Информационное общество и компьютерные сети. Лекция 1

Эволюция компьютерных сетей

Первые компьютерные сети

Требовался доступ к компьютеру с терминалов, удаленных на определенное

Первые глобальные сети

Первыми появились глобальные сети (Wide Area network, WAN) –

Первые глобальные сети

В 1969 году министерство обороны США инициировало работы по

Первые локальные сети

Создание больших интегральных схем (БИС).
Производство миникомпьютеров.
Управление технологическим оборудованием;
Управление складом;
Другие

Первые локальные сети

Локальные сети (Local Area Network, LAN) – это объединения,

Хронология событий компьютерных сетей

кафедра ЮНЕСКО по НИТ

Конвергенция сетей сближение локальных и глобальных сетей

Отличие между локальными и глобальными сетями:
Протяженность

Конвергенция сетей сближение локальных и глобальных сетей

Интеграция локальных и глобальных сетей:
Использование волоконно-оптических

Конвергенция компьютерных и телекоммуникационных сетей

Телекоммуникационные сети – телефонные сети, радиосети и телевизионные

Конвергенция компьютерных и телекоммуникационных сетей

Мультисервисные сети
Цифровые сети с интегрированным обслуживанием (Integrated Services

Общие принципы построения сетей

Простейшая сеть из двух компьютеров

Исторически главной целью объединения компьютеров в сеть

Сетевые интерфейсы

Интерфейс – формально определенная логическая и/или физическая граница между взаимодействующими

Сетевые интерфейсы

Физический интерфейс – (наз. порт) определяется набором электрических связей и

Сетевые интерфейсы

Логический интерфейс (наз. протокол) – это набор информационных сообщений определенного

Сетевые интерфейсы

Сетевые интерфейсы

Интерфейс компьютер – компьютер:
Аппаратный модуль, наз. сетевой адаптер или сетевой

Сетевые интерфейсы

Интерфейс компьютер – периферийное устройство:
со стороны компьютера – интерфейсная карта,

Обмен данными между двумя компьютерами

Сетевые службы и сервисы

Клиент – это модуль, предназначенный для формирования и

Сетевые службы и сервисы

Пара клиент – сервер, предоставляющая доступ к конкретному

Сетевая операционная система

Сетевая операционная система – это операционная система компьютера, которая

Сетевая операционная система

Доступ к сетевым ресурсам обеспечивается:
Сетевыми службами;
Средствами транспортировки сообщений по

Сетевые приложения

Типы приложений:
Локальные приложения;
Централизованное сетевое приложение;
Распределенное (сетевое) приложение.

Физическая передача данных по линиям связи

Кодирование

В вычислительной технике для представления данных используется двоичный код.
Представление данных в

Кодирование

Кодирование

Проблемы передачи данных:
Качество линий связи;
Количество проводов;
Синхронизация передатчика и приемника.
Повышение надежности передачи

Характеристики физических каналов

Предложенная нагрузка – это поток данных, поступающий от пользователя

Характеристики физических каналов

Типы каналов связи:
Дуплексный канал обеспечивает одновременную передачу информации в

Топология физических связей

Топология сети – конфигурация графа, вершинам которого соответствуют конечные

Топология физических связей

От выбора топологии связей существенно зависят характеристики сети:
Надежность сети;
Распределение

Топология физических связей

Звезда

Кольцо

Дерево

Пересекающиеся кольца

Нерегулярное соединение

Топология физических связей

Полносвязная топология соответствует сети, в которой каждый компьютер непосредственно

Адресация узлов сети

Один компьютер может иметь несколько сетевых интерфейсов. Например, для

Адресация узлов сети

Классификация интерфейсов:
Уникальный адрес (unicast) используется для идентификации отдельных интерфейсов;
Групповой

Адресация узлов сети

Типы адресов:
Числовые (129.26.255.255);
Символьные (www.kemsu.ru).
Множество всех адресов, которые являются допустимыми

Адресация узлов сети

Плоская организация множества адресов.
MAC–адрес, предназначен для однозначной идентификации сетевых

Адресация узлов сети

Плоская организация множества адресов.
MAC–адрес

Адресация узлов сети

Иерархическая организация:
множество адресов структурируется в виде подгрупп, которые, последовательно

Адресация узлов сети

Иерархическая организация множества адресов.

Адресация узлов сети

Обычно применяют сразу несколько схем адресации, сетевой интерфейс компьютера

Адресация узлов сети

При централизованном подходе в сети выделяются один или несколько

Коммутация

Коммутация – соединение конечных узлов через сеть транзитных узлов.
Маршрут – последовательность

Обобщенная задача коммутации

Определение информационных потоков, для которых требуется прокладывать маршруты;
Маршрутизация потоков;
Продвижение

Определение информационных потоков

Информационным потоком (потоком данные) наз. непрерывную последовательность данных, объединенных

Определение информационных потоков

Признаки потока может иметь:
глобальные и локальное значения.
Метка потока –

Маршрутизация

Две подзадачи маршрутизации:
Определение маршрута;
Оповещение сети о выбранном маршруте.
Определить маршрут означает выбрать

Маршрутизация

Абстрактный способ измерения близости между двумя объектами называется метрикой.
Типы метрики:
Количество транзитных

Маршрутизация

Оповещение о маршруте всем устройствам сети.
Сообщение о маршруте обрабатывается каждым устройством,

Продвижение данных

Локальные операции коммутации.
Отправитель должен выставить данные на тот свой интерфейс,

Продвижение данных

Коммутатор:
Специализированное устройство;
Универсальный компьютер со встроенным механизмом коммутации.

Тип коммутации

Задачи коммутации:
Определение потоков и соответствующих маршрутов;
Фиксация маршрутов в конфигурационных параметрах

Тип коммутации

Коммутация каналов;
Коммутация пакетов;

Типы коммутации: коммутация каналов

Управление потоком в реальном времени, сохраняется порядок данных,