Сетевые технологии

План лекций

Сетевые технологии 1

Понятие компьютерной сети 1

Классификация компьютерных сетей 2

По размеру 2

По структуре 3

По топологии 3

По физической топологии 3

Структура компьютерной сети 4

Сетевые средства и службы 4

Носители и устройства для передачи данных 5

Топологии сетей 6

Сетевые протоколы (TCP/IP) 7

Адресация 8

Глобальная сеть Internet 8

Основные сервисы системы Интернет 8

Контрольные вопросы 10

Понятие компьютерной сети

С каждым годом компьютеры все больше и больше входят в жизнь и деятельность человека. Компьютер – прекрасное средство обработки информации, но очень часто требуется передать информацию другим людям или получить от них какие-либо данные. Этой потребностью и было обусловлено рождение компьютерных сетей. С 40-х годов двадцатого века развитие телекоммуникаций привело к созданию огромных, поражающих воображение, компьютерных сетей и взрывному развитию передачи данных во всем мире.

Компьютерная сеть– это набор ЭВМ, связанных между собой линиями связи и совместно использующих свои данные и услуги.

Компьютерная сеть позволяет передавать информацию с одного компьютера на другой и совместно использовать общие ресурсы (принтеры, модемы и устройства хранения информации).

В процессе развития сетевых технологий было выделено три вычислительные системы:

• централизованные вычисления;

• распределенные вычисления;

• коллективные вычисления.

Централизованные вычисления

С 1950 г. использовавшиеся в работе компьютеры были очень большими и могли занимать площадь в несколько квадратных метров. Такие компьютеры называются мэйнфреймами. Мэйнфрейм (от англ.mainframe) – это высокопроизводительный компьютер общего назначения со значительным объемом оперативной и внешней памяти, предназначенный для выполнения интенсивных вычислительных работ. Обычно с мэйнфреймом работают множество пользователей, каждый из них соединяется с мэйнфреймом через индивидуальное устройство, называемоетерминалом(terminal). Терминал представляет собой совокупность устройств ввода и вывода (например, клавиатуры и дисплея) и устройства передачи данных на мэйнфрейм. Его можно понимать как удаленную клавиатуру с дисплеем.

Сам по себе один мэйнфрейм с терминалами еще не является компьютерной сетью по определению, так как единственным интеллектуальным устройством является мэйнфрейм, на который осуществляет обработку информации и хранение данных, а терминалы представляют собой не что иное, как устройства ввода-вывода.

В процессе развития систем централизованных вычислений несколько мэйнфреймов стали соединять между собой для обмена информацией. Такую структуру уже можно считать компьютерной сетью.

Распределенные вычисления

В начале 80-х гг. XXв. фирмаIBMначала производство первых персональных компьютеров (personal computer). Персональный компьютер – это универсальная ЭВМ, предназначенная для индивидуального использования, отсюда и произошло название «персональный». Использование персональных компьютеров, подключенных к мэйнфрейму, позволило сменить терминалы машинами, обладающими своей вычислительной мощностью.

В такой вычислительной системе персональные компьютеры обычно называют рабочими станциями. Рабочие станции, как правило, являются клиентами, т. е. потребляют услуги сети, предоставляемыецентральным сервером. Центральный сервер в системе распределенных вычислений выполняет организационные и обслуживающие функции.

Рабочие станции обладают своей вычислительной мощностью, и акцент при выполнении обработки информации стал постепенно смещаться в сторону рабочих станций.

В модели распределенных вычислений сервер разделяет задание на несколько рабочих станций, и они выполняют его независимо друг от друга. При добавлении рабочей станции производительность всей системы увеличивается. При поломке одной локальной станции система продолжает функционировать.

Компьютерная сеть в этом случае необходима для передачи информации между станциями и для использования услуг, предоставляемых каждому отдельному клиенту.

Коллективные вычисления

Эту систему также называют кооперативной обработкой. Если при распределенных вычислениях рабочие станции выполняли задание независимо друг от друга, то при коллективных вычислениях они координируют действия друг друга. То есть при такой модели вычислений задание будет более эффективно распределено по рабочим станциям. Коллективные вычисления являются наиболее популярным сейчас методом.

В современных компьютерных сетях можно встретить все три перечисленные вычислительные системы. В типичной компьютерной сети, как правило, можно встретить один или несколько серверов, рабочие станции и различные устройства, связанные между собой какой-либо средой передачи информации.