Реализация сетевых протоколов. Сетевая ОС

Содержание

Слайд 2

Сетевая операционная система Сетевые операционные системы предоставляет возможность доступа к совместно

Сетевая операционная система

Сетевые операционные системы предоставляет возможность доступа к совместно используемым

ресурсам, и определяет порядок их совместного использования.
Под порядком совместного использования ресурсов имеют в виду:
предоставление различным пользователям разного уровня доступа к ресурсам;
координацию доступа к ресурсам, — чтобы исключить ситуацию, когда два компьютера пытаются одновременно получить доступ к ресурсу.
Слайд 3

Сетевая операционная система Сетевая операционная система составляет основу любой вычислительной сети.

Сетевая операционная система

Сетевая операционная система составляет основу любой вычислительной сети. Каждый

компьютер в сети в значительной степени автономен.
Поэтому под сетевой операционной системой в широком смысле понимается совокупность операционных систем отдельных компьютеров, взаимодействующих с целью обмена сообщениями и разделения ресурсов по единым правилам - протоколам.
В узком смысле сетевая ОС – это операционная система отдельного компьютера, обеспечивающая ему возможность работать в сети.
Слайд 4

Сетевая операционная система В сетевой операционной системе отдельной машины можно выделить

Сетевая операционная система

В сетевой операционной системе отдельной машины можно выделить несколько

частей:
Средства управления локальными ресурсами компьютера: функции распределения оперативной памяти между процессами, планирования и диспетчеризации процессов, управления процессорами в мультипроцессорных машинах, управления периферийными устройствами и другие функции управления ресурсами локальных ОС.
Средства предоставления собственных ресурсов и услуг в общее пользование - серверная часть ОС (сервер). Эти средства обеспечивают, например, блокировку файлов и записей, что необходимо для их совместного использования; ведение справочников имен сетевых ресурсов; обработку запросов удаленного доступа к собственной файловой системе и базе данных; управление очередями запросов удаленных пользователей к своим периферийным устройствам.
(продолжение)
Слайд 5

Сетевая операционная система В сетевой операционной системе отдельной машины можно выделить

Сетевая операционная система

В сетевой операционной системе отдельной машины можно выделить несколько

частей (продолжение):
Средства запроса доступа к удаленным ресурсам и услугам и их использования - клиентская часть ОС (редиректор). Эта часть выполняет распознавание и перенаправление в сеть запросов к удаленным ресурсам от приложений и пользователей, при этом запрос поступает от приложения в локальной форме, а передается в сеть в другой форме, соответствующей требованиям сервера. Клиентская часть также осуществляет прием ответов от серверов и преобразование их в локальный формат, так что для приложения выполнение локальных и удаленных запросов неразличимо.
Коммуникационные средства ОС, с помощью которых происходит обмен сообщениями в сети. Эта часть обеспечивает адресацию и буферизацию сообщений, выбор маршрута передачи сообщения по сети, надежность передачи и т.п., то есть является средством транспортировки сообщений.
Слайд 6

Взаимодействие компонентов ОС при работе в сети

Взаимодействие компонентов ОС при работе в сети

Слайд 7

Запрос на печать переадресуется из порта LPT1 на сетевой принтер

Запрос на печать переадресуется из порта LPT1 на сетевой принтер

Слайд 8

Классы сетевых ОС Одноранговые сетевые ОС ОС с выделенным сервером

Классы сетевых ОС

Одноранговые сетевые ОС
ОС с выделенным сервером

Слайд 9

Одноранговые ОС Microsoft Windows NT Workstation, Microsoft Windows for Workgroups и

Одноранговые ОС

Microsoft Windows NT Workstation, Microsoft Windows for Workgroups и Microsoft

Windows 95 поддерживают работу одноранговых сетей.
Слайд 10

ОС с выделенным сервером Microsoft Windows NT Server, Microsoft Windows 2000,

ОС с выделенным сервером

Microsoft Windows NT Server, Microsoft Windows 2000, Novell

NetWare поддерживают работу c сетей c выделенным сервером.
Слайд 11

Управление пользователями

Управление пользователями

Слайд 12

Доступ к ресурсам

Доступ к ресурсам

Слайд 13

Сетевые приложения входящие в состав ОС Windows Удаленный доступ к сети

Сетевые приложения входящие в состав ОС Windows

Удаленный доступ к сети
Телефон (обмен

сообщениями в реальном времени)
Интернет проводник (Internet Explorer)
NetMeeting
Outlook Express (клиент эл. почты)
Слайд 14

Глобальные сети Интернет

Глобальные сети

Интернет

Слайд 15

Интернет Интернет – это глобальная компьютерная сеть, объединяющая сети отдельных научных,

Интернет

Интернет – это глобальная компьютерная сеть, объединяющая сети отдельных научных, коммерческих

и иных организаций вне зависимости от их географического положения.
Интернет - это глобальная информационная инфраструктура.
Слайд 16

Интернет Некоторые вехи в истории Интернет 1957 Запуск первого искусственного спутника

Интернет

Некоторые вехи в истории Интернет
1957 Запуск первого искусственного спутника земли
1962 Paul

Baran, RAND : "Распределенные коммуникационные сети"
1967 АСМ Симпозиум по принципам управления - Проект пакетно-
переключаемых сетей
1968 Презентация сети для ARPA
1969 ARPANET принята для тестирования. Первый RFC (Request
for Cornment). "Программное обеспечение узла" Steve Crocker
1970 В ARPANET стали применять Network Control Protocol (NCP)
1971 15 узлов ( 23 машины)
1972 Международная конференция с демонстрацией ARPANET
с 40 машинами
1973 Первая международная лини. Подключены Англия и Норвегия
1974 Спецификация протокола TCP (Винтон Серф, Роберт Канн)
Слайд 17

Интернет 1976 Протокол UUCP (Unix-Unix CopyProtocol) 1979 Рождение USENET. 1980 Разделение

Интернет

1976 Протокол UUCP (Unix-Unix CopyProtocol)
1979  Рождение USENET.
1980  Разделение ARPANET на MILNET

и ARPANET
1981 BITNET, the "Because Its Time NETwork"; CSNET (Computer
Science NETwork) .
1982 Оформление протоколов ARPA в семейство TCP/IP. Рождение
Eunet (European UNIX Network)
1983 Разработан Name server, установлен шлюз в CSNET, рождение
EARN
1984 Разработан Domain Name Server, рождение JUNET (Japan Unix
Net work)
1986 Создана NSFNET, разработан протокол NNTP (Network
News Transfer Protocol)
1987 Тысячный RFC
1988 "Червь" поразил Internet, нарушена работа ~ 6000 компьютеров
Слайд 18

Интернет 1989 Подключение первой коммерческой сети — MCI Mail 1990 Разработаны

Интернет

1989 Подключение первой коммерческой сети — MCI Mail
1990 Разработаны Archie( Peter

Deutsch) и Hytelnet( Peter Scott)
1991 Предложена WAIS (Brewster Kahle) и реализован Gopher
(Paul Linder и Mark P. McCahill)
1992 World-Wide-Web (Tim Berners-Lee)
1993 Mosaic from NCSA вдохнула новую жизнь в WWW
1994 Появление новых "червей" в Internet.
1995 Триумф World Wide Web, появление первых поисковых
систем Интернет.
1996 Началось широкое внедрение технологий Интернет в
корпоративных сетях (возникновение Интранет).
Появились первые Интернет магазины.
1997  100 млн. пользователей Интернет. Объем продаж в сфере
электронной коммерции достиг уровня 10 млрд. долларов.
Первый судебный процесс над спамерами.
Слайд 19

Интернет 1998 Появление первых Web-порталов. 1999 Рост розничных продаж через Интернет.

Интернет

1998  Появление первых Web-порталов.
1999  Рост розничных продаж через Интернет.

2000  Падение курса акций высокотехнологичных
компаний по индексу NASDAQ (Yahoo, Netscape,
Amazon, Microsoft и д.р.) Вирус “I LOVE YOU”
принес убытки 4 млрд. долларов.
2001 400 млн. пользователей Интернет.
Распределенные атаки на крупнейшие
Web-порталы (Yahoo, Amazon, eBay).
Появление вирусов Code Red и NIMDA.
Слайд 20

Концепция коммутационной сети Модель абстрактной сети

Концепция коммутационной сети

Модель абстрактной сети

Слайд 21

Функции сетевого узла - прием дейтаграмм от смежных узлов; - анализ

Функции сетевого узла

- прием дейтаграмм от смежных узлов;
  -

анализ адресной информации заголовков;
- организация соединения (выбор маршрута) для доставки дейтаграммы.
Маршрутом будем называть путь, который проходит информация через сетевые узлы в рамках данного сетевого соединения.
Роль сетевых узлов могут выполнять специализированные устройства, либо эти функции могут выполнять компьютеры сети.
Слайд 22

Три типа коммутационных сетей передачи данных В зависимости времени в течение

Три типа коммутационных сетей передачи данных

В зависимости времени в течение которого
поддерживается

соединение различают три типа
коммутационных сетей передачи данных:
сети с коммутацией каналов;
сети с коммутацией сообщений;
сети с коммутацией пакетов.
Слайд 23

Сети с коммутацией каналов. В сетях с коммутацией каналов, до начала

Сети с коммутацией каналов.

В сетях с коммутацией каналов, до начала

передачи информации, предварительно сетевыми узлами должен быть установлен (скоммутирован) полный путь. Для создания такого пути требуется либо наличие отдельной линии связи, либо отдельного канала связи (частотной полосы) в линии связи соединяющей узлы между собой. После окончания сеанса связи соединение разрывается. Эта модель очень напоминает телефонную коммутируемую связь.
Если в момент запроса на сетевое соединение не существует свободного пути, запрос может быть заблокирован или поставлен в очередь для обслуживания в будущем.
Недостаток: канал существует на время всей передачи, низкая эффективность использования.
Слайд 24

Сети с коммутацией сообщений В случае коммутации сообщений путь, обеспечивающий передачу

Сети с коммутацией сообщений

В случае коммутации сообщений путь, обеспечивающий передачу

данных между машинами, устанавливается на время передачи всего сообщения. Если сообщение передано успешно, то канал разрывается. В случае обнаружения искажений при передаче, передача повторяется.
Недостаток: В случае большого размера сообщения и ненадежности трактов передачи каналы используются неэффективно.
Слайд 25

Сети с коммутацией пакетов В случае коммутации пакетов путь, обеспечивающий передачу

Сети с коммутацией пакетов

В случае коммутации пакетов путь, обеспечивающий передачу

данных между машинами, устанавливается только на время передачи некоторой порции данных. В зависимости от логической завершенности этой порции данных различают два способа передачи данных с коммутацией пакетов:
- способ с организацией виртуальных каналов;
- способ без организации виртуальных каналов.
Слайд 26

Сети с коммутацией пакетов В случае коммутации пакета каждый пакет независимо

Сети с коммутацией пакетов

В случае коммутации пакета каждый пакет независимо отправляется

к месту назначение и маршрут его следования выбирается независимо от маршрутов других пакетов одного и того же сообщения.
Выбор маршрута в промежуточных узлах выполняется на основе адреса назначения, который должен нести в себе каждый пакет. В этом случае, как правило, не гарантируется доставка пакетов в пункт назначения в порядке их передачи. Принимающий компьютер должен самостоятельно собрать сообщение и передать его пользователю.
Слайд 27

Тракт передачи данных обеспечивает передачу пакетов между сетевыми узлами. Он объединяет

Тракт передачи данных

обеспечивает передачу пакетов между сетевыми узлами. Он объединяет

в себе аппаратные устройства передачи данных и среду передачи данных.
Слайд 28

Современная структура Интернет (машина клиент)

Современная структура Интернет (машина клиент)

Слайд 29

Современная структура Интернет Способы подключения к каналам связи

Современная структура Интернет
Способы подключения к каналам связи

Слайд 30

Современная структура Интернет Каналы связи

Современная структура Интернет
Каналы связи

Слайд 31

Современная структура Интернет Подключение к провайдеру услуг

Современная структура Интернет Подключение к провайдеру услуг

Слайд 32

Современная структура Интернет Информационные службы

Современная структура Интернет Информационные службы

Слайд 33

Современная структура Интернет Сетевая инфраструктура

Современная структура Интернет Сетевая инфраструктура

Слайд 34

Современная структура Интернет Сервера размещения информации

Современная структура Интернет Сервера размещения информации

Слайд 35

Современная структура Интернет Источники информации

Современная структура Интернет

Источники информации

Слайд 36

Современная структура Интернет Уровни оказания услуг доступа

Современная структура Интернет
Уровни оказания услуг доступа

Слайд 37

Протоколы семейства TCP/IP

Протоколы семейства TCP/IP

Слайд 38

Модель взаимодействия клиент-сервер

Модель взаимодействия клиент-сервер

Слайд 39

Пример объединения двух сетей с помощью шлюза IP

Пример объединения двух сетей с помощью шлюза IP

Слайд 40

Адресация протокола IP Десятичный с точками, например 130.57.30.56 Двоичный с точками,

Адресация протокола IP

Десятичный с точками, например 130.57.30.56
Двоичный с точками, например 10000010.00111001.00011110.00111000
Шестнадцатиричный,

например 82 39 1E 38
Слайд 41

Структура IP-адресов 0 8 16 24 31 --------------------------------------------------- Класс A |0|

Структура IP-адресов

0 8 16 24 31
---------------------------------------------------
Класс A |0| номер

сети | номер узла |
---------------------------------------------------
---------------------------------------------------
Класс B |10| номер сети | номер узла |
---------------------------------------------------
---------------------------------------------------
Класс C |110| номер сети | номер узла |
---------------------------------------------------
---------------------------------------------------
Класс D |1110| групповой адрес |
---------------------------------------------------
---------------------------------------------------
Класс E |11110| зарезервировано |
---------------------------------------------------
Слайд 42

Механизм использования масок Маска — это число, которое используется в паре

Механизм использования масок

Маска — это число, которое используется в паре

с IP-адресом; двоичная запись маски содержит единицы в тех разрядах, которые должны в IP-адресе интерпретироваться как номер сети.
Для стандартных классов сетей маски имеют следующие значения:
класс А - 11111111.00000000.00000000.00000000 (255.0.0.0);
класс В - 11111111.11111111.00000000.00000000 (255.255.0.0);
класс С - 11111111.11111111.11111111.00000000 (255.255.255.0).
Слайд 43

Организация подсети путем заимствования битов из части адреса машины (хоста), используя

Организация подсети путем заимствования битов из части адреса машины (хоста), используя

их в качестве поля адреса подсети
Слайд 44

129.64.134.5 - 10000001. 01000000. 10000110. 00000101 & 255.255.128.0 - 11111111. 11111111.10000000.

129.64.134.5 - 10000001. 01000000. 10000110. 00000101 & 255.255.128.0 - 11111111. 11111111.10000000. 00000000 ------------------------------------------------------------------------- Номер сети

10000001. 01000000. 10000000. 00000000 Номер хоста 00000000. 00000000. 00000110. 00000101

Маска подсети
переменной длины

Слайд 45

Служба имен Интернет

Служба имен Интернет

Слайд 46

Файл HOSTS IP-адреса Имя машины 223.1.2.1 alpha 223.1.2.2 beta 223.1.2.3 gamma

Файл HOSTS

IP-адреса Имя машины
223.1.2.1 alpha
223.1.2.2 beta
223.1.2.3 gamma
223.1.2.4 delta
223.1.3.2 epsilon
223.1.4.2 iota

Слайд 47

Структура пространства имен DNS Структура пространства имен DNS Структура "обратного" преобразования имен DNS

Структура пространства имен DNS

Структура пространства имен DNS

Структура "обратного" преобразования имен DNS

Слайд 48

Взаимодействие клиента с сервером DNS

Взаимодействие клиента с сервером DNS

Слайд 49

Информационные системы Интернет электронная почта система новостей Usenet система файловых архивов

Информационные системы Интернет

электронная почта
система новостей Usenet
система файловых архивов

FTP
гипертекстовая система Gopher
система гипермедия WWW
информационная система Wais
Слайд 50

Адрес электронной почты имя_пользователя@имя_почтового_домена Протоколы электронной почты: SMTP (Simple Mail Transport

Адрес электронной почты имя_пользователя@имя_почтового_домена

Протоколы электронной почты:
SMTP (Simple Mail Transport Protocol)

POP3 (Post Office Protocol)
IMAP4 (Internet Mail Access Protocol)
Слайд 51

Электронная почта Архитектура системы

Электронная почта Архитектура системы

Слайд 52

Модель работы SMTP Схема работы SMTP-протокола SMTP Команды, Ответы и данные

Модель работы SMTP

Схема работы SMTP-протокола

SMTP
Команды,
Ответы и
данные

Слайд 53

Формат сообщений конверт (невидим для пользователя) заголовок тело сообщения

Формат сообщений

конверт (невидим для пользователя)
заголовок
тело сообщения

Слайд 54

Заголовок сообщения Заголовок состоит из полей. Поля состоят из имени поля

Заголовок сообщения

Заголовок состоит из полей. Поля состоят из имени поля

и содержания поля. Имя поля отделено от содержания символом ":". Минимально необходимыми являются поля:
Date,
From,
cc или To,
например:
Date: 26 Aug 76 1429 EDT
From: Jones@Registry.orgcc:
или
Date: 26 Aug 76 1429 EDT
From: Jones@Registry.org
Тo: Smith@Registry.org
Слайд 55

Система WWW Архитектура системы

Система WWW

Архитектура системы

Слайд 56

Система WWW Основные компоненты язык гипертекстовой разметки документов HTML (HyperText Markup

Система WWW

Основные компоненты
язык гипертекстовой разметки документов HTML (HyperText Markup

Language);
универсальный способ адресации ресурсов в сети URL (Universal Resource Locator);
протокол обмена гипертекстовой информацией HTTP (HyperText Transfer Protocol);
универсальный интерфейс шлюзов CGI (Common Gateway Interface).
Слайд 57

HTML Основные элементы текст графика гипертекстовые ссылки инструкции управления отображением Элементы оформляются в виде тэгов текст

HTML

Основные элементы
текст
графика
гипертекстовые ссылки
инструкции управления отображением

Элементы оформляются в виде тэгов <имя_элемента> текст
Слайд 58

Пример тэгов HTML Заголовок страницы Текст и тэги форматирования документа Текст ссылки

Пример тэгов HTML



Заголовок страницы


Текст и тэги форматирования документа

Слайд 59

URI (Uniform Resource Identifier) Формат: схема://[имя_пользователя:пароль@]адрес хоста:порт/путь_к_документу/имя_документа Схема – идентифицирует тип

URI (Uniform Resource Identifier)

Формат:
схема://[имя_пользователя:пароль@]адрес хоста:порт/путь_к_документу/имя_документа
Схема – идентифицирует тип

службы, через которую. Можно получить доступ к ресурсу
Адрес – идентифицирует адрес
Имя и путь доступа к документу определяет полный путь к документу по адресу
Слайд 60

Схемы URI WWW – http:// Gopher – gopher:// FTP – ftp://

Схемы URI

WWW – http://
Gopher – gopher://
FTP – ftp://
Новости Usenet – news://

nntp://
Telnet – telnet://
WAIS – wais://
File – file:///c:|/text/html/index.htm
Слайд 61

Схема HTTP Вслед за именем схемы (http) следует путь, состоящий из

Схема HTTP

Вслед за именем схемы (http) следует путь, состоящий из доменного

адреса машины и полного адреса HTML документа в дереве сервера HTTP. В качестве адреса машины допустимо использование и IP адреса:
http://144.206.160.40/risk/risk.html
Если сервер протокола HTTP запущен на другой, отличный от 80 порт TCP, то это отражается в адресе:
http://144.206.130.137:8080/altai/index.html
Слайд 62

Протокол HTTP HTTP является протоколом, обладающим рядом полезных свойств: · простотой

Протокол HTTP

HTTP является протоколом, обладающим рядом полезных свойств:
· простотой и быстродействием;
· независимостью от

состояния соединения;
· способностью передавать данные любого типа;
· объектно-ориентированным подходом к манипулированию данными;
· использование метаинформации.
Слайд 63

Обычная HTTP транзакция

Обычная HTTP транзакция

Слайд 64

Proxy HTTP транзакция

Proxy HTTP транзакция