Новиков К. В кондратенко С. В. Локальные сети: архитектура, алгоритмы, проектирование




НазваниеНовиков К. В кондратенко С. В. Локальные сети: архитектура, алгоритмы, проектирование
страница1/13
Дата13.02.2013
Размер2.04 Mb.
ТипРеферат
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   13
ОГЛАВЛЕНИЕ

Основы работы компьютерной сети 5


Содержание разделов дисциплины

  1. Введение в сети ЭВМ. Базовые понятия. Классификация информационно-вычислительных сетей. Способы коммутации. Сети одноранговые и "клиент/сервер". Уровни и протоколы. Эталонная модель взаимосвязи открытых систем.

  2. Внешние каналы передачи информации. Аналоговые каналы передачи данных. Способы модуляции. Модемы. Цифровые каналы передачи данных. Разделение каналов но времени и частоте. Характеристики проводных линий связи. Спутниковые каналы. Сотовые системы связи. GSM. GPRS.

  3. Кодирование и передача информации. Количество информации и энтропия. Самосинхронирующиеся коды. Способы контроля правильности передачи информации. Алгоритмы сжатия данных.

4. Локальные сети. Локальные вычислительные сети. Методы доступа. Множественный доступ обнаружением конфликтов. Разновидности сетей Ethernet. Оборудование сетей Ethernet. Маркерные методы доступа. Сети Token Ring и FDD1.Высокоскоростные локальные сети.

  1. Протоколы компьютерных сетей. Функции сетевого и транспортного уровней. Адресация в Internet. Протоколы TCP/IP. Алгоритмы маршрутизации. Протоколы управления.

  2. Глобальные сети. Особенности технологий Frame Relay. ATM. SDH.Организация корпоративных сетей.

  1. Internet и WEB. Технологии распределенных вычислении. Структура и информационные услуги территориальных сетей. Протоколы файлового обмена, электронной почты, дистанционного управления. Виды конференц-связи. Web-технологии. Языки и средства создания Web-приложений.


Рекомендуемая литература

Основная

  1. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы: Учебник для вузов. 2-е изд./В.Г.Олифер, М.А.Олифер.-СПб.: «Питер». 200З.-864е.

  2. Компьютерные сети. Учебный курс.- Microsoft Press. «Русская редакция». 1999.-576с.

  3. Тапенбаум Э. Компьютерные сети.-СПб.: «Питер». 2002.- 848сиил

  4. Сетевые операционные системы/В.Г.Олифер, Н.А.Олифер. СПБ.:"Питер". 2001.-544сиил.


Дополнительная

  1. Андерсон К. Минаси М. Локальные сети. Полное руководство.- К.: Вск+.М.:ЭНТРОП, 1999.-624с.

  2. Олифер В.Г.. Олифер И.А. Новые технологии и оборудование IP-сетей.- CПБ.: БХВ- Санкт-Петербург. 2000.- 512с.

  3. Новиков К.В.. Кондратенко С.В. Локальные сети: архитектура, алгоритмы, проектирование. М.: Издательство ЭКОМ. 2001.-312с.:

Основы работы компьютерной сети


Концепция сети

Система независимых компьютеров, связанных друг с другом с целью совместного использования данных и периферийных устройств (например, жестких дисков и принтеров).

Ключевые слова в этом определении — «совместное использование». Именно эта возможность делает компьютерные сети такими привлекательными. Люди обмениваются информацией и получают ее так же, как и компьютеры. Чтобы побольше узнать, мы стремимся изучить как можно больше разных источников. Так, дабы освоить те же компьютеры, мы черпаем информацию, общаясь со специалистами, занимаясь на курсах или читая книги, подобные этой. Но в любом случае мы взаимодействуем с другими людьми, которые составляют некое подобие нашей информационной «сети».


Типы компьютерных сетей

Самая простая сеть (network) состоит, как минимум, из двух компьютеров, соединенных друг с другом кабелем, что позволяет им обмениваться данными. Все сети (независимо от сложности) основаны именно на этом простом принципе. Хотя идея соединения компьютеров с помощью кабеля не кажется нам особо выдающейся, в свое время она считалась значительным достижением в области коммуникаций.

