Как называется специальная плата предназначенная для передачи и приема информации из сети

1. Локальные компьютерные сети

При работе на персональном компьютере в автономном режиме пользователи могут обмениваться информацией (программами, документами и так далее), лишь копируя ее на дискеты. Однако перемещение дискеты между компьютерами не всегда возможно и может занимать достаточно продолжительное время.

Создание компьютерных сетей вызвано практической потребностью совместного использования информации пользователями, работающими на удаленных друг от друга компьютерах. Сети предоставляют пользователям возможность не только быстрого обмена информацией, но и совместного использования принтеров и других периферийных устройств и даже одновременной работы с документами.

Локальная сеть объединяет компьютеры, установленные в одном помещении (например, школьный компьютерный класс, состоящий из 8-12 компьютеров) или в одном здании (например, в здании школы могут быть объединены в локальную сеть несколько десятков компьютеров, установленных в различных предметных кабинетах).

Локальная сеть объединяет несколько компьютеров и дает возможность пользователям совместно использовать ресурсы компьютеров, а также подключенных к сети периферийных устройств (принтеров, плоттеров, дисков, модемов и др.).

В небольших локальных сетях все компьютеры обычно равноправны, то есть пользователи самостоятельно решают, какие ресурсы своего компьютера (диски, каталоги, файлы) сделать общедоступными по сети. Такие сети называются одноранговыми.

Если к локальной сети подключено более 10 компьютеров, одноранговая сеть может оказаться недостаточно производительной. Для увеличения производительности, а также в целях обеспечения большей надежности при хранении информации в сети некоторые компьютеры специально выделяются для хранения файлов и программных приложений. Такие компьютеры называются серверами, а локальная сеть — сетью на основе сервера.

Аппаратное обеспечение сети. Каждый компьютер, подключенный к локальной сети, должен иметь специальную плату (сетевой адаптер — рис. 4.2).

Основной функцией сетевого адаптера является передача и прием информации из сети. В настоящее время наиболее часто используются сетевые адаптеры типа EtherNet, которые могут объединять в сеть компьютеры различных аппаратных и программных платформ (IBM-совместимые, Macintosh, Unix-компьютеры)

Рис. 4.2. Сетевой адаптер

Соединение компьютеров (сетевых адаптеров) между собой производится с помощью кабелей различных типов (коаксиального, витой пары, оптоволоконного). Для подключения к локальной сети портативных компьютеров часто используется беспроводное подключение, при котором передача данных осуществляется с помощью электромагнитных волн.

Важнейшей характеристикой локальных сетей, которая определяется типом используемых сетевых адаптеров и кабелей, является скорость передачи информации по сети. Скорость передачи информации по локальной сети обычно находится в диапазоне от 10 до 100 Мбит/с.

Топология сети. Общая схема соединения компьютеров в локальной сети называется топологией сети. Топологии сети могут быть различными.

Вариант соединения компьютеров между собой, когда кабель проходит от одного компьютера к другому, последовательно соединяя компьютеры и периферийные устройства между собой, называется линейной шиной (рис. 4.3).

Рис. 4.3. Локальная сеть типа «линейная шина»

Если к каждому компьютеру подходит отдельный кабель из одного центрального узла, то реализуется локальная сеть типа «звезда».

Обычно при такой схеме соединения центральным узлом является более мощный компьютер.

Рис. 4.4. Локальная сеть типа «звезда»

Преимущество локальной сети типа «звезда» перед локальной сетью типа «линейная шина» состоит в том, что при выходе из строя сетевого кабеля у одного компьютера локальная сеть в целом продолжает нормально функционировать.

Предоставление доступа к ресурсам компьютера. В операционной системе Windows пользователь любого компьютера, подключенного к сети, может предоставить доступ к своим дискам, папкам или файлам. Пользователи, работающие за другими компьютерами, могут после этого пользоваться предоставленными ресурсами.

Предоставление доступа к ресурсам компьютера

1. В контекстном меню объекта (диск, файл, папка) необходимо выбрать команду Доступ.

2. На появившейся диалоговой панели Свойства: выбрать вкладку Доступ.

С помощью переключателей установить Общий ресурс, а также выбрать тип доступа (Только чтение, Полный, Определяется паролем).

В текстовом окне Для полного доступа: можно ввести пароль, необходимый для доступа к данному ресурсу.

1. Для передачи 7 Мбайт информации с одного компьютера на другой (компьютеры в одном помещении) предпочтительнее использовать:

— локальную компьютерную сеть;
— дискету;
— винчестер;
— глобальную компьютерную сеть

2. Информация передаётся со скоростью 2,5 Кбит/с. Какой объём информации будет передан за 20 минут?

— 8 Кбайт;
— 3000 Кбайт;
— 50 Кбайт;
— 375 Кбайт.

3. Локальная сеть …

— не предназначена для передачи больших файлов;
— предназначена для объединения компьютеров, установленных в одном помещении, в одном здании или в нескольких близко расположенных зданиях;
— служит для объединения компьютеров в пределах одного континента;
— служит для объединения компьютеров только в пределах одной комнаты.

4. В каких сетях все компьютеры равноправны?

— в одноранговых сетях;
— в сетях с выделенным сервером;
— в электрических сетях;
— в глобальных сетях.

5. Как называется компьютер в локальной сети, на котором хранится основная часть программного обеспечения, как правило, установлен самый производительный процессор, большая оперативная и дисковая память?

— сервер;
рабочая станция;
— концентратор;
— персональный компьютер.

6. В каком компьютере локальной сети можно установить жёсткий диск с небольшой информационной ёмкостью (или диск вообще может отсутствовать):

— в сервере;
— в рабочей станции;
— в концентраторе;
— нет верного ответа.

7. Какая операционная система устанавливается на рабочих станциях локальной сети?

— cерверная ОС;
— клиентская ОС;
— терминальная ОС;
— символьная ОС.

8. Какое устройство изображено на рисунке?

сетевая плата;
модем;
концентратор;
коннектор.

9. Как называется устройство, которое служит для соединения компьютеров в локальную сеть?

— концентратор;
— модем;
— коаксиал;
— сетевая плата.

10. В чём главное отличие Hub от Switch?

— в названии;
— в установке максимальной скорости передачи данных в локальной сети (в зависимости от типа сетевых плат);
— в количестве портов;
— эти устройства абсолютно одинаковы.

11. Может ли быть использован домашний компьютер в качестве выделенного сервера домашней локальной сети?

— может при установке серверной ос и соответствующих технических характеристиках;
— не может;
— может использоваться только в качестве рабочей станции;
— может при установке серверную ОС.

12. Может ли функционировать компьютерная сеть, если компьютерам не присвоены IP-адреса и адрес маски подсети?

— будет, но скорость обмена информацией будет замедлена;
— будет функционировать с максимальной скоростью обмена;
— компьютерная сеть не будет функционировать;
— будет, если в сети всего два компьютера.

13. При каком виде доступа можно просмотреть, переименовать, скопировать, удалить любую папку или файл на любом удалённом компьютере в сети.

— общий доступ;
— ограниченный доступ;
— сетевой доступ;
— максимальный доступ.

14. Какой доступ позволит использовать удалённому компьютеру в сети сетевой принтер?

— общий доступ к дискам, папкам;
— ограниченный доступ к дискам, папкам;
— ограниченный доступ к устройствам;
— общий доступ к устройствам.

Передача информации. Локальные компьютерные сети

Цель урока : Иметь представление о передаче информации по сетям.

Задачи урока:

познакомить учащихся с понятием локальная компьютерная сеть;
познакомить с топологией, аппаратным и программным обеспечением локальных сетей;
научить передавать данные по локальной сети;
способствовать развитию самостоятельного мышления; совершенствовать способность анализировать и обобщать информацию.

Ключевые слова : информатика, передача информации, пропускная способность канала, локальные компьютерные сети, топология сетей, аппаратное обеспечение локальной сети.

Организационный момент.

Проверка готовности к уроку, объявление темы и целей урока. Тема урока «Передача информации. Локальные компьютерные сети» ( Записывают тему урока в тетрадях).

Вводно-мотивационный этап

С сегодняшнего дня мы будем изучать коммуникационные технологии.

Что обозначает данный термин? Вспомните однокоренные слова (общение, обмен, передача информации). Что происходит с информацией в процессе коммуникации? (Она передается от одного к другому.) Рассмотрим процесс передачи более подробно.

Объяснение нового материала.

Кто участвует в процессе передачи информации? ( У: Источник информации или отправитель и приемник информации или полу чатель.) Приведите примеры передачи информации. ( У: Общение с одноклассниками на перемене, телефонный разговор, рассказ учи теля на уроке, и т. п.) С помощью чего передаётся информация при разговоре по телефону, при непосредственном общении людей? ( У: Звуковые волны, электрические сигналы, телевизионная передающая аппаратура, теле визор и т. д.) Обобщим, информация передается от источника к приемнику посредством канала связи или канала обмена информацией ( У: схему перерисовывают в тетрадь). Общая схема передачи информации включает в себя отправителя и получателя информации и канал передачи информации.

Основной характеристикой каналов передачи информации является их пропускная способность (скорость передачи информации). Пропускная способность канала равна количеству информации, которое может передаваться по нему в единицу времени (У: определение записывают в тетрадь).

Пропускная способность измеряется в бит/с, байт/c, Кбит/c, Кбайт/c, и т.д. (У: единицы измерения записывают в тетрадь)

Разные каналы обладают разной пропускной способностью. На с. 81 познакомьтесь с характеристикой различных каналов передачи информации. Какой из каналов обладает наиболее высокими характеристиками? (У: работа с учебником)

Подготовка учащихся к активному и сознательному усвоению нового материала.

При работе на персональном компьютере в автономном режиме пользователи могут обмениваться информацией, используя оптические диски, flash-память. Однако перемещение носителя информации между компьютерами не всегда возможно и может занимать достаточно продолжительное время. Нужно было искать пути разрешения этой проблемы.

Создание компьютерных сетей вызвано практической потребностью быстрого доступа к информационным ресурсам других компьютеров, а также принтерам и другим периферийным устройствам.

Существует два вида компьютерных сетей: глобальные и локальные сети. На сегодняшнем уроке мы рассмотрим локальную сеть.

Какую компьютерную сеть называют локальной?

Локальной сетью называется объединение двух и более компьютеров, позволяющее им совместно работать с программами и данными. Компьютеры локальной сети обычно расположены недалеко друг от друга, используют общий комплект сетевого оборудования и управляются одним пакетом программного обеспечения.

Если в локальной сети нет специальных компьютеров, предназначенных для управления сетью, то сеть называется одноранговой. Пользователи самостоятельно решают, какие ресурсы своего компьютера сделать доступными для других пользователей сети. У таких сетей есть один недостаток: слабая защищенность информации от несанкционированного доступа, зависимость эффективности работы от количества станций.

Для обеспечения большей безопасности в локальной сети выделяют один компьютер, на котором обычно хранится наиболее важная информация. Такой компьютер называется сервером. Доступ к информации на сервере контролирует один человек — администратор сети. (9 слайд)

Способы соединения компьютеров в сети (топология сети). (У: типы соединений записывают в тетрадь).

Физическое расположение компьютеров сети относительно друг друга и способ соединения их линиями называется топологией сети . Топологии сети могут быть различными:

Кольцевая топология. Каждый компьютер соединен друг с другом. Сигнал, несущий информацию идет по кругу.

Топология «шина». Компьютеры соединены последовательно и подключены к одному кабелю.

Топология «Звезда». К каждому компьютеру подходит отдельный кабель из одного центрального узла. Центральным узлом является мощный компьютер. Преимущества локальных сетей типа «звезда» состоит в том, что при выходе из строя сетевого кабеля у одного компьютера локальная сеть в целом продолжает нормально функционировать.

«Древовидное соединение» — имеется один центральный сервер для всей сети и несколько файловых серверов для разных рабочих групп.

В операционной системе Windows компьютеры, подключенные к локальной сети, отображаются в папке Сетевое окружение.

Аппаратное обеспечение локальной сети. Каждый компьютер или принтер, подключенный к локальной сети, должен иметь сетевую плату. Основной функцией сетевой платы является передача и прием информации из сети.

Локальные сети могут быть как проводные и беспроводные. В проводных сетях соединение производится с помощью витой пары. Для соединения компьютеров в сети служат концентраторы ( HUB или Switch ). В беспроводных сетях в качестве центрального сетевого устройства используется точка доступа, а на каждом компьютере должна быть установлена специальная беспроводная сетевая плата типа Wi-Fi.

3. Закрепление. Практическая работа.

1. Используя папку Сетевое окружение, просмотреть и скопировать на свой компьютер в свою папку (у каждого учащегося на компьютере есть папка под своей фамилией, для хранения работ) какие-либо файлы с компьютера учителя. Картинки и тексты приготовлены заранее.

2. Раздать карточки с заданием. Например:

Запустить текстовый редактор Блокнот: Пуск/Все программы/ Стандартные/ Блокнот.
Напечатать ответ на поставленные вопросы.
1. Дайте определение локальной компьютерной сети.
2. Назовите основные топологии локальных сетей.
  1. 1. Рефлексия содержания материала. Подведение итогов. Выставление оценок.
    5. Дом. Задание. Параграф 6.1-2
    
    Как называется специальная плата предназначенная для передачи и приема информации из сети
    
    Предпосылки создания компьютерных сетей
    
    С момента появления ЭВМ возник вопрос о передаче данных между отдельными компьютерами и рациональном распределении ресурсов ЭВМ.
    Первые ЭВМ были очень сложны в эксплуатации и имели дорогостоящие аппаратные компоненты, отсутствовали единые стандарты построения ЭВМ. С развитием аппаратной и программной базы компьютеров, совершенствовались и сетевые технологии. Сначала были созданы системы передачи данных первоначально в коммерческих, военных и научных целях, затем сфера применения сетей расширилась.
    В настоящее время использование компьютерных сетей является неотъемлемой частью нашей жизни, область их применения охватывает все сферы человеческой деятельности.
    Под компьютерной сетью мы будем понимать любое множество ЭВМ, связанных между собой средствами передачи данных (средствами телекоммуникаций).
    
    История возникновения и развития компьютерных сетей
    
    Развитие компьютерных сетей связано как с развитием собственно ЭВМ, входящих в состав сети, так и с развитием средств телекоммуникаций.
    Работы по созданию компьютерных сетей начались ещё в 60-х годах ХХ века. Прообразом компьютерных сетей явились системы телеобработки данных (СТД), построенные на базе больших (а позже и миниЭВМ).
    В качестве средств передачи данных использовалась существующая телефонная сеть. Основными элементами СТД являются модемы, абонентские пункты и устройства коммутации. Система СТД оперировала только аналоговыми сигналами.
    Основным недостатком СТД является невысокое быстродействие (9600 бит/с, реально 2400 бит/с). Поэтому одним из направлений совершенствования СТД явилась разработка цифровых телефонных коммутаторов.
    Вторым существенным недостатком СТД является возможность передачи данных по каналу связи в один и тот же момент времени только с одной скоростью. Этот недостаток был преодолен использованием впервые в 70-х годах в США коммуникаций кабельного телевидения, позволяющих вести широкополосную передачу (ШП).
    Третьим направлением перехода к сетям была разработка высокоскоростных шин для обеспечения взаимодействия нескольких больших ЭВМ.
    Четвёртым направлением развития сетей была реализация распределённой обработки данных.
    К середине 80-х годов, с появлением ПЭВМ все отмеченные тенденции развития сетей
    стали сближаться, что привело к разработке современных компьютерных сетей.
    
    Преимущества использования компьютерных сетей
    
    Рассмотрим преимущества, получаемые при сетевом объединении персональных компьютеров.
    
    Разделение ресурсов
    Разделение ресурсов позволяет экономно использовать ресурсы, например, управлять периферийными устройствами, такими как лазерные печатающие устройства, со всех присоединенных рабочих станций.
    Разделение данных
    Разделение данных предоставляет возможность доступа и управления базами данных с периферийных рабочих мест, нуждающихся в информации
    Разделение программных средств
    Разделение программных средств предоставляет возможность одновременного использования централизованных, ранее установленных программных средств.
    Разделение ресурсов процессора
    При разделение ресурсов процессора возможно использование вычислительных мощностей для обработки данных другими системами, входящими в сеть. Предоставляемая возможность заключается в том, что на имеющиеся ресурсы не «набрасываются» моментально, а только лишь через специальный процессор, доступный каждой рабочей станции.
    Многопользовательский режим
    Многопользовательские свойства системы содействуют одновременному использованию централизованных прикладных программных средств, ранее установленных и управляемых, например, если пользователь системы работает с другим заданием, то текущая выполняемая работа отодвигается на задний план.
    
    7.2. Классификация компьютерных сетей
    
    Искусственные и реальные сети.
    Территориальная распространенность.
    Ведомственная принадлежность.
    Скорость передачи информации.
    Тип среды передачи информации.
    Топология компьютерных сетей.
    Одноранговые и иерархические сети.
    
    Искусственные и реальные сети
    
    По способу организации сети подразделяются на реальные и искусственные.
    Искусственные сети (псевдосети) позволяют связывать компьютеры вместе через последовательные или параллельные порты и не нуждаются в дополнительных устройствах. Иногда связь в такой сети называют связью по нуль-модему (не используется модем). Само соединение называют нуль-модемным. Искусственные сети используются когда необходимо перекачать информацию с одного компьютера на другой. MS-DOS и windows снабжены специальными программами для реализации нуль-модемного соединения.
    Основной недостаток — низкая скорость передачи данных и возможность соединения только двух компьютеров.
    Реальные сети позволяют связывать компьютеры с помощью специальных устройств коммутации и физической среда передачи данных.
    Основной недостаток — необходимость в дополнительных устройствах.
    В дальнейшем употребляя термин компьютерная сеть будем иметь в ввиду реальные сети.
    Все многообразие компьютерных сетей можно классифицировать по группе признаков:
    1. Территориальная распространенность;
    2. Ведомственная принадлежность;
    3. Скорость передачи информации;
    4. Тип среды передачи;
    5. Топология;
    6. Организация взаимодействия компьютеров.
    Территориальная распространенность
    
    По территориальной распространенности сети могут быть локальными, глобальными, и региональными.
    Локальные — это сети, перекрывающие территорию не более 10 м2
    Региональные — расположенные на территории города или области
    Глобальные на территории государства или группы государств, например, всемирная сеть Internet.
    В классификации сетей существует два основных термина: LAN и wAN.
    
    LAN (Local Area Network) — локальные сети, имеющие замкнутую инфраструктуру до выхода на поставщиков услуг. Термин «LAN» может описывать и маленькую офисную сеть, и сеть уровня большого завода, занимающего несколько сотен гектаров. Зарубежные источники дают даже близкую оценку — около шести миль (10 км) в радиусе; использование высокоскоростных каналов.
    
    wAN (wide Area Network) — глобальная сеть, покрывающая большие географические регионы, включающие в себя как локальные сети, так и прочие телекоммуникационные сети и устройства. Пример wAN — сети с коммутацией пакетов (Frame relay), через которую могут «разговаривать» между собой различные компьютерные сети.
    Термин «корпоративная сеть» также используется в литературе для обозначения объединения нескольких сетей, каждая из которых может быть построена на различных технических, программных и информационных принципах.
    Локальные сети являются сетями закрытого типа, доступ к ним разрешен только ограниченному кругу пользователей, для которых работа в такой сети непосредственно связана с их профессиональной деятельностью. Глобальные сети являются открытыми и ориентированы на обслуживание любых пользователей.
    
    Ведомственная принадлежность
    
    По принадлежности различают ведомственные и государственные сети.
    Ведомственные принадлежат одной организации и располагаются на ее территории.
    Государственные сети — сети, используемые в государственных структурах.
    
    Скорость передачи информации
    
    По скорости передачи информации компьютерные сети делятся на низко-, средне- и высокоскоростные.
    - низкоскоростные (до 10 Мбит/с),
    - среднескоростные (до 100 Мбит/с),
    - высокоскоростные (свыше 100 Мбит/с);
    Для определения скорости передачи данных в сети широко используется бод.
    Бод (Baud) – единица скорости передачи сигнала, измеряемая числом дискретных переходов или событий в секунду. Если каждое событие представляет собой один бит, бод эквивалентен бит/сек (в реальных коммуникациях это зачастую не выполняется).
    
    Тип среды передачи информации
    
    По типу среды передачи сети разделяются на:
    проводные коаксиальные, на витой паре, оптоволоконные
    беспроводные с передачей информации по радиоканалам, в инфракрасном диапазоне.
    
    Топология компьютерных сетей
    
    Введем определения.
    Узел сети представляет собой компьютер, либо коммутирующее устройство сети.
    Ветвь сети — это путь, соединяющий два смежных узла.
    Узлы сети бывают трёх типов:
    - оконечный узел — расположен в конце только одной ветви;
    - промежуточный узел — расположен на концах более чем одной ветви;
    - смежный узел — такие узлы соединены по крайней мере одним путём, не содержащим никаких других узлов.
    Способ соединения компьютеров в сеть называется её топологией.
    Наиболее распространенные виды топологий сетей:
    
    Линейная сеть
    
    Содержит только два оконечных узла, любое число промежуточных узлов и имеет только один путь между любыми двумя узлами.
    
    Кольцевая сеть
    
    Сеть, в которой к каждому узлу присоединены две и только две ветви.
    
    Звездообразная сеть
    
    Сеть, в которой имеется только один промежуточный узел.
    
    Общая шина
    
    В этом случае подключение и обмен данными производится через общий канал связи, называемый общей шиной.
    
    Древовидная сеть
    
    Сеть, которая содержит более двух оконечных узлов и по крайней мере два промежуточных узла, и в которой между двумя узлами имеется только один путь.
    
    Ячеистая сеть
    
    Сеть, которая содержит по крайней мере два узла, имеющих два или более пути между ними.
    
    Полносвязная сеть
    Сеть, в которой имеется ветвь между любыми двумя узлами.
    
    Одноранговые и иерархические сети
    
    С точки зрения организации взаимодействия компьютеров, сети делят на одноранговые (Peer-to-Peer Network) и с выделенным сервером (Dedicated Server Network).
    
    Одноранговые сети
    Все компьютеры одноранговой сети равноправны. Любой пользователь сети может получить доступ к данным, хранящимся на любом компьютере.
    Одноранговые сети могут быть организованы с помощью таких операционных систем, как LANtastic, windows’3.11, Novell Netware Lite. Указанные программы работают как с DOS, так и с windows. Одноранговые сети могут быть организованы также на базе всех современных 32-разрядных операционных систем — windows 9x\ME\2k, windows NT workstation версии, OS/2) и некоторых других.
    Достоинства одноранговых сетей:
    1. Наиболее просты в установке и эксплуатации.
    2. Операционные системы DOS и windows обладают всеми необходимыми функциями, позволяющими строить одноранговую сеть.
    1. Необходимость дополнительной ОС для сервера.
    2. Более высокая сложность установки и модернизации сети.
    3. Необходимость выделения отдельного компьютера в качестве сервера.
    7.3. Организация компьютерных сетей
    
    Требования к организации сети.
    Модель OSI.
    Компоненты компьютерной сети.
    Передача данных в сети.
    Архитектура сети.
    
    Требования к организации сети
    
    Основными требованиями, которым должна удовлетворять организация ИВС, являются следующие:
    1. Открытость — возможность включения дополнительных абонентских, ассоциативных ЭВМ, а также линий (каналов) связи без изменения технических и программных средств существующих компонентов сети. Кроме того, любые две ЭВМ должны взаимодействовать между собой, несмотря на различие в конструкции, производительности, месте изготовления, функциональном назначении.
    2. Гибкость — сохранение работоспособности при изменении структуры в результате выхода из строя ЭВМ или линии связи.
    3. Эффективность — обеспечение требуемого качества обслуживания пользователей при минимальных затратах.
    Международной организацией стандартов утверждены определённые требования к организации взаимодействия между системами сети.
    Эти требования получили название OSI (Open System Interconnection) — «эталонная модель взаимодействия открытых систем».
    Согласно требованиям эталонной модели, каждая система сети должна осуществлять взаимодействие посредствам передачи кадра данных. Согласно модели OSI образование и передача кадра осуществляется с помощью 7-ми последовательных действий, получивших название «уровень обработки».
    Основная идея этой модели заключается в том, что каждому уровню отводится конкретная ролью в том числе и транспортной среде. Благодаря этому общая задача передачи данных расчленяется на отдельные легко обозримые задачи.
    Так как пользователи нуждаются в эффективном управлении, система вычислительной сети представляется как комплексное строение, которое координирует взаимодействие задач пользователей.
    Отдельные уровни базовой модели проходят в направлении вниз от источника данных (от уровня 7 к уровню 1) и в направлении вверх от приемника данных (от уровня 1 к уровню 7). Пользовательские данные передаются в нижерасположенный уровень вместе со специфическим для уровня заголовком до тех пор, пока не будет достигнут последний уровень.
    На приемной стороне поступающие данные анализируются и, по мере надобности, передаются далее в вышерасположенный уровень, пока информация не будет передана в пользовательский прикладной уровень.
    
    Уровень 1. Физический.
    На физическом уровне определяются электрические, механические, функциональные и процедурные параметры для физической связи в системах. Физическая связь и неразрывная с ней эксплуатационная готовность являются основной функцией 1-го уровня. Стандарты физического уровня включают рекомендации V.24 МККТТ (CCITT), EIA rS232 и Х.21. Стандарт ISDN ( Integrated Services Digital Network) в будущем сыграет определяющую роль для функций передачи данных. В качестве среды передачи данных используют трехжильный медный провод (экранированная витая пара), коаксиальный кабель, оптоволоконный проводник и радиорелейную линию.
    
    Уровень 2. Канальный.
    Канальный уровень формирует из данных, передаваемых 1-м уровнем, так называемые «кадры», последовательности кадров. На этом уровне осуществляются управление доступом к передающей среде, используемой несколькими ЭВМ, синхронизация, обнаружение и исправление ошибок.
    
    Уровень 3. Сетевой.
    Сетевой уровень устанавливает связь в вычислительной сети между двумя абонентами. Соединение происходит благодаря функциям маршрутизации, которые требуют наличия сетевого адреса в пакете. Сетевой уровень должен также обеспечивать обработку ошибок, мультиплексирование, управление потоками данных. Самый известный стандарт, относящийся к этому уровню, — рекомендация Х.25 МККТТ (для сетей общего пользования с коммутацией пакетов).
    
    Уровень 4. Транспортный.
    Транспортный уровень поддерживает непрерывную передачу данных между двумя взаимодействующими друг с другом пользовательскими процессами. Качество транспортировки, безошибочность передачи, независимость вычислительных сетей, сервис транспортировки из конца в конец, минимизация затрат и адресация связи гарантируют непрерывную и безошибочную передачу данных.
    
    Уровень 5. Сеансовый.
    Сеансовый уровень координирует прием, передачу и выдачу одного сеанса связи. Для координации необходимы контроль рабочих параметров, управление потоками данных промежуточных накопителей и диалоговый контроль, гарантирующий передачу, имеющихся в распоряжении данных. Кроме того, сеансовый уровень содержит дополнительно функции управления паролями, подсчета платы за пользование ресурсами сети, управления диалогом, синхронизации и отмены связи в сеансе передачи после сбоя вследствие ошибок в нижерасположенных уровнях.
    
    Уровень 6. Представления данных.
    Уровень представления данных предназначен для интерпретации данных; а также подготовки данных для пользовательского прикладного уровня. На этом уровне происходит преобразование данных из кадров, используемых для передачи данных в экранный формат или формат для печатающих устройств оконечной системы.
    
    Уровень 7. Прикладной.
    В прикладном уровне необходимо предоставить в распоряжение пользователей уже переработанную информацию. С этим может справиться системное и пользовательское прикладное программное обеспечение.
    
    Компоненты компьютерной сети
    
    Для организации компьютерной сети необходимо наличие:
    - Сетевого программного обеспечения
    - Физической среды передачи данных
    - Коммутирующих устройств.
    Сетевое ПО
    Сетевое программное обеспечение состоит из двух важнейших компонентов:
    1) Сетевого программного обеспечения, устанавливаемого на компьютерах-клиентах.
    2) Сетевого программного обеспечения, устанавливаемого на компьютерах-серверах.
    Сетевая операционная система связывает все компьютеры и периферийные устройства в сети, координирует функции всех компьютеров и периферийных устройств в сети, обеспечивает защищённый доступ к данным и периферийным устройствам в сети.
    
    Примеры сетевых ОС:
    Netware 3.11, Nowell Inc.
    LAN Server, IВМ Согр.
    VINES 5.52, Banyan System Inc.
    windows NT Advanced Server 4.0, windows 2k
    Unix, Linux, FreeBSD
    
    Физическая среда передачи данных
    Определяет:
    1) Cкорость передачи данных в сети;
    2) Размер сети
    3) Требуемый набор служб (передача данных, речи, мультимедиа и т.д.), который необходимо организовать.
    4) Требования к уровню шумов и помехозащищенности;
    5) Общую стоимость проекта, включающая покупку оборудования, монтаж и последующую эксплуатацию.
    Кабельный сегмент сети — цепочка отрезков кабелей, электрически соединенных друг с другом.
    Логический сегмент сети, или просто сегмент — группа узлов сети, имеющих непосредственный доступ друг к другу на уровне пакетов канального уровня. В интеллектуальных хабах Ethernet группы портов могут объединяться в логические сегменты для изоляции их трафика от других сегментов в целях повышения производительности и защиты.
    
    Коммутирующие устройства предназначены для связи сегментов сети.
    Концентратор- хаб (Hub) — устройство физического подключения нескольких сегментов или лучей, обычно с возможностью соединения сетей различных архитектур.
    Интеллектуальный хаб (Intelligent Hub) имеет специальные средства для диагностики и управления, что позволяет оперативно получать сведения об активности и исправности узлов, отключать неисправные узлы и т. д. Стоимость существенно выше, чем у обычных.
    Активный хаб (Active Hub) усиливает сигналы, требует источника питания.
    Peer Hub — хаб, исполненный в виде платы расширения PC, использующей только источник питания PC.
    Пассивный хаб (Passive Hub) только согласует импедансы линий (в сетях ArCnet).
    Standalone Hub — самостоятельное устройство с собственным источником питания (обычный вариант).
    Повторитель (repeater) — устройство для соединения сегментов одной сети, обеспечивающее промежуточное усиление и формирования сигналов.Позволяет расширять сеть по расстоянию и количеству подключенных узлов.
    Мост (Bridge) — средство передачи пакетов между сетями (локальными), для протоколов сетевого уровня прозрачен. Осуществляет фильтрацию пакетов, не выпуская из сети пакеты для адресатов, находящихся внутри сети, а также переадресацию — передачу пакетов в другую сеть в соответствии с таблицей маршрутизации или во все другие сети при отсутствии адресата в таблице. Таблица маршрутизации обычно составляется в процессе самообучения по адресу источника приходящего пакета.
    Маршрутизатор (router) — средство обеспечения связи между узлами различных сетей, использует сетевые (логические) адреса. Сети могут находиться на значительном расстоянии, и путь, по которому передается пакет, может проходить через несколько маршрутизаторов. Сетевой адрес интерпретируется как иерархическое описание местоположения узла. Маршрутизаторы поддерживают протоколы сетевого уровня: IP, IPX, X.25, IDP. Мультипротокольные маршрутизаторы (более сложные и дорогие) поддерживают несколько протоколов одновременно для гетерогенных сетей. Brouter (Bridging router) — комбинация моста и маршрутизатора, оперирует как на сетевом, так и на канальном уровне.
    
    Основные характеристики маршрутизатора:
    - тип: одно- или многопротокольный, LAN или wAN, Brouter;
    - поддерживаемые протоколы;
    - пропускная способность;
    - типы подключаемых сетей;
    - поддерживаемые интерфейсы (LAN и wAN);
    - количество портов;
    - возможность управления и мониторинга сети.
    Шлюз (Gateway) — средство соединения существенно разнородных сетей. В отличие от повторителей, мостов и маршрутизаторов, прозрачных для пользователя, присутствие шлюза заметно. Шлюз выполняет преобразование форматов и размеров пакетов, преобразование протоколов, преобразование данных, мультиплексирование. Обычно реализуется на основе компьютера с большим объемом памяти.
    Примеры шлюзов:
    Fax: обеспечивает доступ к удаленному факсу, преобразуя данные в факс-формат;
    E-mail: обеспечивает почтовую связь между локальными сетями. Шлюз обычно связывает MHS, специфичный для сетевой операционной системы с почтовым сервисом по X.400;
    Internet: обеспечивает доступ к глобальной сети Internet.
    
    Передача данных в сети
    
    Для передачи информации по коммуникационным линиям данные преобразуются в цепочку следующих друг за другом битов (двоичное кодирование с помощью двух состояний:»0″ и «1»).
    При передаче данных их разделяют на отдельные пакеты, передающиеся последовательно друг за другом.
    Пакет включает в себя: адрес отправителя, адрес получателя, данные, контрольный бит.
    Для правильной и, следовательно, полной и безошибочной передачи данных необходимо придерживаться согласованных и установленных правил. Все они оговорены в протоколе передачи данных.
    
    Протокол передачи данных требует следующей информации:
    - Синхронизация — Под синхронизацией понимают механизм распознавания начала блока данных и его конца.
    - Инициализация — Под инициализацией понимают установление соединения между взаимодействующими партнерами.
    - Блокирование — Под блокированием понимают разбиение передаваемой информации на блоки данных строго определенной максимальной длины (включая опознавательные знаки начала блока и его конца).
    - Адресация — Адресация обеспечивает идентификацию различного используемого оборудования данных, которое обменивается друг с другом информацией во время взаимодействия.
    - Обнаружение ошибок — Под обнаружением ошибок понимают установку битов четности и, следовательно, вычисление контрольных битов.
    - Нумерация блоков — Текущая нумерация блоков позволяет установить ошибочно передаваемую или потерявшуюся информацию.
    - Управление потоком данных — Управление потоком данных служит для распределения и синхронизации информационных потоков. Так, например, если не хватает места в буфере устройства данных или данные не достаточно быстро обрабатываются в периферийных устройствах (например, принтерах), сообщения и / или запросы накапливаются.
    - Методы восстановления — После прерывания процесса передачи данных используют методы восстановления, чтобы вернуться к определенному положению для повторной передачи информации.
    - Разрешение доступа — Распределение, контроль и управление ограничениями доступа к данным вменяются в обязанность пункта разрешения доступа (например, «только передача» или «только прием».
    Архитектура сети определяет технологию передачи данных в сети.
    Наиболее распространены следующие архитектуры:
    - Ethernet,
    - Token ring,
    - ArCNET,
    - FDDI.
    Ethernet
    Появилась технология Ethernet — во второй половине 70-х годов. Ее разработали совместно фирмы DEC, Intel и Xerox. В настоящее время эта технология наиболее доступна и популярна.
    - Топология — шина, звезда
    - Среда передачи данных — коаксиал, витая пара.
    - Скорость передачи данных — до 100 Мбит/с
    - Длина кабельного сегмента сети — не более 100 м до хаба
    Принципы работы сети Ethernet:
    1. Никому не разрешается посылать сообщения в то время, когда этим занят уже кто-то другой ( слушай перед тем, как отправить).
    2. Если два или несколько отправителей начинают посылать сообщения примерно в один и тот же момент, рано или поздно их сообщения «столкнутся» друг с другом в проводе, что называется коллизией. Коллизии нетрудно распознать, поскольку они всегда вызывают сигнал помехи, который не похож на допустимое сообщение. Ethernet может распознать помехи и заставляет отправителя приостановить передачу, подождать некоторое время, прежде, чем повторно отправить сообщение.
    1. Дешевизна.
    2. Большой опыт использования.
    3. Продолжающиеся нововведения.
    4. Богатство выбора. Многие изготовители предлагают аппаратуру построения сетей, базирующуюся на Ethernet.
    1. Возможность столкновений сообщений (коллизии, помехи).
    2. В случае большой загрузки сети время передачи сообщений непредсказуемо.
    Token ring
    Token ring — маркерное кольцо
    Более молодой, по сравнению с Ethernet, является технология Token ring (?en. 2.8). Она была разработана фирмой IBM. Технология ориентирована на кольцо, по которому постоянно движется маркер. Маркер представляет собой особого рода пакет, предназначенный для синхронизации передачи данных.
    - Топология — кольцо
    - Среда передачи данных — коаксиал, витая пара.
    - Скорость передачи данных — до 100 Мбит/с
    - Длина кабельного сегмента сети — не более 185 м до коммутатора.
    Принципы работы сети Token ring:
    Каждый абонент сети работает в Token ring согласно принципу «Ждать маркера, если необходимо послать сообщение, присоединить его к маркеру, когда он будет проходить мимо. Если проходит маркер, снять с него сообщение и послать маркер дальше».
    Достоинства Token ring:
    - Гарантированная доставка сообщений;
    - Высокая скорость.
    Недостатки Token ring:
    1. Необходимы дорогостоящие устройства доступа к сети.
    2. Высокая сложность технологии реализации сети.
    3. Необходимы 2 кабеля (для повышения надежности): один входящий, другой исходящий от компьютера к концентратору (2-я модификация кольца, коммутатор).
    4. Высокая стоимость (160-200% от Ethernet).
    ArCNET
    ArCNET Attached resource Computer Network — маркер шины
    Технология ArCNET была разработана фирмой Datapoint Corporation. Принцип работы сети ArCNET аналогичен Token ring, т.е. используется маркер для разрешения АбС передать информацию в соответствующий момент времени.
    Однако «способ» реализации маркера здесь отличен от Token ring. Кроме того, технология ArCNET ориентирована на шину (в случае коаксиального кабеля) или звезду (при наличии витой пары проводов).
    - Топология — шина, звезда
    - Среда передачи данных — коаксиал, витая пара.
    - Скорость передачи данных — до 10 Мбит/с
    - Длина кабельного сегмента сети — не более 185м
    1. Невысокая стоимость(самая дешевая);
    2. Простота использования;
    3. Гибкость.
    1. Низкое быстродействие (1/4 Ethernet, 1/2 — 1/7 Token ring);
    2. Плохо работает в условиях мультимедиа, режиме реального времени;
    3. Отсутствуют перспективы развития.
    FDDI
    FDDI Fiber Distributed Data Interface- волоконно-оптический распределенный механизм передачи данных.
    Технологи FDDI появилась в середине 80-х годов и ориентирована на волоконную оптику. FDDI поддерживает сеть с передачей маркера. FDDI опирается на 1-ю модификацию циклического кольца (2 кольца: в первом сообщения передаются по часовой стрелке; во втором — против).
    - Топология — кольцо
    - Среда передачи данных — оптоволоконные линии.
    - Скорость передачи данных — от 100 Мбит/с
    - Длина кабельного сегмента сети — не более 200км.
    1. Очень высокая скорость передачи;
    2. Кольцо может быть окружностью до 200 км. и включать до 1000 устройств.
    Недостаток:
    высокая стоимость (подключение одной рабочей станции $1000-2000).
    
