Основы интернет технологий сети

Основы компьютерных сетей

Структура и функции компьютерных сетей.
Преимущества и недостатки. Топологии.

Структура и функции компьютерных сетей

Пакет – фрагмент данных, к которому «присоединён» заголовок с указанием служебной

Компьютерная сеть − 2 и более компьютеров, соединённых друг с другом

Сетевая карта (NIC- Network Internet Card) − периферийное устройство (плата), обеспечивающее

Требования к компьютерным сетям

все узлы все узлы должны использовать одни и те же стандарты

компьютеры должны определять кем отправлена и кому предназначена информация
должен существовать расширяемый

компьютеры должны быть способны идентифицировать друг друга в сети;
сеть не должна

Преимущества и недостатки.

Широкий спектр информационных возможностей;
Повышение эффективности работы;
Возможность совместного использования ресурсов;

Топологии компьютерных сетей

Топология − способ, которым сетевые устройства получают доступ к среде передачи

Звезда

Вариант топологии, в которой от центрального устройства (концентратора или коммутатора) лучами

Кольцо

Вариант топологии, в которой компьютеры объединены так, что данные от компьютера

Шина

Вариант топологии с использованием длинного кабеля с ответвлениями к которым подключаются

Сетевой концентратор (хаб, центр деятельности) — сетевое устройство, предназначенное для объединения нескольких устройств в

Сетевой коммутатор, свич, свитч
(переключатель) — устройство, предназначенное для соединения нескольких

Сетевые устройства

Рабочая станция − компьютер, на котором пользователь выполняет свою работу.
Сервер
программное обеспечение,

Сетевой принтер − принтер, подкаченный к сети, который может использовать любой

Роль маршрутизатора выполняет DSL-маршрутизатор или кабельный модем, обеспечивающие подключение к Интернету

Варианты построения компьютерных сетей

Базовые организационные принципы:
LAN (Local Area Network);
WAN (Wide Area Network);
MAN

Локальная сеть(ЛВС)

сосредоточена в одном месте;
обеспечивает высокую скорость передачи данных (100-1000 Мбит/сек);
данные

Распределённая вычислительная сеть (РВС)

Распределённая сеть представляет собой ряд географически разнесённых локальных

Пропускная способность – параметр, характеризующий максимальную скорость передачи данных, которую способно

Основная функция маршрутизатора – управление трафиком.
Маршрутизаторы должны содержать информацию о маршрутах,

Сеть Интернет

сеть сетей;
ряд локальных и распределённых сетей, связанных между собой посредством более

Каждая из частных сетей (автономная система) состоит из ряда связанных между

Индивидуальные сети, как правило, связаны друг с другом через маршрутизаторы и

Компоненты Интернет − высокоскоростные линии.
Магистраль – ряд высокоскоростных линий связи,

Топологии компьютерных сетей

Логическая топология

Шина, Звезда, Кольцо

Топология «пассивная звезда»

Топология «активное дерево»

Топология «пассивное дерево». К - концентраторы

Ethernet

Token Ring

FDDI

ATM

Сетевые протоколы

Требования к адресации

Адрес должен уникально идентифицировать компьютер в сети любого масштаба.

Схема назначения адресов должна сводить к минимуму ручной труд администратора и

Адрес должен иметь иерархическую структуру, удобную для построения больших сетей.

Адрес должен быть удобен для пользователей сети, а это значит, что

Адрес должен иметь по возможности компактное представление

Требования противоречивы и трудно совместимы в рамках одной схемы адресации.
Выход –

Схемы адресации

Аппаратные адреса.

Предназначены для сети небольшого или среднего размера и не имеют иерархической

MAC-адрес. Подробности

Длина MAC-адреса составляет 6 байт, содержимое устанавливается IEEE.
Не может повторяться.

При задании аппаратных адресов обычно не требуется выполнение ручной работы, так как они

Определение MAC-адреса

Windows — ipconfig /all — более подробно расписывает — какой

Пример

отсутствие иерархии;
при замене аппаратуры изменяется и адрес компьютера. При установке нескольких сетевых адаптеров

Символьные адреса (DNS)

Адреса предназначены для запоминания людьми и поэтому обычно несут смысловую

Структура URL (Universal Resource Locator)
Метод доступа к ресурсу (сетевой протокол);
Авторизация для доступа;
Хост

URL

Числовые составные адреса

Поэтому во многих случаях для работы в больших сетях

Адреса. Сервера. Маршрутизаторы

Каждый компьютер, подключённый к Интернет, прежде всего подключён к

Структура подключения к Интернет

Взаимное положение различных видов сетей

IP - адрес

Определяет:
Номер сегмента сети
Номер узла сети
Запись в виде октетов в

Маска подсети

Битовая маска для определения, какая часть IP адреса относится к

Пример

192.168.11.10= 11000000.10101000.00001011.00001010
255.255.248.0= 11111111.11111111.11111000.00000000
11000000.10101000.00001000.00000000=
192.168.8.0 – адрес сети

Классы компьютерных сетей

В общем случае IP-сети делятся на классы:
А;
В;
С;
D;
Е.

