Компьютерные сети

Министерство сельского хозяйства  Российской Федерации

ФГОУ ВПО «Вятская государственная  академия»

Экономический факультет

Кафедра информатики

 

 

 

 

 

РЕФЕРАТ

по компьютерным сетям

 

 

 

 

Выполнила: Погудина Ю.А.

Специальность: менеджмент

Группа ЭУб-210

Руководитель: Гребёнкина Т.В.

 

 

 

 

 

Киров 2012 г.

Содержание

1. Что такое компьютерные сети…………………………………………………3

2. Виды компьютерных сетей…………………………………………………….5

3. Архитектура компьютерных сетей……………………………………………7

4. Топологии компьютерных  сетей………………………………………………8

5. Основные понятия базовой модели сетевого взаимодействия…………….11

6. Что такое протокол? Назначение протокола………………………………15

7. Методы передачи данных компьютерных сетей……………………………16

8. Сетевые устройства и средства коммуникации.  Средства передачи данных: кабельные, беспроводные.  Устройство передачи данных………….18

9. Адресация компьютеров сетей……………………………………………….23

10. Список литературы…………………………………………………………..26

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Компьютерные  сети – это системы компьютеров, объединенных каналами передачи данных, обеспечивающие эффективное предоставление различных информационно-вычислительных услуг пользователям посредством реализации удобного и надежного доступа к ресурсам сети.

Преимущества  и недостатки:

Рано или поздно, количественный рост компьютеров, сосредоточенных  на ограниченном рабочем пространстве (офис, производственный цех и т.д.) приводит к качественному скачку – к формированию локальной вычислительной сети. Согласно общепринятому определению, локальная вычислительная сеть –  это совокупность компьютеров, расположенных, как правило, в пределах одного здания, которые объединены с помощью  каналов передачи данных. Глобальную сеть образуют локальные сети, объединенные с помощью каналов передачи данных.

Разумеется, какое-то время  можно обойтись и без сетей. Но представьте себе типичный современный  офис, в котором установлены, как  минимум, три компьютера (бухгалтер, секретарь и директор), а важные файлы передаются с помощью дискеток, выстраивается “живая очередь” к  единственному лазерному принтеру или сканеру и так далее. Конечно, подобная ситуация в настоящее время практически не встречается, хотя всякое в жизни бывает. Если профессионалы, деятельность которых связана с компьютерами, без сети “просто жить не могут”, то персонал разного рода торгово-закупочных фирм придерживается несколько иного мнения на сей счет.

Основные преимущества, связанные  с применением компьютерных сетей:

• возможность совместного  использования периферийных устройств (таких как сканеры, принтеры, Web-камеры и т.д.);

• повышение эффективности  и скорости обработки информации в группе сотрудников;

• обеспечение совместного  доступа к Internet;

• быстрое получение доступа  к корпоративным хранилищам информации (базы данных, носители на магнитных  лентах).

Конечно, как и в любом  деле, не обходится без некоторых  проблем. Использование компьютерных сетей несет потенциальную угрозу безопасности для данных, передаваемых по этим сетям, существует также опасность “паралича” деятельности всей фирмы в случае нарушения работоспособности сети. Однако преимущества “с головой” перевешивают недостатки. В настоящее время сетевые технологии исключительно надежны, а угроза безопасности возникает лишь в том случае, если компьютеры подключены к Internet.

Практически все услуги сети построены на принципе клиент-сервер. Сервером в сети называется компьютер, способный предоставлять клиентам (по мере прихода от них запросов) некоторые сетевые услуги. Взаимодействие клиент-сервер строится обычно следующим образом. По приходу запросов от клиентов сервер запускает различные программы предоставления сетевых услуг. По мере выполнения запущенных программ сервер отвечает на запросы клиентов. Все программное обеспечение сети также можно поделить на  клиентское и серверное. При этом программное обеспечение сервера занимается предоставлением сетевых услуг, а клиентское программное обеспечение обеспечивает передачу запросов серверу и получение ответов от него.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Виды компьютерных сетей.

Компьютерные сети, в зависимости  от охватываемой территории, подразделяются на:

• локальные (ЛВС ,LAN-Local Area  Network)

• региональные  (РВС,MAN – Metropolitan Area Network)

• глобальные (ГВС, WAN – Wide Area Network)

В локальной сети абоненты находятся на небольшом (до 10-15 км) расстоянии. К ЛВС относятся сети отдельных предприятий, фирм, банков, офисов и т.д. РВС связывают абонентов города, района, области.

Региональные  сети  с точки зрения архитектуры и протоколов практически не отличаются от глобальных. В региональных сетях обычно не используются трансокеанские кабели, но это отличие не может рассматриваться как принципиальное. Региональные сети решают проблему формирования из LAN (локальных сетей) сетей регионов и целых стран и даже наднациональных сетей (например, E-BONE для Европы). Как правило, эти сети строятся с использованием протоколов SDH, ATM, ISDN, Frame Relay или X.25. Архитектурно такие сети формируются из каналов со схемой точка-точка и мощных коммутаторов-мультиплексоров. Из таких фрагментов формируются и опорные сети (BackBone), которые позволяют сократить число шагов от узла к узлу. В этих сетях в основном используются оптоволоконные транспортные системы, а там где это нерентабельно, спутниковые или радиорелейные каналы.

С появлением корпоративных  сетей типа Интранет понятия локальной и региональной сетей стало частично перекрываться. Для пользователя Интранет все узлы такой сети являются локальными, хотя и могут отстоять на сотни или даже тысячи километров друг от друга. По существу сети Интранет являются наложенными сетями по отношению к региональным сетям (WAN). Интернет также следует отнести к числу наложенных сетей по отношению к WAN.

Глобальные  сети соединяют абонентов, удаленных друг от друга на значительное расстояние, расположенных в разных странах, или разных континентах.

По признакам организации  передачи данных компьютерные сети можно  разделить на две группы:

• последовательные;
• широковещательные.

В последовательных сетях  передача данных осуществляется последовательно  от одного узла к другому. Каждый узел ретранслирует принятые данные дальше. Практически все виды сетей относятся  к этому типу. В широковещательных  сетях в конкретный момент времени  передачу может вести только один узел, остальные узлы могут только принимать информацию.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Архитектура компьютерных сетей

Международная организация  стандартов ввела в систему стандартизации архитектуры компьютерных сетей, которая  включает в себя семь сетевых уровней. Однако, на практике, все не употребляются.

Первый уровень получил  название физического уровня. Его  задача обеспечить линию связи в  виртуальном режиме, чтоб данные были переданы от одного узла к другому. Этот уровень преобразовывает все  данные, которые поступают от более  развитого уровня. Сигналы передаются по кабелю.

Далее идет уровень управления линией передачи данных. Он занимается обеспечением виртуальной связи, но более высокого уровня. Данные передаются асинхронно блоками, которые содержат дополнительную управляющую информацию, и безошибочно. . Если блок или кадр вовремя не дошел до назначенной точки, то операция выполняется повторно.

За ним просто сетевой  уровень. Его роль заключается в  предположении связи между узлами. Те процессы, которые работают на сетевых  узлах, в любом случае оказывают  взаимодействие на друг друга, и тем самым обеспечивают маршрут, по которому будут передаваться данные. Управление процессом так же лежит на этом уровне.

Четвертый – транспортный. Он разделяет передаваемые сообщения  на пакеты в одном конце линии, а собирает на другом.

Пятый – сеансовый. Его  задача обеспечение интерфейса между  ним и транспортным уровнем. Шестой уровень – уровень представления. Он занимается описанием шифрованных  данных, их сжатие и преобразование в коды.

И седьмой, последний, уровень  приложений направлен на поддержание  прикладного программного обеспечения, которое получает пользователь.

 

 

 

 

 

Топология компьютерных сетей.

Топология типа «звезда»

В сети в виде звезды (рис. 3) компьютер-сервер получает и обрабатывает все данные с компьютеров - рабочих  станций. Вся информация между двумя  любыми рабочими станциями проходит через центральный узел вычислительной сети.

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 3. Сеть в виде звезды

 

Каждая рабочая станция  связана с узлом, поэтому пропускная способность сети определяется вычислительной мощностью узла и гарантируется  для каждой рабочей станции. Топология  в виде звезды является наиболее быстродействующей  из всех топологий вычислительных сетей, поскольку передача данных между  рабочими станциями проходит через  центральный узел (при его хорошей  производительности) по отдельным линиям, используемым только этими рабочими станциями. Вся вычислительная сеть может управляться из ее центра. Недостатком такой топологии  является нарушение работы всей сети в случае выхода из строя центрального узла.

