Архитектура вычислительных сетей реферат

Обновлено: 05.07.2024

Определение понятия "клиент-сервер". Классификация локальных вычислительных сетей. Характеристика физической и логической топологий. Анализ особенностей применения, преимуществ и недостатков шинной топологии, топологии типов "звезда" и "кольцо".

Рубрика	Программирование, компьютеры и кибернетика
Вид	реферат
Язык	русский
Дата добавления	14.11.2016
Размер файла	160,3 K

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

ОРСКИЙ ГУМАНИТАРНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

федерального государственного бюджетного общеобразовательного учреждения высшего образования

(Орский гуманитарно-технологический институт (филиал) ОГУ)

Факультет физико-математического и естественнонаучного образования

Кафедра математического анализа, информатики, теории и методики обучения информатике

Архитектура локальных сетей

Проверил: Канд. пед. н.

Выполнил: студент 1 курса

Понятие архитектуры
Классификация ЛВС
Сетевые топологии
Список литературы

Введение

Основное отличие ЛВС от глобальных систем заключается в том, что для всех абонентов имеется единый высокоскоростной канал передачи данных, к которому ЭВМ и другое периферийное оборудование подключаются через специальные блоки сопряжения. Поэтому схемы соединения ЭВМ по линиям связи, а также системы телеобработки различных конфигураций не могут считаться ЛВС, даже если они обслуживают такую же по размерам территорию.

В производственной практике ЛВС играют очень большую роль. Посредством ЛВС в систему объединяются персональные компьютеры, расположенные на многих удаленных рабочих местах, которые совместно используют оборудование, программные средства и информацию. Рабочие места сотрудников перестают быть изолированными и объединяются в единую систему.

Понятие архитектуры

Классификация ЛВС

- метод доступа к среде

Сетевые топологии

Все компьютеры в локальной сети соединены линиями связи. Геометрическое расположение линий связи относительно узлов сети и физическое подключение узлов к сети называется физической топологией. В зависимости от топологии различают сети: шинной, кольцевой, звездной, иерархической и произвольной структуры.

Различают физическую и логическую топологию. Логическая и физическая топологии сети независимы друг от друга. Физическая топология - это геометрия построения сети, а логическая топология определяет направления потоков данных между узлами сети и способы передачи данных.

В настоящее время в локальных сетях используются следующие физические топологии:

Шинная топология

Сети с шинной топологией используют линейный моноканал (коаксиальный кабель) передачи данных, на концах которого устанавливаются оконечные сопротивления (терминаторы). Каждый компьютер подключается к коаксиальному кабелю с помощью Т-разъема (Т - коннектор). Данные от передающего узла сети передаются по шине в обе стороны, отражаясь от оконечных терминаторов. Терминаторы предотвращают отражение сигналов, т.е. используются для гашения сигналов, которые достигают концов канала передачи данных.

Таким образом, информация поступает на все узлы, но принимается только тем узлом, которому она предназначается. В топологии логическая шина среда передачи данных используются совместно и одновременно всеми ПК сети, а сигналы от ПК распространяются одновременно во все направления по среде передачи. Так как передача сигналов в топологии физическая шина является широковещательной, т.е. сигналы распространяются одновременно во все направления, то логическая топология данной локальной сети является логической шиной.

Рисунок 1 - Наглядное применение шинной топологии

Данная топология применяется в локальных сетях с архитектурой Ethernet (классы 10Base-5 и 10Base-2 для толстого и тонкого коаксиального кабеля соответственно).

Преимущества сетей шинной топологии:

- отказ одного из узлов не влияет на работу сети в целом;

- сеть легко настраивать и конфигурировать;

- сеть устойчива к неисправностям отдельных узлов.

Недостатки сетей шинной топологии:

- разрыв кабеля может повлиять на работу всей сети;

- ограниченная длина кабеля и количество рабочих станций;

- трудно определить дефекты соединений.

