Компьютерные сети (9 класс)

• Компьютерные сети

• ФБГОУ СОШ 1699 УД Президента РФ Захарова А.Н.

Телекоммуникация (от греч. Tele –вдаль, далеко, лат. Communicato – связь) – обмен информацией на расстоянии с помощью средств связи.

• Основные понятия

• Телекоммуникация (от греч. Tele –вдаль, далеко, лат. Communicato – связь) – обмен информацией на расстоянии с помощью средств связи.
• Компьютерные телекоммуникации – обмен информацией на расстоянии с помощью компьютера.
• Компьютерная (электронная) сеть – это система обменом информацией между различными компьютерами.

Локальные (Loсal Area Networks – LAN)

• Компьютерные сети:

• Локальные (Loсal Area Networks – LAN)
• Корпоративные
• Региональные(Metropolitan Area Networks – MAN)
• Глобальные (Global Area Networks – GAN)

Локальная сеть (LAN, Local Area Network) – это компьютерная сеть, позволяющая нескольким компьютерам (офисам, квартирам, домам, районам) подключаться к Интернету через единую точку доступа. Общей точкой доступа могут выступать модемы, маршрутизаторы, коммутаторы, сетевые адаптеры. Локальная сеть может быть построена по технологии Ethernet (проводной доступ в Интернет) или Wi-Fi, Bluetooth, GPRS (беспроводной доступ).

• Локальная сеть

• Локальная сеть (LAN, Local Area Network) – это компьютерная сеть, позволяющая нескольким компьютерам (офисам, квартирам, домам, районам) подключаться к Интернету через единую точку доступа. Общей точкой доступа могут выступать модемы, маршрутизаторы, коммутаторы, сетевые адаптеры. Локальная сеть может быть построена по технологии Ethernet (проводной доступ в Интернет) или Wi-Fi, Bluetooth, GPRS (беспроводной доступ).

Коммуникационная система, принадлежащая и/или управляемая единой организацией в соответствии с правилами этой организации. Корпоративная сеть отличается от сети, например, интернет провайдера тем, что правила распределения IP адресов, работы с интернет ресурсами и т. д. едины для всей корпоративной сети

• Корпоративные сети

• Коммуникационная система, принадлежащая и/или управляемая единой организацией в соответствии с правилами этой организации. Корпоративная сеть отличается от сети, например, интернет провайдера тем, что правила распределения IP адресов, работы с интернет ресурсами и т. д. едины для всей корпоративной сети

Региональная сеть – это сеть, соединяющая компьютеры и локальные сети для решения общей проблемы регионального масштаба.

• Региональные сети

• Региональная сеть – это сеть, соединяющая компьютеры и локальные сети для решения общей проблемы регионального масштаба.

Глобальные сети (WAN – Wide Area Network) – это сети, соединяющие компьютеры, удаленные на большие расстояния, для общего использования мировых информационных ресурсов. Они охватывают всю страну, несколько стран и целые континенты.

• Глобальные сети

• Глобальные сети (WAN – Wide Area Network) – это сети, соединяющие компьютеры, удаленные на большие расстояния, для общего использования мировых информационных ресурсов. Они охватывают всю страну, несколько стран и целые континенты.

Линии связи (кабели, радиосвязь, спутниковая связь)

• Аппаратное обеспечение

• Линии связи (кабели, радиосвязь, спутниковая связь)
• Сетевые карты
• Серверы

По сигналу	По типу соединения	По физическому устройству
Аналоговый – сигнал, непрерывно изменяющийся по амплитуде и во времени Цифровой (дискретный) – сигнал, имеющий конечное число значений.	Коммутируемые – обычные телефонные линии, соединяющие в автоматическом режиме телефонных абонентов. Соединение формируется на время передачи данных, по окончании этой передачи – разъединяется. Недостатки: помехи, малая пропускная способность. Выделенные – каналы, соединяющие абонентов, минуя АТС. Соединение является постоянным, всегда позволяет передавать данные от одного компьютера к другому. Преимущества: высокая скорость передачи.	Проводные – соединение электрическим кабелем. Коаксиальный Витая пара Оптоволокно Оптические – базируются на светодиодах. Сигнал предается при помощи лазера. Радиоканалы – действуют по принципу радио и телевидения.

• Каналы связи
• Основная характеристика: Пропускная способность –
• количество бит, которое можно передать по каналу связи.

Коаксиальный кабель (состоит из центрального проводника, одножильного или многожильного, и внешней экранирующей оплетки); Коаксиальный кабель бывает двух видов: тонкий и толстый. Эти типы кабеля аналогичны стандартному телевизионному кабелю.

• Коаксиальный кабель

• Коаксиальный кабель (состоит из центрального проводника, одножильного или многожильного, и внешней экранирующей оплетки); Коаксиальный кабель бывает двух видов: тонкий и толстый. Эти типы кабеля аналогичны стандартному телевизионному кабелю.
• Поскольку с коаксиальным кабелем трудно работать, в новых инсталляциях практически всегда применяется "витая пара" или оптоволоконный кабель

Витая пара" (twisted pair) - это кабель на медной основе, объединяющий в оболочке одну или более пар проводников. Каждая пара представляет собой два перевитых вокруг друг друга изолированных медных провода.

• Витая пара

• Витая пара" (twisted pair) - это кабель на медной основе, объединяющий в оболочке одну или более пар проводников. Каждая пара представляет собой два перевитых вокруг друг друга изолированных медных провода.
• Экранированная витая пара (Shielded Twisted Pair,STP) хорошо защищает передаваемые сигналы от внешних излучений, а также снижает потери мощности в кабеле в виде излучения.

Оптический кабель может передавать данные с очень высокой пропускной способностью. Оптоволокно обладает отличными трансмиссионными характеристиками, высокой емкостью передаваемых данных, устойчивостью к электромагнитным и радиочастотным помехам.

• Оптоволоконный кабель

• Оптический кабель может передавать данные с очень высокой пропускной способностью. Оптоволокно обладает отличными трансмиссионными характеристиками, высокой емкостью передаваемых данных, устойчивостью к электромагнитным и радиочастотным помехам.
• Представляющий из себя пучок стеклянных или пластиковых нитей, оптоволоконный кабель использует свет для передачи данных в цифровом виде без заземления.

Последнее время стремительно развивается технология беспроводных локальных сетей, в которых используется один из трех видов излучений: широкополосные радиосигналы, маломощное излучение сверхвысоких частот (СВЧ излучение) и инфракрасные лучи.

• Беспроводные линии связи

• Последнее время стремительно развивается технология беспроводных локальных сетей, в которых используется один из трех видов излучений: широкополосные радиосигналы, маломощное излучение сверхвысоких частот (СВЧ излучение) и инфракрасные лучи.
• Использование в компьютерных сетях в качестве передающей среды радиоволн различной частоты является экономически эффективным либо для связи на больших и сверхбольших расстояниях (с использованием спутников), либо для связи с труднодоступными, подвижными или временными объектами.

Сетевая карта (адаптер) — устройство для подключения компьютера к сетевому кабелю.

• Сетевая карта

• Сетевая карта (адаптер) — устройство для подключения компьютера к сетевому кабелю.

Серверы - центральный компьютер, на котором установлено сетевое программное обеспечение. Он обслуживает другие станции, предоставляя общие ресурсы и услуги для совместного использования.

• Серверы

• Серверы - центральный компьютер, на котором установлено сетевое программное обеспечение. Он обслуживает другие станции, предоставляя общие ресурсы и услуги для совместного использования.
• Остальные компьютеры называются Рабочими станциями, клиентами или абонентами сети. Такая сеть называется клиент – сервер.

Сетевая операционная система:

• Программное обеспечение локальной сети

• Сетевая операционная система:
• MS Windows, Unix, Solaris, Novell NetWare
• Коммуникационные программы

Одноранговые (децентрализованные)

• Виды локальных сетей

• Одноранговые (децентрализованные)
• С выделенным сервером (централизованные)
• Смешанные
• Распределенные

Децентрализованная - Одноранговая сеть построена таким образом, что все компьютеры в сети равноправны. С каждого компьютера есть доступ на каждый компьютер сети. Один компьютер выступает в роли и клиента (потребляет ресурсы) и сервера (предоставляет ресурсы).

• Одноранговая сеть

• Децентрализованная - Одноранговая сеть построена таким образом, что все компьютеры в сети равноправны. С каждого компьютера есть доступ на каждый компьютер сети. Один компьютер выступает в роли и клиента (потребляет ресурсы) и сервера (предоставляет ресурсы).

Централизованная - Сеть с выделенным сервером имеет центральный компьютер - сервер, с которого происходит управление работой сети. Остальные компьютеры называются рабочими станциями.

• Сеть с выделенным сервером

• Централизованная - Сеть с выделенным сервером имеет центральный компьютер - сервер, с которого происходит управление работой сети. Остальные компьютеры называются рабочими станциями.
• Сервер - это более мощный компьютер, предоставляющий услуги другим компьютерам сети (принтер, модем, данные, программы).

Информационная сеть, построенная в результате интеграции территориальных и локальных сетей. Обычно смешанная сеть состоит из группы разнотипных сетей, соединенных друг с другом.

• Смешанная сеть

• Информационная сеть, построенная в результате интеграции территориальных и локальных сетей. Обычно смешанная сеть состоит из группы разнотипных сетей, соединенных друг с другом.
• Достоинство:возможность производства одновременного поиска на большом числе компьютеров. Основной недостаток — пониженная надежность работы сети.

Распределенная сеть – это сеть, в которой возможно выполнять параллельные вычисления.

• Распределенная сеть

• Распределенная сеть – это сеть, в которой возможно выполнять параллельные вычисления.
• Предприятия (корпорации, банки и т.д.) имеют подразделения, расположенные в разных концах города или даже в разных городах и странах. Для работы им требуется объединить свои подразделения в единую сеть. Такие сети обычно называют распределенными.

Топология сетей – способ соединения компьютеров в сети.

• Топология локальной сети

• Топология сетей – способ соединения компьютеров в сети.
• Шина
• Кольцо
• Звезда
• Древовидная

• Сети с топологией - шина

• Сети с топологией - кольцо

• Сети с топологией - звезда

• Сети с топологией - дерево

Глобальная компьютерная сеть – это объединения двух и более сетей между собой

• Глобальная компьютерная сеть

• Глобальная компьютерная сеть – это объединения двух и более сетей между собой
• В настоящее время в мире зарегистрировано более 200 глобальных сетей, которые объединены между собой с помощью Internet.
• Internet – это единое информационное пространство, сеть сетей.
• Система Internet была разработана в конце 60-х годов американским военным ведомством как и надежная связь в случае вражеского нападения. Сначала в сеть входило всего 4 компьютера. В 1792 году в сеть было подключено 50 университетов, работающих над военными проектами, в 1980 году – суперкомпьютеры. В 1991году сеть Internet уже объединяла все другие сети. Подключение Росси к Internet произошло в 1993 году.

Internet – самая большая в мире компьютерная сеть. У нее нет президента, директора или главного инженера. Она функционирует благодаря наличию определенных стандартов взаимодействия компьютеров и установленных на них программ.

• Internet

• Internet – самая большая в мире компьютерная сеть. У нее нет президента, директора или главного инженера. Она функционирует благодаря наличию определенных стандартов взаимодействия компьютеров и установленных на них программ.

Глобальная сеть Internet представляет собой совокупность узлов, объединенных между собой каналами связи. Каждый узел (хост) содержит один или несколько мощных компьютеров-серверов, работающих под управлением операционной системы UNIX. Управляет узлом его собственник – организация (провайдер).

• Internet

• Глобальная сеть Internet представляет собой совокупность узлов, объединенных между собой каналами связи. Каждый узел (хост) содержит один или несколько мощных компьютеров-серверов, работающих под управлением операционной системы UNIX. Управляет узлом его собственник – организация (провайдер).
• Наиболее известные провайдеры России: GlasNet, Relcom, Sovam Teleport, Демос, МТУ.
• (компьютеры) – шлюзы.

