Материал: Компьютерные сети и сетевое программное обеспечение

Рис. 2. Звездообразная топология

Достоинства: быстрота установки, простота адресации абонентов, высокая степень защиты, возможность использования различных скоростей передачи и типов данных, использование недорогих кабелей.

Недостатки: низкая степень использования линий связи, зависимость от центрального устройства, ограниченность длины кабеля.

·              шинная, или магистральная (bus)

Все узлы присоединены к одной общей шине и связаны между собой в двух направлениях (как рабочие станции, так и сервер).

Рис.3. Шинная топология

На концах подобных линий связи находятся заглушки-терминаторы, для защиты от отражения волновых сигналов.

Достоинства: невысокие затраты на прокладку кабеля, быстрая передача информации, даже без участия сервера, непрерывное подключение, простота маршрутизации (не нужны концентраторы).

Недостатки: низкая пропускная способность, низкая надежность, ограничение на количество узлов, ограничение на длину кабеля (немного больше, чем у звезды).

·              кольцевая (ring, loop)

Узлы соединены в кольцо каналами связи, работа выполняется по кольцу в одном направлении. Объединяет несколько рабочих мест, между которыми происходит обмен сообщениями с указанием адреса приема и другой управляющей информации. Каждый компьютер анализирует весь поток данных, выделяя информацию, адресованную только ему.

Рис.4. Кольцевая топология

Достоинства: высокая пропускная способность, простота проверки работоспособности, простота маршрутизации.

Недостатки: сложность расширения (при подключении новой станции сеть должна быть отключена); зависимость надежности сети от каждого узла (выход из строя одного из них останавливает всю сеть); время передачи увеличивается при подключении новых станций.

При выборе сетевой топологии (конфигурации) преследуются следующие цели:

·              обеспечение максимальной надежности;

·              выбор маршрута по наименьшей стоимости;

·              предоставление наиболее удобного времени ответа и пропускной способности.

Реально чистых типов практически нет, есть их различные модификации.

Рис 5. Смешанная топология

) типу ЭВМ сети делят на однородные (гомогенные) и неоднородные (гетерогенные).

Однородные - компьютеры программно совместимы, а в неоднородных такой совместимости нет.

) размещению данных - делят на сети с централизованным банком данных и с распределенными банками данных.

) числу уровней - в сети выделяют одноуровневые и многоуровневые сети.

) логике соединения - делят на сети с жесткой логикой и с коммутируемой логикой соединения.

) выполняемым функциям - подразделяются на вычислительные - решение задач пользователей. Информационные - выдача справочных сведений по запросам пользователей (бывают и информационно-вычислительные).

Глава 3. Сетевые операционные системы

Технические средства определяют лишь потенциальные возможности компьютерных сетей. Но настоящие ее возможности определяет программное обеспечение.

При работе пользователя в сети, как и при работе с одним компьютером, необходимы программные средства, системы пользователь-компьютер.

Программное обеспечение сетевых ОС распределено по узлам сети.

К основным функциям сетевых ОС относят:

.        управление каталогами и файлами;

.        управление ресурсами;

.        коммуникационные функции;

.        защиту от несанкционированного доступа;

.        обеспечение отказоустойчивости;

.        управление сетью.

Ядро ОС - выполняет большинство из выше функций, и дополнительные программы (службы), реализуют протоколы, выполняют специфических функций для коммутационных серверов, организацию распределенных вычислений и т.п.

К сетевому программному обеспечению относят также драйверы сетевых плат.

Драйвер - компьютерная программа, с помощью которой другие программы (операционная система) получают доступ к программному обеспечению некоторого устройства.

Сетевой диск (сетевой драйвер) - назначенный диск, для хранения «общих» файлов.

Для каждого типа ЛВС разработаны разные типы плат и драйверов (зависит от интеллектуальности, скорости, объема буферной памяти).

ОС локальной сети:

·        Windows 95,

·        Windows NT (New Technology) (обычно применяют в средних по масштабам сетях),

·        OS/2,

·        Warp,

·        Unix (применяют в корпоративных и территориальных сетях),

·        Novell Netware (чаще применяют в небольших сетях).

Сетевые ОС применяются для управления передачей сообщений между рабочими станциями и серверами (могут позволить работу станции с физически неподключенным оборудованием).

Компоненты сетевой операционной системы взаимодействуют посредством языка - протокола.

)        IBM NetBIOS (Network Basic Input Output System - Сетевая операционная система ввода-вывода)

)        IPX (Internet-work Packet Exchange - межсетевой обмен пакетами) фирмы Novell.

Операционные системы для одноранговых сетей

Для одноранговой сети сетевая ОС устанавливается на каждом компьютере.

ОС:

·        Windows 95 и Windows NT Workstations компании Microsoft;

·        OS/2 Warp компании IBM;

·        Invisible LAM компании Invisible Software;

·        LANtastic и Personal Netware компании Artisoft;

·        PowerLan компании Persomance Technology.

Наиболее популярны: Windows 95 и Windows NT Workstations, LANtastic и OS/2 Warp. Остальные системы распространены значительно меньше.

Операционные системы для сетей типа клиент-сервер

Примерами операционных систем для таких сетей являются NetWare фирмы Novel, Windows NT Server фирмы Microsoft, Vines фирмы Banyan Systems и ряд Unix-систем. Эти операционные системы обеспечивают защиты данных, межсетевых коммуникаций, высокую надежность и производительность сети.