Рождение компьютерных сетей вызвано практической потребностью в совместном использовании данных. Персональный компьютер — прекрасный инструмент для создания документов, подготовки таблиц, графических данных и других типов данных, но сам по себе он не позволяет Вам быстро поделиться результатами своей работы с коллегами. Когда не было сетей, приходилось распечатывать каждый документ, чтобы другие пользователи могли работать с ним, или в лучшем случае — копировать информацию на дискеты. При редактировании копий документа несколькими пользователями было очень трудно собрать все изменения в одном документе. Подобная схема работы называется работой в автономной среде.



Рисунок 1 - Автономная среда Рисунок 2 - Переносная сеть

Копирование файлов на другой компьютер с помощью дискет раньше называли «переносной» сетью. Такой способ передачи данных использовали (а, может быть, и до сих пор используют) многие люди.

Такой способ обмена информации имеет свои, но все же он слишком медленный и не удовлетворяет потребностям сегодняшних пользователей. Объем данных и расстояния, на которые хотелось бы их передать, намного превышают возможности «переносной» сети.

Если бы компьютер, изображенный на рисунке 1, был подключен к другим, он смог бы использовать их данные и принтеры. Группа соединенных компьютеров и других устройств называется сетью, а концепция соединенных и совместно использующих ресурсы компьютеров — сетевым взаимодействием.



Рисунок 3 - Простая компьютерная сеть

Назначение компьютерной сети

Используя даже самые мощные, но не объединенные в сеть компьютеры, Вам не удастся значительно повысить эффективность труда и снизить затраты. Достигается это за счет:

  • совместного использования информации (данных);

  • совместного использования оборудования и программного обеспечения;

  • централизованного администрирования и обслуживания.

Компьютеры, входящие в сеть, могут совместно работать с:

  • документами (служебными записками, электронными таблицами, счетами и т. д.);

  • сообщениями электронной почты;

  • текстовыми процессорами;

  • программами по управлению проектами;

  • иллюстрациями, фотографиями, видео - и аудиофайлами;

  • «живыми» аудио - и видеопотоками;

  • принтерами;

  • факсимильными аппаратами;

  • модемами;

  • приводами CD-ROM и другими съемными носителями (например, дисковода ми Zip и Jazz);

  • жесткими дисками и многими другими устройствами.

Возможности сетей постоянно расширяются, поскольку появляются новые способы обмена данными с помощью компьютеров.

Совместное использование информации

Главная причина, по которой используют сети, — быстрый и дешевый обмен данными. Было установлено, что люди используют Интернет в основном для работы с электронной почтой. Поэтому многие организации создают сети исключительно для того, чтобы иметь возможность работать с сетевыми программами электронной почты и планировать рабочий день.



Компьютерные сети экономят бумагу и упрощают обмен информацией, предоставляя пользователям быстрый доступ к любым типам данных. Благодаря сетевым программам менеджеры успешно взаимодействуют со множеством сотрудников или с партнерами по бизнесу, а планирование и управление деятельностью всей компании осуществляется гораздо быстрее и эффективнее.

Рисунок 4 - Планирование совещания с помощью Microsoft Outlook


Совместное использование оборудования и программного обеспечения

До появления компьютерных сетей каждому пользователю приходилось приобретать персональные принтер, плоттер и другие периферийные устройства. Для совместного использования принтера существовал единственный способ — пересесть за компьютер, подключенный к этому принтеру. На рисунке 5 изображена типичная автономная рабочая станция с принтером.



Рисунок 5 - Использование принтера в автономной среде


Теперь множество пользователей, работающих в сети, получили возможность одновременно «владеть» данными и периферийными устройствами. Если кому-то из них надо распечатать документ, он обращается к сетевому принтеру. На рисунке 6 изображена типичная сетевая среда, в которой 5 рабочих станций совместно используют один принтер.



Рисунок 6 - Использование принтера в сетевой среде


В сетях создаются отличные условия для унификации приложений (например, текстового процессора). Это значит, что на всех компьютерах в сети выполняются приложения одного типа и одной версии. Использование унифицированного приложения упрощает обслуживание сети. Действительно, проще изучить одно приложение, чем осваивать сразу четыре или пять.


Два основных типа сетей: ЛВС и ГВС

Компьютерные сети разделяют на две группы в зависимости от их размеров и назначения. Основой для построения сети любого масштаба является локальная вычислительная сеть (ЛВС). Она бывает как простой (два компьютера, соединенные кабелем), так и сложной (сотни соединенных компьютеров и периферийных устройств на крупном предприятии). Отличительная черта ЛВС такова: все устройства, входящие в нее, расположены на ограниченной территории.



Рисунок 7 - Локальная вычислительная сеть(ЛВС)

Конфигурация сети


Основные понятия

Все сети имеют некоторые общие компоненты, функции и характеристики. В их числе:

  • серверы (servers) — компьютеры, чьи ресурсы доступны сетевым пользователям;

  • клиенты (clients) — компьютеры, которые осуществляют доступ к сетевым ресурсам, предоставляемым серверами;

  • среда передачи (media) — способ соединения компьютеров;

  • совместно используемые данные — файлы, предоставляемые серверами по сети;

  • совместно используемые периферийные устройства, например принтеры, библиотеки CD-ROM и т. д., — ресурсы, предоставляемые серверами.




Рисунок 8 - Типичные элементы сети

Несмотря на отмеченное сходство, сети подразделяются на два типа: одноранговые (peer-to-peer); на основе сервера (server based).

Между этими двумя типами сетей существуют принципиальные различия, именно ими предопределены разные возможности этих сетей. Выбор типа сети зависит от многих факторов:

  • размера предприятия;

  • требуемой степени безопасности;

  • вида бизнеса;

  • доступности административной поддержки;

  • объема сетевого трафика;

  • потребностей сетевых пользователей;

  • уровня финансирования.



Рисунок 9 - Типы сетей


Одноранговые сети

В одноранговой сети все компьютеры равноправны: нет иерархии среди компьютеров и нет выделенного (dedicated) сервера. Обычно каждый компьютер функционирует и как клиент, и как сервер — иначе говоря, нет компьютера, ответственного за всю сеть. Пользователи сами решают, какие данные на своем компьютере сделать доступными в сети.




Рисунок 10 - Одноранговая сеть

Одноранговые сети чаще всего объединяют не более 10 компьютеров. Отсюда их другое название — рабочая группа (workgroup), то есть небольшой коллектив пользователей.

Для одноранговых сетей характерен ряд стандартных решений:

  • компьютеры расположены на рабочих столах пользователей;

  • пользователи сами выступают в роли администраторов и обеспечивают защиту информации;

  • объединение компьютеров требует несложной в монтаже кабельной системы.

Хотя одноранговые сети вполне удовлетворяют потребностям небольших фирм, иногда возникают ситуации, когда их использовать не стоит. Вот некоторые соображения, которые Вы должны иметь в виду, выбирая тип сети.

Сетевое администрирование (administration) необходимо для решения ряда задач, в том числе:

  • управления правами доступа и привилегиями пользователей и организации защиты данных;

  • обеспечения доступа к ресурсам;

  • сопровождения приложений и данных;

  • установки и модернизации программного обеспечения.

В типичной одноранговой сети системный администратор, контролирующий всю сеть, не назначается. Каждый пользователь сам администрирует свой компьютер.

В одноранговой сети каждый компьютер должен:

  • большую часть своих вычислительных ресурсов предоставлять локальному пользо­вателю (работающему на этом компьютере);

  • оставшиеся вычислительные мощности предоставлять сетевым пользователям для поддержки доступа к своим ресурсам.

Сеть на основе сервера (по сравнению с одноранговой) требует более мощных серверов, поскольку они обрабатывают запросы всех сетевых клиентов.

Защитить сеть — значит установить пароль на использование сетевого ресурса, например каталога. Централизованно управлять защитой в одноранговой сети очень сложно, так как каждый пользователь реализует ее самостоятельно, да и «общие» ресурсы, как правило, находятся на всех компьютерах, а не только на центральном сервере. Такая ситуация представляет серьезную угрозу для всей сети, кроме того, некоторые пользователи вообще не хотят устанавливать защиту. Если конфиденциальность информации важна для Вас, рекомендуем выбрать сеть на основе сервера.


Сети на основе сервера

Если к одноранговой сети, где компьютеры выступают в роли и клиентов, и серверов, подключить более 10 пользователей, она может не справиться с объемом работы. Поэтому большинство сетей имеют другую конфигурацию — они работают на основе выделенного сервера. Выделенным называется такой сервер, который функционирует только как сервер и не используется в качестве клиента или рабочей станции. Он оптимизирован для быстрой обработки запросов от сетевых клиентов и обеспечивает защиту файлов и каталогов. Сети на основе сервера стали промышленным стандартом, и именно их мы будем рассматривать в этом курсе.



Рисунок 11 - Сеть на основе сервера


При росте размеров сети и объема сетевого трафика необходимо увеличивать ко­личество серверов. Распределение задач между несколькими серверами гарантирует, что каждая задача будет выполняться наиболее эффективно.


Специализированные серверы

Круг задач, которые должны выполнять серверы, многообразен и сложен. Для того чтобы серверы отвечали современным требованиям пользователей, в больших сетях их делают специализированными (specialized). В больших сетях могут работать различные типы серверов (Рисунок 12).

Серверы файлов и печати

Серверы файлов и печати управляют доступом пользователей соответственно к файлам и принтерам. Так, чтобы работать с текстовым процессором, Вам прежде всего надо запустить его на своем компьютере. Документ текстового процессора, хранящийся на сервере файлов, загружается в память вашего компьютера, и теперь Вы можете работать с этим документом на своем компьютере. Другими словами, сервер файлов предназначен для хранения данных.

Серверы приложений

На серверах приложений выполняются прикладные части клиент-серверных программ, а также хранятся данные, доступные клиентам. Например, чтобы ускорить поиск данных, серверы хранят большие объемы информации в структурированном виде. Серверы этого типа отличаются от серверов файлов и печати. В последних файл или данные целиком копируются на запрашивающий компьютер. А в сервере приложений на клиентский компьютер пересылаются только результаты запроса.

Приложение-клиент на удаленном компьютере получает доступ к данным, со­храняемым на сервере приложений. Однако, вместо всей базы данных, на Ваш компьютер с сервера загружаются только результаты запроса. Например, список только тех, кто родился в ноябре, а не полный перечень сотрудников.

Почтовые серверы

Почтовые серверы управляют передачей сообщений электронной почты между пользователями сети.

Серверы факсов

Серверы факсов регулируют потоки входящих и исходящих факсимильных сообщений через один или несколько факс-модемов.

Коммуникационные серверы

Коммуникационные серверы (серверы связи) управляют проходящим через модем и телефонную линию потоком данных и почтовых сообщений между своей сетью и другими сетями, мэйнфреймами или удаленными пользователями.

Серверы служб каталога

Каталог (directory) содержит данные о структуре сети, что помогает пользователям находить, сохранять и защищать информацию в сети. Некоторые серверные опера­ционные системы объединяют компьютеры в логические группы — домены (domains), система защиты которых обеспечивает различным пользователям неодинаковые права доступа к сетевым ресурсам.

В большой сети применение серверов разных типов требует особого внимания. Необходимо учитывать все возможные нюансы, которые могут проявиться при разрастании сети. Иначе, изменив специализацию какого-либо сервера в дальнейшем,

Вы рискуете нарушить работу всей сети.





Рисунок 12 - Специализированные сервера


Сервер и сетевая операционная система работают как единое целое. Однако без ОС даже самый мощный сервер представляет собой лишь груду железа. Именно ОС позволяет реализовать весь потенциал аппаратных ресурсов сервера, а разработчиков некоторых ОС типа Microsoft и Novell специально ориентируют на использование самых передовых серверных технологий.

Хотя сети на основе серверов сложнее устанавливать и настраивать, они во многом превосходят одноранговые сети.

Сервер спроектирован так, что способен предоставить доступ ко множеству файлов и принтеров, гарантируя при этом высокую производительность и защиту. Администрирование и управление доступом к данным осуществляется централизованно. Ресурсы, как правило, расположены также в одном месте, что облегчает их поиск и обслуживание.

