Вычислительная сеть Автономный компьютер Обмен информацией Компьютерная сеть система связи компьютеров и компьютерного оборудования для обмена информацией между ними

Цель создания сети Разделение ресурсов главная цель объединения в сеть Пользователи одних компьютеров получают возможность автоматического доступа к ресурсами других компьютеров сети

Разделяемые ресурсы Периферийные устройства диски, принтеры, сканеры и т. д. Данные, хранящиеся в оперативной памяти или на внешних запоминающих устройствах Вычислительная мощность удаленный запуск «своих» программ на «чужих» компьютерах

Классификация сетей По территориальной распространенности PAN (Personal Area Network) персональная сеть LAN (Local Area Network) локальные сети CAN (Campus Area Network) кампусная сеть MAN (Metropolitan Area Network) городские сети WAN (Wide Area Network) - глобальные сети

Функциональные роли По типу функционального взаимодействий Компьютеры серверы и клиенты Сервер предоставляет услуги (сервисы) клиентам по запросу (хранение файлов, почты, веб-страниц, обмен сообщениями и т. д.) Клиент использует услуги сервера (отправляет запросы на сервер)

Одноранговая сеть Нет выделенного сервера Все участники сети равны Каждый может быть и сервером (предоставлять свои ресурсы другим) и клиентом (использовать ресурсы других)

Клиент-сервер Клиент-серверная сеть Есть выделенный сервер(а), который предоставляет сервисы клиентам сервер клиент

Протокол Формат запросов клиента и ответов сервера определяется протоколом Спецификации открытых протоколов описываются открытыми стандартами, например протоколы Интернета определяются в документах RFC

Сервер Это программа (серверное ПО) Программный сервер исполняется на аппаратном обеспечении Может выполняться на специальном аппаратном сервере

Аппаратный сервер Аппаратный сервер специализированный компьютер Более мощный, надежный, масштабируемый, дорогой

Виды серверов Файл-серверы представляют собой серверы для обеспечения доступа к файлам на диске сервера Серверы БД обслуживают базу данных и отдают данные по запросам Службы обмена сообщениями позволяют пользователю передавать и получать сообщения

Виды серверов Серверы удаленного доступа - через соответствующую клиентскую программу, обеспечивают пользователя консольным доступом к удаленной системе Веб-сервер предоставляет клиентам доступ к веб-сайтам через специальную программу - браузер

Сетевые средства Для работы в сети компьютер нужно оснастить доп. сетевыми средствами Сетевой интерфейс (сетевая карта) Драйвер сетевой карты Сетевая ОС Сетевые службы Сетевые приложения

Сетевой интерфейс Физический интерфейс (порт, NIC Network Interface Card) Определяется набором электрических связей и характеристиками сигналов Представляет собой разъем с набором контактов Пара разъемов соединяется кабелем, образуется канал связи

Сетевые службы

Клиент это программный модуль, предназначенный для формирования и передачи сообщений-запросов к ресурсам удаленного компьютера от разных приложений с последующим приемом результатов из сети и передачей их соответствующим приложениям

Сетевые службы Сервер это программный 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 Пара клиент-сервер, предоставляющая доступ к конкретному типу ресурса компьютера через сеть, образует сетевую службу

Веб-служба Используется для поиска и просмотра информации в Интернет Клиент веб-браузер (Opera, Mozilla Firefox, Internet Explorer, etc) Сервер веб-сервер (Apache, IIS, nginx, etc) Разделяемый ресурс веб-сайт : определенным образом организованный набор файлов, содержащих связанную информацию, хранящийся на диске

Веб-служба

Сетевая ОС ОС – набор системных программ, который обеспечивает эффективное управление ресурсами компьютера и предоставляет пользователю удобный интерфейс работы Сетевая ОС – ОС, которая помимо управления локальными ресурсами предоставляет пользователям и приложениям возможность доступа к информационным и аппаратным ресурсам других компьютеров Удаленный доступ к сетевым ресурсам обеспечивается: Сетевыми службами Средствами транспортировки сообщений по сети

Транспортные средства Обеспечивают передачу сообщений, которыми обмениваются клиентские и серверные части сетевых служб Задачу коммуникации между компьютерами решают драйверы и протокольные модули: Формирование сообщений Разбиение сообщения на части (пакеты, кадры) Преобразование имен компьютеров в числовые адреса Дублирование сообщений в случае их потери Определение маршрута в сложной сети

Передача данных по линиям связи Используется двоичный код Кодирование – представление данных в виде электрических или оптических сигналов Линии связи между компьютерами имеют большую протяженность Проходят вне экранированного корпуса, подвержены сильным помехам и искажениям импульсов Для повышения надежности используется подсчет контрольной суммы и передача этого значения по линиям связи после каждого байта и блока байтов Используется сигнал-квитанция, которым получатель подтверждает правильность приема данных

Характеристики физических каналов Предложенная нагрузка – поток данных, поступающий от пользователя на вход сети Скорость передачи данных – фактическая скорость потока данных, прошедшего через сети Емкость канала (пропускная способность) – максимально возможная скорость передачи информации по каналу

Направления передачи Дуплексный канал (full duplex) обеспечивает одновременную передачу информации в обоих направлениях, может состоять из двух сред, каждая из которых используется для передачи в одном направлении Полудуплексный канал (half duplex) обеспечивает передачу информации в обоих направлениях, но не одновременно, а по очереди Симлексный канал – передача только в одном направлении

Топология физических связей Топология определяет конфигурацию соединения узлов сети друг с другом Сетевой узел (хост, host) – любое устройство, подключенное к сети (компьютер, телефон, принтер, коммутатор, маршрутизатор и т.д.) Можно соединять каждый компьютер с каждым Либо последовательно, тогда они будут общаться друг с другом передавая сообщения «транзитом» Наличие нескольких путей между узлами повышает надежность сети Простота присоединения новых устройств делает сеть расширяемой

Типовые топологии сетей

Полносвязная (а) – каждый с каждым Ячеистая (б) – удаление некоторых соединений из полносвязной Кольцевая (в) – данные по кольцу от одного к другому (мало линий связи, резервирование связей) Звезда (г) – каждый узел подключается к общему центральному устройству (концентратору). Концентратор (hub) направляет информацию, передаваемую одним узлом другому или всем Дерево (д) – иерархически соединенные звезды. Самая распространенная топология Общая шина (е) – центральным элементом является пассивный кабель, к которому подключаются все компьютеры (в каждый момент времени только один компьютер может передавать данные)