsulation) — протокол
инкапсуляции, который инкапсулирует пакеты сетевого
уровня в IP-пакеты.
L2TP (Layer 2 Tunneling Protocol) — протокол
туннелирования, который использует инкапсуляцию для
передачи данных, передавая пакеты канального уровня через
IP-сети.

10.

3 Модели
Данные готовы к передаче на прикладном уровне.
Они передаются на транспортный уровень, который
добавляет свой заголовок — заголовок сегмента.
Затем модифицированные данные поступают на
сетевой уровень, который добавляет свой заголовок
— заголовок пакета.
Далее данные передаются на канальный уровень,
который добавляет заголовок кадра и трейлер кадра,
содержащий контрольную сумму для обнаружения
ошибок.
Наконец, данные вместе со всеми добавленными
заголовками передаются по физической среде в виде
битов (нулей и единиц).

11.

Как происходит общение?(Деинкапсуляция)
это обратный процесс, при котором из полученных данных удаляется инкапсулированная информация
для получения исходных данных.
1 Принцип
Деинкапсуляция — обратный процесс инкапсуляции.
Инкапсулированная информация удаляется из полученных
данных, чтобы получить исходные данные. Это позволяет:
Расшифровывать полученный сигнал — каждый уровень
анализирует соответствующий ему заголовок.
Проверять целостность и корректность данных —
удаляются служебные данные, остаётся только полезная
информация.
2 Этапы
Физический уровень
Канальный уровень
Сетевой уровень
Транспортный уровень
Уровень приложения, представления и
сеанса

12.

3 Протоколы
Процесс деинкапсуляции реализуется на разных
уровнях модели OSI и TCP/IP. Например:
В модели OSI деинкапсуляция происходит на том
же уровне на стороне получателя, что и
инкапсулированный уровень на стороне
отправителя.
В модели TCP/IP процесс деинкапсуляции также
следует той же последовательности уровней,
что и в модели OSI.

13.

Сравнение моделей OSI и TCP/IP
Критерий
Модель OSI
Модель TCP/IP
Назначение
Теоретическая, эталонная
Практическая, реализована в Интернете
Количество уровней
7
4
Подход
Строгое разделение уровней
Более гибкое объединение функций
Использование
Стандарт для обучения и проектирования
Фактический стандарт современных сетей

14.

Заключение и итоги
◦Сети позволяют компьютерам общаться и делиться
ресурсами.
◦Топология определяет физическую или логическую
схему сети.
◦Модели OSI и TCP/IP стандартизируют процесс связи,
разбивая его на уровни.
◦Процесс общения — это упаковка (инкапсуляция) и
распаковка (деинкапсуляция) данных с добавлением
служебной информации на каждом уровне.
•Заключение: Понимание основ сетевых моделей и
топологий является фундаментом для работы с любыми
современными компьютерными сетями, включая
Интернет.

15.

Спасибо за внимание!