Данные от передающей станции сети передаются через хаб по всем линиям связи всем ПК. Информация поступает на все рабочие станции, но принимается только теми станциями, которым она предназначается. Так как передача сигналов в топологии физическая звезда является широковещательной, т.е. сигналы от ПК распространяются одновременно во все направления, то логическая топология данной локальной сети является логической шиной.

Данная топология применяется в локальных сетях с архитектурой 10Base-T Ethernet.

Преимущества сетей топологии звезда:

- легко подключить новый ПК;

- имеется возможность централизованного управления;

- сеть устойчива к неисправностям отдельных ПК и к разрывам соединения отдельных ПК.

Недостатки сетей топологии звезда:

- отказ хаба влияет на работу всей сети;

- большой расход кабеля.

В сети с топологией кольцо все узлы соединены каналами связи в неразрывное кольцо (необязательно окружность), по которому передаются данные. Выход одного ПК соединяется со входом другого ПК. Начав движение из одной точки, данные, в конечном счете, попадают на его начало. Данные в кольце всегда движутся в одном и том же направлении.

К основному недостатку сетей топологии кольцо является то, что повреждение линии связи в одном месте или отказ ПК приводит к неработоспособности всей сети.

Подобные документы

Виды сетевых топологий: шинная, кольцевая, звездная, иерархическая и произвольная. Физические топологии, применяемые в локальных сетях в настоящее время: шина (BUS), звезда (STAR), кольцо (RING), физическая звезда и логическое кольцо (Token RING).

презентация [575,3 K], добавлен 24.04.2017

Общая характеристика локальных вычислительных сетей, типы их топологии: "звезда", "кольцо", "шина" либо смешанная. Понятие сервера и компьютера - рабочей станции. Состав необходимого сетевого оборудования, параметры его производительности и надежности.

курсовая работа [420,0 K], добавлен 27.04.2013

Понятие локальных вычислительных сетей, их виды и принципы построения. Топология (кольцо, звезда и шина) и древовидная структура ЛВС. Алгоритм решения экономической задачи по осуществляемой страховой деятельности на территории России по видам полисов.

курсовая работа [604,2 K], добавлен 23.04.2013

Классификация компьютерных сетей в технологическом аспекте. Устройство и принцип работы локальных и глобальных сетей. Сети с коммутацией каналов, сети операторов связи. Топологии компьютерных сетей: шина, звезда. Их основные преимущества и недостатки.

реферат [134,0 K], добавлен 21.10.2013

Описание нетрадиционных и мультипроцессорных архитектур вычислительных систем. Принципы параллельной и конвейерной обработки данных. Теория массового обслуживания и управления ресурсами компьютерных систем. Базовые топологии локальных и глобальной сетей.

Потребность в передаче и обмене информацией человечество испытывало уже на ранних стадиях своего развития. Если сначала для ускорения передачи информации использовались костры, курьеры, потом – почта, семафорный телеграф и прочее, то с появлением электрического телеграфа и телефона принципиально изменились возможности передачи информации. Изобретение радио и телевидения, а затем компьютера, цифровых систем связи и вычислительных сетей, создание в1978 года первого персонального компьютера и совершенно невероятное и исключительно быстрое его распространение и развитие именно в качестве инструментального средства накопления, преобразования и передачи информации позволили новым, автоматизированным информационным технологиям внедриться практически во все области человеческой деятельности.

Содержание

I Введение …. ………………………………………………………………. 3
II Архитектура. Сетевой уровень модели OSI ………..………..………. 5
III Компьютерная сеть ……………………………………………………. 11
Классификация …. …………………. …………………………. …13
Базовые топологии локальных компьютерных сетей ……………. 15
Глобальные и локальные вычислительные сети …………………. 16
Сетевые протоколы и уровни ………………………………………..17
Физический и канальный уровни …………………………………. 20
Глобальная сеть Интернет …………………………………………. 22
IV Заключение……………. ………………………………………………..27
V Список литературы………………………………

Работа содержит 1 файл

Архитектура компьютерных сетей.doc

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ

ФЕДЕРАЦИИ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ

УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

Архитектура компьютерных сетей

Студент гр. СТ-10 Петрова АС

Доцент кафедры СМиТ Дворянинова Н.В.

II Архитектура. Сетевой уровень модели OSI ………..………..………. 5

Базовые топологии локальных компьютерных сетей ……………. 15

Глобальные и локальные вычислительные сети …………………. 16

Сетевые протоколы и уровни ………………………………………..17

Физический и канальный уровни …………………………………. 20

Глобальная сеть Интернет …………………………………………. 22

Вычислительные системы различной архитектуры являются аппаратной частью информационной технологии, достигшей к ХХ веку глобального характера и содержания. Мультипроцессорные системы, к которым относятся так же компьютерные сети, позволяют за счет изменения их архитектуры оптимизировать параметры основных процессов информационной технологии: обработка, накопление, передача данных и представление знаний.

Под технологией в широком смысле понимают науку о производстве материальных благ, включающую три аспекта: информационный, инструментальный и социальный. Информационный аспект включает описание принципов и методов производства; инструментальный - орудия труда, с помощью которых реализуется производство; социальный – кадры и их организацию.

Технологию рассматривают как последовательность действий над предметом труда в целях получения конечного продукта.

В основе автоматизированных информационных технологий лежат следующие технические достижения:

Создание средств накопления больших объёмов информации на машинных носителях, таких как магнитные и оптические диски;

Создание различных средств связи, позволяющих воспринимать, использовать и передавать информацию практически в любой точке земного шара;

Создание особенного персонального компьютера, позволяющего обрабатывать и отображать информацию, накапливать и генерировать знания.

Наиболее полно достоинства информационной технологии проявляется при её использовании в автоматизированных системах управления (АСУ).

II Архитектура. Сетевой уровень модели OSI

Архитектура - спецификации связи, разработанные для определения функций сети и установления стандартов различных моделей вычислительных систем, предназначенных для обмена и обработки данных.

Сетевая модель OSI (open systems interconnection basic reference model - базовая эталонная модель взаимодействия открытых систем, сокращенно ЭМВОС; 1978 г.) - абстрактная сетевая модель для коммуникаций и разработки сетевых протоколов. Предлагает взгляд на компьютерную сеть с точки зрения измерений. Каждое измерение обслуживает свою часть процесса взаимодействия. Благодаря такой структуре совместная работа сетевого оборудования и программного обеспечения становится гораздо проще и прозрачнее.

В настоящее время основным используемым стеком протоколов является TCP/IP, разработанный ещё до принятия модели OSI и вне связи с ней.

Для стандартизации сетей Международная организация стандартов (OSI) предложила семиуровневую сетевую архитектуру. К сожалению, конкретные реализации сетей не используют все уровни международного стандарта. Однако этот стандарт дает общее представление о взаимодействии отдельных подсистем сети.

В литературе наиболее часто принято начинать описание уровней модели OSI с 7-го уровня, называемого прикладным, на котором пользовательские приложения обращаются к сети. Модель OSI заканчивается 1-м уровнем — физическим, на котором определены стандарты, предъявляемые независимыми производителями к средам передачи данных:

тип передающей среды (медный кабель, оптоволокно, радиоэфир и др.),
тип модуляции сигнала,
сигнальные уровни логических дискретных состояний (нуля и единицы).

Любой протокол модели OSI должен взаимодействовать либо с протоколами своего уровня, либо с протоколами на единицу выше и/или ниже своего уровня. Взаимодействия с протоколами своего уровня называются горизонтальными, а с уровнями на единицу выше или ниже — вертикальными. Любой протокол модели OSI может выполнять только функции своего уровня и не может выполнять функций другого уровня, что не выполняется в протоколах альтернативных моделей.

К базовым сетевым технологиям относятся физический и канальный уровни.

Для запоминания названий 7-и уровней модели OSI на английском языке рекомендуют использовать фразу "All people seem to need data processing", в которой первые буквы слов соответствуют первым буквам названий уровней. Для запоминания уровней на русском языке существует фраза: "Попробуй представить себе тачку, стремящуюся к финишу", первые буквы слов в которой так же соответствуют первым буквам названий уровне.