Провайдеров можно разделить на международные, национальные (первичные) и региональные (вторичные). В России национальными провайдерами являются GlasNet, Relcom, Демос.

• Провайдер

• Провайдеров можно разделить на международные, национальные (первичные) и региональные (вторичные). В России национальными провайдерами являются GlasNet, Relcom, Демос.
• К первичным провайдерам подключается вторичные провайдеры.
• Протокол – это правила передачи информации в сети.
• Internet объединяет сети, работающие по разным правилам (протоколам). Для согласования этих правил служат специальные устройства

Два типа протоколов:

• Протоколы.

• Два типа протоколов:
• ● базовый (TCP/IP), отвечающий за физическую пересылку электронных сообщений. TCP (Transmission Control Protocol) - транспортный протокол (управляет передачей данных). IP (Internet Protocol) – протокол маршрутизации (доставляет информацию по назначению).
• ● прикладные, отвечающие за работу специализированных служб Internet (http – протокол передачи гипертекстовых сообщений, ftp – протокол передачи файлов, telnet – протокол удаленного доступа и пр.)

Каждый компьютер имеет свой уникальный IP – адрес, состоящий из 4 байтов (четыре десятичных чисел в интервале от 0 до 255,разделенные точками). Адрес читается справа налево.

• IP – адрес

• Каждый компьютер имеет свой уникальный IP – адрес, состоящий из 4 байтов (четыре десятичных чисел в интервале от 0 до 255,разделенные точками). Адрес читается справа налево.
• Пример IP – адреса: 128.250.33.199
• Различных IP адресов может быть: 4 294 967 296.
• IP – адрес человеку трудно запомнить, поэтому у каждого компьютера есть доменное (символьное) имя.

Домен – область сети. Домены в имени отделяются точками. Пример доменного имени: moon.match.msu.ru

• Домен

• Домен – область сети. Домены в имени отделяются точками. Пример доменного имени: moon.match.msu.ru
• Домен верхнего уровня ru означает, что компьютер с этим именем находится в России, домен второго уровня msu – Московский университет, домен третьего уровня math – кафедра математики, домен четвертого уровня moon – реальный компьютер, за которым числится данное доменное имя.

В имени компьютера может быть любое число доменов, но, как правило, 2-4.

• Примеры доменов

• В имени компьютера может быть любое число доменов, но, как правило, 2-4.
• Примеры доменов:
• географические:
• ● us – США;
• ● uk – Великобритания;
• ● fr – Франция;
• ● de – Германия;
• ● ru – Россия;
• ● ua – Украина.

• Административные:
• ● gov – правительственн организации;
• ● mil – военные ;
• ● com – коммерческие;
• ● edu – учебные;
• ● net – сетевые;
• ● org – организационн;
• ● int – международные.

Выдачей IP – адресов и доменных имен занимается международный сетевой информационный центр InterNIC.

• Выдача IP – адресов

• Выдачей IP – адресов и доменных имен занимается международный сетевой информационный центр InterNIC.
• Серьезной проблемой при работе в сети является защиты информации от несанкционированного доступа. По этой причине локальные сети банков и оборонных предприятий защищают от проникновений в них со стороны internet. Для этих целей используют брандмауэр.

Брандмауэр – аппаратно – программное средство (межсетевой экран), которое предотвращает несанкционированный доступ (вход) в защищаемую сеть. Межсетевой экран контролирует все информационные потоки между этими двумя сетями, анализируя, пропустить поступающую извне информацию или нет. Брандмауэр фиксирует все «незаконные» попытки доступа к информации и сигнализирует о ситуациях, требующих немедленной реакции (поднимает тревогу).

• Брандмауэр

• Брандмауэр – аппаратно – программное средство (межсетевой экран), которое предотвращает несанкционированный доступ (вход) в защищаемую сеть. Межсетевой экран контролирует все информационные потоки между этими двумя сетями, анализируя, пропустить поступающую извне информацию или нет. Брандмауэр фиксирует все «незаконные» попытки доступа к информации и сигнализирует о ситуациях, требующих немедленной реакции (поднимает тревогу).