Сети ЭВМ и средства коммуникации - Серверы - Рабочие станции - Физическая среда передачи данных (сетевой кабель) Вычислительные сети Основные компоненты ВС

Сети ЭВМ и средства коммуникации Серверы – это аппаратно-программные комплексы, которые исполняют функции управления распределением сетевых ресурсов общего доступа. Вычислительные сети Основные компоненты ВС

Сети ЭВМ и средства коммуникации Рабочие станции – это компьютеры, осуществляющие доступ к сетевым ресурсам, предоставляемым сервером. Вычислительные сети Основные компоненты ВС

Сети ЭВМ и средства коммуникации Физическая среда передачи данных (сетевой кабель) – это коаксиальные и оптоволоконные кабели, витые пары проводов, а также беспроводные каналы связи (инфракрасное излучение, лазеры, радиопередача). Вычислительные сети Основные компоненты ВС

Сети ЭВМ и средства коммуникации Аппаратное обеспечение вычислительных сетей Способы передачи сигналов Симплексная передача (однонаправленная) Дуплексная (полнодуплексная) (одновременная передача в двух направлениях, не менее двух витых пар или оптоволокон) Полудуплексная (в разное время передача ведется в разном направлении, может быть только один канал передачи). TxRx Tx, Rx Rx, Tx Rx Tx Tx - передатчик Rx - приемник Передача данных между компьютерами и прочими устройствами происходит параллельно или последовательно.

Сети ЭВМ и средства коммуникации Аппаратное обеспечение вычислительных сетей Способы передачи сигналов Передача данных между компьютерами и прочими устройствами происходит параллельно или последовательно.

Сети ЭВМ и средства коммуникации Вычислительные сети Аппаратное обеспечение вычислительных сетей Типы последовательной передачи сигналов Асинхронная передача Синхронная передача

Сети ЭВМ и средства коммуникации Вычислительные сети Аппаратное обеспечение вычислительных сетей Типы последовательной передачи сигналов Асинхронная передача -посимвольная: старт бит, данные, бит четности, стоп бит(ы), - невозможность отследить множественные ошибки, простая, отработанная, недорогая, ~треть пропускной способности канала теряется на передачу служебных битов;

Сети ЭВМ и средства коммуникации Вычислительные сети Аппаратное обеспечение вычислительных сетей Типы последовательной передачи сигналов Синхронная передача - передача блоками, последовательность синхронизующих битов и закрывающих битов, высокая скорость передачи информации (до неск. Гб/с), надежный механизм обнаружения ошибок (протокольный), более дорогая аппаратура.

Аппаратное обеспечение вычислительных сетей Сети ЭВМ и средства коммуникации ЭВМ различных типов, средства связи, оборудование абонентских систем, оборудование узлов связи, аппаратура связи и согласования работы сетей одного и того же уровня или различных уровней (приемопередатчики (трансиверы), повторители (репитеры), мосты, концентраторы (хабы), маршрутизаторы и коммутаторы, модемы (модуляторы демодуляторы), анализаторы, сетевые тестеры и пр.)

Сети ЭВМ и средства коммуникации Средства связи - проводные коаксиальный кабель витая пара (экранированная, неэкранированная) {Shielded (Unshielded) Twisted Pair, STP, UTP} оптоволокно {Fiber} - беспроводные инфракрасное излучение (прямое, рассеянное, отраженное) лазер (прямая видимость) радиопередача в узком спектре радиопередача в рассеянном спектре Аппаратное обеспечение вычислительных сетей

Сети ЭВМ и средства коммуникации Средства связи Коаксиальный кабель Аппаратное обеспечение вычислительных сетей

Сети ЭВМ и средства коммуникации Средства связи Коаксиальный кабель Толстый и тонкий коаксиальный кабель. Аппаратное обеспечение вычислительных сетей Тип Диаметр Эффективная длина сегмента Скорость передачи Обозначение по стандарту IEEE толстый1 см500 м10 Мбит/с10 base 5 тонкий0,5 см185 м10 Мбит/с10 base 2

Сети ЭВМ и средства коммуникации Средства связи Витая пара (Twisted Pair) - экранированная (Shielded ) - STP, - неэкранированная) (Unshielded) - UTP} Аппаратное обеспечение вычислительных сетей

Сети ЭВМ и средства коммуникации Средства связи Витая пара (Twisted Pair) Категории UTP: 1 - телефонный кабель, Мбит/с, Мбит/с, Гбит/с Параметры: диаметр жилы, шаг скрутки, диаметр изоляции, материал изоляции. Аппаратное обеспечение вычислительных сетей

Сети ЭВМ и средства коммуникации Средства связи Витая пара Аппаратное обеспечение вычислительных сетей

Сети ЭВМ и средства коммуникации Средства связи Витая пара Аппаратное обеспечение вычислительных сетей

Сети ЭВМ и средства коммуникации Средства связи Витая пара Аппаратное обеспечение вычислительных сетей

Сети ЭВМ и средства коммуникации Средства связи Оптоволокно, физ. особенности Аппаратное обеспечение вычислительных сетей

Сети ЭВМ и средства коммуникации Средства связи Оптоволокно, физ. особенности Аппаратное обеспечение вычислительных сетей Широкополосность оптических сигналов, несущая f= Гц. Следовательно в такой среде можно передавать полезный сигнал с частотой Гц, или Тбит/с. Скорость передачи может быть увеличена вдвое за счет того, что по одному волокну можно передавать одновременно в двух направлениях. Скорость можно поднять еще в два раза благодаря использованию волн перпендикулярных друг другу поляризаций. Частотное уплотнение по оптоволоконным линиям связи - передача разных сигналов на разных длинах волн. Очень малое затухание светового сигнала в среде передачи (до 0.15 dB/км, теоретический предел для фторцирконатных волокон 0.02 dB/км). Неподверженность электромагнитным помехам. Химическая стойкость.

Сети ЭВМ и средства коммуникации Средства связи Оптоволокно, тех. особенности Аппаратное обеспечение вычислительных сетей Основа оптоволокна - кварц (SiO 2 ), самый распространенный в природе материал, недорогой в отличие от меди. Оптические волокна имеют диаметр менее 100 микрон, имеют малый вес, могут применяться в авиации, приборостроении, кабельной технике. Оптоволокно - гальваническая развязка между контурами, существует возможность встраивать оптоволоконные кабеля в высоковольтные линии (человеку сложно навредить, и для волокна не надо делать подвесов - висит на силовом кабеле). Долговечность (более 25 лет). Возможность наращивать пропускную способность постоянно благодаря смене оконечного оборудования. Сложно "подслушать" передачу неразрушающим среду способом, т.к целостность оптоволокна постоянно контролируется.

Сети ЭВМ и средства коммуникации Средства связи Оптоволокно, тех. особенности Аппаратное обеспечение вычислительных сетей одномодовое оптоволокно многомодовое оптоволокно

Сети ЭВМ и средства коммуникации Средства связи Бескабельные каналы связи Радиоканал WLAN (Wireless LAN) - подключения по радиоканалу. В настоящее время на небольших расстояния (обычно до 100 метров) и в пределах прямой видимости. Два частотных диапазона – 2,4 ГГц и 5 ГГц. Скорость передачи – до 54 Мбит/с. Распространен вариант со скоростью 11 Мбит/с. Популярная технология Wi-Fi (Wireless Fidelity) позволяет организовать связь между компьютерами числом от 2 до 15 с помощью концентратора (называемого точка доступа, Access Point, AP). Аппаратное обеспечение вычислительных сетей

Сети ЭВМ и средства коммуникации Аппаратное обеспечение вычислительных сетей Коммутирующие устройства Концентратор- хаб (Hub) Интеллектуальный хаб (Intelligent Hub). Активный хаб (Active Hub). Peer Hub - хаб. Пассивный хаб (Passive Hub). Standalone Hub. Повторитель (repeater). Мост (Bridge). Маршрутизатор (router). Шлюз (Gateway)

Сети ЭВМ и средства коммуникации Аппаратное обеспечение вычислительных сетей Коммутирующие устройства Мост (Bridge).

Сети ЭВМ и средства коммуникации Аппаратное обеспечение вычислительных сетей Коммутирующие устройства Концентратор- хаб (Hub) Повторитель (repeater).

Сети ЭВМ и средства коммуникации Аппаратное обеспечение вычислительных сетей Коммутирующие устройства Мост (Bridge). Коммутатор (switch).

Сети ЭВМ и средства коммуникации Аппаратное обеспечение вычислительных сетей Основные характеристики маршрутизатора - тип: одно- или многопротокольный, LAN или wAN, Brouter; - поддерживаемые протоколы; - пропускная способность; - типы подключаемых сетей; - поддерживаемые интерфейсы (LAN и wAN); - количество портов; - возможность управления и мониторинга сети.

Сети ЭВМ и средства коммуникации Аппаратное обеспечение вычислительных сетей Коммутирующие устройства Шлюз (Gateway)

Информационное обеспечение сети Сети ЭВМ и средства коммуникации представляет собой единый информационный фонд, ориентированный на решаемые в сети задачи и содержащий массивы данных общего применения, доступные для всех пользователей (абонентов) сети, и массивы индивидуального пользования, предназначенные для отдельных абонентов; базы знаний, автоматизированные базы данных локальные и распределенные, общего и индивидуального назначения

Программное обеспечение (ПО) вычислительных сетей Сети ЭВМ и средства коммуникации автоматизирует процессы программирования задач обработки информации, осуществляет планирование и организацию коллективного доступа к телекоммуникационным, вычислительным и информационным ресурсам сети, динамическое распределение и перераспределение этих ресурсов с целью повышения оперативности и надежности удовлетворения запросов пользователей и т.д.

Группы программного обеспечения сетей Сети ЭВМ и средства коммуникации –общесетевое ПО, –общесетевое ПО, образуемое распределенной операционной системой (РОС) сети и программными средствами, входящими в состав комплекта программ технического обслуживания сети (это контролирующие тест- программы для контроля работоспособности элементов и звеньев сети и ее ТКС и диагностические тест-программы для локализации неисправностей в сети); –специальное ПО, –специальное ПО, представленное прикладными программными средствами: функциональными и интегрированными пакетами прикладных программ и прикладными программами сети, библиотеками стандартных программ, а также прикладными программами, отражающими специфику предметной области пользователей при реализации своих задач; –базовое программное обеспечение ЭВМ абонентских систем, –базовое программное обеспечение ЭВМ абонентских систем, включающее операционные системы ЭВМ, системы автоматизации программирования, контролирующие и диагностические тест-программы.

Сети ЭВМ и средства коммуникации Набор управляющих и обслуживающих программ РОС обеспечивает: –удовлетворение запросов пользователей по использованию общесетевых ресурсов, т.е. обеспечение доступа отдельных прикладных программ к ресурсам сети; –организацию связи между отдельными прикладными программами комплекса пользовательских программ, реализуемыми в различных АС сети, т.е. обеспечение межпрограммных методов доступа; –синхронизацию работы пользовательских программ при их одновременном обращении к одному и тому же общесетевому ресурсу; –удаленный ввод заданий с любой АС сети и их выполнение в любой другой АС сети в пакетном или оперативном режиме; –обмен файлами между АС сети, доступ к файлам, хранимым в удаленных ЭВМ, и их обработку; –передачу текстовых сообщений пользователям в порядке реализации функций службы электронной почты, телеконференций, электронных досок объявлений, дистанционного обучения; –защиту информации и ресурсов сети от несанкционированного доступа, т.е. реализацию функций служб безопасности сети; –выдачу справок, характеризующих состояние и использование аппаратных, информационных и программных ресурсов сети.

Сети ЭВМ и средства коммуникации РОС осуществляет планирование использования общесетевых ресурсов Признаки классификации методов планирования: –качество решения задачи планирования (по этому признаку различают методы, позволяющие получить оптимальный в отношении выбранного критерия план, и методы составления приближенных планов), –степень связности решаемых задач (составление планов реализации связанных задач обычно сложнее, чем в случае несвязанных задач), –степень адаптивности процесса планирования к возмущающим факторам, воздействующим на вычислительный процесс (методы адаптивного и неадаптивного планирования). –статическое и динамическое планирование

Сети ЭВМ и средства коммуникации Создание ВС сложная комплексная задача, требующая согласованного решения ряда вопросов: –выбора рациональной структуры сети, соответствующей ее назначению и удовлетворяющей определенным требованиям (определяется состав элементов и звеньев сети, их расположение, способы соединения); –выбора типа линий и каналов связи между звеньями сети и оценки их пропускной способности; –обеспечения способности доступа пользователей к общесетевым ресурсам, в частности, за счет оптимального решения задач маршрутизации; –распределения аппаратных, информационных и программных ресурсов по звеньям сети; –защиты информации, циркулирующей в сети, от несанкционированного доступа и др.