Основной фактор, определяющий выбор сети на основе сервера — это, как правило, надежность защиты данных. В сетях на основе сервера проблемами безопасности обычно занимается один администратор: он формирует единую политику безопасности (security policy) и применяет ее в отношении каждого сетевого пользователя.




Поскольку жизненно важная информация расположена централизованно, то есть сосредоточена на одном или нескольких серверах, нетрудно проводить ее регулярное резервное копирование (backup).

Рисунок 13 - Администратор управляет сетевой защитой


Благодаря избыточным системам данные на любом сервере могут дублироваться в реальном режиме времени, поэтому при повреждении основного хранилища информация не теряется — запасное хранилище всегда к Вашим услугам.

Сети на основе сервера способны поддерживать тысячи пользователей. Одноранговыми сетями такого размера, существуй они в реальности, управлять было бы невозможно.

Так как клиентский компьютер не выполняет функций сервера, требования к его характеристикам определяет сам пользователь. Типичный компьютер-клиент имеет как минимум процессор Pentium и 32 Мб оперативной памяти.

  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   13

Похожие:

Новиков К. В кондратенко С. В. Локальные сети: архитектура, алгоритмы, проектирование iconПрограмма дисциплины ен. Ф. 01 «Локальные и глобальные сети ЭВМ. Образовательные ресурсы сети Интернет»
Подготовка студентов по курсу «Локальные и глобальные сети ЭВМ. Образовательные ресурсы сети Интернет» в соответствии с требованиями...
Новиков К. В кондратенко С. В. Локальные сети: архитектура, алгоритмы, проектирование iconПрограмма по дисциплине «Сетевые технологии»
Коммутация и маршрутизация в телекоммуникационных системах. Локальные вычислительные сети: основные понятия и определения, аппаратное...
Новиков К. В кондратенко С. В. Локальные сети: архитектура, алгоритмы, проектирование iconЛокальные и глобальные компьютерные сети. Обмен данными в локальной сети
Цель урока: Знакомство учащихся с видами компьютерных сетей. Обучение обмену информацией в локальной сети школьного компьютерного...
Новиков К. В кондратенко С. В. Локальные сети: архитектура, алгоритмы, проектирование iconКомпьютерные сети
Классификация информационно-вычислительных сетей (ивс). Локальные, городские и глобальные сети
Новиков К. В кондратенко С. В. Локальные сети: архитектура, алгоритмы, проектирование iconРеферат по дисциплине: «Сети электронно-вычислительных машин и средства коммуникаций»
«Локальные сети и технологии – перспективы развития проводных сетей (10Gb, Ethernet)»
Новиков К. В кондратенко С. В. Локальные сети: архитектура, алгоритмы, проектирование iconИмени н. Г. Чернышевского кафедра радиофизики и нелинейной динамики
Предметом курса являются локальные компьютерные сети, работающие на основе протоколов tcp/IP, глобальные сети, работа Интернет
Новиков К. В кондратенко С. В. Локальные сети: архитектура, алгоритмы, проектирование iconЛокальные и глобальные компьютерные сети. Определение локальной сети
Способов и средств обмена информацией за последнее время предложено множество: от простейшего переноса файлов с помощью дискеты до...
Новиков К. В кондратенко С. В. Локальные сети: архитектура, алгоритмы, проектирование iconЛокальные вычислительные сети. Операционная система NetWare фирмы Novell
Локальные вычеслительные сети. Операционная система NetWare фирмы Novell
Новиков К. В кондратенко С. В. Локальные сети: архитектура, алгоритмы, проектирование iconРеферат ”Локальные компьютерные сети”
Компьютерная сеть – это совокупность компьютеров и различных устройств, обеспечивающих информационный обмен между компьютерами в...
Новиков К. В кондратенко С. В. Локальные сети: архитектура, алгоритмы, проектирование iconУчебное пособие к курсовому проектированию по курcам «Сети эвм» и«Глобальные сети» Проектирование сети кампуса Москва 2003
Рисунок 10- пример гибридной топологии с применением тонкого коаксиального, utp и fo кабелей 25
Разместите кнопку на своём сайте:
Библиотека


База данных защищена авторским правом ©lib.znate.ru 2014
обратиться к администрации
Библиотека
Главная страница