Сети ЭВМ и средства коммуникаций

1. О сетях за 3 пары

Сети ЭВМ и средства
коммуникаций

2. Исторические этапы развития ВС

Этап
Время
Первая ВС в комплексе ПРО «Система А»
1956
Цифровая телефонная связь
1965-1969
Первые локальные сети
1970
Появление ПК, Интернета, стека TCP/IP
1980
Коммерческое использование интернет
1985-1989
Появление Web
1991

3. Сетевые технологии

СЕТЕВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
Сетевая технология – это согласованный набор программных и
аппаратных средств, а также механизмов передачи данных по
линиям связи, достаточный для построения вычислительной сети.

4. Простейшая сеть

ПК 1
ПК 2
Приложение 1
Приложение 2
ОС
ОЗУ
ОС
Драйвер
Драйвер
NIC
ОЗУ
NIC
Интерфейс – формально определяемые параметры, процедуры и характеристики
взаимодействующих объектов.
Физический интерфейс – набор электрических связей и характеристик сигналов.
Логический интерфейс – набор информационных сообщений определённого формата, а также
набор правил, определяющих логику обмена этими сообщениями

5. Клиент-серверная архитектура

• Клиент – приложение формирующее и
передающее запросы к ресурсам
удалённого приложения с последующим
приёмов их результатов и их обработкой
• Сервер – приложение постоянно
ожидающее прихода запросов от клиентов,
принимающее и обслуживающее эти
запросы

6. Сетевые сервисы

СЕТЕВЫЕ СЕРВИСЫ
Сетевой сервис – это специальный интерфейс предоставляемый
процессом сетевой операционной системы для обеспечения
взаимодействия компьютеров между собой, а также с активным
сетевым оборудованием.

7. Сетевые сервисы

Классификации сетевых сервисов:
• По назначению
• По отношению к сетевому периметру
• По стеку несущих протоколов
• По типу поставки
• По реализуемости стандартов
• По степени распределённости

8. Классификации сетевых сервисов по назначению

Прикладные
• E-mail
• Файл-серверы
• Web
• СУБД
• Мессенджеры
• Мультимедиа
• Удалённого управления
• Контроллеры домена
• Принт-серверы
• Иное
Инфраструктурные
DHCP
DNS
WINS
ICMP
Протоколы маршрутизации
• VPN
• Proxy

9. Организация каналов связи

ОРГАНИЗАЦИЯ КАНАЛОВ СВЯЗИ

10. Физические каналы

Характеристики:
• Предложенная нагрузка
• Скорость передачи данных
• Емкость канала связи
• Битовая скорость передатчика
• Полоса пропускания
• Направленность передачи информации

11. Физическая топология сети

12. Адресация

По количеству получателей:
• Уникальная
• Групповая
• Широковещательная
• Произвольная
По формату адреса:
• Машино-ориентированная
• Человеко-ориентированная
По способу организации:
• Плоская
• Иерархическая

13. Коммутация

• Коммутация – соединение конечных узлов через
сеть транзитных узлов
• Маршрут – последовательность узлов на пути от
отправителя к получателю

14. Задачи коммутации

Информационный
поток
–
непрерывная
последовательность данных, объединённых набором
общих признаков, выделяющих их из общего траффика.
1. Определение информационных потоков для которых
необходимо прокладывать маршруты
2. Маршрутизация потоков
2.1. Определение маршрута
2.2. Оповещение сети о выбранном маршруте
3. Локальная коммутация
4. Мультиплексирование / Демультиплексирование
потоков
5. Разделение среды передачи

15. Типы коммутации

16. Архитектуры компьютерных сетей

АРХИТЕКТУРЫ КОМПЬЮТЕРНЫХ
СЕТЕЙ

17. Семиуровневая модель OSI

прикладной
представления
сеансовый
транспортный
сетевой
канальный
Физический

18. Классификация сетей

По территориальной
распространенности:
• PAN
• LAN
• CAN
• MAN
• WAN
По среде передачи:
• Проводные
• Беспроводные
По первичности:
• Первичные
• Наложенные
По функциональному
назначению:
• СХД
• Сети технологического
назначения
• Сети ЦОД
• Вычислительные сети

19. Характеристики сетей

• Производительность
–
–
–
–
–
Односторонняя задержка пакетов
Время реакции
Время оборота пакета
Джиттер
Скорость передачи
• Надёжность
– Доля потерянных пакетов
– Доступность
• Безопасность
• Особенности организации
– Масштабируемость
– Управляемость

20. Идеальная сеть

• Без потерь пакетов
• С сохранением порядка пакетов
• С сохранением задержки между пакетами

21. Локальные Вычислительные сети

ЛОКАЛЬНЫЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ
СЕТИ
система передачи данных, обеспечивающую некоторому числу
независимых устройств возможность прямого взаимодействия в
ограниченном
географическом
пространстве
посредством
физического
канала
взаимодействия
ограниченной
производительности

22. Технология Ethernet

23. IP - адресация

24. Частные сети

Следующие диапазоны определены IANA как адреса,
выделенные локальным сетям:
IPv4
• 10.0.0.0 — 10.255.255.255 (10.0.0.0/8 или 10/8),
• 172.16.0.0 — 172.31.255.255 (172.16.0.0/12 или
172.16/12),
• 192.168.0.0 — 192.168.255.255 (192.168.0.0/16 или
192.168/16).
IPv6
• fc00::/7 — 7-ми битный префикс адреса.

25. Отображение IP адресов

+
Bits 0 — 7
8 — 15
16 — 31
0 Hardware type (HTYPE)
Protocol type (PTYPE)
3 Hardware length
2 (HLEN)
Operation (OPER)
Protocol length
(PLEN)
6
Sender hardware address (SHA)
4
?
?
?
Sender protocol address (SPA)
Target hardware address (THA)
Target protocol address (TPA)

26. IPv4-пакет

27. IPv6-пакет

Позиц
ия в
октета
х
0
1
2
3
Позиц
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 3 3
ия в 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
битах
0
0
Версия
Класс трафика
4
32
Длина полезной нагрузки
8
64
12
96
16
128
20
160
24
192
28
224
32
256
36
288
IP-адрес отправителя
IP-адрес получателя
Метка потока
След. заголовок
Число переходов