Семиуровневая сетевая архитектура:

Прикладной уровень (Application Layer).

Уровень представления (Presentation Layer).

Сеансовый уровень (Session Layer).

Транспортный уровень (Transport Layer).

Сетевой уровень (Network Layer).

Канальный уровень (Data Link).

Физический уровень (Physical Layer).

Физический уровень (Physical Layer) обеспечивает виртуальную линию связи для передачи данных между узлами сети. На этом уровне выполняется преобразование данных, поступающих от следующего, более высокого уровня (уровень управления передачей данных), в сигналы, передающиеся по кабелю.

В глобальных сетях на этом уровне могут использоваться модемы и интерфейс RS-232-C. Характерные скорости передачи здесь определяются линиями связи и для телефонных линий (особенно отечественных) обычно не превышают 2400 бод.

В локальных сетях для преобразования данных применяются сетевые адаптеры, обеспечивающие скоростную передачу данных в цифровой форме. Скорость передачи данных может достигать десятков и сотен мегабит в секунду.

Канальный уровень (Data Link) обеспечивает виртуальную линию связи более высокого уровня, способную безошибочно передавать данные в асинхронном режиме. При этом данные обычно передаются блоками, содержащими дополнительную управляющую информацию. Такие блоки называют кадрами.

При возникновении ошибок автоматически выполняется повторная посылка кадра. Кроме того, на уровне управления линией передачи данных обычно обеспечивается правильная последовательность передаваемых и принимаемых кадров. Последнее означает, что если один компьютер передает другому несколько блоков данных, то принимающий компьютер получит эти блоки данных именно в той последовательности, в какой они были переданы.

Сетевой уровень (Network Layer) предполагает, что с каждым узлом сети связан некий процесс. Процессы, работающие на узлах сети, взаимодействуют друг с другом и обеспечивают выбор маршрута передачи данных в сети (маршрутизацию), а также управление потоком данных в сети. В частности, на этом уровне должна выполняться буферизация данных.

Сеансовый уровень (Session Layer) обеспечивает интерфейс с транспортным уровнем. На этом уровне выполняется управление взаимодействием между рабочими станциями, которые участвуют в сеансе связи. В частности, на этом уровне выполняется управление доступом на основе прав доступа.

Уровень представления (Presentation Layer) описывает шифрование данных, их сжатие и кодовое преобразование. Например, если в состав сети входят рабочие станции с разным внутренним представлением данных (ASCII для IBM PC и EBCDIC для IBM-370), необходимо выполнить преобразование.

* Данная работа не является научным трудом, не является выпускной квалификационной работой и представляет собой результат обработки, структурирования и форматирования собранной информации, предназначенной для использования в качестве источника материала при самостоятельной подготовки учебных работ.

Принципы построения компьютерных сетей. Характеристика компьютерных сетей

Компьютерная сеть – сеть обмена и распределенной обработки информации, которая образуется множеством взаимосвязанных абонентских систем и средствами связи. Средства передачи ориентированы на коллективное использование общесетевых ресурсов – аппаратных, информационных и программных.

Абонентская система (АС) – совокупность ЭВМ, ПО, периферийного оборудования, средств связи, ВС, которые выполняют прикладные процессы, коммуникационная подсеть (телекоммуникационная система представляет собой совокупность физической среды передачи информации, аппаратных и программных средств, обеспечивающих взаимодействие АС).

Прикладной процесс – различные процедуры обработки, хранения, вывода информации, которые выполняются в интересах пользователя. С появлением сетей удалось решить две проблемы:

1) обеспечение, в принципе, неограниченного доступа к ЭВМ

пользователей, независимо от их территориального расположения;

2) возможность оперативного перемещения больших массивов информации на любые расстояния.