Общая структура IP-адреса

Класс А

Адреса назначаются узлам очень большой сети. Старший бит в адресах

Класс В

Адреса назначаются узлам в больших и средних сетей.
2

Класс С

Применяются в небольших сетях.
3 старших бита = 1

Класс D

Предназначены для рассылки групповых сообщений. Группа получателей может содержать один,

Класс E

Класс Е — экспериментальный. Он зарезервирован для использования в будущем

Специальные диапазоны

110.0.0.0 (сеть класса А, маска сети 255.0.0.0).
172.16.0.0 - 172.31.0.0 (16

Назначение маски подсети

Маска назначается по следующей формуле:
28 - n
(для сетей

Пример

В некой подсети класса C есть 36 компьютеров, маска для такой

Присвоение IP-адресов

Статические IP-адреса
Динамические IP – адреса

Служба DHCP

Предназначена для сбора и выявления конфигурационной информации о TCP/IP, автоматического

Получив запрос от клиента DHCP, сервер выбирает некоторый IP-адрес из пула

Модель OSI

Модель OSI open systems interconnection basic reference model — Базовая Эталонная Модель

В

Модель OSI обеспечивает организацию связи, которая может быть встроена в компьютерную

Система -множество элементов, находящихся в отношениях и связях друг с другом, которое

Данные в компьютере-отправителе последовательно проходят уровни модели OSI, переходят с верхнего

Взаимодействие уровней

Уровень взаимодействует только с теми уровнями, которые расположены непосредственно над

Уровень 7(уровень приложений)

Уровень состоит из программ, с которыми пользователи работают на

Уровень 6 (уровень представления)

На данном уровне производится конвертирование данных из формата приложений

Уровень 5 (сеансовый уровень)

На данном уровне обеспечивается управление связью (сессиями) между системами.

Уровень 4 (транспортный уровень)

Уровень отвечает за организацию последовательности данных и помогает гарантировать,

Уровень 3 (сетевой уровень)

Данный слой отвечает за трассировку, коммутацию и маршрутизацию. Уровень

Уровень 2 (канальный уровень)

Набор правил, «зашитых» в ПЗУ адаптеров сетевого интерфейса. На

Уровень 1 (физический уровень)

Технические параметры адаптеров сетевого интерфейса, линий передачи данных, концентраторов.

Для успешной передачи информации по сети необходимо

передавать данные по физической линии

Модель OSI НЕ была реализована в виде сетевого протокола, но служит

Протокол TCP/IP

Протокол TCP/IP

TCP – Transmission Control Protocol;
IP - Internet Protocol.
TCP/IP обеспечивает функционирование

Адресация IP v6

Синтаксис команд

Порты

Компьютеры могут работать с несколькими приложениями одновременно. Для определения того, с

Порт можно считать расширением IP-адреса. Порт записывается поле двоеточия: «215.24.25.211:442».
Порты 0…1024

DHCP

Сетевые службы и приложения

Домены и их виды.

Система DNS
(Доменная система имён)

Интернет ― саморегулирующаяся сеть компьютерных сетей, технологии построения которых направлены на

Межсетевое взаимодействие по обмену данными осуществляется исключительно
в числовом виде.
Буквенные обозначения

RFC

Свободная форма определения стандартов работы Интернета, сложившаяся в результате исторического развития

DNS

DNS занимается двунаправленным отображением имен хостов, подходящих для запоминания людьми, и

Особенностью работы системы DNS является способность распространять информацию об узле по

Arpanet

В 70-е годы Arpanet представляла собой сообщество из нескольких сотен узлов.
Всю

Администраторы Arpanet посылали изменения в NIC по электронной почте и периодически

предельное увеличение нагрузки на информационный центр;
конфликты имён;
проблемы синхронизации;
отсутствие масштабирования.
Успех Arpanet как

Структура доменного дерева.

Система DNS- база данных, содержащая информацию об узлах сети.

Дерево DNS может иметь любое количество ответвлений в любой точке пересечения.

Доменное имя

Доменное имя имеет иерархическую структуру.
http://www.yandex.ru.

Корневой домен

Домен верхнего уровня

Доменное имя второго

Принципы регистрации доменных имён. Ограничения.

DNS сервера

Из-за существовавших в прошлом ограничений на размеры DNS-пакета (512 байт) в

Именование корневых серверов

a.root-servers.net
b.root-servers.net
c.root-servers.net
d.root-servers.net
e.root-servets.net
f.root-servers.net

g.root-servers.net
h.root-servers.net
i.root-servers.net
j.root-servers.net
k.root-servers.net
l.root-servers.net
m.root-servers.net