    Локальные и глобальные компьютерные сети
    
    Компьютерная сеть – система взаимосвязных компьютеров, предназначенных для передачи, хранения и обработки информации.
    
    Соединение компьютеров, расположенных на небольшом расстоянии друг от друга, называют локальной сетью . Пользователи имеют совместный доступ к ресурсам компьютеров, а также могут совместно использовать периферийные устройства.
    - Локальная сеть, в которой все пользователи равноправны, называется одноранговой .
    - Если в сети находятся 10 и более компьютеров, то для увеличения производительности некоторые компьютеры специально выделяют для хранения определенной части информации. Такие компьютеры называются серверами , а локальная сеть – сеть на основе серверов. Остальные компьютеры называют рабочими станциями или клиентами сети .
    . Какая локальная сеть
    
    в кабинете № 41?
    
    Схема соединения компьютеров в локальной сети называется топологией сети .
    - Простейший вариант соединения компьютеров, когда кабель последовательно соединяет все компьютеры и периферийные устройства, называется линейная шина .
    Схема соединения компьютеров в локальной сети называется топологией сети .
    - Если к каждому компьютеру подходит отдельный кабель из одного центрального узла (концентратора), такой вариант соединения называют звездой.
    Схема соединения компьютеров в локальной сети называется топологией сети .
    - Когда к сети подсоединено очень большое количество компьютеров (больше 100), для большей производительности серверы соединяют в кольцо с помощью оптоволоконного кабеля. Кольцевой кабель подсоединен к высокопроизводительному концентратору. К нему же подключены коммутаторы других сегментов сети.
    . Какая топология в кабинете № 41?
    
    Аппаратное обеспечение сетей
    - Для подключения компьютера к сети необходим сетевой адаптер – специальная плата, которая устанавливается внутрь системного блока в один из слотов материнской платы.
    - Основной функцией сетевого адаптера является передача и прием информации в сети.
    - Соединение сетевых адаптеров между собой осуществляется с помощью различных типов кабелей – коаксиального , оптоволоконного или так называемой витой пары .
    Аппаратное обеспечение сетей
    
    Компьютерный канал связи
    
    Неэкранированная витая пара
    
    Экранированная витая пара
    
    Беспроводное соединение в ЛКС
    
    Беспроводная локальная сеть — локальная сеть, построенная на основе беспроводных технологий.
    
    При таком способе построения сетей передача данных осуществляется через радиоэфир ; объединение устройств в сеть происходит без использования кабельных соединений.
    
    Наиболее распространённым на сегодняшний день способом построения является Wi-F i .
    
    По сути это некое сетевое хранилище данных, которое образуется в результате соединения нескольких компьютерных устройств через wi-fi-роутер как сервер.
    
    Сеть Интернет
    - Потребность в обмене информацией между отдельными организациями, научными и промышленными структурами привела к объединению локальных сетей и созданию всемирной компьютерной сети Интернет (конец 60-х годов XX века; Россия подключилась в 1993 г.).
    - В каждой локальной сети имеется хотя бы один компьютер, который имеет возможность подключения к серверу Интернета. С помощью специального программного обеспечения можно организовать выход в Интернет и для всей сети. Серверы Интернет соединены между собой с помощью линий связи с высокой пропускной способностью.
    Сеть Интернет
    - Глобальная сеть Интернет представляет собой совокупность узлов, объединенных между собой каналами связи. Каждый узел ( хост ) содержит один или несколько мощных компьютеров-серверов. Управляет узлом организация-собственник – провайдер .
    - Провайдеров можно разделить на международные , национальные и региональные .
    - Для снижения нагрузки в сети и повышения скорости передачи информации используется сервер, который является копией далеко расположенного сервера, — зеркало .
    - Для снижения нагрузки в сети и повышения быстродействия также используется компьютер, на котором непродолжительное время хранится информация. Это прокси-сервер . Информация на нем стирается по мере угасания интереса к ней и заменяется более актуальной.
    Сеть Интернет
    
    Чтобы информацию, переданную одним компьютером, мог понимать другой компьютер, были разработаны специальные программы для передачи и приема данных, называемые протоколами .
    
    В сети Интернет действуют два типа протоколов:
    - базовый ( TCP/IP ) – отвечает за физическую пересылку электронных сообщений;
    - прикладные , отвечающие за работу специализированных служб ( http – протокол передачи гипертекстовых сообщений, ftp – протокол передачи файлов, telnet – протокол удаленного доступа).
    Сеть Интернет
    - Каждый компьютер в сети имеет свой уникальный IP-адрес , состоящий из 4-х байтов (4-х десятичных чисел в интервале от 0 до 255, разделенных точкой). Адрес читается справа налево :
    адресы сетей и подсетей
    
    адрес компьютера пользователя
    - Система IP -адресации удобна для компьютеров, но человеку нелегко запомнить такие адреса. Поэтому была введена еще и Доменная Система Имен ( DNS – Domain Name System ).
    Сеть Интернет
    - Домен – область сети. Домены в имени отделяются точками. Имя читается слева направо :
    (домен 4-го уровня)
    
    домен 3-го уровня
    
    домен 2-го уровня
    
    домен верхнего уровня
    - Домены верхнего уровня бывают двух типов:
    географические – двухбуквенные ( us, uk, ru )
    
    административные – трехбуквенные ( com, net, edu )
    
    Сеть Интернет
    
    Существуют следующие способы подключения к сети Интернет:
    
    Самый распространенный тип подключения — это кабельное подключение (устанавливается маршрутизатор, к нему с помощью коннектора подсоединяется распределитель, от которого уже разводятся провода по квартирам).
    
    Технология Ethernet — принцип локального подключения (подсоединение нескольких компьютеров у себя дома в одну локальную сеть, для которой провайдер выделяет IP-адрес).
    
    Виртуальная частная сеть или VPN – это технология для шифрования данных.
    
    Сеть Интернет
    
    Удаленный доступ по коммутируемой (временной) телефонной линии (с использованием модема).
    
    Подключение с помощью телевизионного кабеля . Он заводится в квартиру к абонементу и распределяется на телевизор и модем или сразу подходит к компьютеру.
    
    Мобильный интернет – через телефон, который поддерживает 2G, 3G, 4G и находится в зоне покрытия провайдером связи.
    
    Спутниковый Интернет — односторонний и двусторонний. При одностороннем передача идет по наземному каналу, а при двустороннем обмен происходит через спутник.
    
    WiMax – это соединение посредством узконаправленных микроволн.
    
    Wi-Fi — широкополосный доступ в интернет в пределах офиса или дома. Он работает на не лицензированных диапазонах.
    
    Услуги компьютерных сетей
    
    WWW (World Wide Web) – всемирная паутина (распределенная по всему миру информационная система, содержащая миллионы разнообразных документов).
    
    Web- страница – это отдельный документ (комбинация текста, рисунков, анимации, звука и прочее), который имеет собственный адрес:
    
    http:// usor.boom.ru / musik / musik.htm
    
    Гиперссылка – это некоторое слово или объект документа, содержащий указатель (адрес) для перехода на другой фрагмент документа или другую Web- страницу.
    
    Гипертекст – структурированный текст, содержащий гиперссылки. В виде гипертекста организованы электронные учебники, справочные системы в программных продуктах, мультимедийные энциклопедии и др.
    
    Услуги компьютерных сетей
    
    Сайт – группа Web -страниц, объединенная гиперссылками, принадлежащих какому-либо физическому или юридическому лицу. Обычно web -сайт состоит из заглавной страницы и ряда страниц, на которые имеются гиперссылки с заглавной страницы.
    
    Служба WWW использует протокол HTTP (HyperText Transfer Protocol) – протокол передачи гипертекста. Его основное назначение – обработка гиперссылок, поиск и передача документов клиенту.
    
    Браузер – программа просмотра web -сайтов и осуществления путешествий по сети. Наиболее популярные браузеры: Internet Explorer, Netscape Navigator, Opera .
    
    Услуги компьютерных сетей
    
    Электронная почта ( E-mail ) – передача по сети сообщений и вложенных файлов: программы, звук, графика, текстовые файлы с любой кодировкой символов.
    - Каждый абонент электронной почты при регистрации получает свой собственный «почтовый ящик» ( адрес ) – некоторый объем памяти на сервере, в который попадают все адресуемые ему сообщения.
    - Типичный электронный адрес в сети Интернет:
    Услуги компьютерных сетей
    
    Телеконференция – обмен информацией по определенной тематике между пользователями. Телеконференция позволяет распространить ваше сообщение одновременно среди большого числа пользователей сети. Каждая конференция посвящена определенной теме.
    
    Пример адреса конференции: fido7.multimedia
    
    Работа с файлами на серверах файловых архивов (просмотр каталогов и файлов, копирование, удаление и обновление файлов). Используется, как правила, для обмена программами (поддерживается протоколами ftp и http ).
    
    Услуги компьютерных сетей
    
    IRC (Internet Relay Chat) – интерактивное общение в реальном времени: обмен сообщениями, набираемыми с клавиатуры между несколькими пользователями, обмен звуковыми сообщениями, обмен видеоизображениями.
    
    ICQ ( интернет-пейджер) – двусторонний обмен текстовой информацией в реальном времени.
    
    Социальные сети — платформы, онлайн-сервисы или веб-сайты, предназначенные для построения, отражения и организации социальных взаимоотношений в Интернете.
    
    Интернет-телефония – возможность создавать голосовую почту, а также обмениваться видеоизображениями, текстовыми сообщениями, файлами.
    
    Интернет-радио – служба, позволяющая прослушивать радиостанции, ведущие вещание в сети.
    
    Интернет-телевидение – служба, позволяющая вести прием телевизионных каналов.
    
    Интернет-магазины – служба, позволяющая производить покупки, не выходя из дома. Оплата производится либо наличными деньгами, либо через виртуальные банки.
    Похожие публикации: