Современные сетевые технологии Олифер Виктор Григорьевич Олифер Наталья Алексеевна

Содержание курса: Тема 1. Общие принципы построения вычислительных сетей Тема 2. Основы передачи дискретных данных Тема 3. Базовые технологии локальных сетей

Тема 4. Построение локальных сетей на основе стандартов физического и канального уровней Тема 5. Сетевой уровень как средство построения больших сетей Тема 6. Глобальные сети

Глава 7. Сетевые операционные системы Глава 8. Принципы межсетевого взаимодействия Глава 9. Проблемы безопасности в сетях

1. Общие принципы построения вычислительных сетей

Эволюция телекоммуника ций Эволюция вычислител ьной техники Эволюция компьютерных сетей Эволюция вычислительных систем

ВЦ на базе мейнфрейма Предприятие Централизованная система на базе мэйнфрейма

Устройство ввода Пакет заданий Вычислительный центр на базе мэйнфрейма Пользователи с заданиями на выполнение вычислительной работы

ВЦ на базе мейнфрейма Предприятие Удалённое подразделение Многотерминальная система – прообраз вычислительной сети

Вычислительный центр на базе мэйнфрейма Офисы 1 этажа Офисы 3 этажа Офисы 2 этажа 4 этаж - Терминал пользователя

Многотерминальные централизованные системы уже имели уже все внешние признаки локальных вычислительных сетей, однако по существу ими не являлись, так как сохраняли сущность централизованной обработки данных автономно работающего компьютера.

Объединение удаленных супер-ЭВМ глобальными связями Сотни или тысячи километров 1969 – начало работ по созданию сетей с коммутацией пакетов, 1974 – архитектура SNA (IBM), сети Х.25

Главным результатом создания первых глобальных компьютерных сетей был отказ от принципа коммутации каналов, на протяжении многих десятков лет успешно использовавшегося в телефонных сетях.

Появление миникомпьютеров В результате технологического прорыва в области производства компьютерных компонентов появились большие интегральные схемы (БИС). Их сравнительно невысокая стоимость и богатыехорошие функциональные возможности привели к созданию мини- компьютеров, которые стали реальными конкурентами мэйнфреймов.

Предприятие мини-ЭВМ Автономное использование нескольких миникомпьютеров на одном предприятии

терминалы мини- ЭВМ ПК мини-ЭВМ ПК Устройство сопряжния Различные типы связей в первых локальных сетях – начало 70-х

Создание персональных компьютеров Создание персональных компьютеров (начало 80-х) послужило мощным катализатором для бурного роста локальных сетей, появилась отличная материальная основа в виде десятков и сотен машин, принадлежащих одному предприятию и расположенных в пределах одного здания.

В середине 80-х годов положение дел в локальных сетях стало кардинально меняться. Утвердились стандартные технологии объединения компьютеров в сеть Ethernet Arcnet Token Ring Token Bus несколько позже FDDI. Стандартные технологии

Стандартные сетевые технологии Элементы локальных сетей Ethernet, Token Ring, ArcNet: компьютеры сетевые адаптеры драйверы сетевых адаптеров коаксиальный кабель операционная система Novell NetWare

Классификация сетей по территориальному признаку Локальные сети (Local Area Network - LAN) Глобальные сети (Wide Area Network - WAN) Городские сети (Metropolitan Area Network - MAN)

Первые ламповые компьютерыНачало 40-х Первые компьютеры на полупроводниковых схемах (транзисторах). Середина 50-х Первые компьютеры на интегральных схемах. Первые мультипрограммные ОС. Середина 60-х Первые глобальные связи компьютеров.Конец 60-х Начало передач по телефонным сетям голоса в цифровой форме. Конец 60-х Появление больших интегральных схем. Первые мини- компьютеры. Начало 70-х Первые нестандартные локальные сети.Начало 70-х Создание сетевой архитектуры IBM SNA.1974 Создание технологии Х Появление персональных компьютеров.Начало 80-х Создание Internet в современном виде. Установка на всех узлах стека TCP/IP. Начало 80-х Появление стандартных технологий локальных сетей. Ethernet – 1980 Token Ring – 1985 FDDI Начало коммерческого использования Internet.Конец 80-х Изобретение Web.1991

Какие из утверждений, по вашему мнению, ошибочны? Первые сетевые операционные системы появились с возникновением первых глобальных сетей Первые глобальные сети использовали каналы телефонных сетей После появления первых глобальных сетей по телефонным сетям стали передавать голосовые данные в цифровой форме

Целью создания первых глобальных компьютерных сетей было налаживание обмена сообщениями (электронная почта) Первые глобальные сети называют также первичными сетями Глобальная сеть ARPANET стала основой для создания Internet Какие из утверждений, по вашему мнению, ошибочны?

SNA – это сетевая технология, разработанная для сети ARPANET Созданием и стандартизацией сетей X.25 занималась компания IBM Первые глобальные сети строились на основе коммутации каналов Какие из утверждений, по вашему мнению, ошибочны?

Вычислительные сети как распределенные системы Распределенные функции: обработка данных хранение данных ввод-вывод данных доступ пользователей к компьютеру Степень взаимосвязности элементов системы: мультипроцессорные системы многомашинные системы вычислительные сети распределенные вычислительные среды

Преимущества распределенных систем: Возможность превышения максимальной производительности одного процессора Лучшее соотношение производительность/стоимость Соответствие распределенному характеру обработки данных (банки, учреждения, производство) Повышенная надежность (живучесть) Простота наращивания и расширения Балансирование нагрузки, разделение ресурсов

Проблемы: Сложность организации совместной работы отдельных элементов распределенной системы (сложность ОС, приложений, коммуникационного оборудования) Проблема безопасности данных Проблема надежного обмена данными

Мультипроцессорные системы Распределенная обработка в пределах компьютера Несколько процессорных узлов, взаимодействующих через общую ОП Истинный параллелизм вычислений – повышение производительности или надежности

Многомашинные системы – несколько компьютеров, работающих под управлением собственной ОС, связанных в единое целое специальными программными и аппаратными средствами взаимодействуют через внешнюю память истинный параллелизм - распределение вычислительной нагрузки на уровне задач территориально тесно связанные

Вычислительные сети слабые программные и аппаратные связи компьютеры территориально автономны взаимодействие с помощью сообщений через каналы связи основная цель – разделение ресурсов: файлов, дисков, принтеров, модемов, факсов

Истинно распределенные вычислительные среды Сеть выступает как единый компьютер Сеть прозрачна для пользователя Параллелизм на уровне задачи

Распределенный характер сетевых приложений Сетевая ОС Клиент Сетевая ОС Сервер Ответ Запрос Клиент Запрос Ответ

Разделение локальных ресурсов каждого компьютера между всеми пользователями сети достигается с помощью : клиентов (client), которые формируют запросы на доступ к удаленным компьютерам, серверов (server), принимающих эти запросы из сети и предоставляющих запрашиваемые ресурсы. Набор модулей «клиент – сервер» представляет собой распределенную программу, реализующую сетевую службу (service).