Главная страница
Навигация по странице:

  • Ограничивает

  • 1.3. Всемирная паутина Всемирная паутина

  • 2.2. По типу топологии сети Под топологией сети

  • Полное внзнан топология Полносвязная топология (рис. 2.

  • Принт-сервер

  • Сети_лекции2. Применение информационных сетей 6 Сеть предприятия 6 Домашняя сеть 6 Всемирная паутина 7 Общение 1 Интерактивные развлечения


    Скачать 24.57 Mb.
    НазваниеПрименение информационных сетей 6 Сеть предприятия 6 Домашняя сеть 6 Всемирная паутина 7 Общение 1 Интерактивные развлечения
    АнкорСети_лекции2.doc
    Дата17.05.2017
    Размер24.57 Mb.
    Формат файлаdoc
    Имя файлаСети_лекции2.doc
    ТипПротокол
    #4202
    страница1 из 10
      1   2   3   4   5   6   7   8   9   10


    ОГЛАВЛЕНИЕ
    Введение 5

    1. Применение информационных сетей 6

    1. Сеть предприятия 6

    2. Домашняя сеть 6

    3. Всемирная паутина 7

    4. Общение 1

    5. Интерактивные развлечения 8

    2. Классификация информационных сетей 9

    1. По размеру сети 9

    2. По типу топологии сети 9

    3. По типу функционального взаимодействия 13

    4. По типу технологии передачи 14

    5. По типу среды передачи 15

    6. По скорости передачи 15

    3. Эталонные модели сети 16

    1. Протокол и стек протоколов 16

    2. Эталонная модель OSI 17

    3. Эталонная модель TCP/IP 20

    4. Гибридная эталонная модель 20

    4. Сетевые устройства 21

    1. Сетевые карты 21

    2. Пассивные сетевые устройства 21

    3. Активные сетевые устройства 22

    5. Линии и каналы связи 24

    1. Кабельные линии связи 25

    2. Беспроводные линии связи 32

    6. Базовые сетевые технологии 35

    1. Технология Ethernet 35

    2. Технология Token Ring 42

    3. Технология FDDI 43

    7. Адресация в информационных сетях 44

    7.1. МАС-адрес 44

    1. IP-адрес 45

    2. Система доменных имен 53

    3. Протокол DHCP 61

    4. Протокол ARP 64

    8. Объединение сетей 66

    1. Объединение сетей с помощью мостов 66

    2. Объединение сетей с помощью маршрутизаторов 71

    9. Транспортные протоколы TCP/IP 82

    1. Порты 82

    2. Протокол UDP 82

    3. Протокол TCP 84

    10. Протоколы прикладного уровня TCP/IP 92

    1. Протокол FTP 92

    2. Протокол HTTP 95

    3. Протокол SMTP 98

    1 1. Безопасность в информационных сетях 100

    1. Классификация сетевых атак ИХ)

    2. Защита сетевого трафика 101

    Заключение 102

    Библиографический список 103

    ВВЕДЕНИЕ
    Информационные сети я&тяются логическим результатом эволю­ции информационных технологий. Первые компьютеры 50-х годов -большие, громоздкие и дорогие - предназначались для очень неболь­шого числа пользователей. Они не были предназначены для интерак­тивной работы, а использоватись в режиме пакетной обработки.

    В начале 70-х годов с появлением больших интегральных схем стали появляться персональные компьютеры. Именно в этот момент возникла потребность в передаче информации от одного компьютера другому. Так появились первые информационные сети. Вначале для соединения компьютеров использовались нестандартные устройства со своим способом представления данных на линиях связи, своими типами кабелей и т.д.

    В середине 80-х годов были утверждены стандартные технологии объединения компьютеров в сеть. Стандартные сетевые технологии сильно облегчили процесс построения информационной сети. Для ее создания достаточно было приобрести сетевые адаптеры соответству­ющего стандарта, стандартный кабель и присоединить адаптер к кабе­лю стандартными разъемами.

    Данный курс предназначен для студентов, заинтересованных в по­дробном изучении базовых принципов построения современных ин­формационных сетей. Все материалы учебного пособия подготовлены преимущественно для студентов третьего курса специальности «Ин­формационные системы и технологии», но также будут полезны сту­дентам других специальностей.

    1. ПРИМЕНЕНИЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ СЕТЕЙ
    Информационная сеть (компьютерная сеть, вычислительная сеть или сеть передачи данных) - это набор связанных между собой ком­пьютеров и других устройств. Два компьютера называются связанны­ми между собой, если они могут обмениваться информацией.
    1.1. Сеть предприятия
    На сегодняшний день компьютеры любого предприятия, незави­симо от его размеров, как правило, объединены в единую сеть. Целью такого объединения является предоставление совместного доступа к различным ресурсам предприятия. В качестве примера можно приве­сти сетевой принтер, доступ к которому может осуществляться с лю­бого компьютера в сети. Однако более важным, нежели совместное использование различных устройств, является совместное использова­ние данных. Несмотря на тот факт, что пользователь может быть уда­лен от данных на несколько сотен или тысяч километров, что никак не Ограничивает его возможности доступа к этим данным.

    Вторая цель объединения компьютеров предприятия в сеть связана в большей степени с людьми. Следует отметить, что сеть - это замеча­тельная коммуникационная среда для работников предприятия. Боль­шинство людей, для общения на работе, предпочитают использовать электронную почту (electronic mail, e-mail).

    Еще одним способом связи между сотрудниками является ви­деоконференция. Используя эту технологию, можно устраивать встре­чи, на которых собеседники, находящиеся за тысячи километров друг от друга, будут не только слышать, но и видеть друг друга.

    Третья цель создания сети на предприятии - это возможность сов­местной работы с документами. При помощи сети удаленные друг от друга сотрудники могут легко составить совместный отчет. Если один из сотрудников изменяет документ в режиме реального времени, то остальные сотрудники могут немедленно увидеть эти изменения, а не ждать. Подобное ускорение передачи информации делает возможным сотрудничество удаленных друг от друга групп людей.
    1.2. Домашняя сеть
    В сеть можно объединить больше устройств, чем кажется на пер­вый взгляд. Перечислим самые очевидные из них:

    • компьютеры (ПК, ноутбуки, КПК);

    • периферийные устройства совместного доступа (принтеры. МФУ);

    • приборы для развлечения (телевизоры, DVD-проигрыватели, раз­личные видеокамеры, аудиосистемы, игровые приставки);

    • телекоммуникационные устройства (стационарные и мобильные телефоны, факсы);

    • бытовые приборы (микроволновые печи, холодильники, часы, си­стемы отопления и кондиционирования, системы освещения);

    • измерительные приборы (счетчики, системы пожарной сигнализа­ции, термостаты).

    Домашние сети постепенно входят в нашу жизнь и в будущем, скорее всего, для этого будут приспособлены практически все жили­ща. Однако пока широко распространение получают только более или менее традиционные решения. Например, во многих домах есть стаци­онарный персональный компьютер, ноутбук (или даже несколько но­утбуков), а Интернет-соединение одно. В таких домах устанавливают­ся устройства для объединения компьютеров в сеть и обеспечения об­щего доступа в Интернет.
    1.3. Всемирная паутина
    Всемирная паутина (World Wide Web, WWW) - это распределен­ная система, предоставляющая доступ к различным ресурсам, распо­ложенным на компьютерах, подключенных к сети Интернет. К таким ресурсам можно отнести: сайты, форумы, чаты, блоги и социальные сети.

    Для работы с ресурсами всемирной паутины используются специ­альные программы браузеры (browsers). Можно перечислить наибо­лее популярные браузеры. К таковым относятся Internet Explorer, Mozilla Firefox, Google Chrome, Safari и Opera.
    1.4. Общение
    Огромное количество людей общаются друг с другом через Ин­тернет, используя специальные программы мгновенного обмена со­общениями (Instant Messenger, IM). Такие программы могут переда­вать текстовые сообщения, звуковые сигналы, изображения и видео. Отличие от электронной почты здесь в том, что обмен сообщениями идет в реальном времени.

    Широкому кругу пользователей известны некоторые популярные программы обмена сообщениями, такие, как XMPP (Extensible Messaging and Presence Protocol) (известный также, как Jabber), ICQ (I seek You - Я ищу тебя). MSN (Microsoft Network) и Skype.
    1.5. Интерактивные развлечении
    Те из людей, кто владеет (или хотя бы слышал) игровой пристав­кой ХЬох 360 или PlayStation 3 знают, что они имеют возможность подключаться через сеть Интернет к специальным службам соответ­ственно Xbox Live или PlayStation Network. ")ти службы позволяют играть по сети с другими пользователями со всего мира, а также ска­чивать из сети демоверсии новых игр или видеоролики.

    2. КЛАССИФИКАЦИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ СЕТЕЙ
    В основном информационные сети классифицируют по признакам структурной и функциональной организации сети. Рассмотрим их все по очереди.
    2.1. По размеру сети
    Первым признаком классификации сетей является их размер. По размеру сети можно разделить на персональные, локальные, муници­пальные и глобальные сети.

    Персональная сеть (Personal Area Network, PAN) предназначена для одного человека. Примером может служить сеть, соединяющая персональный компьютер и различные устройства связи, например мобильный телефон.

    Локальной сетью (Local Area Network, LAN) называют сеть, ко­торая объединяет компьютеры, как правило, в одном офисе, здании или на территории какой-либо организации. Их часто используют для обмена информацией и совместного доступа к ресурсам внутри орга­низации.

    Муниципальные сети (Metropolitan Area Network, MAN) объеди­няют компьютеры в пределах города. Самым распространенным при­мером муниципальной сети является система предоставления высоко­скоростного доступа в сеть Интернет. Дома абонентов подключены к специальным распределительным узлам, которые в свою очередь со­единены с входным узлом, имеющим доступ в Интернет.

    Глобальная сеть (World Area Network, WAN) охватывает значи­тельную географическую территорию и включает в себя большое чис­ло компьютеров. Крупнейшей глобальной сетью является Интернет.
    2.2. По типу топологии сети
    Под топологией сети понимают способ описания конфигурации сети в виде графа, вершинам (узлам) которого соответствуют различ­ные сетевые устройства (например, компьютеры, принтеры или ком­муникационное оборудование), а ребрам линии связи (физические, логические или информационные) между ними.

    От выбора топологии существенно зависят характеристики сети. Например, наличие между узлами нескольких путей повышаем надеж­ность сети. Выделяют следующие топологии: полносвязная, ячеистая, общая шина, кольцо, звезда, дерево и смешанная.
    Полное внзнан топология

    Полносвязная топология (рис. 2.1, а) соответствует сети, в которой каждый узел непосредственно связан со всеми остальными. Несмотря на логическую простоту, этот вариант оказывается громоздким и не­эффективным. Действительно, в таком случае для каждой пары долж­на быть выделена независимая линия связи, а каждый узел должен иметь достаточное количество сетевых интерфейсов, для связи с каж­дым из остальных узлов сети.

    Главным недостатком данной топологии является сложное расши­рение сети, т.е. при добавлении нового узла необходимо соединить его со всеми остальными. Поэтому полносвязная топология применяется крайне редко и в основном в небольших сетях.

    Все другие варианты соединения узлов основаны на неполносвяз-ыых топологиях, когда для обмена данными между двумя узлами сети может потребоваться транзитная передача данных через другие узлы этой сети.
    Ячеистая топология

    Ячеистая топология (рис. 2.1, б)получается из полносвязной пу­тем удаления некоторых связей. Эта топология, как правило, харак­терна для крупных сетей. Отказ липни связи, как правило, не приводит к потере связи между двумя узлами.



    а б

    Рис. 2.1. Полносвязная (я) и ячеистая (о)ТОПОЛОГИИ
    Общая шина

    На рис. 2.2 все компьютеры подключены к общей шине (линия связи, которая соединяет все компьютеры в одну сеть). При таком со­единении узлы могут передавать данные только по очереди, потому что линия связи единственная. В противном случае переданная ин­формация будет искажаться.



    Рис. 2.2. Общая шина

    Сетям данной топологии не страшны отказы отдельных узлов, по­тому что все другие уч.ты могут нормально продолжать обмен данны­ми. А вот если происходит отказ линии связи, то ни один из подклю­ченных к ней узлов не сможет осуществлять передачу данных. Этот факт делает данную топологию не очень надежной.
    Кольцо

    Кольцо (рис. 2.3) - это топология, в которой каждый узел соеди­нен только с двумя соседними: от одного он только принимает данные, а другому только передает. В сети с кольцевой топологией каждый узел получает данные от предыдущего узла и передает их далее, если они адресованы не ему.

