Принципы построения сетей

1. Общие принципы построения сетей

2.

2
У всех технологий (Ethernet, IP или ATM) есть много
общего
Но при этом в каждой технологии и протоколе есть
свои особенности, так что нельзя механически
перенести знания из одной технологии в другую

3. Простейшая сеть из двух компьютеров

Совместное использование ресурсов
Сетевые интерфейсы
Связь компьютера с периферийным устройством
Обмен данными между двумя компьютерами
Доступ к ПК через сеть

4. Совместное использование ресурсов

Пользователи компьютеров, подключенных к сети, или
приложения, выполняемые на этих компьютерах,
получают возможность автоматического доступа к
разнообразным ресурсам остальных компьютеров сети,
к числу которых относятся:
периферийные устройства, такие как диски, принтеры,
плоттеры, сканеры и др.;
данные, хранящиеся в оперативной памяти или на
внешних запоминающих устройствах;
вычислительная мощность (за счет удаленного запуска
«своих» программ на «чужих» компьютерах)

5. Простейшая сеть

Компьютер A
Компьютер B
Принтер
компьютера B

6. Сетевые интерфейсы

Интерфейс − это формально определенная
логическая и/или физическая граница между
взаимодействующими независимыми объектами.
Интерфейс задает параметры процедуры и
характеристики взаимодействия объектов.

7. Разделяют физический и логический интерфейсы:

Физический
интерфейс (называемый также
портом) − определяется набором электрических
связей и характеристиками сигналов. Обычно он
представляет собой разъем с набором контактов,
каждый из которых имеет определенное
назначение. Пара разъемов соединяется кабелем,
состоящим из набора проводов, каждый из
которых соединяет соответствующие контакты. В
таких случаях говорят о создании линии, или
канала связи между двумя устройствами

8.

Логический
интерфейс (называемый также
протоколом) − это набор информационных
сообщений определенного формата, которыми
обмениваются два устройства или две программы,
а также набор правил, определяющих логику
обмена этими сообщениями

9. Совместное использование принтера в компьютерной сети

Компьютер A
Приложение A
Протокол
уровня
приложений
Компьютер B
Приложение B
Буфер ОП
Буфер ОП
Операционная
система
Операционная
система
Драйвер
сетевой ИК
Протокол
уровня
сетевых карт
Драйвер
сетевой ИК
Драйвер
принтера
Буфер
Буфер
Буфер
Буфер
Сетевая ИК
Сетевая ИК
ИК принтера
Контроллер
принтера
Интерфейс
компьютер-компьютер
Принтер
Интерфейс
компьютер-принтер

10.

Интерфейс компьютер−компьютер позволяет
двум
компьютерам
обмениваться
информацией.
С
каждой
стороны
он
реализуется парой:
аппаратный модуль, называемый сетевым
адаптером, или сетевой интерфейсной
картой (Network Interface Card, NIC);
драйвером сетевой интерфейсной карты –
специальной
программой,
управляющей
работой сетевой интерфейсной карты.

11.

Интерфейс
компьютер−периферийное
устройство позволяет компьютеру управлять
работой периферийного устройства (ПУ). Этот
интерфейс реализуется:
со стороны компьютера – интерфейсной
картой и драйвером ПУ (принтера),
подобным сетевой интерфейсной карте и ее
драйверу;
со стороны ПУ – контроллером ПУ
(принтера), обычно представляющий собой
аппаратное устройство, принимающее от
компьютера данные.

12. Обмен данными между двумя компьютерами

Чтобы приложения могли
«понимать» получаемую
Компьютер B
друг от Протокол
друга информацию, программисты,
уровня
Приложение A
Приложение B
приложений
разрабатывающие
эти приложения,
должны
Буфер
ОП
ОП
строго
оговорить форматы Буфер
и последовательность
Операционная
сообщений,
которыми Операционная
приложения
будут
система
система
Протокол во
обмениваться
время Драйвер
выполнения этой
Драйвер
Драйвер
уровня
Принтер
сетевой ИК
сетевой ИК
принтера
сетевых карт
операции.
Буфер
Буфер
Буфер
Тем Буфер самым
определяется
протокол
Контроллер
Сетевая ИК
Сетевая ИК
ИК принтера
взаимодействия
приложений
для выполнения
принтера
операции данного
типа.
Интерфейс
Интерфейс
Компьютер A
компьютер-компьютер
компьютер-принтер

13. Сетевое программное обеспечение

Сетевые службы и сервисы
Сетевая операционная система
Сетевые приложения

14. Совместное использование принтера в компьютерной сети с помощью сетевой службы печати

Компьютер B
Компьютер A
Сетевая служба
печати
Приложения
Протокол
сетевой
службы печати
Клиент
печати
Сервер
печати
Операционная
система
Операционная
система
Протокол
уровня
драйверов
Драйвер
сетевой ИК
Сетевая
интерфейсная
карта
Протокол
физической
передачи
Драйвер
сетевой ИК
Драйвер
принтера
Сетевая
интерфейсная
карта
Интерфейсная
карта принтера
Интерфейс
компьютер-компьютер
Интерфейс
компьютера
Принтер
Контроллер
Интерфейс
компьютер-принтер

15. Основные определения

Клиент − это модуль, предназначенный для
формирования и передачи сообщений-запросов к
ресурсам удаленного компьютера.
Сервер − это модуль, который постоянно ожидает
прихода из сети запросов от клиентов, и приняв
запрос, пытается его обслужить, как правило, с
участием локальной ОС; один сервер может
обслуживать запросы сразу нескольких клиентов
(поочередно или одновременно).
Пара клиент-сервер, предоставляющая доступ к
конкретному типу ресурса компьютера через сеть,
образует сетевую службу. Каждая служба связана с
определенным типом сетевых ресурсов.

