Компьютерные сети

1.

Компьютерные сети

2.

Компьютерная сеть
Компьютерные
сети
являются
средством передачи информации на
некоторое расстояние с применением
методов
кодирования
и
мультиплексирования данных, которые
получили
развитие
в
разных
телекоммуникационных системах.

3.

Классификация компьютерных сетей
по территориальному признаку

4.

Классификация компьютерных
сетей по территориальному
признаку
• Локальные
• Глобальные,
• Корпоративные
• Муниципальные (Городские,
региональные)

5.

Локальные сети
Локальные сети (Local Area Network –
LAN), используются для обмена информацией
между персональными компьютерами (ПК),
расположенными
на
ограниченной
территории (удаленными на небольшие
расстояния) в пределах одной организации. А
так же легко обеспечивают связь на
расстоянии нескольких десятков километров

6.

Отличительные признаки локальной сети:
• приемлемая скорость передачи информации,
большая пропускная способность сети;
• низкий уровень ошибок передачи (или, что то же
самое,
высококачественные
каналы
связи);
допустимая вероятность ошибок передачи данных
не должна превышать порядок 10–8–10–12;
• эффективный,
быстродействующий
управления обменом по сети;
механизм
• заранее
четко
ограниченное
компьютеров, подключаемых к сети.
количество

7.

Глобальная сеть
Глобальная сеть (англ. Wide Area
Network,
WAN)
–
это
объединения
компьютеров, расположенных на удаленном
расстоянии, для общего использования
мировых информационных ресурсов.

8.

Отличительные признаки глобальной сети
• Отличительные признаки глобальной сети от
локальной, прежде всего тем, что они
рассчитаны
на
неограниченное
число
абонентов. Кроме того, они используют (или
могут использовать) не слишком качественные
каналы связи и сравнительно низкую скорость
передачи. А механизм управления обменом в
них не может быть гарантированно быстрым.
В глобальных сетях гораздо важнее не
качество связи, а сам факт ее существования.

9.

• Корпоративные (Corporate Network)соединяют компьютеры одной фирмы,
возможно расположенных в разных
городах.
• Муниципальные, городские, региональные
(Metropolitan Area Network — MAN) – сети
органов управления (полиция, паспортный
стол, ит.д.).

10.

Архитектура компьютерных сетей

11.

Архитектура сетей
Архитектура сети определяет основные
элементы сети, характеризует ее общую
логическую
организацию,
техническое
обеспечение, программное обеспечение (ПО),
описывает методы кодирования, а также
определяет принципы функционирования и
интерфейс пользователя.
Рассмотрим три вида архитектуры:
- архитектура терминал – главный компьютер;
- одноранговая архитектура;
- клиент-Сервер (Иерархическая) архитектура .

12.

Архитектура терминал –
главный компьютер
• Архитектура
терминал
–
главный
компьютер (terminal – host computer
architecture)
–
это
концепция
информационной сети, в которой вся
обработка данных осуществляется одним
или группой главных компьютеров

13.

Архитектура терминал –
главный компьютер

14.

Одноранговая архитектура
• Одноранговую
сеть
еще
называют
децентрализованной, пИринговой, Peer to
Peer или ее аббревиатура Р2Р

15.

Одноранговая архитектура
• Одноранговая архитектура (peer-to-peer
architecture)
–
это
концепция
информационной сети, в которой ее
ресурсы
рассредоточены
по
всем
взаимодействующим
между
собой
системам.
Данная
архитектура
характеризуется тем, что в ней все системы
равноправны.

16.

Одноранговые сети имеют следующие
преимущества:
−легки в установке и настройке;
−отдельные рабочие станции не зависят от
выделенного сервера;
−пользователи в состоянии контролировать свои
ресурсы;
−низкую стоимость, поскольку все компьютеры
являются рабочими станциями;
−минимум оборудования и программного
обеспечения;
−нет необходимости в администраторе;

17.

Недостатки одноранговых сетей:
• эффективность работы зависит от
количества рабочих станций в сети;
• защита информации и безопасность
зависит от настроек каждой рабочей
станции.

18.

Архитектура клиент – сервер
(иерархическая)

19.

Архитектура клиент –
сервер(иерархическая)
• Архитектура клиент – сервер (client – server
architecture)
–
это
концепция
информационной сети, в которой основная
часть ее ресурсов сосредоточена в
серверах, обслуживающих своих клиентов.
Данная архитектура определяет два типа
компонентов: серверы и клиенты.

20.

Преимущества архитектуры
клиент – сервер
• выход из строя рабочих станций никак не
сказывается на работоспособности сети в
целом;
• проще организовать локальные сети с
большим количеством рабочих станций;
• администрирование сети осуществляется
централизованно — с сервера;
• обеспечивается высокий уровень
безопасности данных.
• ПК могут быть маломощными

21.

Недостатки архитектуры
клиент-сервер
• неисправность или сбой единственного
сервера может парализовать всю сеть;
• наличие выделенных серверов повышает
общую стоимость сети;
• it-персонал должен обладать достаточными
знаниями и навыками администрирования
домена.

22.

Классификация компьютерных
сетей по типу топологий

23.

топология
Топология – это описание физических
соединений в сети, указывающее какие
рабочие станции могут связываться между
собой.
Тип
топологии
определяет
производительность, работоспособность и
надежность эксплуатации рабочих станций, а
также время обращения к файловому серверу.
В зависимости от топологии сети, используется
тот или иной метод доступа. Состав основных
элементов в сети зависит от ее архитектуры.

