1 / 94

Компьютерные сети

Компьютерные сети. История развития компьютерных сетей. Компьютерные сети (сети передачи данных) возникли как результата развития компьютерных технологий и систем телекоммуникации. Эволюция вычислительной техники. Системы пакетной обработки Многотерминальные системы. Первые сети.

sailor
Download Presentation

Компьютерные сети

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Компьютерные сети История развития компьютерных сетей

  2. Компьютерные сети (сети передачи данных) возникли как результата развития компьютерных технологий и систем телекоммуникации

  3. Эволюция вычислительной техники • Системы пакетной обработки • Многотерминальные системы

  4. Первые сети • Подключение сильно терминалов • Тип соединения терминал – компьютер • Использовались модемы и существующие телефонные линии • Логическое продолжение – соединения типа компьютер - компьютер • Основывались на существующих телефонных сетях • Предложены и отработаны многие идеи • Первые компьютерные сети – глобальные

  5. Глобальная вычислительная сеть • Глобальная вычислительная сеть, ГВС (англ. WideAreaNetwork, WAN) — компьютерная сеть, охватывающая большие территории и включающая в себя десятки и сотни тысяч компьютеров. • Наиболее известная (но не единственная) глобальная сеть - Интернет

  6. Рождение Интернета • 1969г. – Мин. обороны США инициировало работы по объединению в единую сеть компьютеров министерства обороны. • Исследование за счет объединения в единую сеть компьютеров институтов • Эта сеть получила название ARPANET и стала прообразом сети Интернет • Для различных ОС были реализованы дополнительные модули, реализующие сетевые протоколы = сетевые ОС

  7. Развитие средств телекоммуникации • С конца 60-х получает распространение передача голоса в цифровом виде • Разделение на первичные (опорные) и наложенные сети • На сегодняшний день первичные сети обеспечивают скорость до сотен гигабит в секунду

  8. Первые локальные сети • В конце 70-х появились миникомпьютеры (не ПК) на БИС • Перестал действовать закон Гроша • В организации появились несколько миникомпьютеров • Появилась потребность их объединении

  9. Локальная вычислительная сеть • Локальная вычислительная сеть (ЛВС, локальная сеть, сленг. локалка; англ. LocalAreaNetwork, LAN) — компьютерная сеть, покрывающая обычно относительно небольшую территорию или небольшую группу зданий (дом, офис, фирму, институт).

  10. Эволюция LAN • Первые локальные сети использовали нестандартные сетевые технологии • Требовались специализированные устройства сопряжения • В начале80-х получили распространение ПК • К середине 80-х утвердились стандартные сетевые технологиилокальных сетей (Ethernet, Token Ring …)

  11. Краткая хронология

  12. WAN против LAN • Протяженность линий связи • В LAN меньшая протяженность, можно использовать лучшие каналы связи • Сложность методов передачи • Глобальные сети требут большей сложности для компенсации ненадежных каналов связи • Скорость обмена данными • Скорость в локальных сетях выше на несколько порядков • Разнообразие услуг • В локальных сетях выше разнообразие

  13. WAN = LAN ? • Происходит сближение используемых технологий в LAN и WAN • Оптоволокно в качестве среды передачи (и в LAN и в WAN) • Повышение скорости передачи в WAN • Унификация служб и протоколов (интранет)

  14. Компьютерные = телекоммуникационные? • Происходит сближение компьютерных и классических телекоммуникационных сетей • Предпринимаются попытки создания мультисервисной сети (идиальноймультисервиснойсети)

  15. Общие принципы построения сетей

  16. Задача компьютерной сети • Основная задача компьютерной сети – совместное использование ресурсов

  17. Распределенные приложения • Предоставление совместного доступа к ресурсу часто называют предоставлением сервиса • Клиент – модуль который формирует запрос к удаленной системе, получает и интерпретирует ответ • Сервер – модуль, который постоянно ожидает запросы из сети, и получив запрос пытается его выполнить

  18. Распределенные приложения • Распределенное приложение - приложение состоящее из нескольких частей, каждая из которых может выполняться на отдельном компьютере • Сетевые службы – системные распределенные приложения, реализующие сетевые сервисы (часто являются частью сетевых ОС)

  19. Физическая передача данных • При организации сетевого взаимодействия первым бросается в глаза вопрос физической передачи. • Подразделяется на множество подвопросов: • Кодирование • Топология сети • Адресация узлов сети • Коммутация

  20. Кодирование • Кодирование – представление данных в виде электрического или оптического сигналов • Применяемые способы кодирования • Лучше деление на логическое и физическое • Потенциальное • Импульсное • Модуляция

  21. Характеристики канала передачи • Полоса пропускания (емкость канала связи) – максимальная скорость передачи информации • Характеризует среду и метод передачи Здесь и далее конфликты терминов!!!! • Режим • Дуплексный (телефон) • Полудуплексный (рация) • -Симплексный (ТВ)

  22. Топология сети • Топология сети – конфигурация графа (шина не граф), вершинами которого выступают конечные узлы сети или коммуникационное оборудование, а ребрами физические (физическая топология) или информационные (логическая топология) связи между компьютерами

  23. Топология сети • Полносвязная • Ячеистая • Кольцевая • Звездообразная • Общая шина • Древовидная (иерархическая звезда) • Другие комбинации

  24. Топология сети • Физическая и логическая топология могут быть одинаковыми или разными