16. Основные определения

Файловая служба позволяет получать доступ к
файлам,
хранящимся
на
диске
других
компьютеров. Серверный компонент файловой
службы называют файл-сервером.
Для поиска и просмотра информации в Интернете
используется веб-служба, состоящая из вебсервера и клиентской программы, называемой
веб-браузером (web browser).

17. Веб-служба

Компьютер A (клиент)
Компьютер B (сервер)
Приложение
Веб-служба
Протокол
HTTP
Веббраузер
Вебсервер
Операционная
система
Операционная
система
Транспортные
средства
Интерфейсная
карта
Сетевое
соединение
Интернет
Транспортные
средства
Драйвер
дискового
накопителя
Интерфейсная
карта
Интерфейсная
карта
Сетевое
соединение
Вебсайт
Внешний дисковый
накопитель

18. Сетевая операционная система

Операционную систему компьютера определяют как
взаимосвязанный набор системных программ, который
обеспечивает эффективное управление ресурсами
компьютера, а также предоставляет пользователю
удобный интерфейс для работы с аппаратурой
компьютера и разработки приложений
Сетевой
операционной
системой
называют
операционную систему компьютера, которая помимо
управления локальными ресурсами предоставляет
пользователям
и
приложениям
возможность
эффективного и удобного доступа к информационным
и аппаратным ресурсам других компьютеров сети

19. Функциональные компоненты сетевой ОС

Сетевая операционная система
Средства управления
локальными ресурсами
Сетевые средства
Сетевые службы
Клиент
Сервер
Транспортные средства

20.

Сетевая служба может быть представлена в ОС либо
обеими частями (клиентской и серверной), либо
только одной из них.
В первом случае операционная система, называемая
одноранговой, не только позволяет обращаться к
ресурсам других компьютеров, но и предоставляет
собственные
ресурсы
в
распоряжение
пользователей других компьютеров. Компьютеры,
совмещающие функции клиента и сервера,
называют одноранговыми узлами.

21.

Операционная система, которая преимущественно
содержит клиентские части сетевых служб,
называется
клиентской.
Клиентские
ОС
устанавливаются на компьютеры, обращающиеся с
запросами к ресурсам других компьютеров сети. За
такими компьютерами, также называемыми
клиентскими, работают рядовые пользователи.
Обычно клиентские компьютеры относятся к
классу относительно простых устройств.

22.

К другому типу операционных систем относится
серверная ОС − она ориентирована на обработку
запросов из сети к ресурсам своего компьютера и
включает в себя в основном серверные части
сетевых служб. Компьютер с установленной на нем
серверной ОС, занимающийся исключительно
обслуживанием запросов других компьютеров,
называют выделенным сервером сети. За
выделенным сервером, как правило, обычные
пользователи не работают.

23. Типы приложений, выполняющихся в сети

3
Типы приложений, выполняющихся в сети
Локальное
приложение целиком
выполняется на данном
компьютере
и
использует
только
локальные ресурсы
Для такого приложения
не требуется никаких
сетевых средств, оно
может быть выполнено
на
автономно
работающем
компьютере
Локальное
приложение
Компьютерная
сеть
Обращение к
локальным
ресурсам

24. Типы приложений, выполняющихся в сети

Централизованное
сетевое
приложение
целиком выполняется на
данном компьютере, но
обращается в процессе
своего выполнения к
ресурсам
других
компьютеров сети
Работа
такого
типа
приложений невозможна
без
участия
сетевых
служб
и
средств
транспортировки
сообщений
Централизованное
сетевое приложение
Запрос
файла
Файловый
сервер
Обращение
к принтеру
Компьютерная
сеть
Сервер
печати

25. Типы приложений, выполняющихся в сети

Распределенное (сетевое) приложение состоит из
нескольких взаимодействующих частей, каждая из
которых
выполняет
какую-то
определенную
законченную работу по решению прикладной
задачи, причем каждая часть может выполняться на
отдельном компьютере сети
Части распределенного приложения взаимодействуют
друг с другом, используя сетевые службы и
транспортные средства ОС
Распределенное приложение в общем случае имеет
доступ ко всем ресурсам компьютерной сети.

26. Типы приложений, выполняющихся в сети

Поддержка
Часть 1
распределенного специализированног
о интерфейса
приложения
Взаимодействие с
СУБД и генерация
отчетов
Часть 3
распределенного
приложения
Математическая
обработка статических
данных
Компьютерна
я сеть
Часть 2
распределенног
о приложения

27. Веб-служба как распределенное приложение

Веббраузер
(клиент)
Веббраузер
(клиент)
Веб-сервер
Веббраузер
(клиент)
Веббраузер
(клиент)
Веббраузер
(клиент)
Веббраузер
(клиент)
Веббраузер
(клиент)