    Основным недостатком сетей кольцевой топологии является то, что повреждение линии связи в одном месте или отказ какого-нибудь узла приводит к неработоспособности всей сети.

    Звезда

    Звезда (рис. 2.4) - это топология, в которой все узлы подключают­ся непосредственно к общему центральному узлу. В функции цен-тратыюго узла входит перенаправление передаваемой информации одному или нескольким подключенным к нему узлам. В качестве цен­трального узла может выступать компьютер (топология активная звезда), но обычно это концентратор или коммутатор (топология пас­сивная звезда). Возможности наращивания количества узлов сети ограничиваются количеством сетевых интерфейсов центрального узла.



    Рис. 2.4. Топология звезда

    Отметим, что выход из строя одного узла не отражается на работе всей сети в целом. А вот отказ центрального узла обернется неработо­способностью всей сети.
    Дерево

    Иногда имеет смысл проектировать сеть, как показано на рис. 2.5, с использованием нескольких центральных узлов, иерархически со­единенных между собой связями типа звезда. В результате получается топология называемая деревом. В настоящее время дерево является самой распространенной топологией.
    Смешанная топология

    В то время как небольшие сети, как правило, имеют типовую то­пологию (звезда, кольцо или общая шина), дтя крупных сетей харак­терно наличие произвольных связей между сетевыми устройствами. В таких сетях можно выделить отдельные подсети, имеющие типовую топологию, поэтому их называют сетями со смешанной топологией.

    2.3. По типу функционального взаимодействии
    Если некое сетевое устройство предоставляет свои ресурсы всем пользователям сети, то оно выполняет функции сервера (server). При Этом устройство (обычно это компьютер), которое обращается к сете­вым ресурсам, является клиентом (client). В зависимости от того, как распределены функции между устройствами сети, информационные сети делятся на два класса: одноранговые сети (peer-to-peer) и сети с выделенным сервером (server based).
    Сети с выделенным сервером

    Если основным назначением сетевого устройства является выпол­нение серверных функций (исключая функции клиента), то такое устройство называется выделенным сервером. Очевидно, что на вы­деленных серверах желательно устанавливать серверные операцион­ные системы, специально оптимизированные дтя выполнения тех или иных серверных функций. Кроме того, для выделенных серверов ис­пользуются более мощное аппаратное обеспечение.

    Выделенные серверы, как правило, являются специализированны­ми. Тип сервера зависит от того, какой ресурс является разделяемым. Рассмотрим различные типы выделенных серверов.

    Файл-сервер (file server) - это выделенный сервер, оптимизиро­ванный для выполнения файловых операций, который предиазна­чен для хранения файлов любого типа. Как правило, обладает большим объемом дискового пространства.

    • Принт-сервер (print server) - это устройство, позволяющее под­ключить обычный принтер к сети для его совместного использо­вания.

    • Факс-сервер (fax server) позволяет настроить факсимильные устройства так, чтобы пользователи сети могли отправлять и по­лучать факсы.

    • Почтовый сервер (mail server) позволяет организовать электрон­ную почту, что дает возможность завести личные почтовые ящики всем пользователям сети. Почтовый сервер может контролировать переписку, т.е. проверять все входящие и исходящие письма.

    • Сервер баз данных (database server) обслуживает базы данных и обеспечивает целостность и сохранность данных при их хранении, а также при обработке запросов клиента к информации.

    • Сервер приложений (application server) предоставляет интегриро­ванную среду для развертывания и выполнения серверных прило­жений. Эти приложения реагируют на запросы, поступающие по сети от клиентов.


    Одноранговые сети

    В одноранговых сетях все устройства равны в правах доступа к ре­сурсам друг друга. В такой сети отсутствуют выделенные серверы, а каждый узел является как клиентом, так и сервером.

    Одна из областей применения одноранговых сетей - это обмен файлами. Пользователи файлообменной сети вносят информацию о файлах в специальную базу данных, хранящуюся на своем компьюте­ре. Если кто-то хочет скачать какой-нибудь файл, он посылает запрос на поиск этого файла в сети. После этого пользователь может скачать файл у найденных источников. В современных файлообменных сетях файлы загружается сразу с нескольких источников.
      1   2   3   4   5   6   7   8   9   10
    написать администратору сайта