Для сетей принципиальное значение имеют следующие обстоятельства:

- ЭВМ, находящиеся в разных АС одной сети связываются между собой автоматически;

- каждая ЭВМ сети должна быть приспособлена как для работы в автономном режиме под управлением своей ОС, так и для работы в качестве составного звена сети;

- компьютеры сети могут работать в различных режимах: обмена данными между АС, запроса и выдачи информации, сбора информации, пакетной обработки данных и т.д.

Аппаратное обеспечение сети составляют: ЭВМ различных типов; средства связи; оборудование АС; оборудование узлов связи; аппаратура связи и согласование работы сетей одного и того же уровня или различных уровней. Основные требования к ЭВМ сетей - это универсальность и модульность. Информационное обеспечение сети представляет собой единый информационный ориентированный на решаемые в сети задачи и содержащий массивы данных доступных для всех пользователей сетей и массивы для индивидуальных пользователей.

ПО ВС автоматизирует процессы программирования задач, обработки информации, осуществляет планирование и организацию коллективного доступа к коммуникационным, вычислительным ресурсам сети. Также ПО осуществляет динамическое распределение и перераспределение этих ресурсов.

- общесетевое ПО, которое образуется распределенной ОС сети и программными средствами входящих в состав комплекса программ технического обслуживания;

- специальное ПО представленные прикладными программными средствами: функциональными и интегрированными пакетами программ, библиотеками стандартных программ, а также программами, отражающими специфику предметной области;

- базовое ПО ЭВМ, включающее ОС, системы автоматизации программирования, контролирующие и диагностические тест программы.

Классификация компьютерных сетей.

В основу классификации КС положены наиболее характерные, функциональные и информационные признаки.

По степени территориального распределения элементов сети. Таким образом, сети бывают глобальные, региональные и локальные. Глобальная КС объединяет АС рассосредоточенные на большой территории, охватывающие различные страны и континенты. Взаимодействие АС осуществляется на базе различных территориальных сетей связи, в которых используются телефонные линии, радио, спутниковая связь. Региональные КС объединяют АС расположенные друг от друга на значительном расстоянии в пределах одной страны, региона, большого города. Локальная КС связывает АС расположенные в пределах небольшой территории. Её протяженность ограничивается несколькими километрами.

Отдельный класс составляют корпоративные КС. Корпоративная сеть относится к технической базе корпорации. Ей принадлежит ведущая роль задач планирования, организации

По способу управления КС делят на сети с централизованным, децентрализованным и смешанным управлением. По топологии сети могут делиться на два класса: широковещательные и последовательные. К широковещательным конфигурациям в любой момент времени на передачу единицу единицы информации может работать только одна рабочая станция, а остальные могут принимать этот кадр. Основные типы широковещательной конфигурации:

звезда с пассивным центром;

В последовательных конфигурациях характерных для сетей с маршрутизацией информации передача данных осуществляется от одной рабочей станции к соседней. Причем на различных участках сети могут использоваться различные виды передающей среды. Передатчикам и приемникам здесь предъявляются более низкие требования, чем в широковещательных конфигурациях.

звезда с интеллектуальным центром;

Способы передачи данных

Телефонная сеть PSTN

Модем и коммутируемый доступ

Передача по оптоволоконному кабелю

Synchronous optical networking

Fiber distributed data interface

Ближнего радиуса действия

Human Area Network

Среднего радиуса действия

IEEE 802.16e WiMAX

Дальнего радиуса действия

Передача данных при помощи мобильных телефонов

IEE 802.16e WiMAX

Коллизии и способы их разрешения

Коллизия (англ. collision — ошибка наложения, столкновения) — в терминологии компьютерных и сетевых технологий, наложение двух и более кадров от станций, пытающихся передать кадр в один и тот же момент времени.

Все данные, передаваемые по сети, помещаются в кадры определенной структуры и снабжаются уникальным адресом станции назначения. Чтобы получить возможность передавать кадр, станция должна убедиться, что разделяемая среда свободна. Это достигается прослушиванием основной гармоники сигнала, которая также называется несущей частотой (carrier-sense). Признаком незанятости среды является отсутствие на ней несущей частоты, которая при манчестерском способе кодирования равна 5-10 МГц, в зависимости от последовательности единиц и нулей, передаваемых в данный момент.

