close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Лекция 1

код для вставкиСкачать
Курс
«Компьютерные сети»
Лекция №1
Принципы построения сетей
кафедра ЮНЕСКО по НИТ
1
Литература
В.Г. Олифер, Н.А. Олифер
«Компьютерные сети»
Таненбаум «Компьютерные сети»
кафедра ЮНЕСКО по НИТ
2
Содержание
Предпосылки возникновения сетей
Организация вычислительных сетей
Системы передачи данных (СПД)
Абонентские машины, шлюзы и мосты
Классификация сетей ЭВМ
Сетевое программное обеспечение
Модель OSI
Эталонная модель TCP/IP
кафедра ЮНЕСКО по НИТ
3
Предпосылки возникновения
сетей
Появляются телефонные сети всемирного масштаба,
телевизионные сети, радио сети, взрывное развитие
вычислительной техники, появляются спутники связи.
Появление телефонных (1878) и радио (1905) сетей
существенно изменили технологии сбора и передачи
информации.
Возможности компьютеров, их размеры, технические
характеристики растут с фантастической скоростью.
Слияние компьютеров со средствами передачи
данных коренным образом изменило представление
об организации вычислительных систем.
кафедра ЮНЕСКО по НИТ
4
Сети и распределенные
системы
Сеть ЭВМ - множество соединенных
между собой автономных машин.
Кто инициирует передачу информации?
В сети – пользователь.
В распределенной системе - система.
кафедра ЮНЕСКО по НИТ
5
Организация
вычислительных сетей
терминалы, абонентские машины (host)
система передачи данных
Подсеть
Маршрутизатор
Хост
кафедра ЮНЕСКО по НИТ
6
Системы передачи данных
(СПД)
Система передачи данных обеспечивает
передачу данных между абонентскими
машинами в сети
Каналы передачи данных - это линии
связи самой различной природы
(телефонные линии, коаксиальный кабель;
волоконно-оптический кабель)
кафедра ЮНЕСКО по НИТ
7
Типы коммутации
Коммутация каналов
Коммутация пакетов
кафедра ЮНЕСКО по НИТ
8
Типы коммутации:
коммутация каналов
Управление потоком в реальном времени,
сохраняется порядок данных, огромный
опыт создания и хорошо развитая
инфраструктура.
Очень неэффективное использование
ресурсов, низкая надежность, медленное
установление соединения.
кафедра ЮНЕСКО по НИТ
9
Типы коммутации:
коммутация пакетов
Высокая скорость установления
соединения (передатчик сразу начинает
передачу)
Низкий уровень ошибок в канале,
надежность, рациональное использование
ресурсов, сильная зависимость времени
передачи от загрузки сети.
кафедра ЮНЕСКО по НИТ
10
Топология соединения
маршрутизаторов
Звезда
Кольцо
Дерево
Пересекающиеся кольца
Нерегулярное соединение
кафедра ЮНЕСКО по НИТ
11
Средства сопряжения СПД
Мост соединяет две однородных СПД
Шлюз - две разных по архитектуре СПД
Шлюз - машина с надлежащим программным
обеспечением, обеспечивающая связь между
сетями и необходимое форматирование
передаваемых данных
кафедра ЮНЕСКО по НИТ
12
Классификация сетей ЭВМ
(технология передачи)
два основных типа технологий передачи:
вещание (от одного ко многим)
точка-точка
кафедра ЮНЕСКО по НИТ
13
Классификация сетей ЭВМ
(масштаб)
потоковая машина (плата)
многомашинный комплекс (система)
локальная сеть (комната, здание,
комплекс)
городская сеть (город)
региональная сеть (страна, континент)
Internet (планета)
кафедра ЮНЕСКО по НИТ
14
Локальная вычислительная
сеть (ЛВС) LAN - Local Area Network
размер
способ передачи данных
топология
Схемы локальной сети
Шина
Кольцо
Хост
Хост
Кабель
кафедра ЮНЕСКО по НИТ
15
Глобальная сеть
(WAN - Wide Area Network)
Глобальная вычислительная сеть объединяет
территориально расположенные компьютеры,
которые могут находиться в различных городах и
странах.
Для устойчивой передачи дискретных данных по
некачественным линиям связи применяются
методы и оборудование, существенно
отличающиеся от методов и оборудования,
характерных для локальных сетей.
кафедра ЮНЕСКО по НИТ
16
Городская вычислительная сеть
(MAN - Metropolitan Area Network)
Охватывает несколько зданий в пределах
одного города либо город целиком. Как
правило поддерживает передачу как
данных, так и голоса. Иногда
объединяется с кабельной телевизионной
сетью.
кафедра ЮНЕСКО по НИТ
17
Отличия локальных сетей от
глобальных
Протяженность, качество и способ
прокладки линий связи
Сложность методов передачи и
оборудования
Скорость обмена данными
Разнообразие
Оперативность выполнения запросов
Масштабируемость
кафедра ЮНЕСКО по НИТ
18
Сетевое программное обеспечение
иерархия протоколов
Узел А
4А
Узел В
Протокол 4А – 4В
4В
Интерфейс 3В – 4В
3А
Протокол 3А – 3В
3В
Интерфейс 2В – 3В
2А
Протокол 2А – 2В
2В
Интерфейс 1В – 2В
1А
Протокол 1А – 1В
1В
Физическая среда передачи данных
кафедра ЮНЕСКО по НИТ
19
Многоуровневое взаимодействие
Пример
Предприятие В
Предприятие А
Протокол
взаимодействия
директоров
Интерфейс
директора с
секретарем
Интерфейс
директора с
секретарем
Протокол
взаимодействия
секретарей
кафедра ЮНЕСКО по НИТ
20
Информационные потоки
Пример
Уровень
Протокол 5
5
C
C
Протокол 4
4
H4
C
H4
C
Протокол 3
3
H3
H4
C1
H3
C2
H3
H4
C1
H3
C2
Протокол 2
2
1
H2 H3 H4 C1 B2
H2 H3 C2 B2
H2 H3 H4 C1 B2
хост источник
кафедра ЮНЕСКО по НИТ
H2 H3 C2 B2
хост получатель
21
Соотношение между
уровнями протокола
Уровень
N+1
Интерфейс
Уровень
N
N-PDU
заголовок
SAP - точка доступа к сервису
IDU - интерфейсная единица данных
SDU – сервисная единица данных
PDU – единица данных протокола
кафедра ЮНЕСКО по НИТ
ICI – интерфейс управления информацией
22
Сервис с соединением и
сервис без соединения
Сервис с соединением предполагает, что между
получателем и отправителем сначала
устанавливается соединение, и только потом
доставляется сервис.
Сервис без соединения действует подобно
почтовой службе. Каждое сообщение имеет
адрес получателя. В надлежащих точках оно
маршрутизируется по нужному маршруту
независимо от других сообщений.
кафедра ЮНЕСКО по НИТ
23
Классы примитивов сервиса
примитив
значение
Запрос
В сеть выпускается пакет
Указание
Указание на установление
соединения
Ответ на готовность работать
Ответ
подтверждение Чего следует ожидать от запроса
кафедра ЮНЕСКО по НИТ
24
Взаимодействия между уровнями
Пример: звонок
Уровень N+1
Уровень N
1
2
3
4
5
6
7
8
9 10
время
Уровень N+1
Уровень N
кафедра ЮНЕСКО по НИТ
25
Модель OSI
кафедра ЮНЕСКО по НИТ
26
Физический уровень
отвечает за передачу последовательности битов
через канал связи.
На этом уровне решают такие вопросы:
каким напряжением надо представлять 1, а каким - 0;
сколько микросекунд тратится на передачу одного
бита;
следует ли поддерживать передачу данных в обоих
направлениях одновременно;
как устанавливается начальное соединение и как оно
разрывается;
каково количество контактов на сетевом разъеме, для
чего используется каждый контакт.
кафедра ЮНЕСКО по НИТ
27
Канальный уровень
Задача канального уровня - превратить
несовершенную среду передачи данных в
надежный канал, свободный от ошибок
передачи.
Эта задача решается разбиением данных
отправителя на фреймы – кадры (обычно от
нескольких сотен до нескольких тысяч байтов),
передачей фреймов последовательно и
обработкой фреймов уведомления, поступающих
от получателя.
кафедра ЮНЕСКО по НИТ
28
Сетевой уровень
отвечает за функционирование подсети.
Основной проблемой здесь является как
маршрутизировать пакеты от отправителя
к получателю.
кафедра ЮНЕСКО по НИТ
29
Транспортный уровень
принять данные с сеансового уровня,
разделить, если надо, на более мелкие
единицы, передать на сетевой уровень и
позаботиться, чтобы все они дошли в
целостности до адресата
кафедра ЮНЕСКО по НИТ
30
Сеансовый уровень
позволяет пользователям на разных
машинах устанавливать сеансы.
Сеанс позволяет передавать данные и
создавать потоки данных.
Потоки данных могут быть разрешены в
обоих направлениях одновременно, либо
поочередно в одном направлении.
Сервис на сеансовом уровне будет
управлять направлением передачи.
кафедра ЮНЕСКО по НИТ
31
Представительный уровень
решает проблемы семантики и синтаксиса
передаваемой информации.
Пример:
услуги на этом уровне - унифицированная
кодировка данных.
кафедра ЮНЕСКО по НИТ
32
Прикладной уровень
обеспечивает нужные часто используемые
протоколы.
кафедра ЮНЕСКО по НИТ
33
Сетезависимые и
сетенезависимые уровни
Три нижних уровня – физический, канальный и
сетевой
верхних уровня – прикладной,
представительный и сеансовый
являются сетезависимыми
ориентированы на приложения и мало зависят от
технических особенностей построения сети, т.е.
являются сетенезависимыми
Транспортный уровень
является промежуточным, он скрывает все детали
функционирования нижних уровней от верхних.
кафедра ЮНЕСКО по НИТ
34
Сетезависимые и
сетенезависимые уровни
кафедра ЮНЕСКО по НИТ
35
Сетевое оборудование
кафедра ЮНЕСКО по НИТ
36
Эталонная модель TCP/IP
TCP - протокол управления передачей
(Transmission Control Protocol)
IP - межсетевой протокол (Internet
Protocol).
ТСР обеспечивает надежную передачу
данных с помощью метода, известного как
Passive Acknowledgement with Retransmission (пассивное подтверждение
приема с повторной передачей – PAR).
кафедра ЮНЕСКО по НИТ
37
Эталонная модель TCP/IP
Межсетевой уровень (IP)
Транспортный уровень (TCP, UDP)
кафедра ЮНЕСКО по НИТ
38
прикладной уровень
виртуальный терминал - TELNET,
передача файлов - FTP,
электронная почта - SMTP
служба имен домена - DNS (Domain Name
Service)
передача новостей - NNTP,
работа с гипертекстовыми документами во
всемирной паутине (WWW) - HTTP
кафедра ЮНЕСКО по НИТ
39
Документ
Категория
Презентации по информатике
Просмотров
10
Размер файла
836 Кб
Теги
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа