Топология локально-вычислительных сетей ФНС России. Настройка телекоммуникационного оборудования

1.

Топология локально-вычислительных сетей ФНС
России.
Настройка телекоммуникационного
оборудования

2.

Программа курса (1)
• Базовые принципы сетевого взаимодействия. Приём, передача
данных по сети. Сетевые пакеты. Протоколы, интерфейсы.
Уровни сетевого взаимодействия (модель OSI).Обзор
современных сетевых технологий.
• Обзор современных сетевых технологий. Примеры сетей.
Основные сетевые устройства. Технология Ethernet. Сетевые
анализаторы.
• Обзор современных сетевых протоколов. Архитектура TCP/IP.
Документы RFC.
• Организация взаимодействия со средой передачи в стеке
TCP/IP. Протокол разрешения адресов ARP.
АНО ДПО "Учебный центр МИКРОИНФОРМ"
2022

3.

Программа курса (2)
• Стек TCP/IP. Протокол IP как основа межсетевого
взаимодействия.
• Маршрутизация. Протокол передачи управляющих
сообщений ICMP. Протоколы TCP и UDP. Протокол FTP.
• Назначение и принципы организации и работы основных
сетевых служб и протоколов (службы каталогов, служб
DHCP, DNS, SNMP, TELNET, SSH, NTP.
• Электронная почта. Протоколы SMTP и POP3.
• Применение полученных знаний в построении сетевой
инфраструктуры согласно Проектного решения по ТКС ФНС
России.
АНО ДПО "Учебный центр МИКРОИНФОРМ"
2022

4.

Базовые принципы сетевого взаимодействия
Уровни сетевого взаимодействия (модель OSI)
Прием, передача данных по сети
Сетевые пакеты
Протоколы, интерфейсы

5.

Компьютерные сети
Компьютерная сеть — это два или более компьютера, обменивающихся
информацией по каналам связи.
Компьютерная сеть позволяет передавать информацию с одного компьютера
на другой и совместно использовать ресурсы, например, принтеры, сканеры и
устройства хранения информации.
Обмен информацией происходит с помощью определенных протоколов
передачи данных.
АНО ДПО "Учебный центр МИКРОИНФОРМ"
2022
1-1

6.

Протоколы передачи данных
Протокол — это набор правил и соглашений, используемых при передаче
данных.
Правила задают единообразный способ передачи данных и обработки
ошибок.
Протоколы бывают:
– Сигнальные протоколы используются для управления соединением — например,
установки, переадресации, разрыва связи. Примеры протоколов: RTSP, SIP.
– Сетевые протоколы —осуществляют соединение и обмен данными между двумя и
более включёнными в сеть устройствами. Примеры протоколов: IP, IPX, AppleTalk.
Протоколы разрабатываются разными организациями:
– IETF (Internet Engineering Task Force) разработка протоколов для Интернета;
– IEEE (Институт инженеров электротехники и электроники) разработка стандартов по
радиоэлектронике, электротехнике и аппаратному обеспечению вычислительных систем
и сетей;
– ITU-T (International Telecommunication Union — Telecommunication sector)
телекоммуникационными протоколы.
АНО ДПО "Учебный центр МИКРОИНФОРМ"
2022
1-2

7.

Типы сетей
Локальные – объединяют компьютеры, находящиеся недалеко друг от друга,
например, стоящие в соседних комнатах, в одном здании.
Региональные – Региональные обычно не выходят за границы города либо
области.
Глобальные – компьютеры могут находиться в разных городах и странах.
Региональные и глобальные сети, как правило, объединяют несколько локальных
сетей.
АНО ДПО "Учебный центр МИКРОИНФОРМ"
2022
1-3

8.

Интернет
Internet (Интернет) – это сеть сетей.
Internet — совокупность соединенных
друг с другом компьютерных сетей во
всем мире, предназначенных для
передачи данных от одного компьютера
к другому.
Internet – это объединение десятков
тысяч локальных сетей, разбросанных
по всему миру.
Internet – это единая сеть, способная
передавать информацию из любой
точки земного шара в любую другую
точку.
Internet— самое большое и популярное
межсетевое объединение в мире.
АНО ДПО "Учебный центр МИКРОИНФОРМ"
2022
1-4

9.

