Понятие и топологии компьютерных сетей

1.

Понятие и топологии компьютерных сетей
Компьютерная сеть – это система, обеспечивающая обмен данными между
вычислительными устройствами.
Топология сети – это конфигурация схемы сети, вершинам которой соответствуют
конечные узлы сети (компьютеры) и коммуникационное оборудование (маршрутизаторы),
а рёбрам — физические или информационные связи между вершинами. Существуют
следующие топологии сетей
Шина
Рабочий
компьютер
Рабочий
компьютер
Звезда
Рабочий
компьютер
Сервер
Принтер
Рабочий
компьютер
Рабочий
компьютер
Сервер
Кольцо
Рабочий
компьютер
Рабочий
компьютер
Рабочий
компьютер
MAU –
многопортовое
устройство
доступа или
кольцо
стандарта FDDI
Принтер
Концентратор
Рабочий
компьютер
Сервер
Принтер
Достоинства:
Недостатки:
Достоинства:
Недостатки: Достоинства: Недостатки:
- простота.
низкая - надежность,
- сложность. - надежность. - сложность.
надежность.
низкая
чувствительность к
обрывам.

2.

Базовые технологии сетей
В настоящее время существует 4 базовых технологии сетей:
1. Ethernet – является технологией множественного доступа с прослушиванием
несущей и разрешением коллизий (конфликтов). Перед началом передачи каждая
рабочая станция определяет, свободен канал или занят. Если канал свободен, станция
начинает передачу данных. Реально конфликты приводят к снижению быстродействия
сети только в том случае, когда работают 80–100 станций.
2. Token Ring – разработан фирмой IBM; рассчитан па кольцевую топологию сети.
Данный метод напоминает Arcnet, так как тоже использует маркер, передаваемый от
одной станции к другой. В отличие от Arcnet при методе доступа Token Ring
предусмотрена возможность назначать разные приоритеты разным рабочим станциям.
3. Arcnet – получил широкое распространение благодаря тому, что оборудование Arcnet
дешевле. Arcnet используется в локальных сетях с топологией «звезда». Один из
компьютеров создает специальный маркер (специальное сообщение), который
последовательно передается от одного компьютера к другому. Если станция должна
передать сообщение, она, получив маркер, формирует пакет, дополненный адресами
отправителя и назначения. Когда пакет доходит до станции назначения, сообщение
«отцепляется» от маркера и передается станции.
4. FDDI (Fiber Distributed Data Interface) – стандартизованная спецификация для
сетевой архитектуры высокоскоростной передачи данных по оптоволоконным линиям.
Скорость передачи – 100 Мбит/с.

3.

Уровень 7
Уровень 6
Уровень 5
Уровень приложений
(пользовательский
интерфейс)
Уровень
представления
данных
Сеансовый уровень
Уровень 4
Транспортный
уровень
(протокол
TCP
в
стеке
протоколов TCP/IP)
Уровень 3
Сетевой
уровень
(протокол IP в стеке
протоколов TCP/IP)
Уровень 2
Канальный уровень
(физические адреса
сетевых карт)
Уровень 1
Физический уровень
(сетевые карты и
линии передачи сети)
проходят
Данные в компьютере-получателе последовательно
уровни модели OSI, переходят с нижнего на верхний уровень.
Модель OSI – это
идеальная
модель
работы
сети.
Она
имеет 7 уровней, чем
выше уровень, тем
выше
уровень
абстракции, чем ниже
уровень, тем более
физически реальным
он становится.
проходят
Данные в компьютере-исполнителе последовательно
уровни модели OSI, переходят с верхнего на нижний уровень.
Модель OSI
Уровень приложений
(пользовательский
интерфейс)
Уровень 7
Уровень
представления
данных
Уровень 6
Сеансовый уровень
Уровень 5
Транспортный
уровень
(протокол
TCP
в
стеке
протоколов TCP/IP)
Уровень 4
Сетевой
уровень
(протокол IP в стеке
протоколов TCP/IP)
Уровень 3
Канальный уровень
(физические адреса
сетевых карт)
Уровень 2
Физический уровень
(сетевые карты и
линии передачи сети)
Уровень 1
Пройдя
в
компьютере-отправителе
программную обработку, данные поступают
в линию связи

4.

Локальные и распределенные сети
Локальная сеть – это группа компьютеров, связанных между собой линиями
передачи, все они расположены в одном месте. Характеризуется следующими
особенностями:
- сосредоточена в одном месте;
- обеспечивает высокую скорость передачи данных, 100-1000 Мбит/с;
- данные циркулируют только по линиям передачи, входящим в состав локальной сети.
Распределенная сеть представляет собой ряд географически разнесенных локальных
сетей, которые соединены друг с другом с помощью высокоскоростных линий
передачи данных и маршрутизаторов.
Рабочий
компьютер
Рабочий
компьютер
Рабочий
компьютер
Рабочий
компьютер
Принтер
Канал связи
Кольцо
Сервер
Маршрутизатор
Маршрутизатор
Принтер
Концентратор
Местная локальная сеть
Удаленная локальная сеть

5.

Технология удаленного доступа
Технология удаленного узла – это стандартная технология организации сетей на базе
удаленных компьютеров, а подключение в данном режиме базируется на стандартах
сети Интернет, что гарантирует подключение любого удаленного компьютера к серверу
любой сети, работающей по стандартным протоколам сети Интернет.
Для создания удаленного доступа, в отличие от локальных сетей, требуется 2
компьютера, 2 модема (или других устройства телефонной связи), стандартная
аналоговая линия связи и специальное программное обеспечение. Модем (модулятордемодулятор) – это устройство, преобразующее цифровой сигнал подключенного к
нему компьютера в аналоговый низкочастотный сигнал, который передается по линии
аналоговой связи.
Рабочий
компьютер 1100 0110 1010 0001
С компьютера на модем
поступает
цифровой
сигнал
Модем
Модем
Модем преобразует цифровой
сигнал в аналоговый, который
передает по линиям связи
1100 0110 1010 0001
Рабочий
компьютер
Модем на другом конце линии
связи декодирует аналоговый
сигнал, преобразуя его обратно в
цифровой, который передает на
компьютер

6.

Технология «клиент-сервер»
Технология «клиент-сервер» –
это сетевая архитектура, в которой
задания и нагрузка распределены
между поставщиками услуг,
называемыми серверами, и
заказчиками услуг, называемыми
клиентами.
Преимущества:
1. Отсутствие дублирования кода программы-сервера программами-клиентами.
2. Требования к компьютерам, на которых установлен клиент, снижены.
3. Все данные хранятся на сервере, который, как правило, защищён гораздо лучше
большинства клиентов. На сервере проще организовать контроль полномочий, чтобы
разрешать доступ к данным только клиентам с соответствующими правами доступа.
Недостатки:
1. Неработоспособность сервера может сделать неработоспособной всю
вычислительную сеть.
2. Поддержка работы данной системы требует отдельного специалиста — системного
администратора.