  25. Адресация узлов сети • Адресация должна быть уникальна в некоторых рамках • По количеству адресуемых • Уникальный адрес (unicast) • Групповой адрес (multicast) • Широковещательный адрес (broadcast) • Адрес произвольной рассылки (anycast) • По представлению • Числовые (10.0.0.1) • Символьные (www.bsu.by)

  26. Адресация узлов сети • Адресное пространство – множество адресов, которое является допустимым в рамках некой системы адресации • Адресное пространство • Плоское • Иерархическое (может быть и тем и тем в зависимости от точки зрения, например MAC адрес Ethernet, обычно рассматривается с точки зрения работы сети)

  27. Плоское адресное пространство

  28. Иерархическое адресное пространство

  29. Протоколы разрешения адресов • На практике используют несколько систем адресации. Для преобразования адресов между различными системами используют протоколы разрешения адресов • Централизованный подход (DNS, WINS) • Децентирализованный подход (ARP)

  30. Коммутация • Соединение конечных узлов через сеть транзитных называют коммутацией.

  31. Полная классификация

  32. Коммутация каналов • Перед обменом данными необходимо установление соединения • В случае недостаточности ресурсов (заняты линии связи) происходит отказ в установлении соединения • Гарантированая пропускная способность (не зависимо от загрузки сети) • При мультиплексировании происходит деление канала на равные части • Не эффективное использование ресурсов при пульсирующем трафике

  33. Коммутация пакетов • Поток данных делится на пакеты • Пакет снабжается заголовком (адреса) и концевиком (контрольная сумма)

  34. Коммутация пакетов • Коммутаторы имеют буфер для временного хранения пакетов • Для согласования скорости передачи и скорости коммутации • Для согласования скоростей в каналах связи • Возможны потери пакетов при переполнении буфера

  35. Коммутация пакетов • Методы продвижения пакетов • Дейтагаммная передача • Передача с установлением логического соединения без фиксации маршрута • Передача с установлением виртуального канала

  36. Дейтаграммный режим

  37. Логическое соединение

  38. Технологии подтверждения • Симплексный протокол для зашумленных каналов • Протоколы скользящего окна • Протокол однобитового скользящего окна • Протокол с возвратом на n • Протокол с выборочным повтором

  39. Виртуальный канал

  40. Многоуровневый подход • Большое количество вариантов способов обмена информации так как существует множеств: • сред передачи • методов кодирования • способов адресации • нужд конкретных приложений • Изменение любого них несут тяжелые последствия • Решение – разбить процесс общения на уровни • На каждом уровне могут быть свои: • Адресация (если есть) • Методы коммутации (если есть)

  41. Протокол взаимодействия директоров Протокол взаимодействия переводчиков Протокол взаимодействия по телефонным сетям Интерфейс работы с телефонным аппаратом Интерфейс директора с переводчиком Интерфейс директора с с переводчиком Интерфейс работы с факсом Многоуровневый подход

  42. Протокол Протокол Протокол Интерфейс Интерфейс Интерфейс Интерфейс Протокол • Формализованные правила, определяющие последовательность и формат сообщений, которыми обмениваются сетевые компоненты, лежащие на одном уровне, но в разных узлах.

  43. Протокол Протокол Протокол Интерфейс Интерфейс Интерфейс Интерфейс Интерфейс • Формализованные правила, определяющие последовательность и формат сообщений, которыми обмениваются сетевые компоненты, лежащие на соседних уровнях в одном узле

  44. Протокол Протокол Протокол Интерфейс Интерфейс Интерфейс Интерфейс Стек протоколов • Стек протоколов - иерархически организованный набор протоколов, достаточный для организации взаимодействия узлов в сети

  45. Модель OSI/ISO • International Standards Organization/Open System Interconnection—Международная организация по стандартизации/ взаимодействие открытых систем

  46. Модель OSI/ISO • До OSI сетевые технологии были основаны на таких корпоративных стандартах. • Многие большие сети были вынуждены поддерживать несколько протоколов взаимодействия и включали большое количество устройств, не имеющих возможность общаться с другими устройствами из-за отсутствия общих протоколов. • OSI стала новой попыткой создания сетевых стандартов для обеспечения совместимости решений разных поставщиков. • Эталонная модель OSI была большим шагом при создании концепций современных сетей. • Она популяризовала идею общей модели протоколов, расположенных на различных уровнях и определяющих взаимодействие между сетевыми устройствами и программным обеспечением.

  47. Прикладной Представления Сеансовый Транспортный Сетевой Канальный Физический Уровни модели OSI

  48. При передаче информации от прикладного процесса в сеть происходит ее обработка различными уровням. • Каждый уровень добавляет к информации процесса свой заголовок и концевик.

  49. 7. Прикладной уровень • Application layer • Определяет методы взаимодействия приложений в сети • Отвечает за передачу служебной информации, предоставляет приложениям информацию об ошибках и формирует запросы к уровню представления. • Протоколы этого уровня определяют круг прикладных задач, реализуемых в данной вычислительной сети • Пример: HTTP, POP3, SMTP.

  50. 6. Представительный уровень • Presentation layer • Определяет синтаксис данных в модели, т.е. представление данных. • Гарантирует представление данных в кодах и форматах, принятых в данной системе. • Не меняет содержимое информации (только способ представления) • Обеспечивает шифрование и дешифрование

More Related