Интернет
Отличие Internet от традиционных сетей состоит в том, что она не имеет
своего официального владельца. Это добровольная ассоциация различных
сетей.
Существуют организации, которые координируют регистрацию новых
пользователей в сети.
Техническую сторону организации сети контролирует Федеральный сетевой
совет (FNC), который 24 октября 1995 года принял определение термина
"Интернет”.
Internet – это глобальная компьютерная система, которая:
– логически взаимосвязана пространством глобальных уникальных адресов (каждый
компьютер, подключаемый к сети имеет свой уникальный адрес);
– способна поддерживать коммуникации (обмен информацией);
– обеспечивает работу высокоуровневых сервисов (служб), например, WWW,
электронная почта, телеконференции, разговоры в сети и другие.
Internet является одноранговой сетью, т.е. все компьютеры в сети
равноправны, и любой компьютер можно подключить к любому другому
компьютеру. Любой компьютер, подключенный к сети, может предлагать
свои услуги любому другому.
АНО ДПО "Учебный центр МИКРОИНФОРМ"
2022
1-5

10.

История создания модели OSI
• В 1977 году Международная организация по стандартизации
(ISO) сформировала комитет Open Systems Interconnection под
председательством Чарльза Бахмана.
• Чарльз Бахман говорил, что спроектировал дизайн системы под
сильным влиянием IBM Systems Network Architecture (SNA) —
проприетарной сетевой архитектуры для взаимодействия
глобальной сети мейнфреймов IBM, использовавшей
семиуровневый стек сетевых протоколов, очень похожий на
OSI.
• Модель OSI опубликовали в 1984 года как международный
стандарт ISO 7498 и рекомендации X.200.
• Разработка слишком затянулась, уже 1 января 1983 года
минобороны США опубликовало распоряжение об
обязательном использовании стека TCP/IP в сети ARPANET.
АНО ДПО "Учебный центр МИКРОИНФОРМ"
2022
1-6

11.

Уровни сетевого взаимодействия
(модель OSI)
АНО ДПО "Учебный центр МИКРОИНФОРМ"
2022
1-7

12.

Прикладной уровень (7)
Прикладной уровень (англ. application layer) — верхний уровень модели,
обеспечивающий взаимодействие пользовательских приложений с сетью.
Позволяет приложениям использовать сетевые службы:
–
–
–
–
–
удалённый доступ к файлам и базам данных,
пересылка электронной почты;
отвечает за передачу служебной информации;
предоставляет приложениям информацию об ошибках;
формирует запросы к уровню представления.
Протоколы прикладного уровня: RDP, HTTP, SMTP, SNMP, POP3, FTP, SIP, TELNET
и другие.
АНО ДПО "Учебный центр МИКРОИНФОРМ"
2022
1-8

13.

Уровень представления (6)
Уровень представления (англ. presentation layer) обеспечивает
преобразование протоколов и кодирование/декодирование данных.
Запросы приложений, полученные с прикладного уровня, на уровне
представления преобразуются в формат для передачи по сети, а полученные
из сети данные преобразуются в формат приложений.
На этом уровне может осуществляться сжатие/распаковка или
шифрование/дешифрование, а также перенаправление запросов другому
сетевому ресурсу, если они не могут быть обработаны локально.
На уровне представлений производится шифрование данных и
определяются способы представления графических изображений (TIFF,
JPEG), звука и кинофрагментов (MIDI, QuickTime).
Протоколы уровня представления: AFP — Apple Filing Protocol, ICA —
Independent Computing Architecture, LPP — Lightweight Presentation Protocol,
NCP — NetWare Core Protocol, NDR — Network Data Representation, XDR —
eXternal Data Representation, X.25 PAD — Packet Assembler/Disassembler
Protocol.
АНО ДПО "Учебный центр МИКРОИНФОРМ"
2022
1-9

14.

Сеансовый уровень (5)
• Сеансовый уровень (англ. session layer) модели обеспечивает
поддержание сеанса связи, позволяя приложениям
взаимодействовать между собой длительное время.
• Уровень управляет созданием/завершением сеанса, обменом
информацией, синхронизацией задач, определением права на
передачу данных и поддержанием сеанса в периоды неактивности
приложений.
• Протоколы сеансового уровня: H.245 (Call Control Protocol for
Multimedia Communication), ISO-SP (OSI Session Layer Protocol (X.225,
ISO 8327)), iSNS (Internet Storage Name Service), L2F (Layer 2 Forwarding
Protocol), L2TP (Layer 2 Tunneling Protocol), NetBIOS (Network Basic
Input Output System), PAP (Password Authentication Protocol), PPTP
(Point-to-Point Tunneling Protocol), RPC (Remote Procedure Call Protocol),
RTCP (Real-time Transport Control Protocol), SMPP (Short Message Peerto-Peer), SCP (Session Control Protocol), ZIP (Zone Information Protocol),
SDP (Sockets Direct Protocol).
АНО ДПО "Учебный центр МИКРОИНФОРМ"
2022
1-10

15.

Транспортный уровень (4)
Транспортный уровень (англ. transport layer) модели предназначен для
обеспечения надёжной передачи данных от отправителя к получателю.
При этом уровень надёжности может варьироваться в широких пределах.
Существует множество классов протоколов транспортного уровня:
– Протоколы, предоставляющиетолько основные транспортные функции (например,
функции передачи данных без подтверждения приёма);
– Протоколы, которые гарантируют доставку в пункт назначения нескольких пакетов
данных в надлежащей последовательности, мультиплексируют несколько потоков
данных, обеспечивают механизм управления потоками данных и гарантируют
достоверность принятых данных.
Протоколы транспортного уровня: ATP (AppleTalk Transaction Protocol), CUDP
(Cyclic UDP), DCCP (Datagram Congestion Control Protocol), FCP (Fibre Channel
Protocol), IL (IL Protocol), NBF (NetBIOS Frames protocol), NCP (NetWare Core
Protocol), SCTP (Stream Control Transmission Protocol), SPX (Sequenced Packet
Exchange), SST (Structured Stream Transport), TCP (Transmission Control Protocol),
UDP (User Datagram Protocol).
АНО ДПО "Учебный центр МИКРОИНФОРМ"
2022
1-11

16.

Сетевой уровень (3)
Сетевой уровень (англ. network layer) модели предназначен для
определения пути передачи данных.
Отвечает за трансляцию логических адресов и имён в физические,
определение кратчайших маршрутов, маршрутизацию, отслеживание
неполадок и «заторов» в сети.
Протоколы сетевого уровня маршрутизируют данные от источника к
получателю.
Работающие на этом уровне устройства (маршрутизаторы) условно называют
устройствами третьего уровня (по номеру уровня в модели OSI).
АНО ДПО "Учебный центр МИКРОИНФОРМ"
2022
1-12

17.

Канальный уровень (2)
Канальный уровень (англ. data link layer) предназначен для обеспечения
взаимодействия сетей на физическом уровне и контроля ошибок, которые
могут возникнуть.
Полученные с физического уровня данные, представленные в битах,
упаковываются в кадры, проверяется их целостность и, если нужно,
исправляются ошибки (либо формирует повторный запрос повреждённого
кадра) и далее отправляются на сетевой уровень.
Канальный уровень может взаимодействовать с одним или несколькими
физическими уровнями, контролируя и управляя этим взаимодействием.
Протоколы канального уровня: ARCnet, ATM, Controller Area Network (CAN),
Econet, IEEE 802.3 (Ethernet), Ethernet Automatic Protection Switching (EAPS),
Fiber Distributed Data Interface (FDDI), Frame Relay, High-Level Data Link Control
(HDLC), IEEE 802.2 (предоставляет функции LLC для подуровня IEEE 802 MAC),
Link Access Procedures, D channel (LAPD), IEEE 802.11 wireless LAN, LocalTalk,
Multiprotocol Label Switching (MPLS), Point-to-Point Protocol (PPP), Point-to-Point
Protocol over Ethernet (PPPoE), Serial Line Internet Protocol (SLIP, устарел),
StarLan, Token ring, Unidirectional Link Detection[en] (UDLD), x.25, ARP.
АНО ДПО "Учебный центр МИКРОИНФОРМ"
2022
1-13

18.

Физический уровень (1)
Физический уровень (англ. physical layer) — нижний уровень модели, который
определяет метод передачи данных, представленных в двоичном виде, от
одного устройства (компьютера) к другому.
Осуществляют передачу электрических или оптических сигналов в кабель или
в радиоэфир и, соответственно, их приём и преобразование в биты данных в
соответствии с методами кодирования цифровых сигналов.
К физическому уровню относятся физические, электрические и механические
интерфейсы между двумя системами.
Физический уровень определяет такие виды сред передачи данных как
оптоволокно, витая пара, коаксиальный кабель, спутниковый канал передач
данных и т. п.
Стандартными типами сетевых интерфейсов, относящимися к физическому
уровню, являются: V.35, RS-232, RS-485, RJ-11, RJ-45, разъёмы AUI и BNC.
Протоколы физического уровня: IEEE 802.15 (Bluetooth), IRDA, EIA RS-232, EIA422, EIA-423, RS-449, RS-485, DSL, ISDN, SONET/SDH, 802.11 Wi-Fi, Etherloop,
GSM Um radio interface.
АНО ДПО "Учебный центр МИКРОИНФОРМ"
2022
1-14

19.

Критика модели OSI
Первый недостаток — неподходящее время. На разработку модели было
потрачено неоправданно большое количество времени, но разработчики не
уделили достаточное внимание существующим в то время стандартам. В
связи с этим модель обвиняют в том, что она не отражает
действительность. В момент появления OSI другие компании были больше
готовы работать с получившей широкое распространение моделью TCP/IP.
Второй недостаток — плохая технология. Как основной довод в пользу того,
что OSI — это плохая технология, приводят распространенность стека TCP/IP.
Протоколы OSI часто дублируют другу друга, функции распределены по
уровням неравнозначно, а одни и те же задачи могут быть решены на разных
уровнях.
Третий недостаток — Разделение на семь уровней было скорее
политическим, чем техническим. При построении сетей в реальности редко
используют уровни 5 и 6, а часто можно обойтись только первыми четырьмя.
Даже изначальное описание архитектуры в распечатанном виде имеет
толщину в один метр.
Четвертый недостаток — доступность. Чтобы использовать стандарты OSI,
производители и интеграторы должны покупать бумажные копии стандартов
у ISO.
АНО ДПО "Учебный центр МИКРОИНФОРМ"
2022
1-15

20.

Основные стеки протоколов
АНО ДПО "Учебный центр МИКРОИНФОРМ"
2022
1-16

21.

Основные стеки протоколов
Стек протокола OSI определен Международной организацией
стандартизации для содействия возможности межоперативной работы
применяемых в мире продуктов. Он используется обычно в качестве
стандарта для сравнения с другими стеками протоколов.
Протокол NetWare SPX/IPX (NetWare Sequenced Packet Exchange/Intenational
Packet Exchange) - это "родной" протокол Novell NetWare, разработанный на
основе стека протокола XNS (Xerox Network Services).
TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) был одним из первых
стеков сетевых протоколов. Первоначально он был разработан
Министерством обороны США и использовался для связи аппаратуры разных
производителей.
Протоколы AppleTalk были определены фирмой Apple Computer в качестве
способа взаимодействия систем Apple Macintosh.
Протоколы IBM/Microsoft часто группируют вместе, так как эти две фирмы
совместно разрабатывали и использовали программные продукты, такие как
LAN Manager и OS/2.
АНО ДПО "Учебный центр МИКРОИНФОРМ"
2022
1-17

22.

Модель TCP/IP
АНО ДПО "Учебный центр МИКРОИНФОРМ"
2022
1-18

23.

Передача данных между системами
АНО ДПО "Учебный центр МИКРОИНФОРМ"
2022
1-19

24.

Пакеты данных
Для передачи информация разбивается на пакеты данных. Каждый такой
пакет имеет адрес и описание содержащихся в нем данных. Каждый пакет
включает в себя следующую информацию:
– Данные (содержимое) - это информация, предназначенная для передачи по сети.
– Адрес - это место назначения пакета. Каждый сегмент сети имеет адрес. Он имеет
важное значение в объединенных сетях, состоящих из множества локальных сетей.
– Управляющие коды - это информация, описывающая размер и тип пакета.
Управляющие коды включают в себя также коды проверки ошибок и другую
информацию.
Существуют адрес рабочей станции и адрес приложения. Адрес приложения
необходим, чтобы идентифицировать, какому приложению на рабочей
станции принадлежит пакет.
АНО ДПО "Учебный центр МИКРОИНФОРМ"
2022
1-20