24.

Сетевая топология может быть:
Физической – описывает реальное
расположение и связи между компьютерами
Логической – описывает хождение сигнала в
рамках физической топологии
Информационной – описывает направление
потоков информации, передаваемых по сети

25.

26.

Способы соединения сетевых
устройств
Существует множество способов
соединения сетевых устройств, например:
– Линия
– Шина
– Кольцо
– Двойное кольцо
– Звезда
– Сетчатая (ячеистая)
– Решётка
– Дерево

27.

Базовые сетевые топологии:
– Шина
– Кольцо
– Звезда
На основе базовых топологий строится
большинство компьютерных сетей.

28.

Топология типа «Шина»
При соединении «шина» - все
компьютеры сети подключаются к одному
кабелю, этот кабель используется совместно
всеми рабочими станциями по очереди. При
таком типе соединения все сообщения,
посылаемые
каждым
отдельным
компьютером,
принимаются
всеми
остальными компьютерами в сети.

29.

Преимущества топологии
типа «Шина»
- Вся информация находится в сети и доступна каждому
компьютеру.
- Рабочие станции можно подключать независимо друг от
друга. Т.е. при подключении нового абонента нет
необходимости останавливать передачу информации в
сети.
- Построение сетей на основе топологии общая шина
обходится дешевле, так как отсутствуют затраты на
прокладку дополнительных линий при подключении
нового клиента.
- Сеть обладает высокой надежностью, т.к.
работоспособность сети не зависит от работоспособности
отдельных компьютеров.

30.

Недостатки топологии типа «Шина»
- Низкая скорость передачи данных, т.к. вся информация
циркулирует по одному каналу (шине).
- Быстродействие сети зависит от числа подключенных
компьютеров. Чем больше компьютеров подключено к
сети, тем медленнее идет передача информации от
одного компьютера к другому.
- Для сетей, построенных на основе данной топологии,
характерна низкая безопасность, так как информация на
каждом компьютере может быть доступна с любого
другого компьютера.
- Неисправность одного узла приводит к неисправности
всей сети
- Трудный поиск неисправностей

31.

Топология типа кольцо
• Топология типа кольцо- это топология, в
которой все компьютеры подключаются к
линии, замкнутой в кольцо. Сигналы
передаются по кольцу в одном
направлении и проходят через каждый
компьютер.

32.

Преимущества топологии
типа «Кольцо»
- Пересылка сообщений является очень эффективной,
т.к. можно отправлять несколько сообщений друг за
другом по кольцу. Т.е. компьютер, отправив первое
сообщение, может отправлять за ним следующее
сообщение, не дожидаясь, когда первое достигнет
адресата.
- Протяженность сети может быть значительной. Т.е.
компьютеры могут подключаться друг к другу на
значительных расстояниях, без использования
специальных усилителей сигнала.
- Не нужны терминаторы, т.к. нет свободных концов

33.

Недостатки топологии
типа «Кольцо»
- Низкая надежность сети, так как отказ любого
компьютера влечет за собой отказ всей системы.
- Для подключения нового клиента необходимо
отключить работу сети.
- При большом количестве клиентов скорость
работы в сети замедляется, так как вся
информация проходит через каждый
компьютер, а их возможности ограничены.
- Общая производительность сети определяется
производительностью самого медленного
компьютера.

34.

Топология типа «Звезда»
Топология типа звезда - это топология,
в которой все компьютеры подключены к
центральному узлу. В качестве центрального
узла
может
выступать
сервер
или
специальное устройство – концентратор.

35.

«Пассивная звезда»
В центре сети находится компьютер,
который выступает в роли сервера.

36.

Преимущества топологии
типа «Звезда»
- легко производить монтаж сети или
модифицировать сеть, добавляя новые
компьютеры;
- централизованный контроль и управление;
- выход из строя одного компьютера или
одного сегмента кабеля не влияет на работу
всей сети.

37.

Недостатки топологии
типа «Звезда»
- Выход из строя или отключение питания
концентратора (коммутатора) выводит
из строя всю сеть
- Большой расход кабеля

38.

Другие возможные сетевые
топологии

39.

Древовидная топология
• Эту топологию можно рассматривать, как
объединение нескольких звезд

40.

Сетчатая (ячеистая) топология
В данной топологии каждый компьютер
соединен с каждым другим компьютером
отдельным кабелем.

41.

Двойное кольцо
Топология двойное кольцо, построенная
на двух кольцах. Первое кольцо — основной
путь для передачи данных. Второе —
резервный путь, дублирующий основной

42.

Смешанная топология
Смешанная топология - это тип сетевой
топологии которая содержит в себе
некоторые черты основных сетевых
топологий (шина, звезда, кольцо).

43.

Факторы, которые необходимо
учитывать при выборе топологии сети
• Имеющуюся кабельную систему и
оборудование
• Месторасположение компьютеров и
оборудования
• Размеры планируемой сети
• Объем и тип информации для совместного
использования

44.

• Программы для создания топологий сети
• Для создания и корректировки написано много программ. Среди
самых распространённых и наиболее удобных выделяются
следующие:
• Microsoft Visio
• eDraw Max
• Схема Сети
• Векторный 2D-редактор CADE для Windows
• Diagram Designer
• Concept Draw Pro
• Dia
• Cisco Packet Tracer LanFlow
• NetProbe
• Network Notepad