Топология типа «кольцо»

При кольцевой топологии  сети рабочие станции связаны  одна с другой по кругу, т.е. рабочая  станция 1 с рабочей станцией 2, рабочая  станция 3 с рабочей станцией 4 и  т.д., как показано на рис. 4. Последняя  рабочая станция связана с  первой. Коммуникационная связь замыкается в кольцо.

В сети кольцевой топологии сообщения  циркулируют регулярно по кругу. Рабочая станция посылает по определенному  конечному адресу информацию, предварительно получив из кольца запрос. Пересылка  сообщений является очень эффективной, так как большинство сообщений  можно отправлять «в дорогу» по кабельной  системе одно за другим. Очень просто можно сделать кольцевой запрос на все станции. Продолжительность  передачи информации увеличивается  пропорционально количеству рабочих  станций, входящих в вычислительную сеть.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 4. Сеть в виде кольца

Основная проблема при  кольцевой топологии заключается  в том, что каждая рабочая станция  должна активно участвовать в  пересылке информации, и в случае выхода из строя хотя бы одной из них вся сеть парализуется. Подключение  новой рабочей станции требует  краткосрочного выключения сети, так  как во время установки кольцо должно быть разомкнуто.

Шинная топология

При шинной топологии (рис. 5) среда передачи информации представляется в форме общей магистрали, к  которой должны быть подключены все  рабочие станции. При этом все  рабочие станции могут непосредственно  вступать в контакт с любой  рабочей станцией, имеющейся в  сети.

Рис. 5. Сеть шинной топологии

 

Особенностью такой топологии  сети является то, что функционирование сети не зависит от состояния отдельной  рабочей станции, а рабочие станции  в любое время без прерывания работы всей вычислительной сети могут  быть подключены к ней или отключены.

Благодаря тому, что рабочие  станции можно подключать без  прерывания сетевых процессов и  коммуникационной среды, очень легко  прослушивать информацию, т.е. ответвлять информацию из коммуникационной среды.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Основные понятия  базовой модели сетевого взаимодействия.

Все ЛВС работают в одном  стандарте, принятом для компьютерных сетей - в стандарте Open Systems Interconnection (OSI).

Так же, как люди, чтобы  взаимодействовать, используют общий  язык, так и для обеспечения  взаимодействия компьютеров, объединенных в сеть, используются соответствующие  средства. Для единого представления  данных в линиях связи, по которым  передается информация Международной  организацией по стандартизации (англ. ISO - International Standards Organization) в 1984 г. разработана базовая модель взаимодействия открытых систем OSI. Эта модель является международным стандартом для передачи данных. Как представлено на рис. 1, она содержит семь уровней:

Рис. 1. Уровни управления ЛВС

 

На физическом уровне осуществляются соединения с физическим каналом, разрыв связи, управление каналом, а также определяется скорость передачи данных и топология сети.

На канальном уровне осуществляется обрамление передаваемых массивов информации вспомогательными символами и контроль передаваемых данных. В ЛВС передаваемая информация разбивается на несколько пакетов или кадров. Каждый пакет содержит адреса источника и места назначения, а также средства обнаружения ошибок.

Сетевой уровень определяет маршрут передачи информации между сетями, отдельными компьютерами, обеспечивает обработку ошибок, а также управление потоками данных. Основная задача сетевого уровня - маршрутизация данных (передача данных между сетями). Специальные устройства - маршрутизаторы (Router) определяют для какой сети предназначено то или другое сообщение, и направляют эту посылку в заданную сеть. Для определения абонента внутри сети используется адрес узла. Для определения пути передачи данных между сетями на маршрутизаторах строятся таблицы маршрутов, содержащие последовательность передачи данных через маршрутизаторы. Каждый маршрут содержит адрес конечной сети, адрес следующего маршрутизатора и стоимость передачи данных по этому маршруту. При оценке стоимости могут учитываться количество промежуточных маршрутизаторов; время, необходимое на передачу данных; просто денежная стоимость передачи данных по линии связи. Для построения таблиц маршрутов наиболее часто используют либо метод векторов, либо статический метод. При выборе оптимального маршрута применяют динамические или статические методы. На сетевом уровне возможно применение одной из двух процедур передачи пакетов: