Компьютерные сети, коммуникационные технологии. Понятие об информации

1. Компьютерные сети, коммуникационные технологии

Понятие об информации

2. Линии связи

При описании технической системы передачи информации
используются следующие понятия:
– Звено (link) – сегмент, обеспечивающий передачу между
соседними узлами сети и не содержащий промежуточных
устройств коммутации.
– Канал (channel) – часть пропускной способности звена,
использующая независимо от коммутации.
– Составной канал (circuit) – путь между двумя конечными узлами
сети, образуется отдельными каналами промежуточных
звеньев и внутренними соединениями в коммутаторах.
107045, г. Москва,
ул. Сретенка, д. 28
Т: +7 (495) 957-91-32
Ф: +7 (495) 957-75-77
facebook.com/mguu.ru
vk.com/mguu_ru
E-mail: [email protected]

3. Аппаратура передачи данных

• Аппаратура передачи данных (Data Circuit Equipment, DCE)
представляет собой пограничное оборудование и обеспечивает
подключение компьютеры или коммутаторы к линиям связи.
Традиционно такая аппаратура включается в состав линии связи.
Примеры DCE - модемы;
• Аппаратура пользователя линии связи, подключаемая
непосредственно к аппаратуре передаче данных, носит название
оконечное оборудование данных (Data Terminal Equipment, DTE).
Примеры DTE – компьютеры, коммутаторы, маршрутизаторы.
Традиционно такая аппаратура не включается в состав линий
связи.
107045, г. Москва,
ул. Сретенка, д. 28
Т: +7 (495) 957-91-32
Ф: +7 (495) 957-75-77
facebook.com/mguu.ru
vk.com/mguu_ru
E-mail: [email protected]

4. Примеры линии связи

107045, г. Москва,
ул. Сретенка, д. 28
Т: +7 (495) 957-91-32
Ф: +7 (495) 957-75-77
facebook.com/mguu.ru
vk.com/mguu_ru
E-mail: [email protected]

5. Интерфейсы доступа к линиям связи

• Для подключения устройств DCE к устройствам DTE
существует несколько стандартных интерфейсов. Длина
сегментов для подключения DCE к DTE составляет
несколько метров.
• Интерфейсы DTE-DSE описываются стандартами серии
V CCITT (ITU-T), или EIA. Наиболее популярные
стандарты RS-232, RS-530, V.35, HSSI.
107045, г. Москва,
ул. Сретенка, д. 28
Т: +7 (495) 957-91-32
Ф: +7 (495) 957-75-77
facebook.com/mguu.ru
vk.com/mguu_ru
E-mail: [email protected]

6. Примеры интерфейсов DCE-DTE

• EIA/TIA-232 – общий стандарт интерфейса физического уровня,
поддерживает скорость передачи данных в несбалансированном
канале до 64 кбит/с;
• EIA/TIA-449 – интерфейс физического уровня, обеспечивает
скорость обмена до 2 Мбит/с;
• V.24 – стандарт для интерфейса между DTE и DCE, аналог EIA-232;
• X.21 – стандарт, разработанный ITU-T, используется для
последовательной связи по синхронным линиям связи.
• G.703 – механические и электрические спецификации для связи
между оборудованием телефонных компаний и терминальным
оборудованием (DTE) на скоростях, соответствующих каналу типа
E1.
107045, г. Москва,
ул. Сретенка, д. 28
Т: +7 (495) 957-91-32
Ф: +7 (495) 957-75-77
facebook.com/mguu.ru
vk.com/mguu_ru
E-mail: [email protected]

7. Промежуточная аппаратура

• Промежуточная аппаратура применяется на линиях
большой протяженности. Она решает следующие
задачи:
– Улучшение качества сигнала;
– Создание постоянного сквозного канала связи между двумя
абонентами сети.
• В локальных сетях в качестве промежуточной
аппаратуры используется – повторители и
концентраторы.
• В глобальных сетях применяются усилители (повышают
мощность сигнала) и регенераторы (повышают
мощность сигнала и восстанавливают форму
импульсных сигналов).
107045, г. Москва,
ул. Сретенка, д. 28
Т: +7 (495) 957-91-32
Ф: +7 (495) 957-75-77
facebook.com/mguu.ru
vk.com/mguu_ru
E-mail: [email protected]

8. Сетевые адаптеры

Сетевой
адаптер (Network
Interface Card, NIC) - это
периферийное устройство
компьютера,
взаимодействующее со
средой передачи данных,
которая связывает его с
другими компьютерами.
Сетевой адаптер
выполняет функции
кодирования
последовательности
электрических сигналов
при передаче данных и
декодирование при их
приеме.
107045, г. Москва,
ул. Сретенка, д. 28
Т: +7 (495) 957-91-32
Ф: +7 (495) 957-75-77
facebook.com/mguu.ru
vk.com/mguu_ru
E-mail: [email protected]

9.

Кодирование информации
Источник
информации
Кодирующе
е устройство
Канал
связи
Декодирующее
устройство
Приёмник
информации
Преобразование информации, идущей от источника,
в форму, пригодную для её передачи по каналу связи,
называется кодированием.
Цифровая связь основана на передаче информации,
преобразованной в двоичный код.
107045, г. Москва,
ул. Сретенка, д. 28
Т: +7 (495) 957-91-32
Ф: +7 (495) 957-75-77
facebook.com/mguu.ru
vk.com/mguu_ru
E-mail: [email protected]

10. Повторители

При передачи по кабелю мощность сигнала
снижается. Данное ослабление сигнала называется
затуханием.
Эффект затухания зависит от типа кабеля и
приводит к ограничению длины отдельного
сегмента кабеля.
Для продолжения кабеля используются
специальные устройства – повторители (repeater),
которые усиливают сигнал, что позволяет увеличить
длину сегмента. Сегменты
сети
Повторитель
(Repeater)

11. Концентраторы

Концентратор (hub) –
устройство,
выполняющее функции
связующего отдельные
сегменты сети и
усиливающего сигнал в
сетях
Концентратор
(hub)

12.

Компьютерная сеть
Компьютерная
сеть
–
два
и
более
компьютеров, соединенных линиями передачи
информации. Различают локальные и глобальные
компьютерные сети.
Линия передачи данных
Скорость передачи информации (пропускная
способность канала) - количество информации в битах
в секунду (бит/с) и в производных единицах (Кбит/с,
Мбит/с, Гбит/с):
1 Кбит/с = 1024 бит/с;
1 Мбит/с = 1024 Кбит/с;
1 Гбит/с = 1024 Мбит/с.
107045, г. Москва,
ул. Сретенка, д. 28
Т: +7 (495) 957-91-32
Ф: +7 (495) 957-75-77
facebook.com/mguu.ru
vk.com/mguu_ru
E-mail: [email protected]

13.

Каналы
Физические каналы для передачи данных
Электрический
кабель
Оптоволоконный
кабель
Радиосвязь
Инфракрасные
лучи
Телефонная
сеть
107045, г. Москва,
ул. Сретенка, д. 28
Т: +7 (495) 957-91-32
Ф: +7 (495) 957-75-77
facebook.com/mguu.ru
vk.com/mguu_ru
E-mail: [email protected]

14. По способу управления различают:

• сети «Клиент - сервер»;
– Клиент - объект (компьютер или программа),
запрашивающий некоторые услуги.
– Сервер - объект (компьютер или программа),
предоставляющий некоторые услуги.
• одноранговые локальные сети.
107045, г. Москва,
ул. Сретенка, д. 28
Т: +7 (495) 957-91-32
Ф: +7 (495) 957-75-77
facebook.com/mguu.ru
vk.com/mguu_ru
E-mail: [email protected]

15.

Одноранговая локальная сеть
В одноранговых сетях все
компьютеры равноправны.
Общие устройства могут быть
подключены
к
любому
компьютеру в сети.
107045, г. Москва,
ул. Сретенка, д. 28
Т: +7 (495) 957-91-32
Ф: +7 (495) 957-75-77
facebook.com/mguu.ru
vk.com/mguu_ru
E-mail: [email protected]

16.

Сеть с выделенным сервером
Сервер
Концентратор
ПК
Принтер
Сервер – более мощный компьютер; на нем
хранится основная часть программного обеспечения и
данных, которыми могут воспользоваться все другие
компьютеры сети - клиенты.
107045, г. Москва,
ул. Сретенка, д. 28
Т: +7 (495) 957-91-32
Ф: +7 (495) 957-75-77
facebook.com/mguu.ru
vk.com/mguu_ru
E-mail: [email protected]

17. По топологии связей различают:

сети с топологией «Общая шина»;
сети с топологией «Звезда»;
сети с топологией «Кольцо»;
сети с древовидной топологией;
сети со смешанной топологией.
107045, г. Москва,
ул. Сретенка, д. 28
Т: +7 (495) 957-91-32
Ф: +7 (495) 957-75-77
facebook.com/mguu.ru
vk.com/mguu_ru
E-mail: [email protected]

18. Топология «Общая шина»

107045, г. Москва,
ул. Сретенка, д. 28
Т: +7 (495) 957-91-32
Ф: +7 (495) 957-75-77
facebook.com/mguu.ru
vk.com/mguu_ru
E-mail: [email protected]

19. Топология «Звезда»

107045, г. Москва,
ул. Сретенка, д. 28
Т: +7 (495) 957-91-32
Ф: +7 (495) 957-75-77
facebook.com/mguu.ru
vk.com/mguu_ru
E-mail: [email protected]

20. Топология «Кольцо»

107045, г. Москва,
ул. Сретенка, д. 28
Т: +7 (495) 957-91-32
Ф: +7 (495) 957-75-77
facebook.com/mguu.ru
vk.com/mguu_ru
E-mail: [email protected]

21. Древовидная топология

107045, г. Москва,
ул. Сретенка, д. 28
Т: +7 (495) 957-91-32
Ф: +7 (495) 957-75-77
facebook.com/mguu.ru
vk.com/mguu_ru
E-mail: [email protected]

22. Смешанная топология

107045, г. Москва,
ул. Сретенка, д. 28
Т: +7 (495) 957-91-32
Ф: +7 (495) 957-75-77
facebook.com/mguu.ru
vk.com/mguu_ru
E-mail: [email protected]

23. Частные виды сетей

• Интернет - это сообщество множества международных и
национальных компьютерных сетей.
• Интранет - внутренняя сеть организации, использующая
стандарты, протоколы и технологии Интернет.
• Экстранет - корпоративная Интранет.
107045, г. Москва,
ул. Сретенка, д. 28
Т: +7 (495) 957-91-32
Ф: +7 (495) 957-75-77
facebook.com/mguu.ru
vk.com/mguu_ru
E-mail: [email protected]

24.

Глобальные сети
Глобальная компьютерная сеть
- это система
связанных между собой компьютеров, расположенных
на большом удалении друг от друга.
Глобальная
Позволяет организовать информационное общение
между абонентами на больших расстояниях
в масштабах всей планеты
Региональные
Объединяют
компьютеры в
пределах региона:
города, области,
края, страны.
ИНТЕРНЕТ
Корпоративные
Обеспечивают
деятельность
корпоративных
структур (филиалы,
представительства).
107045, г. Москва,
ул. Сретенка, д. 28
Т: +7 (495) 957-91-32
Ф: +7 (495) 957-75-77
facebook.com/mguu.ru
vk.com/mguu_ru
E-mail: [email protected]

25. Глобальные сети

• Глобальные сети (WAN) – территориально
распределенные компьютерные сети,
обеспечивающие различные сервисы большому
количеству конечных абонентов, разнесенных
по значительной территории.
• Особенность глобальных сетей – в силу
значительных размеров построение глобальной
сети требует больших ресурсов и затрат на
создание и поддержку работоспособности сети.
107045, г. Москва,
ул. Сретенка, д. 28
Т: +7 (495) 957-91-32
Ф: +7 (495) 957-75-77
facebook.com/mguu.ru
vk.com/mguu_ru
E-mail: [email protected]

26. Провайдеры услуг

• Глобальные сети создаются крупными
телекоммуникационными компаниями для
оказания услуг абонентам.
• Оператор сети – компания обеспечивающая
поддержку работоспособности сети;
• Провайдер услуг – компания, оказывающая
услуги абонентам сети.
• Владелец сети, оператор и поставщик услуг
могут представлять одну компанию или
различные организации.
107045, г. Москва,
ул. Сретенка, д. 28
Т: +7 (495) 957-91-32
Ф: +7 (495) 957-75-77
facebook.com/mguu.ru
vk.com/mguu_ru
E-mail: [email protected]

27. Транспортные функции глобальных сетей

• Глобальная вычислительная сеть должна передавать данные
абонентов любых типов, которые присутствуют в организации.
• Для решения данной задачи глобальная сеть должна
предоставлять комплекс услуг на передачу пакетов локальных
сетей, передачу пакетов мини-компьютеров и мейнфреймов,
обмен факсов, трафик офисных АТС и т.д.
Оборудование
доступа
Оборудование
доступа
Глобальная сеть

28. Общая структура глобальной сети

• Телекоммуникационная сеть
включает следующие
компоненты:
– сеть доступа (access
network) к глобальной сети;
– магистраль (backbone или
core network);
– информационные центры
или центры управления
сервисами (data centers или
services control point).

29. Информационные центры

• Информационные центры (центры управления
сервисами) – это собственные информационные
ресурсы сети, на основе которых осуществляется
обслуживание пользователей.
• В таких центрах может храниться информация двух
типов:
– пользовательская информация, то есть те данные, которые
непосредственно интересуют пользователей сети;
– вспомогательная служебная информация, позволяющая
предоставлять пользователям некоторые услуги.
107045, г. Москва,
ул. Сретенка, д. 28
Т: +7 (495) 957-91-32
Ф: +7 (495) 957-75-77
facebook.com/mguu.ru
vk.com/mguu_ru
E-mail: [email protected]

30. Операторы связи

• Специализированное предприятие, которое создает
телекоммуникационную сеть для оказания
общедоступных услуг, владеет этой сетью и
поддерживает ее работу, традиционно называется
оператором связи (telecommunication carrier).
• Операторы связи отличаются друг от друга:
–
–
–
–
набором предоставляемых услуг;
территорией, в пределах которой предоставляются услуги;
типом клиентов, на которых ориентированы услуги;
имеющейся во владении оператора инфраструктурой линиями связи, коммутационным оборудованием,
информационными серверами и т.п.
107045, г. Москва,
ул. Сретенка, д. 28
Т: +7 (495) 957-91-32
Ф: +7 (495) 957-75-77
facebook.com/mguu.ru
vk.com/mguu_ru
E-mail: [email protected]

31. Лицензирование услуг

• Каждый оператор связи оказывает те услуги из
общего набора, которые ему представляются
наиболее соответствующими его профилю и
экономически выгодными.
• В большинстве стран мира (в том числе, в
России) операторы связи должны получать от
государственных органов лицензии на
оказание тех или иных услуг связи.
107045, г. Москва,
ул. Сретенка, д. 28
Т: +7 (495) 957-91-32
Ф: +7 (495) 957-75-77
facebook.com/mguu.ru
vk.com/mguu_ru
E-mail: [email protected]

32. Корпоративные сети

• Корпоративная сеть - это сеть, главным назначением
которой является обеспечение функционирования
конкретного предприятия, владеющего данной сетью.
– Пользователями корпоративной сети являются только
сотрудники данного предприятия. В отличие от сетей
операторов связи, корпоративные сети, в общем случае, не
оказывают услуг другим организациям или пользователям.
– В зависимости от масштаба предприятия, а также от сложности
и многообразия решаемых задач различают сети отдела, сети
кампуса и корпоративные сети.
107045, г. Москва,
ул. Сретенка, д. 28
Т: +7 (495) 957-91-32
Ф: +7 (495) 957-75-77
facebook.com/mguu.ru
vk.com/mguu_ru
E-mail: [email protected]

33. Характеристики корпоративной сети

• Сети предприятий (корпоративные сети) объединяют большое
количество компьютеров на всех территориях отдельного
предприятия. Для корпоративной сети характерны:
– масштабность - тысячи пользовательских компьютеров, сотни
серверов, огромные объемы хранимых и передаваемых по линиям
связи данных, множество разнообразных приложений;
– высокая степень гетерогенности - различные типы компьютеров,
коммуникационного оборудования, операционных систем и
приложений;
– использование глобальных связей - сети филиалов соединяются с
помощью телекоммуникационных средств, в том числе телефонных
каналов, радиоканалов, спутниковой связи.
107045, г. Москва,
ул. Сретенка, д. 28
Т: +7 (495) 957-91-32
Ф: +7 (495) 957-75-77
facebook.com/mguu.ru
vk.com/mguu_ru
E-mail: [email protected]

34. Структура IP-адреса (IPv4)

• Длина – 4 байта, 32 бита
• Форма представления:
– 4 десятичных числа 0-255, разделенных точками
– Пример: 213.180.193.3
ИМКН УрФУ
107045, г. Москва,
ул. Сретенка, д. 28
Т: +7 (495) 957-91-32
Ф: +7 (495) 957-75-77
34
facebook.com/mguu.ru
vk.com/mguu_ru
E-mail: [email protected]

35. Основы IP-адресации

IP-адрес — это уникальная 32-разрядная последовательность
двоичных цифр, с помощью которой компьютер однозначно
идентифицируется в IP-сети.
107045, г. Москва,
ул. Сретенка, д. 28
Т: +7 (495) 957-91-32
Ф: +7 (495) 957-75-77
facebook.com/mguu.ru
vk.com/mguu_ru
E-mail: [email protected]

36.

Адресация в IP-сетях
1. Адреса от 194.0.0.0 до 195.255.255.255
Европы;
2. Адреса от 198.0.0.0 до 199.255.255.255
Северной Америки;
3. Адреса от 200.0.0.0 до 201.255.255.255
Центральной и Южной Америки;
4. Адреса от 202.0.0.0 до 203.255.255.255
Азии и Тихоокеанского региона.
107045, г. Москва,
ул. Сретенка, д. 28
Т: +7 (495) 957-91-32
Ф: +7 (495) 957-75-77
— для
— для
— для
— для
facebook.com/mguu.ru
vk.com/mguu_ru
E-mail: [email protected]

37. IP-адреса для локальных сетей

Диапазоны частных (private) IP-адресов:
10.0.0.0—10.255.255.255
172.16.0.0—172.31.255.255
192.168.0.0—192.168.255.255
107045, г. Москва,
ул. Сретенка, д. 28
Т: +7 (495) 957-91-32
Ф: +7 (495) 957-75-77
facebook.com/mguu.ru
vk.com/mguu_ru
E-mail: [email protected]