Если среда свободна, то узел имеет право начать передачу кадра. Все станции, подключенные к кабелю, могут распознать факт передачи кадра, и та станция, которая узнает собственный адрес в заголовках кадра, записывает его содержимое в свой внутренний буфер, обрабатывает полученные данные, передает их вверх по своему стеку, а затем посылает по кабелю кадр-ответ. Адрес станции источника содержится в исходном кадре, поэтому станция-получатель знает, кому нужно послать ответ. После окончания передачи кадра все узлы сети обязаны выдержать технологическую паузу (Inter Packet Gap) в 9,6 мкс. Эта пауза, называемая также межкадровым интервалом, нужна для приведения сетевых адаптеров в исходное состояние, а также для предотвращения монопольного захвата среды одной станцией. После окончания технологической паузы узлы имеют право начать передачу своего кадра, так как среда свободна.

При описанном подходе возможна ситуация, когда две станции одновременно пытаются передать кадр данных по общей среде. Механизм прослушивания среды и пауза между кадрами не гарантируют защиты от возникновения такой ситуации, когда две или более станции одновременно решают, что среда свободна, и начинают передавать свои кадры. Говорят, что при этом происходит коллизия (collision), так как содержимое обоих кадров сталкивается на общем кабеле и происходит искажение информации — методы кодирования, используемые в Ethernet, не позволяют выделять сигналы каждой станции из общего сигнала.

Коллизия — это нормальная ситуация в работе сетей Ethernet. Для возникновения коллизии не обязательно, чтобы несколько станций начали передачу абсолютно одновременно, такая ситуация маловероятна. Гораздо вероятней, что коллизия возникает из-за того, что один узел начинает передачу раньше другого, но до второго узла сигналы первого просто не успевают дойти к тому времени, когда второй узел решает начать передачу своего кадра. То есть коллизии — это следствие распределенного характера сети.

Для уменьшения количества коллизий необходимо уменьшить количество устройств на сетевом сегменте, чтобы повлиять на уровень коллизий. Это обычно достигается путем деления сегмента на два сегмента и помещении моста (bridge) или маршрутизатора (router) между ними.

Сетевая модель OSI

Сетевая модель OSI (ЭМВОС) (базовая эталонная модель взаимодействия открытых систем, англ. Open Systems Interconnection Basic Reference Model, 1978 г.) — абстрактная сетевая модель для коммуникаций и разработки сетевых протоколов. Предлагает взгляд на компьютерную сеть с точки зрения измерений. Каждое измерение обслуживает свою часть процесса взаимодействия. Благодаря такой структуре совместная работа сетевого оборудования и программного обеспечения становится гораздо проще и прозрачнее.

В настоящее время основным используемым стеком протоколов является TCP/IP, разработка которого не была связана с моделью OSI и к тому же была совершена до её принятия.

В учебном пособии рассмотрены основные вопросы архитектуры построения вычислительных сетей, аппаратное и программное обеспечение компьютерных сетей.