Сетевые операционные системы

Глава 4. Интернет (Internet)

- это глобальная компьютерная сеть, состоящая из региональных, корпоративных и локальных сетей, работающих по различным протоколам. Она объединяет различные типы компьютеров, программ, файлов, баз данных, абонентов по всем доступным типам линий связи - от витой пары и телефонных проводов до оптоволоконных и спутниковых каналов.

Сеть Internet появилась в конце 60-х годов и была первоначально предназначена для обмена информацией между рядом исследовательских центров военной промышленности США. С годами она развивается и расширяется. По оценкам специалистов рост Internet составляет до 80% в год. Основной рост выпал на последние годы, когда стала развиваться инфраструктура коммуникаций и возросли возможности компьютеров. Количество ее пользователей к началу 2000г. составило около 1 млрд. человек и стало удваиваться с каждым годом. Internet в настоящее время - это совокупность научных, правительственных, учебных, военных сетей, поддерживающих единый протокол передачи данных.

Основные направления применения Internet:

·              использование как источника информации (библиотеки, базы данных и т.п.);

·              средство обмена информацией;

·              место размещения личной информации.

Отличительная особенность - высокая надежность (будет продолжать работать, даже при неисправности нескольких компьютеров). Так как в Internet нет единого центра управления (несколько путей передачи информации).

Владелец любой отдельной сети, подключенной к Internet, отвечает за свою нишу во всемирной сети. Все сети приведены к единому виду. При использовании Internet пользователь платит взнос региональным поставщикам услуг, а региональные - поставщику на уровне государства.

Международные организации, определяющие направление развития Internet:

·              ISOC (Internet SOCiety) - глобальный информационный обмен через Internet;

·              IAB (Internet Architecture Board) - утверждает стандарты и распределяет ресурсы;

·              IETF (Internet Engineering Task Force) - обсуждает текущие технические проблемы

Построена на базе стека (списка) протоколов TCP/IP.Control Protocol/Internet Protocol (TCP/IP) - это промышленный стандарт стека протоколов, разработанный для глобальных сетей.

Он позволяет сетям подключаться к Internet или объединяться для создания частных интрасетей. Вычислительные сети, составляющие интрасеть, физически подключаются маршрутизаторами или IP-маршрутизаторами.

Маршрутизатор - это компьютер, который передает пакеты данных из одной сети в другую.

Информация передается в виде отдельных блоков (IP-пакетами или IP-дейтаграммами). - семейство технологий пакетной передачи данных для компьютерных сетей.

На основе Интернета работает Всемирная паутина (World Wide Web, WWW) и множество других систем передачи данных. (англ. HyperText Transfer Protocol - «протокол передачи гипертекста») - протокол прикладного уровня передачи данных. Основой HTTP является технология «клиент-сервер».в настоящее время повсеместно используется во Всемирной паутине для получения информации с веб-сайтов.

Глава 5. ip-адрес

адрес - это уникальный идентификатор. Он определяет узел (хост) в сети, использующей протокол TCP/IP.

Узел (node) или хост (host) - устройство, подключенное к сети и способное взаимодействовать с другими устройствами.

Сетевой адрес состоит из номера сети и номера хоста в сети. Он позволяет идентифицировать каждый хост в большой составной сети. В технологии TCP/IP сетевой адрес называют IP-Адрес

адрес - 32-х разрядное двоичное число

Для удобства записывается в специальном формате - десятичное с точкой (dotted decimal)

.X.Y.Z - десятичное с точкой

.252.30.115 адрес разбивается на две части:

)        Идентификатор сети (network ID) - определяет физическую сеть. Он одинаковый для всех узлов в одной сети и уникален для каждой сети, включенной в объединенную сеть;

)        Идентификатор хоста (host ID) - соответствует конкретному узлу (компьютеру, маршрутизатору и т.д.) в данной сети.

Идентификатор сети занимает первую часть IP-адреса, хоста - вторую.

Каждый класс IP-адреса определяет, какая часть адреса отводится под ID-сети, а какая под ID-хоста. В соответствии с классами IP-адресов различают классы сетей.

Признаком, на основании которого IP-адрес относится к тому или иному классу, являются значения нескольких первых битов.

Маска подсети.

К IP-адресу прилагается 32-битовая маска, которую называют маской сети (netmask) или маской подсети (subnet mask). Сетевая маска конструируется по следующему правилу:

на позициях, соответствующих номеру сети, биты установлены в “1”;

на позициях, соответствующих номеру хоста, биты установлены в “0”.

Снабжая каждый IP-адрес маской, можно отказаться от понятий классов и сделать более гибкой систему адресации сетей хостов.

Указание маски подсети

1) В формате десятичное с точкой (dotted decimal)адрес: 129.64.134.5

Маска: 255.255.128.0

) В виде префикса сети (network prefix) Префикс - число разрядов маски, установленных в “1”

Записывается в виде: /<число разрядов>

.64.134.5/17

Маски подсетей для классов сетей:

Класс А 255.0.0.0 /8

Класс B 255.255.0.0 /16

Класс C 255.255.255.0 /24

Литература

1.      www.plam.ru/compinet/osnovy_informatiki_uchebnik_dlja_vuzov/p11.php

.        servicecall.ru/training/course/course3/lesson40

.        bourabai.kz/dbt/protocols.htm

.        bip-ip.com/kompyuternyie-seti

.        ru.wikipedia.org