Компьютерные сети (лекция7)

1.

Компьютерные сети

2.

1. Задачи, классификация
информационно-вычислительных
систем(ИВС)
2. Локальные вычислительные сети

3.

1. Задачи, классификация
информационно-вычислительных
систем(ИВС)

4.

Информационно-вычислительная сеть
представляет собой систему
компьютеров, объединенных каналами
передачи данных.
Основное назначение информационновычислительных сетей (ИВС) —
обеспечение эффективного
предоставления различных
информационно-вычислительных
услуг пользователям сети посредством
организации удобного и надежного
доступа к ресурсам, распределенным в
этой сети.

5.

Задачи информационной системы :
• хранение данных;
• обработка данных;
• организация доступа пользователей к
данным;
• передача данных и результатов
обработки данных пользователям

6.

Основные показатели качества ИВС.
1. Полнота выполняемых функций.
Сеть должна обеспечивать выполнение всех
предусмотренных для нее функций и по доступу ко
всем ресурсам, и по совместной работе узлов, и по
реализации всех протоколов и стандартов работы.
2. Производительность — среднее количество запросов
пользователей сети, исполняемых за единицу
времени.
3. Пропускная способность определяется количеством
данных, передаваемых через сеть за единицу
времени.
4. Надежность сети.
Характеризуется средним временем наработки на отказ

7.

5. Безопасность — это способность сети
обеспечить защиту информации от
несанкционированного доступа.
6. Прозрачность сети — означает невидимость
особенностей внутренней архитектуры сети
для пользователя.
7. Масштабируемость — возможность
расширения сети без заметного снижения ее
производительности.
8. Универсальность сети — возможность
подключения к сети разнообразного
технического оборудования и программного
обеспечения от разных производителей.

8.

Классификация вычислительных сетей
Информационно-вычислительные сети (ИВС) в
зависимости от территории, ими
охватываемой, подразделяются на:
- локальные (ЛВС или LAN — Local Area
Network);
- региональные (РВС или MAN — Metropolitan
Area Network);
- глобальные (ГВС или WAN — Wide Area
Network).

9.

По геометрии построения (топологии) ИВС
могут быть:
• шинные (линейные, bus);
• кольцевые (петлевые, ring);
• радиальные (звездообразные, star);
• распределенные радиальные
(сотовые, cellular);
• иерархические (древовидные,
hierarchy);
• полносвязные (сетка, mesh);
• смешанные (гибридные).

10.

Сети с шинной топологией
Данные от передающего узла сети
распространяются по шине в обе стороны.
Промежуточные узлы не ретранслируют
поступающих сообщений.
Информация поступает на все узлы, но
принимает сообщение только тот, которому
оно адресовано.
Шинная топология — одна из наиболее простых
топологий. Такую сеть легко наращивать и
конфигурировать, а также адаптировать к
различным системам; она устойчива к
возможным неисправностям отдельных
узлов.

11.

Сеть с шинной топологией

12.

В сети с кольцевой топологией все узлы
соединены и единую замкнутую петлю
(кольцо) каналами связи. Выход одного узла
сети соединяется со входом другого.
Информация по кольцу передается от узла к
узлу и каждый узел ретранслирует посланное
сообщение.
В каждом узле для этого имеются интерфейсная
и приемо-передающая аппаратура,
позволяющая управлять прохождением
данных в сети.
Передача данных по кольцу выполняется только
в одном направлении, принимающий узел
распознает и получает только адресованные
ему сообщения.

13.

Сеть с кольцевой топологией

14.

Основу последовательной сети с радиальной
топологией составляет специальный
компьютер — сервер, к которому
подсоединяются рабочие станции, каждая по
своей линии связи.
Вся информация передается через центральный
узел, который ретранслирует, переключает и
маршрутизирует информационные потоки в
сети
По своей структуре такая сеть по существу
является аналогом системы телеобработки, у
которой все абонентские пункты являются
интеллектуальными (содержат в своем
составе компьютер).

15.

В качестве недостатков такой сети можно
отметить:
• большую загруженность центральной
аппаратуры(сервера);
• полную потерю работоспособности
сети при отказе центральной
аппаратуры(сервера);
• большую протяженность линий связи;
• отсутствие гибкости в выборе пути
передачи информациии.

16.

Сеть с радиальной топологией

17.

2. Локальные вычислительные сети
Локальная вычислительная сеть это система
взаимосвязанных и распределенных на
фиксированной территории средств
передачи и обработки информации,
ориентированных на коллективное
использование общесетевых ресурсов —
аппаратных, информационных,
программных.
ЛВС можно рассматривать как коммуникационную
систему, которая поддерживает в пределах одного
здания или некоторой ограниченной территории
один или несколько высокоскоростных каналов
передачи информации, предоставляемых
подключенным абонентским системам (АС) для
кратковременного использования.

18.

2. Локальные вычислительные сети

19.

В обобщенной структуре ЛВС выделяются
совокупность абонентских узлов, или
систем (их число может быть от
десятков до сотен), серверов и
коммуникационная подсеть (КП).
Основными компонентами сети являются
кабели (передающие среды), рабочие
станции (АРМ пользователей сети),
платы интерфейса сети (сетевые
адаптеры), серверы сети.
Рабочими станциями (PC) в ЛВС служат,
как правило, персональные
компьютеры (ПК).

20.

В Серверы сети — это аппаратнопрограммные системы, выполняющие
функции управления распределением
сетевых ресурсов общего доступа,
которые могут работать и как обычная
абонентская система.
В ЛВС может быть несколько различных
серверов для управления сетевыми
ресурсами, однако всегда имеется один
(или более) файл-сервер (сервер баз
данных) для управления внешними
устройствами общего доступа и
организации распределенных баз
данных (РБД).

21.

Рабочие станции и серверы соединяются с
кабелем коммуникационной подсети с
помощью интерфейсных плат — сетевых
адаптеров (СА).
Основные функции СА: организация приема
(передачи) данных из (в) PC, согласование
скорости приема (передачи) информации
(буферизация), формирование пакета
данных, параллельно-последовательное
преобразование (конвертирование),
кодирование (декодирование) данных,
проверка правильности передачи,
установление соединения с требуемым
абонентом сети, организация собственно
обмена данными.

22.

В ЛВС используется следующее сетевое
оборудование:
- приемопередатчики (трансиверы) и
повторители (репитеры) — для
объединения сегментов локальной сети
с шинной топологией;
концентраторы (хабы) — для
формирования сети произвольной
топологии;
мосты — для объединения и
повышения производительности путем
регулирования трафика между
отдельными подсетями;

23.

-
-
-
маршрутизаторы и коммутаторы —
для реализации функций при
управлении трафиком в
сегментированных сетях
модемы — для согласования
цифровых сигналов, генерируемых
компьютером;
анализаторы — для контроля
качества функционирования сети;
сетевые тестеры — для проверки
кабелей и отыскания неисправностей в
системе.

24.

Интернет-телефония (IP-телефония) является одним из
важнейших направлений компьютерной телефонии,
предназначенным для передачи голоса, данных и
видео по каналам глобальной сети Интернет.
Для передачи по Интернету голосового трафика его надо
оцифровать, закодировать, поместить в пакеты
данных, передать пакеты по сети, собрать пакеты на
принимающем узле, декодировать и воспроизвести.
При организации телефонных переговоров по
вычислительным сетям необходимо передавать два
типа информации:
командную;
речевую.
К командной информации относятся сигналы вызова,
разъединения, а также другие служебные
сообщения.

25.

Качественная передача голоса зависит от
трех составляющих:
• качества кодирования голоса и
размещения голосового трафика в
пакетах;
• качества передачи пакетов в сети;
• успешности восстановления
голосового трафика по полученным
пакетам.
Оцифровку и кодирование голосового
трафика в системах выполняют
специализированные адаптеры —
шлюзы.

26.

Компьютерные системы видеоконференцсвязи
Видеоконференция или видеоконференцсвязь
(Videoconferencing) — обмен оцифрованными
видеоизображениями и звуком между двумя
или более удаленными сторонами.
Передаваемые данные могут включать в себя
потоки видео, неподвижные изображения
объектов, информацию из графиков, файлов
или приложений.
Это позволяет участникам конференции
слышать, видеть своих собеседников и
сотрудничать с ними в реальном времени.

27.

Видеоконференции принято классифицировать
по числу связей, поддерживаемых
одновременно с каждым компьютером:
• настольные («точка-с-точкой», PC-to-PC или
face-to-face — лицом к лицу)
видеоконференции предназначены для
организации связи между двумя
компьютерами;
• студийные («точка-с-многими»)
видеоконференции ориентированы на
передачу видеоинформации из одного места
во многие (выступление перед аудиторией);
• групповые («многие-с-многими»)
видеоконференции предполагают общение
одной группы пользователей с другой
группой.