205.1. Топологии сетей.
Под топологией компьютерной сети понимается расположение компьютеров сети относительно друг друга и способ соединения их
линиями связи. Существует 3 основных топологии сети: шина, звезда и кольцо.
В топологии шина подключение и обмен данными производится через
общий кабель, называемый общей шиной или магистральным кабелем. Данные от каждого компьютера одновременно передаются остальным компьютерам. Можно создать только одноранговую сеть. Если кабель поврежден хотя бы в одном месте, то возникают проблемы для всей сети. Место неисправности трудно обнаружить.
В топологии звезда к одному центральному компьютеру присоединяются
все остальные периферийные компьютеры, причем каждый из них использует свою отдельную линию связи. Весь обмен данными идет
только через центральный компьютер, предназначенный для
обслуживания сети. Вместо центрального компьютера может использоваться специальное устройство, называемое концентратором
или хабом. Звезда является самым распространенным типом топологии
сети в локальных и в глобальных сетях. |
11 |
205.2.Топологии сетей.
Втопологии кольцо компьютеры сети последовательно объединяются
линиями связи в кольцо. Передача данных производится только в одном направлении. Каждый из компьютеров передает данные только компьютеру, следующему в цепочке за ним, и получает данные только от предыдущего компьютера цепочки. Если компьютер распознает
данные как предназначенные ему, то он копирует их себе во внутренний буфер. Особенностью является то, что каждый компьютер
восстанавливает исходную мощность сигнала, поэтому ослабление сигнала в кольце не зависит от его размеров. Преимущество данной
топологии - простота управления, недостаток - возможность отказа всей сети при сбое в канале между двумя узлами.
Шина |
Звезда |
Кольцо |
12
206. Маршрутизаторы.
Маршрутизатор – это коммуникационное оборудование, которое обеспечивает выбор маршрута передачи данных между несколькими сетями, имеющих различные архитектуры или протоколы.
Маршрутизаторы применяют только для связи однородных сетей и в
разветвленных сетях, имеющих несколько параллельных маршрутов. Маршрутизатор анализирует каждый полученный пакет данных, определяет адресата и выбирает маршрут исходя из полученной
информации.
13
207.1. Коммуникационное оборудование вычислительных сетей.
Коммуникационное оборудование сетей делится на 3 группы: сетевые адаптеры (сетевые карты); сетевые кабели; промежуточное коммуникационное оборудование (трансиверы, повторители,
концентраторы, коммутаторы, мосты, маршрутизаторы, шлюзы).
Для физического подключения компьютера к локальной сети
используется сетевая карта (адаптер), функцией которой является передача и прием сигналов, распространяемых по кабелям связи. Сетевой адаптер (карта) – устройство двунаправленной передачи
данных между компьютером и средой передачи данных сети. Кроме этого, адаптер выполняет временное хранение данных (буферизацию) и обеспечивает сопряжение компьютера с сетевым кабелем. Адаптер
имеет собственный процессор и память.
Промежуточное коммуникационное оборудования сетей используется для усиления и преобразования сигналов, для объединения ПК в
физические сегменты, для разделения сетей на подсети (логические
сегменты) с целью увеличения производительности сети, а также для объединения подсетей (сегментов) и сетей в единую вычислительную
сеть. |
14 |
|
207.2. Коммуникационное оборудование вычислительных сетей.
Повторители – это устройства, предназначенные для восстановления и усиления сигналов в вычислительных сетях с целью увеличения их длины.
Трансиверы или приемопередатчики – это устройства, служащие для двунаправленной передачи между адаптером и сетевым кабелем или двумя сегментами кабеля. Основной функцией трансивера является
усиление сигналов. Трансиверы применяются и в качестве конверторов для преобразование электрических сигналов в другие
виды сигналов (оптические или радиосигналы).
Концентраторы – это устройства множественного доступа, которые
объединяют в одной точке отдельные физические отрезки кабеля, образуют общую среду передачи данных или физические сегменты
сети. Физическая структуризация вычислительных сетей объединяет компьютеры в общую среду передачи данных, т.е. образует физические сегменты сети, но при этом не изменяет направление потоков данных. Физические сегменты упрощают подключение к сети большого числа компьютеров.
15
207.3. Коммуникационное оборудование вычислительных сетей.
Для соединения подсетей (логических сегментов) и различных сетей между собой в качестве межсетевого интерфейса применяются
коммутаторы, мосты, маршрутизаторы и шлюзы.
Коммутаторы – это программно-аппаратные устройства, которые делят общую среду передачи данных на логические сегменты. Логический сегмент образуется путем объединения нескольких физических сегментов с помощью концентраторов. Каждый логический сегмент подключается к отдельному порту коммутатора.
Мосты – это программно-аппаратные устройства, которые обеспечивают
соединение нескольких локальных сетей между собой или нескольких частей одной и той же сети, работающих с разными
протоколами. Мосты предназначены для логической структуризации сети или для соединения в основном идентичных сетей, имеющих некоторые физические различия. Мост изолирует трафик одной части сети от трафика другой части, повышая общую производительность передачи данных.
16
207.4. Коммуникационное оборудование вычислительных сетей.
Маршрутизаторы - это коммуникационное оборудование, которое обеспечивает выбор маршрута передачи данных между несколькими
сетями, имеющими различную архитектуру или протоколы. Маршрутизаторы применяют только для связи однородных сетей и в разветвленных сетях, имеющих несколько параллельных маршрутов.
Шлюзы – это коммуникационное оборудование (например, компьютер), служащее для объединения разнородных сетей с различными
протоколами обмена. Шлюзы полностью преобразовывают весь поток данных, включая коды, форматы, методы управления и т.д.
17
208. Сеть Интернет.
Глобальная компьютерная сеть – это совокупность локальных сетей и компьютеров, расположенных на больших расстояниях и соединенных с
помощью каналов связи в единую систему. В глобальных компьютерных сетях не существует ограничений на расстояние между компьютерами.
Самой известной глобальной компьютерной сетью является сеть Интернет. Устройствами в сети Интернет могут являться персональные
и мобильные компьютеры, серверы, устройства, установленные в телефоне или в автомобиле – все эти устройства являются оконечными системами сети Интернет и называются хостами.
18
209. Оконечные системы сети Интернет – хосты.
Под хостом понимается любое устройство, использующее сетевой протокол TCP/IP для общения с другим оборудованием. Кроме
компьютеров это могут быть сетевые устройства: сетевые принтеры, смартфоны, планшеты, телевизоры, маршрутизаторы, концентраторы и т.д.
Хосты связаны друг с другом линиями связи. Хост является либо
источником, либо адресатом сообщения, передаваемого по сети. Чтобы отличать один хост от других, каждому хосту в сети назначен адрес. Когда хост инициирует взаимодействие, он использует адрес хоста
назначения, чтобы определить, куда должно быть направлено сообщение.
19
210.1. Функции Интернет-провайдеров.
Доступ хостов к сети Интернет выполняется через организации,
которые предоставляют услуги доступа к сети Интернет и называются
Интернет-провайдерами.
К основным услугам Интернет-провайдеров относятся: широкополосный доступ в Интернет; коммутируемый доступ в Интернет; беспроводной доступ в Интернет; выделение дискового пространства для хранения и обеспечения работы сайтов (хостинг); поддержка электронных почтовых ящиков или виртуального почтового сервера и др. Для взаимодействия с провайдером хосты используют специальное
программное обеспечение (Web-браузер или другую программу). Хост посылает серверу провайдера запрос на получение информации от
сервера сети Интернет (сайта). Сервер Интернет-провайдера обрабатывает сообщение, находит сервер Интернет-провайдера адресата сообщения и через него передает запрос необходимому
серверу сети Интернет. Этот сервер обрабатывает полученное сообщение, готовит ответное сообщение и передают его через сервер своего провайдера источнику запроса.
20