Возможности сетей

Июль 24, 2022

Главная
Информатика
Возможности сетей

Содержание

2. Недостатки сетей Затраты на покупку сетевого оборудования, сетевого ПО, на прокладку кабелей и обучение персонала. Приём
3. Основные понятия сетей Абонент (узел, станция, хост) Сервер Клиент Промежуточное сетевое устройство Среда передачи (канал связи)
4. Свойства локальной сети (LAN) Высокая скорость передачи информации. Средняя скорость — 100 Мбит/с, и есть сети
5. Применение локальной сети Собственно, локальная сеть. Используются все возможности сети; Средство подключения к глобальной сети Интернет.
6. Методы передачи информации Симплексный метод (симплекс) — информация передаётся всегда только в одну сторону. В локальных
7. Топология сети Схема расположения компьютеров, подключённых к сети; Структура кабелей или других каналов связи, объединяющих компьютеры
8. Выбор топологии сети Устойчивость к неисправностям компьютеров, подключенных к сети. Устойчивость к неисправностям сетевого оборудования (адаптеры,
9. Базовые топологии Шина (bus) — все компьютеры параллельно подключаются к одной линии связи. Ethernet и Arcnet.
10. Базовые топологии сетей
11. Топология пассивная звезда
12. Топология дерево
13. Комбинированные топологии
14. 3. Электрические кабели. Типы кабелей Электрические кабели из витых пар проводов (twisted pair, TP). Экранированные (shielded
15. Параметры кабелей Полоса пропускания кабеля (частотный диапазон сигналов, пропускаемых кабелем) и затухание сигнала в кабеле. Допустимая
16. Стандарты на кабели EIA/TIA 568 (Commercial Building Telecommunications Cabling Standard) — американский; ISO/IEC IS 11801 (Generic
17. Кабель с витыми парами UTP
18. Разъёмы RJ45 для UTP (8 контактов)
19. Категории кабелей UTP Кабель категории 1 — телефонный, для передачи речи. Кабель категории 2 — для
20. Затухание в кабелях UTP
21. Перекрёстные помехи
22. Перекрёстная помеха в кабелях UTP
23. Оболочки кабеля Non-plenum (ПВХ, ПП, ПЭ) ─ для эксплуатации в обычных условиях, с открытым доступом, легко
24. Временные характеристики кабелей UTP
25. 4. Среды передачи информации. Структура коаксиального кабеля
26. Коаксиальные кабели
27. Разъёмы BNC для тонкого коаксиального кабеля
28. Структура оптоволоконного кабеля
29. Разъёмы для оптоволоконных кабелей
30. Свойства оптоволоконного кабеля Малое затухание на высоких частотах, большая допустимая длина; Высокие помехоустойчивость и секретность; Не
31. Типы оптоволоконных кабелей Одномодовый: лазер, 1,3 мкм, до 5 дБ/км Многомодовый: светодиод, 0,85 мкм, до 20
32. Радиоканал (WLAN, Wi-Fi) Диапазоны — 2,4 ГГц и 5 ГГц; расстояние — до 100 м, скорости
33. Согласование кабеля
34. Дифференциальная передача
35. Включение электрического кабеля оконечное согласование кабеля с помощью терминаторов; гальваническая развязка компьютеров от сети; заземление каждого
36. 5. Кодирование информации в ЛВС Проблемы выбора кода Требуемая полоса пропускания кабеля при заданной скорости передачи;
37. Стандартные коды локальных сетей
38. Рассинхронизация приёма (NRZ)
39. Код NRZ
40. Код RZ
41. Манчестерский код
42. Код 4В/5В (FDDI, Fast Ethernet)
43. 6. Основные коды в локальных сетях Код 8В/6Т (100BASE-T4)
44. Код 5В/6В (100VG-AnyLAN)
45. Дополнительные коды NRZI и MLT-3 Код NRZI: при нуле уровень не меняется, при единице — меняется
46. Трёхуровневый самосинхронизирующийся код
47. Код PAM 5 (1000BASE-T)
48. Принципы создания новых кодов Обеспечение самосинхронизации: Введение дополнительных переходов: в пределах битового интервала; между битами; Введение
49. Затухание аналогового и цифрового сигнала
50. Методы аналоговой модуляции
51. 7. Обмен пакетами в локальных сетях Проблемы выбора длины пакета Уменьшение величины времени доступа: 1 Гбайт
52. Обмен пакетами в локальных сетях
53. Типичный формат пакета
54. Пакет и кадр
55. Пример протокола обмена пакетами
56. Инкапсуляция (вложение) пакетов
57. Структура 6-байтного MAC-адреса OUA ─ номер сетевого адаптера (16 млн.); OUI ─ номер производителя (4 млн.);
58. 8.Управление обменом Методы управления обменом Централизованные (100VG-AnyLAN) ─ всё решает управляющий центр (коллизий нет): Активные ─
59. Централизованное управление в звезде
60. Централизованное управление в шине
61. Коллизии при свободной сети
62. Коллизия при освобождении сети
63. Расчёт минимальной длительности пакета Длительность пакета должна быть не менее 2L/V, чтобы все коллизии выявлялись. PDV
64. Определение коллизии в шине (манчестерский код)
65. Определение коллизии в пассивной звезде
66. Маркерное управление в кольце
67. Маркерное управление в шине
68. 9.Эталонная модель OSI Семиуровневая модель OSI
69. Путь информации между абонентами
70. Включение промежуточных устройств
71. Функции уровней модели OSI Прикладной уровень (7) ─ файлы, базы данных, почта, регистрация; Представительский уровень (6)
72. Функции уровней модели OSI (продолжение) Сетевой уровень (3) ─ адресация пакетов (преобразование IP, IPX-MAC), выбор маршрута
73. Подуровни канального уровня LLC (управление логической связью) ─ установление виртуального канала, контроль правильности передачи; MAC (доступ
74. Стандарт IEEE 802 (общие вопросы) IEEE 802.1 — управление сетевыми устройствами, объединение сетей; IEEE 802.2 —
75. Стандарт IEEE 802 (реальные сети) IEEE 802.3 — сеть с топологией шина и методом доступа CSMA/CD
76. 10. Сетевое оборудование Типы аппаратуры ЛС Кабели для передачи информации; Разъемы (коннекторы) для присоединения кабелей; Терминаторы
77. Включение и функции сетевого адаптера
78. Сетевые функции адаптеров Гальваническая развязка компьютера и кабеля (обычно ─ трансформаторы); Преобразование логических сигналов в сетевые
79. Сетевые функции адаптеров (продолжение) Преобразование параллельного кода в последовательный при передаче и обратное преобразование при приёме;
80. Включение трансиверов
81. Репитер и концентратор
82. Функции репитеров, трансиверов и концентраторов
83. Функции коммутаторов и мостов
84. Включение коммутатора
85. Способы включения моста
86. Функции маршрутизаторов
87. Функции шлюзов
88. Функции драйвера сетевого адаптера
89. 11. Основные протоколы обмена Протоколы сетей Прикладные протоколы ─ взаимодействие приложений, обмен файлами, почтой, регистрация ─
90. Соотношение модели OSI и Windows Server
91. Соотношение модели OSI и Novell NetWare
92. Соотношение модели OSI и Internet
93. Методы обмена пакетами
94. Форматы IP и IPX адресов
95. Типы сетей
97. Скачать презентацию

Слайд 2

Недостатки сетей
Затраты на покупку сетевого оборудования, сетевого ПО, на прокладку кабелей

и обучение персонала.
Приём на работу администратора сети или целой бригады администраторов для контроля за сетью.
Ограничение возможности перемещения компьютеров.
Повышенная опасность распространения вирусов по сети.
Повышенная опасность несанкционированного доступа к информации с целью её кражи или уничтожения.

Слайд 3

Основные понятия сетей
Абонент (узел, станция, хост)
Сервер
Клиент
Промежуточное сетевое устройство
Среда передачи (канал

связи)
Сетевой адаптер (контроллер, сетевая карта)
Скорость обмена в сети
Время доступа к сети
Метод доступа к сети (метод управления обменом, метод арбитража)
Нагрузка на сеть

Слайд 4

Свойства локальной сети (LAN)
Высокая скорость передачи информации. Средняя скорость — 100

Мбит/с, и есть сети 1000 Мбит/с и 10000 Мбит/с.
Низкий уровень ошибок передачи (высококачественные каналы связи). Вероятность ошибок передачи данных не должна быть более 10-8…10-12.
Быстродействующий метод доступа к сети. Время доступа к сети не должно превышать десятков-сотен миллисекунд.
Ограниченное количество компьютеров.

Слайд 5

Применение локальной сети
Собственно, локальная сеть. Используются все возможности сети;
Средство подключения к

глобальной сети Интернет. Возможности локальной сети используются не полностью;
Интерфейс для подключения периферийных устройств. Большая часть возможностей сети не используется.

Слайд 6

Методы передачи информации
Симплексный метод (симплекс) — информация передаётся всегда только в

одну сторону. В локальных сетях этот метод не используется.
Полудуплексный метод (полудуплекс) — информация может передаваться в обе стороны, но только по очереди, не одновременно. Этот метод сейчас основной в локальных сетях.
Полнодуплексный метод (полный дуплекс) — информация может передаваться в обе стороны одновременно. В локальных сетях применяется мало.

Слайд 7

Топология сети
Схема расположения компьютеров, подключённых к сети;
Структура кабелей или других каналов

связи, объединяющих компьютеры сети;
Структура путей распространения сигналов по сети;
Способ организации информационного обмена (распределение функций компьютеров, направление основных информационных потоков).

Слайд 8

Выбор топологии сети
Устойчивость к неисправностям компьютеров, подключенных к сети.
Устойчивость к

неисправностям сетевого оборудования (адаптеры, трансиверы, разъемы и т.д.).
Устойчивость к обрывам кабеля сети. Для электрических кабелей — короткое замыкание в кабеле.
Ограничение длины кабеля из-за затухания распространяющегося по нему сигнала.

Слайд 9

Базовые топологии
Шина (bus) — все компьютеры параллельно подключаются к одной линии

связи. Ethernet и Arcnet.
Кольцо (ring) — компьютеры последовательно объединены в кольцо. Token-Ring и FDDI.
Звезда (star) — к одному центральному компьютеру присоединяются остальные периферийные компьютеры, причем каждый из них использует свою отдельную линию связи. 100VG-AnyLAN.

Слайд 10

Базовые топологии сетей

Слайд 11

Топология пассивная звезда

Слайд 12

Топология дерево

Слайд 13

Комбинированные топологии

Слайд 14

3. Электрические кабели. Типы кабелей
Электрические кабели из витых пар проводов (twisted

pair, TP). Экранированные (shielded TP, STP) и неэкранированные (unshielded TP, UTP);
Электрические коаксиальные кабели (coaxial cable, CC);
Оптоволоконные кабели (fiber optic, FO).

Слайд 15

Параметры кабелей
Полоса пропускания кабеля (частотный диапазон сигналов, пропускаемых кабелем) и затухание

сигнала в кабеле. Допустимая длина.
Помехозащищенность кабеля и обеспечиваемая им секретность передачи информации.
Скорость распространения сигнала по кабелю или, обратный параметр — задержка сигнала на метр длины кабеля.
Волновое сопротивление кабеля (электрического).

Слайд 16

Стандарты на кабели
EIA/TIA 568 (Commercial Building Telecommunications Cabling Standard) — американский;
ISO/IEC

IS 11801 (Generic cabling for customer premises) — международный;
CENELEC EN 50173 (Generic cabling systems) — европейский.
Все три стандарта очень похожи.

Слайд 17

Кабель с витыми парами UTP

Слайд 18

Разъёмы RJ45 для UTP (8 контактов)

Слайд 19

Категории кабелей UTP
Кабель категории 1 — телефонный, для передачи речи.
Кабель категории

2 — для передачи данных до 1 МГц.
Кабель категории 3 — для передачи данных до 16 МГц, 9 витков/м.
Кабель категории 4 — для передачи данных до 20 МГц.
Кабель категории 5 — самый распространённый кабель, для передачи данных до 100 МГц, 27 витков/м.
Кабель категории 6 — для передачи данных до 200 МГц.
Кабель категории 7 — для передачи данных до 600 МГц.

Слайд 20

Затухание в кабелях UTP

Слайд 21

Перекрёстные помехи

Слайд 22

Перекрёстная помеха в кабелях UTP

Слайд 23

Оболочки кабеля
Non-plenum (ПВХ, ПП, ПЭ) ─ для эксплуатации в обычных условиях,

с открытым доступом, легко горит с большим количеством газов, серый цвет.
Plenum (тефлон) — для эксплуатации в тяжёлых условиях, в закрытых объёмах, более устойчив к высокой температуре, оранжевый цвет.
Plenum ─ пространство над фальшпотолком и под фальшполом.

Слайд 24

Временные характеристики кабелей UTP

Слайд 25

4. Среды передачи информации. Структура коаксиального кабеля

Слайд 26

Коаксиальные кабели

Слайд 27

Разъёмы BNC для тонкого коаксиального кабеля

Слайд 28

Структура оптоволоконного кабеля

Слайд 29

Разъёмы для оптоволоконных кабелей

Слайд 30

Свойства оптоволоконного кабеля
Малое затухание на высоких частотах, большая допустимая длина;
Высокие помехоустойчивость

и секретность;
Не требуются гальваническая развязка и заземление;
Высокая сложность монтажа и ремонта;
Высокая стоимость преобразователей;
Чувствительность к механическим нагрузкам и перепадам температуры, большой радиус изгиба;
Чувствительность к ионизирующим излучениям;
Связь «точка-точка».

Слайд 31

Типы оптоволоконных кабелей
Одномодовый: лазер, 1,3 мкм, до 5 дБ/км
Многомодовый: светодиод, 0,85

мкм, до 20 дБ/км

Слайд 32

Радиоканал (WLAN, Wi-Fi)
Диапазоны — 2,4 ГГц и 5 ГГц; расстояние —

до 100 м, скорости — 11 Мбит/с, 54 Мбит/с

Слайд 33

Согласование кабеля

Слайд 34

Дифференциальная передача

Слайд 35

Включение электрического кабеля
оконечное согласование кабеля с помощью терминаторов;
гальваническая развязка компьютеров от

сети;
заземление каждого компьютера;
заземление экрана в одной единственной точке.

Слайд 36

5. Кодирование информации в ЛВС Проблемы выбора кода
Требуемая полоса пропускания кабеля при

заданной скорости передачи;
Синхронизация приёма битов;
Детектирование начала передачи;
Детектирование окончания передачи;
Требуемая аппаратура кодирования/декодирования;
Количество уровней сигнала кода;
Количество требуемых линий передачи;
Возможности использования гальванической развязки;
Возможности использования разных сред передачи.

Слайд 37

Стандартные коды локальных сетей

Слайд 38

Рассинхронизация приёма (NRZ)

Слайд 39

Код NRZ

Слайд 40

Код RZ

Слайд 41

Манчестерский код

Слайд 42

Код 4В/5В (FDDI, Fast Ethernet)

Слайд 43

6. Основные коды в локальных сетях Код 8В/6Т (100BASE-T4)

Слайд 44

Код 5В/6В (100VG-AnyLAN)

Слайд 45

Дополнительные коды NRZI и MLT-3
Код NRZI: при нуле уровень не меняется,

при единице — меняется на противоположный.
Код MLT-3: при нуле уровень не меняется, при единице — меняется по цепочке: +U, 0, -U, 0 +U, 0, -U и т.д.

Слайд 46

Трёхуровневый самосинхронизирующийся код

Слайд 47

Код PAM 5 (1000BASE-T)

Слайд 48

Принципы создания новых кодов
Обеспечение самосинхронизации:
Введение дополнительных переходов:
в пределах битового интервала;
между битами;
Введение

дополнительных битов;
Увеличение скорости передачи (или снижение требований к среде передачи при заданной скорости):
Увеличение количества уровней сигнала (до 3-5);
Увеличение количества линий передачи (до 2-4).

Слайд 49

Затухание аналогового и цифрового сигнала

Слайд 50

Методы аналоговой модуляции

Слайд 51

7. Обмен пакетами в локальных сетях Проблемы выбора длины пакета
Уменьшение величины

времени доступа: 1 Гбайт при скорости 100 Мбит/с передаётся за 80 секунд;
Уменьшение вероятности ошибки передачи пакета для снижения количества повторных передач: при вероятности единичной ошибки 10-8 и длине пакета 10 Мбит вероятность ошибочной передачи пакета 10-1;
Уменьшение доли служебной информации: адресная, управляющая, контрольная, синхронизирующая;
Эффективная работа метода управления обменом для уравнивания в правах всех абонентов сети.
Оптимальная длина пакета: от нескольких байт до нескольких килобайт.

Слайд 52

Обмен пакетами в локальных сетях

Слайд 53

Типичный формат пакета

Слайд 54

Пакет и кадр

Слайд 55

Пример протокола обмена пакетами

Слайд 56

Инкапсуляция (вложение) пакетов

Слайд 57

Структура 6-байтного MAC-адреса
OUA ─ номер сетевого адаптера (16 млн.);
OUI ─ номер

производителя (4 млн.);
U/L ─ универсальное/локальное управление;
I/G ─ индивидуальная/групповая адресация;
UAA ─ универсально управляемый адрес

Слайд 58

8.Управление обменом Методы управления обменом
Централизованные (100VG-AnyLAN) ─ всё решает управляющий центр (коллизий

нет):
Активные ─ центр опрашивает;
Пассивные ─ центр прослушивает;
Децентрализованные ─ управляющего центра нет:
Детерминированные (FDDI, Token-Ring, ARCnet) ─ есть механизм определения следующего передающего абонента (коллизий нет);
Случайные (Ethernet) ─ передающий абонент выбирается в результате состязаний (коллизии есть).

Слайд 59

Централизованное управление в звезде

Слайд 60

Централизованное управление в шине

Слайд 61

Коллизии при свободной сети

Слайд 62

Коллизия при освобождении сети

Слайд 63

Расчёт минимальной длительности пакета
Длительность пакета должна быть не менее 2L/V, чтобы

все коллизии выявлялись.
PDV (Path Delay Value) ─ двойное (круговое) время распространения сигнала по сети.

Слайд 64

Определение коллизии в шине (манчестерский код)

Слайд 65

Определение коллизии в пассивной звезде

Слайд 66

Маркерное управление в кольце

Слайд 67

Маркерное управление в шине

Слайд 68

9.Эталонная модель OSI Семиуровневая модель OSI

Слайд 69

Путь информации между абонентами

Слайд 70

Включение промежуточных устройств

Слайд 71

Функции уровней модели OSI
Прикладной уровень (7) ─ файлы, базы данных, почта,

регистрация;
Представительский уровень (6) ─ преобразование форматов, кодировка, шифрование, сжатие (переводчик);
Сеансовый уровень (5) ─ проведение сеансов связи (полудуплекс, дуплекс), контроль прав доступа;
Транспортный уровень (4) ─ разделение на пакеты и контроль доставки в нужном порядке;

Слайд 72

Функции уровней модели OSI (продолжение)
Сетевой уровень (3) ─ адресация пакетов (преобразование

IP, IPX-MAC), выбор маршрута доставки;
Канальный уровень (2) ─ формат пакета, доступ к сети, контроль правильности передачи пакета;
Физический уровень (1) ─ кодирование, формирование сигналов, развязка, согласование, кабели, разъёмы.

Слайд 73

Подуровни канального уровня
LLC (управление логической связью) ─ установление виртуального канала, контроль

правильности передачи;
MAC (доступ к среде передачи) ─ управление доступом к сети, формат пакета.

Слайд 74

Стандарт IEEE 802 (общие вопросы)
IEEE 802.1 — управление сетевыми устройствами, объединение

сетей;
IEEE 802.2 — управление логической связью на подуровне LLC;
IEEE 802.7 — широкополосная технология передачи данных;
IEEE 802.8 — оптоволоконная технология;
IEEE 802.9 — интегрированные сети с возможностью передачи речи и данных;
IEEE 802.10 — безопасность сетей, шифрование данных.

Слайд 75

Стандарт IEEE 802 (реальные сети)
IEEE 802.3 — сеть с топологией шина

и методом доступа CSMA/CD (Ethernet);
IEEE 802.4 — сеть с топологией шина и маркерным доступом (Token-Bus);
IEEE 802.5 — сеть с топологией кольцо и маркерным доступом (Token-Ring);
IEEE 802.6 — городская сеть (Metropolitan Area Network, MAN);
IEEE 802.11 — беспроводная локальная сеть (Wi-Fi);
IEEE 802.12 — сеть с топологией звезда и приоритетным централизованным доступом (100VG-AnyLAN);
IEEE 802.15 — персональная беспроводная сеть (Bluetooth);
IEEE 802.16 — беспроводная городская сеть (WiMAX).

Слайд 76

10. Сетевое оборудование Типы аппаратуры ЛС
Кабели для передачи информации;
Разъемы (коннекторы) для присоединения

кабелей;
Терминаторы (оконечные согласователи);
Сетевые адаптеры (сетевые интерфейсные карты, NIC);
Репитеры (повторители, ретрансляторы);
Трансиверы (приёмопередатчики);
Концентраторы (хабы);
Коммутаторы (переключатели, свитчи);
Мосты;
Маршрутизаторы (роутеры);
Шлюзы.

Слайд 77

Включение и функции сетевого адаптера

Слайд 78

Сетевые функции адаптеров
Гальваническая развязка компьютера и кабеля (обычно ─ трансформаторы);
Преобразование логических

сигналов в сетевые (электрические или световые) и обратно;
Кодирование и декодирование сетевых сигналов;
Опознавание принимаемых пакетов (выбор из пакетов тех, которые адресованы данному абоненту или всем абонентам);

Слайд 79

Сетевые функции адаптеров (продолжение)
Преобразование параллельного кода в последовательный при передаче и

обратное преобразование при приёме;
Буферирование передаваемой и принимаемой информации в буферной памяти;
Организация доступа к сети;
Подсчёт контрольной суммы пакетов при передаче и приёме.

Слайд 80

Включение трансиверов

Слайд 81

Репитер и концентратор

Слайд 82

Функции репитеров, трансиверов и концентраторов

Слайд 83

Функции коммутаторов и мостов

Слайд 84

Включение коммутатора

Слайд 85

Способы включения моста

Слайд 86

Функции маршрутизаторов

Слайд 87

Функции шлюзов

Слайд 88

Функции драйвера сетевого адаптера

Слайд 89

11. Основные протоколы обмена Протоколы сетей
Прикладные протоколы ─ взаимодействие приложений, обмен файлами,

почтой, регистрация ─ выполняют функции верхних уровней модели OSI (FTAM, SMTP, FTP, Telnet, SMB, NCP);
Транспортные протоколы ─ гарантируют надёжный обмен данными в ходе сеансов связи ─ выполняют функции средних уровней модели OSI (TCP, SPX, NWLink, NetBIOS, NetBEUI) ;
Сетевые протоколы ─ управляют адресацией, маршрутизацией, проверкой ошибок, повтором передачи ─ выполняют функции нижних уровней модели OSI (IP, IPX, NWLink, NetBIOS, NetBEUI).

Слайд 90

Соотношение модели OSI и Windows Server

Слайд 91

Соотношение модели OSI и Novell NetWare

Слайд 92

Соотношение модели OSI и Internet

Слайд 93

Методы обмена пакетами

Слайд 94

Форматы IP и IPX адресов

Слайд 95