1.1. Назначение и классификация распределенных систем………………………6

1.2.Коммутационная среда передачи данных 9

1.2.1.Витая пара (twisted pair, ТР). 9

1.2.2.Коаксиальный кабель (coaxial). 10

1.2.3.Волоконно-оптический кабель (ВОК). 10

1.2.5.Инфракрасный канал. 12

1.2.6.Домашняя электропроводка как среда передачи данных. 12

2.Стандартные архитектуры локальных вычислительных сетей 13

2.1.Общая шина 14

2.2.Топология Звезда 15

2.3.Топология Кольцо 15

2.4.Смешанная топология 16

3.Типы организации локальных сетей 17

3.1.Одноранговые сети 17

3.2.Сети с выделенным сервером (клиент-сервер). 17

4.Методы доступа в сети 18

4.1 Метод доступа Ethernet 19

4.2 Метод Token Ring 19

4.3 Метод Arcnet 20

4.4 Метод доступа FDDI 20

4.5 Метод FAST Ethernet 21

4.6 Метод Gigabit Ethernet 21

4.7 Метод 10Gigabit Ethernet 22

5. Сетевые аппаратные компоненты 23

5.1 Репитер (повторитель) 23

5.2 Концентратор (HUB) 23

5.3 Аппаратура для логической структуризации сети 25

5.5 Коммутатор 30

5.6.Маршрутизатор ( Router ) 47

5.8. Firewall (брандмауэр) 52

5.9.Сетевые карты (адаптеры) 53

Установка сетевой карты 53

5.10.Подключение компонентов сети 55

5.13.Прокладка кабеля и распайка разъемов 57

Проверка сетевого кабеля 57

5.14. Соединение локальной сети на базе метода доступа Ethernet . 58

5.14.1.Ethernet на толстом коаксиальном кабеле (Thicknet, спецификация10 Base-2). 58

5.14.2.Ethernet на тонком коаксиально кабеле (Thinnet, спецификация10 Base-2). 59

5.14.3.Сеть Ethernet на неэкранированной витой паре (UTP, стандарт 10BASE-T). 60

6.1.Протоколы обмена данными в сети 62

6.1.1.Протокол Netbios ( Netbeui ) 62

6.1.2.Протокол TCP/IP 63

6.1.3.Развитие стека TCP/IP: протокол IPv.6 68

Контрольные вопросы 71

8.Сетевые операционные системы 75

8.2. Особенности архитектуры Windows NT/2000. 77

8.3.Основные сетевые сервисные функции ОС WINDOWS NT/2000 78

8.3.1.DHCP -сервер 78

8.3.2.Область действия DHCP ( Scope ) . 78

8.3.3.Суперобласти действия DHCP (для Windows 2000) 79

8.3.4.Механизм работы протокола DHCP 79

8.4.1. WINS и имена NETBIOS 82

8.4.2.Файл LMHOSTS……………………………………………………………. 83 8.4.3.Репликация между серверами WINS………………………………………..84

8.4.4.Установка WINS в Windows 2000 Server…………………………………. 84

8.4.5.Определение IP-адреса и физического адреса ПК…………………………85

8.4.6.Служба DNS…………………………………………………………………..85

8.4.7.Проблема разрешения имен…………………………………………………86

8.4.8.DNS сервер…………………………………………………………………. 86

8.4.9.Последовательность разрешения имен в службе DNS…………………….87

8.4.10.Зоны………………………………………………………………………….87

8.4.11.Особенности реализации службы DNS в Windows 2000…………………88

8.4.13.Конфигурирование DNS сервера…………………………………………..89

Сегодня вычислительные сети продолжают развиваться, причем достаточно быстро. Разрыв между локальными и глобальными сетями постоянно сокращается во многом из-за появления высокоскоростных территориальных каналов связи, не уступающих по качеству кабельным системам локальных сетей. В глобальных сетях появляются службы доступа к ресурсам, такие же удобные и прозрачные, как и службы локальных сетей.

В локальных сетях вместо соединяющего компьютеры пассивного кабеля в них в большом количестве появилось разнообразное коммуникационное оборудование - коммутаторы, маршрутизаторы, шлюзы. Благодаря такому оборудованию появилась возможность построения больших корпоративных сетей.

В первом разделе данного учебного пособия рассмотрены основы работы вычислительных сетей, основные определения, классификация и коммутационная среда передачи данных.

Во втором разделе представлены стандартные архитектуры локальных вычислительных сетей.

В третьем разделе рассмотрены типы организации локальных сетей.

В четвертом разделе кратко рассмотрены различные методы доступа к среде передачи с использованием стандартных технологий.

В пятом разделе раскрыты вопросы использование сетевых аппаратных компонентов для построения вычислительных сетей.

В шестом разделе использование сетевых программных средств и основные протоколы обмена данными в сети.

В седьмом разделе IP - маршрутизация, принципы адресации в сетях передачи данных.

В восьмом разделе предложены сетевые операционные системы, основные сервисные функции операционных систем и настройка серверов.

1 Основы работы сети

1.1 Назначение и классификация распределенных систем.

Распределенная обработка данных - это обработка данных, выполняемая на независимых, но связанных между собой компьютерах.
Для реализации распределенной обработки данных были созданы многомашинные вычислительные комплексы, многопроцессорные системы и компьютерные (вычислительные) сети.

Компьютерной сетью называется совокупность взаимосвязанных через каналы передачи данных компьютеров, обеспечивающих пользователей средствами обмена информацией и коллективного использования ресурсов сети: аппаратных, программных и информационных. Объединение компьютеров в сеть позволяет совместно использовать дорогостоящее оборудование - диски большой емкости, принтеры, основную память, иметь общие программные средства и данные. Глобальные сети предоставляют возможность использовать аппаратные ресурсы удаленных компьютеров.
Основным назначением сети является обеспечение простого и удобного доступа пользователя к распределенным общесетевым ресурсам и организация их коллективного использования при надежной защите от несанкционированного доступа, а также обеспечение средств передачи данных между пользователями сети. С помощью сетей эти проблемы решаются независимо от территориального расположения пользователей. Существует множество задач, нуждающихся в централизованных общих данных, удаленном доступе к базам данных, передаче данных на расстояние и их распределенной обработке. Примерами являются банковские и другие финансовые структуры; коммерческие системы, отражающие состояние рынка ("спрос-предложение"); системы социального обеспечения; налоговые службы; дистанционное компьютерное обучение; системы резервирования авиабилетов; дистанционная медицинская диагностика; избирательные системы. Во всех этих приложениях необходимо, чтобы в сети осуществлялся сбор, хранение и доступ к данным, гарантировалась защита данных от искажений и несанкционированного доступа. Для полноценного функционирования сети необходим учет большого количества различных факторов.

Характеризуя возможности компьютерной сети, следует оценивать ее аппаратное (техническое), программное и информационное обеспечение.

Техническое обеспечение составляют ЭВМ различных типов, средства связи, оборудование абонентских пунктов.

Информационное обеспечение сети представляет собой единый информационный фонд, ориентированный на решаемые в сети задачи и содержащий массивы данных общего применения и массивы индивидуального пользования. В состав информационного обеспечения входят базы знаний, банки данных и т.д.

Программное обеспечение сети предназначено для организации коллективного доступа к ее ресурсам, динамического распределения и перераспределения ресурсов сети с целью максимальной загрузки технических средств, координации работы всех ее звеньев, автоматизации программирования.
Основным компонентом программного обеспечения сети являются сетевые операционные системы (ОС), которые представляют собой комплекс управляющих и обслуживающих программ. В функции ОС входят установление последовательности решения задач и обеспечения их общесетевыми ресурсами, оперативное управление распределением ресурсов по элементам сети, контроль работоспособности элементов сети, обеспечение достоверности вводимой и получаемой информации и др. (Более подробно сетевые ОС будут рассмотрены в следующих темах).
Важную роль играет специальное программное обеспечение, предназначенное для максимального удовлетворения пользователей программами часто решаемых задач и рационального использования ресурсов сети. В его состав входят автоматизированные фонды алгоритмов и программ, информационно-поисковые системы, специализированные библиотеки программ.

Существуют различные варианты классификации компьютерных сетей.

1.Классификация по степени территориальной распределенности:
Глобальные сети (WAN) объединяют пользователей, расположенных по всему миру на значительном расстоянии друг от друга.

Региональные сети (MAN) объединяют пользователей города, области, небольших стран. Расстояния между узлами сети составляют 10-1000 км.
Локальные сети (LAN) ЭВМ связывают абонентов одного или нескольких близлежащих зданий одного предприятия или учреждения. Локальные сети могут иметь любую структуру, но чаще всего компьютеры в локальной сети связаны единым высокоскоростным каналом передачи данных.

Читайте также: