Основы компьютерных сетей

1. Основы компьютерных сетей

И немного о сетевой архитектуре

2. Кто я такой

Меня зовут Андрианов Иван
Алексеевич, я являюсь
руководителем IT-отдела нашего
колледжа, а также его бывшим
выпускником по направлению
«Сетевое и системное
администрирование»
Также преподаю дисциплину
«Компьютерные сети»

3. Введение в компьютерные сети

4. Введение в компьютерные сети

Компьютерные сети — системы для
обмена данными между устройствами
На данном курсе мы с вами узнаем что
такое интернет, как он работает. Изучим
протоколы передачи данных, научимся
производить базовую настройку сетевого
оборудования и узнаем, как все таки вас
могут вычислить по IP

5. Сетевая модель OSI

Модель OSI (Open System Interconnection) – эталонная
модель взаимодействия открытых систем, которая
описывает, как устройства в локальных и глобальных сетях
обмениваются данными и что происходит с этими
данными.
Разработана в конце 70-х годов, в 80-х стала рабочим
продуктом группы взаимодействия открытых систем
международной организации по стандартизации ISO
Состоит данная модель из 7 уровней (слоев)
• Физический
• Канальный
• Сетевой
• Транспортный
• Сеансовый
• Представления
• Прикладной

6.

Сетевая модель OSI
1. Физический уровень — это самый
нижний уровень. Он отвечает за
обмен физическими сигналами
между физическими устройствами.
2. Канальный уровень — используется
для организации передачи данных по
сети между устройствами и для
контроля ошибок и целостности
данных.

7.

Сетевая модель OSI
3. Сетевой уровень — отвечает за
маршрутизацию данных внутри сети
между компьютерами.
4. Транспортный уровень —
используется для организации
передачи данных по сети между
устройствами и для контроля ошибок
и целостности данных.

8.

Сетевая модель OSI
5. Сеансовый уровень — контролирует
структуру проведения сеансов связи между
пользователями.
6. Уровень представления — в модели
OSI отвечает за преобразование форматов
данных, сжатие и кодирование. При
необходимости на этом уровне также
происходит шифрование данных.

9.

Сетевая модель OSI
7. Прикладной уровень — верхний
уровень модели, обеспечивающий
взаимодействие пользовательских
приложений с сетью

10. Модель TCP/IP

Стек TCP/IP — это набор протоколов, которые
обеспечивают работу интернета и большинства
современных сетей. Он был разработан в 1970-х
годах и стал основой для передачи данных в
глобальных сетях. В отличие от модели OSI, стек
TCP/IP состоит из 4 уровней, каждый из которых
выполняет свою задачу.
Уровни
• Прикладной
• Транспортный
• Сетевой
• Канальный

11. TCP/IP VS OSI

Основные отличия моделей OSI и TCP/IP:
Число уровней: архитектура OSI включает в себя семь уровней, в то
время как TCP/IP ограничивается четырьмя.
Методология разработки: в то время как OSI была разработана как
теоретическая основа для стандартизации и учебных целей, TCP/IP была
создана с учётом реальных потребностей и существующих технологий.
Стандарты и протоколы: архитектура OSI предполагает универсальные
уровни, которые могут поддерживать широкий спектр протоколов, в то
время как TCP/IP опирается на специфические протоколы (TCP, IP),
которые формируют основу современного Интернета.
Выбор между этими моделями зависит от
конкретных требований и условий применения

12. Типы сетей: от вашего дома до всего мира

Сети окружают нас повсюду, и они бывают
разных размеров и форм. Давайте
представим, что сети — это как дороги: есть
маленькие тропинки, городские улицы,
шоссе и даже межконтинентальные
магистрали. Сегодня мы поговорим о том,
какие бывают сети и как они устроены.
1. LAN (Local Area Network)
2. MAN (Metropolitan Area Network)
3. WAN (Wide Area Network)
4. PAN (Personal Area Network)

13. Топологии сетей: как устройства соединяются

Топология сети — это способ
соединения устройств в сети. Она
определяет, как данные
передаются между устройствами и
как сеть реагирует на сбои

14. Звезда

Все устройства подключены к
центральному узлу (например, роутеру или
коммутатору).
Плюсы:
• Простота управления.
• Если один кабель
сломается, остальные
устройства продолжат
работать.
Минусы:
• Если центральный узел
выйдет из строя, вся сеть
перестанет работать.

15. Кольцо

Устройства соединены в кольцо, и данные
передаются по кругу.
Плюсы:
• Равномерная нагрузка на сеть.
• Легко добавить новое
устройство.
Минусы:
• Если одно устройство
сломается, вся сеть может
перестать работать.

16. Шина

Устройства соединены в кольцо, и данные
передаются по кругу.
Плюсы:
• Равномерная нагрузка на сеть.
• Легко добавить новое
устройство.
Минусы:
• Если одно устройство
сломается, вся сеть может
перестать работать.
Настолько старая, что даже картинок
нет нормальных

17. Mesh (ячеистая)

Каждое устройство соединено с
несколькими другими, создавая «сетку»
Плюсы:
• Высокая надежность: если
один узел выйдет из строя,
данные пойдут по другому пути.
• Хорошо подходит для больших
и сложных сетей.
Минусы:
• Сложность настройки.
• Высокая стоимость из-за
большого количества
соединений.

18. Другие

Часто сети используют комбинацию
топологий для повышения надежности и
эффективности.
Примеры:
• Звезда-кольцо: несколько «звезд» соединены в кольцо.
• Звезда-шина: несколько «звезд» подключены к общей
шине.
• И другие

19. Сетевое оборудование

Из основных могу выделить
следующие
1. Маршрутизатор
2. Коммутатор
3. Hub
4. Точка доступа

20. Маршрутизатор

Маршрутизатор (Router) – "Диспетчер
движения“
Он соединяет разные сети и помогает
данным находить правильный маршрут.
Когда вы отправляете сообщение в
Telegram или открываете сайт, ваш роутер
направляет запрос в Интернет, а затем
получает и передает ответ обратно
вашему устройству.

21. Коммутатор

Коммутатор (Switch) – "Регулировщик
на перекрестке"
Отвечает за соединение устройств внутри
одной сети и передает данные только тому
устройству, которому они предназначены.

22. Hub Точка доступа

Концентратор (Hub) – "Мегафон на
площади"
Устаревшее устройство, которое
рассылало данные всем устройствам в
сети, не разбирая, кому они
предназначены.
Точка доступа (Access Point) – "Мост
через реку"
Обеспечивает беспроводное подключение
к сети. Ваш Wi-Fi роутер дома содержит
такую точку доступа.

23. Сетевое оборудование

Как все это работает?
Когда вы отправляете сообщение в Telegram:
Ваш телефон подключается к Wi-Fi точке
доступа или к вышкам вашего мобильного
оператора.
Данные передаются через коммутатор в
локальной сети.
Маршрутизатор направляет их в Интернет.
Данные доходят до сервера Telegram, затем
проходят обратный путь.

24. ИТОГО:

О чем узнали:
Что ждет:
• Модели OSI и TCP/IP
• Настройка сетей (VLAN, DHCP, NAT, VPN)
• Сетевые протоколы
• Маршрутизация (Traceroute, Ping, Netstat)
• Топологии сетей
• Немного о безопасности сетей (firewall, iptables)
• Сетевое оборудование
Компьютерные сети – это основа всего цифрового
мира. Понимание их принципов делает нас не
просто пользователями, а специалистами,
способными разбираться в работе Интернеттехнологий!

25. Спасибо!

Андрианов Иван Алексеевич
andrianow03@phystech.pro
@Constantly16